CN1132587A - 一种利用植物供氧水培作物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用植物供氧水培作物的方法，其与传统水培方法区别之处在于：采用能在培养液中生长、繁殖的绿色植物作为水培作物根部的供氧源，利用其光合作用产生的氧供作物根部呼吸作用之需。以生物供氧方法代替一般水培法采用水泵、空气压缩机等机械的物理供氧方法。能广泛地应用于各种作物的水培栽培。

Description

一种利用植物供氧水培作物的方法
本发明涉及一种利用植物供氧水培作物的方法。
传统的作物水培方法，为了解决水培作物根部供氧问题一般必须设置供氧设备，例如：水泵、空气压缩机等等，不仅提高了成本，而且耗费了电能。
本发明的目的是提供一种利用植物光合作用供氧代替机械物理供氧的作物水培方法。
本发明是这样实现的：按照传统的水培方法进行、育苗、定植、水肥管理和培养液的PH值调节。本发明的独特之处在于：在将育成的作物苗株定植到能透光的营养液池(该池可以用玻璃做成，也可以用透明的塑料材料制造)之时及其前、后，将能在培养液中生长的绿色供氧植物放植到自然光照条件下的营养液池之中。在定植时或定植前放植绿色供氧植物没有特殊的限制，但在定植后放植，则要考虑水培作物的耐缺氧能力而定，一般不能超过定植之后七天，否则会造成水培作物缺氧死亡。以上所说的自然光照条件，包括大自然的晴天、阴天；也包括由人工光源产生的模拟自然光照环境。其温度及其它条件与一般的水培法相同。上述的绿色供氧植物必须是能够生长在培养液浸泡环境之中，因为只有这样它们才能有效地生长、繁殖并为水培作物根部供氧。这些绿色植物可以是水生的各种藻类，也可以是原来陆生的苔藓类、地衣类等适宜润湿环境生长，但也能在培养液中生长的植物，还可以是水生植物中较高等的植物，例如：水草等。最好选择那些耐阴的并且产氧能力强的物种，其中以藻类中的丝状藻为好；例如：鞘藻、毛枝藻，丝藻等等。由于上述供氧植物生长、繁殖所构成的总物质量99％来自于光合作用，在培养液中摄取的物质通常仅为1％左右(指的是“灰分”，由P、K、Ca、Hg、Fe、Zn等组成)所以这些绿色供氧植物的生长，繁殖一般不会对水培作物的营养吸收构成威胁，而且它们的数量也可以通过控制光照强度加以控制。由于水培营养液池(以下简称营养液池)的壁及盖是由透光材料组成，因此，光线可以照射入池内的培养液中，供绿色植物进行光各作用。作为水生植物，尤其是藻类，当它繁殖、生长到正常需要量时，会均匀分布于培养液中，将射入的光线吸收、反射，发散为较弱的散射光，一般在1000-5000LX(勒克斯)左右，实验证明对一般的蔬菜、瓜果、花卉(例如：绿叶菜、番茄，黄瓜等)的根的生长无明显的抑制作用。而且在黑夜时可以满足根生长所需要的黑暗条件。当绿色供氧植物是水草或苔藓或地衣类等时，可以通过人工控制光照强度及控制营养液池壁及盖的透光度(例如：通过材料的选择，涂料的使用，以及池壁表面的处理，来降低光强及将直射成束光线变成漫射发散光线)来避免作物根系受到的不良抑制作用。
本发明可以采用丝藻(ULOthrix)作为绿色供氧植物，不仅因为它光合作用能力强，而且还因为它具有较强的附生性，在培养液中，它附生在水培作物的根上，几乎把根的大部分包裹起来，形成根膜，在很大程度上减少了光对水培作物根生长的抑制作用，同时，构成根膜的丝藻产生的氧，在根际产生一个高氧区，充分保证根的氧气供应。
本发明还可以采用原来为润湿环境生长苔藓作为绿色供氧植物，但它与用藻类作为供氧绿色植物的不同之处在于：必须将苔藓带上其根部的培养基一起移植在水培营养液池之中(附于池底或附于池壁之上)。由于苔藓的产氧能力很强，所以在阴天也能产生足够的氧供水培作物根部呼吸作用之用。
本发明也可以采用地衣类绿色植物作为供氧源，其做法及作用与采用苔藓类基本相同。
上述采苔藓及地衣作为绿色供氧植物，经实验证明，在培养液浸泡之下亦能正常生长，而且其光合作用，即使在阴天也能有效进行，但由于它们只能附生于池底或池壁，所以不能象藻类那样均匀分布在培养液之中，需要采取人工办法造成一种较弱的漫射光环境(例如：营养液池材料可以采用半透明的毛玻璃或在池壁上涂上一层半透明涂料等等)以有效减少光对作物根的生长抑制作用。
本发明由于采用了绿色植物作为水培作物根的供氧源，绿色植物通过其光合作用在培养液中产生了足够的氧，供水培作物根系呼吸之用，取代了一般水培方法所使用的水泵，空气压缩机等机械物理供氧方法，从而大大减化了水培设备，降低了设备成本，节省了电能消耗，降低了水培作物的成本。
实施例1，白菜水培种植(用丝藻为供氧源)
本实施例分为四阶段实施：
1、配制培养液(毫克/升)
Ca(NO3)2·4H2O    950    KNO3             810
MgSO4·7H2O        500    NH4H2PO4       155
NaFe-EDTA             20     H3BO3           3
MnSO4·4H2O        2      ZnSO4·7H2O     0.22
CuSO4·5H2O        0.05   NaMoO4·2H2O    0.22
把上述药品溶于水中，并添加水稀释至1升后，用1mol/L的NaOH和1mol/L的Hcl将PH值调至6.0左右；按上述做法配制足够的培养液备用。
2、播种、育苗。
把白菜种子浸湿后，放在湿润的环境中，室温之下置至发芽，再把发芽的种子点种在海绵育秧块上，海绵块被50％浓度的培养液浸透，在较强散射光环境下令种子长成1.5cm长幼苗时，即可作为育成苗定植。
3、作物定植与供氧藻类的放植。
将营养池放置于自然光照环境下(例如暴露在阳光照射之下)，在营养液池中注入上述配制的培养液。在四周都开有小孔的塑料杯中，先填入少量粗砂，再装入长有白菜幼苗的海绵块，用粗砂将海绵块周围的空隙填满，将白菜育成苗固定在杯上。将预先放植在池塘中的丝藻捞起，放在盛有水的器皿中摇荡，将丝藻荡散，然后将丝藻放入营养液池的培养液之中，经搅拌，令丝藻均匀分布于培养液中；最后将带育成白菜苗的杯浸在营养液池的培养液中，令培养液液面正好淹没育成苗根部。
4、水培作物生长过程中的水肥管理和PH值调节
按照传统水培方法，在水培作物生长过程中，按需要及时添加培养液和调节PH值，直至水培白菜生成收获。
实施例2、水培草莓(以丝藻为供氧源)
草莓的育成苗是经组织培养方法长成的试管苗，将该育成苗直接置于四周带孔的塑料杯的粗砂之中再定植，定植后的管理要注意必要的遮阴，造成适合草莓生长的生态环境。其余的做法与实施例1相同。
实施例3、水培菜心(以葫芦藓为供氧源)
预先将葫芦藓种植在培养基上，再在菜心育成苗定植之前，将带培养基的葫芦藓置于盛有培养液的营养液池底部。其余的与实施例1相同。
实施例4、水培菊花(以丝藻为供氧源)
用组织培养法育成菊花试管苗，再将其移置于四周有孔的塑料杯，用粗砂固定后再定植于营养液池中，由于菊花生长旺盛，注意营养液池应置于有较强光照的环境中，在生长旺盛时，应以竹条做棚加以支撑。并注意及时添加培养液或水分。其余的与实施例1相同。实施例5，水培白菜(以茶渍地衣为供氧源)
预先将茶渍地衣种植在培养基上，再在白菜育成苗定植之前，将带培养基的茶渍地衣置于盛有培养液的营养液池底部。其余的与实施例1相同。

