CN86100276A

CN86100276A - 营养液-空气植物栽培方法及实现该方法的设备

Info

Publication number: CN86100276A
Application number: CN86100276.8A
Authority: CN
Inventors: 尼科拉·彼特罗维奇·萨格鲁科; 彼特·埃弗莫维奇·克拉西莱夫
Original assignee: MUT SOVCHOS DEKOR SADOV UPR LE
Current assignee: MUT SOVCHOS DEKOR SADOV UPR LE
Priority date: 1985-08-12
Filing date: 1986-01-18
Publication date: 1987-02-11
Also published as: SU1319806A1; DD273737A3; CN1006676B; BG47354A1

Abstract

本发明与农业有关。植物在一些水平放置的穿孔的合成材料管中用溶液一空气法培养，营养液间断地在持续4-5分钟的时间段t₁中被送入管中，接着在t₂时间段内从管中排出，在时间段t3内不给植物提供任何新鲜溶液，三个时间段的关系为t₁∶t₂∶t₃＝1∶(1.0～1.5)∶(5.0～8.75)；然后重复上述循环。实现本方法的设备包括一个管系统，接收器，一个带有泵的供应管路，和一个分别与接收器和供应槽相连的应急备用管路组成。

Description

本发明与农业有关，特别首先是与植物，花卉的温室生长技术有关，并涉及实现这种技术的设备。

在近代，无土栽培技术正在世界各地以不断增加的规模发展着。水培法似乎是木箱栽培农艺中最有希望的分枝之一，它是以化学、生物学和电子学的近代成就为基础的。它带来作物产量和农产品质量的大幅度提高，无可比拟地改善了劳动条件。现有的溶液栽培法可以按照所用基质的特性和供给营养液的方式来分类，溶液栽培方法的这后一组分类又被分成所谓的恒流水培法和间流水培法。在前一情形中，营养液不停地在植物根部循环，而在后一情形里，营养液的循环是取决于植物需要和气候条件的间歇型循环。

目前广泛采用的方法，是在合成材料管子中栽培植物，在管子里供给植物以维持生命的物质。它是由英国园艺研究所研制出来的，并被称为NFT（营养薄膜技术）。

这个方法是以一个“薄膜”流对植物根部供应营养液，这个薄膜流供给植物必需量的水、空气和养分。在实践当中，应用一个聚乙烯薄膜的倾斜槽，从一个池子里泵出的营养液流通过它循环，该液流的深度很小，不会超过1厘米，因此植物可以通过该溶液从空气中吸收充足的氧气而不需要一些专门的供氧装置。这样，可节省这种情况下所用的设备的开支。在多层旋转式的支架上可以方便地安放密集而重量轻的槽子来培养植物。

这个公知的方法在实际损伤中带来一些困难。所用的营养液由于量少，其性质可能会迅速变化，因此必须仔细地监测营养液的pH值、养分浓度及其它一些因素。由于是用聚乙烯薄膜作为槽子的材料，因此营养液的温度会在一个很宽的范围内波动，并且冷却或加热该溶液会浪费掉许多能量。当这些槽被安装在地面上时，给它们一个正确的倾斜度看来也是个问题，倾斜度如不合适，营养液流则会以锯齿形方式流动，造成滞流的区域并促进藻类生长，这将会使植物生长速率不均匀，并且由于以空气掺入该溶液中的氧气不足而使植物缺氧。

另一个在温室中无土栽培植物的方法也是已知的，这个方法采用生长容器支持植物，并供给营养液来滋养这些植物（参见苏联发明人证书147，862和152，987;分类是：AolG31/02，1962年出版）。植物在一种有人造基质的台架上生长，并以固定的时间间隔向该基质供应营养液。营养液滴落到台架上时，充满了该基质的孔隙，而基质粒子之间的空隙充满了空气，供给植物水和空气的条件就这样得到了满足。

但是，由于营养分布在垂直方向上随时间是不均匀的，则滋养植物的这些条件会遭到破坏从而使这个已知方法缺乏效率。植物的根部和基质在台架的上部可能缺乏水份而在下部则可能通气不足。在基础颗粒的表面上，可能会积累营养成分中的盐类，还可能会积累致病细菌。在营养液作用下基质粒子不停的移动会引起根部损伤。为了补充基质、使活体植物的根再生和去掉死亡植物的根，并为了杀死藻类，还需要做许多努力。在作物的轮作中，去除植物根也是不可避免的。

此外，一个用于溶液栽培法的设备也是公知的，这种设备具有一个营养液贮存槽，经过一条供应管路连接到一些水平安置的、其上部有孔眼并有与这些孔眼同心安装的植物支持器的聚合物管子上，还具有一个经过一个排放管路和泵与贮存槽相通的接收器（参见苏联发明人证书988，240;分类号AolG 31/00，1983年出版）。这种公知的设备包括有一个聚合材料的管子系统，这些管子以层迭方式被悬挂着并喂以一种营养溶液，在所有各层里，营养液被自动地维持在一个恒定水平上。在管道的孔里装有支持使植物沿一定方向生长的网的托架，以便根据植物生长的速率来调整网的高度。

这个公知的设备很庞大，是复杂和靠不住的设计，以原则上讲它在作物生长上不会带来有希望的改进。

本发明的主要目标是要提供一个对根部系统计量喂送有助于作物改进的营养液体的溶液一空气栽培方法，同时还提供实现上述方法的一个简单可靠的设备。

这一目标是通过这样的一个溶液-空气植物栽培方法实现的，该方法包括将植物放置并固定于生长容器中，让一种营养液进入到这些容器中，按照本发明，这种生长容器是一些具有穿孔壁的管子，这些穿孔壁对植物提供支持作用，这些管子被水平安放，而营养液被间断地送入管道中，首先，在长约3～4分钟的时间段t₁中对管道提供营养液，接下来是从管子里排放这种溶液的时间段t₂、不对植物提供新鲜溶液的时间段t₃，后面两个时间段的长度是由关系式t₁∶t₂∶t₃＝1∶（1.0～1.5）∶（5.0～8.75）所限定;然后重复上面的这种循环。

构成本公开方法的这种操作程序，为根结构的灌溉、通气及营养供应提供了最佳条件，因此提高了栽培方法的总效率。

本发明的目标进一步通过这样一个溶液-空气植物栽培法的设备来实现，这个设备具有一个盛放营养液的供应槽，它经过一条供应管路与一些水平放置的、在其上部有多个孔眼的聚合材料管子相连，这些孔眼紧挨着与其同心安装的植物支持器，该设备还具有一个经过排放管路和泵与供应槽相通的接收器，按照本发明，这些聚合材料管子都位于同一水平面里，以便形成一个管子组件并在一端具有一个直接与接收器相连的集管，供应管路装置有一个泵并且是一个与接收器相通的倒U形管，接收器又通过一个具有截止阀的应急备用管路与供应槽相连。

以上装置以最简洁的方式为植物根部提供植物营养物质，保证设备各部分可靠地工作，并保证作物产量的提高。

在倒U形管的水平延伸段装一个向营养液通气的装置是很适宜的，这种设计特征将在营养液中建立起可控的最佳氧含量以满足植物生长的需要。

将聚合材料管子朝集管方向向下倾斜也是很适宜的，这样有助于从管子里排放营养液，并有助于大量空气沿垂直与水平方向进入根部结构，防止它们的腐烂。

将带有盖子的短管装入聚合材料管子的孔眼里以附加上植物生长支持器也是很适宜的。

最好这些盖子具有与聚合材料管子孔眼同心的孔，它们将加快和轻松地进行植物生长的控制，有助于适当的植物定位及在植物生长后根结构的排列。

在供应槽里最好有一个加热器来加热营养液，以为植物生长提供最佳温度条件。

图1是用于溶液-空气植物栽培法的设备原理示意图;

图2是表示带有植物支持器的短管结构。

参照图1，溶液-空气植物栽培法的设备是一个由管子1组成的组件，这些管子或者是水平延伸的，或者朝集管2倾斜朝下的，集管2通过接收器4，带有泵6的倒U形供应管5与装有营养液的供应槽3相连。接收器4还经过一个带泵8的排放管路7与供应槽3相连，通过这条管路，营养液回到供应槽3。接收器4另外还经由一个在应急状态下应用的、带有截止阀10的应急管路9与供应槽3连接。一个向营养液通气的装置11被安装在倒U形管路5的水平延伸段上。

参照图2，组件的每一条管子1在其上部有多个穿孔并在每个孔里装入一个带盖子13的短管12，每个盖子13有一个孔，它与管子1上相应的孔眼是同心安装的并带有植物支持器14。

这个公开的设备以下列方式工作。

待培养的植物借助于支持器14被放到盖13的孔里。启动泵工作后，装在供应槽3中的营养液经过倒U形管路5送入密封的接收器4中，营养液由安装在供应槽3内部的任何已知的加热器（图上没有画出）加热。营养液从接收器4经过集管2送进管子1中，到达生长于该处的植物。借助于通气装置11而通气的营养液流持续4或5分钟，然后，启动泵8工作5或6分钟，将营养液从管子组件里排放到接收器4中，再经过管路7从接收容器里回到供应槽3。此后，停滞25-30分钟，在此停滞期间，不向管子提供新鲜营养液，然后重复上述的循环。

在应急情况下，营养液会由于重力从供应槽3经过阀10和管路9及接收器4流进集管2和管子1。

这种公开的方法被用于在最佳条件下培养玫瑰，石竹和菊花。

这些花的插枝被放进塑料管形成的水平组件里，并将温度为20℃的营养液流入管中持续4.5分钟，接着是将该液体从管子里排放5.5分钟及供应新鲜的植物营养物质进入管中的30分钟间隔。这种循环在整个生长、开花期不断地重复，直至得到可以上市的鲜花为止。

从下表列出的数据中可以看出，所公开的方法与已知方法可以进行有利的比较，它建立了给植物供给空气和水的最佳条件，从而增加了产量并提高了产品质量，而以前的方法仅只是有助于缩短生长周期。

不言而喻，所公开的设备提供了控制所公开方法的手段。

所公开的发明可以有利地用于温室作业来大规模地栽培蔬菜、葫芦属植物、花卉和水果。树木苗圃和植物育种站也可以利用本发明。

Claims

1、一种溶液--空气植物栽培方法，它由将植物安放并固定在生长容器里并使一种营养液流入这些容器组成，其特征在于该生长容器是一些具有能够支撑植物的穿孔壁的管子(1)，这些管子(1)是水平安置的，该营养液间断地在持续4～5分钟的时间段t₁里被送进这些管子中，接着在时间段t₂里从管子(1)里排放该溶液，以及在时间段t₃里不给植物提供任何新鲜溶液，后面两个时间段的长度由关系式t₁∶t₂∶t₃=1∶(1.0～1.5)∶(5.0～8.75)所限定；然后重复上述的循环。

2、一个实现按权利要求1所述方法的设备，它具有一个盛放营养液的供应槽，它经过供应管路（5）与一些在其上部具有多个穿孔的、水平安置的聚合材料管子相连，这些上部穿孔紧挨着与这些孔同心安装的植物支持器（14），还具有一个经过排放管路（7）和泵（8）与供应槽（3）相通的接收器（4），该设备的特征在于所说的聚合材料管（1）都被安放在同一水平里，以便形成一个管子组件并在一端装有一个集管（2），集管直接与接收器（4）连接，供应管路（5）有一个泵（6）并且是一个倒U形的与接收器（4）相通的管子，接收器（4）又经由带截止阀（10）的应急备用管路（9）与供应槽（3）相连。

3、一个如权利要求2所述的设备，其特征在于倒U形管的水平延伸段上有一个向营养液通气的装置（11）。

4、一个如权利要求2所述的设备，其特征在于聚合材料管子（1）是朝集管（2）方向向下倾斜的。

5、一个如权利要求2所述的设备，其特征在于一些带盖子（13）的短管子（12）被装入聚合材料管子的孔眼里以附加上植物支持器（14）。

6、一个如权利要求5所述的设备，其特征在于管子（12）的盖子（13）上有一些孔，它们与管子（1）上的孔眼是同心安置的。

7、一个如权利要求2所述的设备，其特征在于在该供应槽（3）中装有加热营养液的一个加热器。