Claims (5)

1、一种利用植物供氧水培作物的方法，它包括，育苗、定植、水肥管理、PH值调节，其特征在于：在将作物育成苗定植到能透光的水培营养液池之时及其前、后，以不导致作物缺氧死亡为限，将能在培养液中生长的绿色供氧值物放植到自然光照条件下的水培营养液池中。
2、根据权利要求1所述的利用植物供氧水培作物的方法，其特征在于：供氧绿色植物是水生藻类中的丝状藻类。
3、根据权利要求2所述的利用植物供氧水培作物的方法，其特征在于：供氧绿色植物是丝状藻类中的丝藻。
4、根据权利要求1所述的利用植物供氧水培作物的方法，其特征在于：绿色供氧植物是苔藓类的植物，并且必须将苔藓类植物带上其根部培养基一起放植到水培营养液池中。
5、根据权利要求1所述的利用植物供氧水培作物的方法，其特征在于：绿色供氧植物是地衣类的植物，并且必须将地衣类植物带上其根部培养基一起放植到水培营养液池中。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104719110A (zh) * 2015-02-15 2015-06-24 浙江大学 一种基于作物-藻共生作用的生态水培方法
CN112753555A (zh) * 2021-01-11 2021-05-07 青岛市农业科学研究院 一种草莓水培优化种植系统

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C01 Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication