超聲波氣霧栽培
植物的生長發(fā)育離不開營養(yǎng)的供給與合成,其中營養(yǎng)的合成離不開養(yǎng)分的吸收,從植物體的化學(xué)組成成份分析表明,植物體由16種元素組成,分別為:碳?xì)溲醯租涒}鎂硫銅鋅錳鐵硼氯鉬,當(dāng)然還有一些植物體內(nèi)還含有硅等元素.但是前述的確良16種元素則為植物正常生長發(fā)育所需的必需元素.這些元素除了碳?xì)溲鯊目諝饧八葜袛z取外,其它的13種元素則要從根系吸收獲取.于是在生產(chǎn)上就形成了土壤施肥技術(shù)。
那么氣霧栽培的營養(yǎng)供給具有哪些特性呢,它與土壤施肥相比有哪些異同點(diǎn)及優(yōu)勢呢現(xiàn)把氣霧培的營養(yǎng)供給特性分析如下:
1、采用溶于水的礦質(zhì)元素作為養(yǎng)分進(jìn)行栽培,從礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說來講,不管土壤施肥采用的有機(jī)肥或者化肥,還是水培等無土栽培采用的營養(yǎng)液養(yǎng)分,最終能讓植物根系吸收的還是以簡單的礦質(zhì)離子元素進(jìn)行交換選擇吸收。土培管理中施入土壤的大量有機(jī)肥,最終要被植物根系吸收利用的,還得先通過生物或非生物的分解,這些簡單的且溶于水溶液的礦質(zhì)離子狀態(tài)方可被根系所吸收。
而氣霧培的養(yǎng)分則是直接利用能溶于水的化學(xué)試劑所組成,一旦溶于水則處于離子狀態(tài),可為植物的根系直接選擇吸收。而土壤施肥的方式,常會出現(xiàn)土壤對于肥的固定,或者物理隔絕而未來能與根系直接接觸,大大影響了肥的利用率,特別是一些酸堿度過高或過低的土壤環(huán)境,常會導(dǎo)致缺素癥的發(fā)生,其實(shí)就是一些化學(xué)元素與土壤中的一些物質(zhì)產(chǎn)生了化合反應(yīng)后被固定為不可溶性物質(zhì),而未能被根系吸收,從而產(chǎn)生了缺素黃化現(xiàn)象的發(fā)生。
而氣霧栽培技術(shù),經(jīng)霧化的營養(yǎng)液直接噴灑到根系表面,根系可以充分接觸直接吸收,所以以礦質(zhì)元素配成的營養(yǎng)液比常規(guī)栽培的土壤施肥吸收會更快,效率會更高。
2、以間歇彌霧的方式向根域環(huán)境供給營養(yǎng),氣霧栽培最為關(guān)鍵的問題就是根系懸于一個(gè)高濕度的霧化空間中,具有充足的氧氣,根系處于富氧的環(huán)境下進(jìn)行高效的有氧呼吸代謝,與土培或水培相比其氧氣的供給量可達(dá)到最大化,但根系于氣霧環(huán)境中失去了土壤或水環(huán)境所固有的緩沖性,一旦遇到根域環(huán)境失水就會很快在植株上有所反應(yīng),表現(xiàn)為失水或者干枯,所以長期保持根域環(huán)境的潮濕狀態(tài)是成功栽培的關(guān)鍵所在。
而根域環(huán)境的水份變化除了霧化強(qiáng)度及頻率外,還與天氣狀況及植株的生長茂盛程度有關(guān),枝葉越繁茂,根系就越發(fā)達(dá),水份蒸騰所致的失水速度就越快,于是相關(guān)的彌霧頻率也需相應(yīng)的增強(qiáng),否則也會造成水份代謝之失衡,影響植物生長,另外氣候因子,如空氣濕度,根域溫度與空氣溫度等,也直接關(guān)系到植株的蒸騰速度,也需相應(yīng)地進(jìn)行彌霧方式或強(qiáng)度的調(diào)整。
針對這個(gè)問題,我們采用了間歇彌霧的方式向根系供應(yīng)水與營養(yǎng),使根系長期處于適宜的水份環(huán)境下生長。不會因根域失水而造成植株的干枯或者影響正常生長。采用間歇霧化方式可以科學(xué)地供給植物生長所需的水份與營養(yǎng),而且是直接噴灑到根系表面,可以讓根系以最直接最快速地進(jìn)行選擇吸收,這也是氣霧植物長得快的主要原理所在。
3、營養(yǎng)霧的間歇供給,是根據(jù)植株自身的水份代謝變化與天氣變化之信息反饋情況進(jìn)行科學(xué)供給的。這種供霧的方法可以因水份狀況的變化而進(jìn)行,當(dāng)水份蒸發(fā)與代謝耗水量大時(shí),則供霧頻繁,當(dāng)需水量變小時(shí),則霧化減少,做到了自動(dòng)化與智能化,是一種最為科學(xué)的供霧方式。
不會因根域失水而影響生長,這種以傳感器測定水份狀況而進(jìn)行智能化供應(yīng)營養(yǎng)霧的方法是當(dāng)前氣霧栽培中最為先進(jìn),也是最為關(guān)鍵的新技術(shù),這種智能供霧技術(shù)的運(yùn)用,對于氣霧培技術(shù)在我國的普及與推廣起到了積極的作用,有了水份檢測控制系統(tǒng),可以讓原本保險(xiǎn)系數(shù)不高的氣霧培技術(shù)將得以迅速地在生產(chǎn)上應(yīng)用,使一項(xiàng)原本束之高閣的科研技術(shù)變化普及的實(shí)用新技術(shù)。
4、這種以水份檢測反饋的智能供霧技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上的一門新技術(shù),是氣霧栽培的關(guān)鍵,有了它氣霧栽培就不會出現(xiàn)根域失水死苗或者水份脅迫出現(xiàn)的生長停滯現(xiàn)象,是氣霧栽培優(yōu)勢得以充分發(fā)揮的關(guān)鍵。用于根霧控制的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要由以下部份組成,根域環(huán)境傳感器,包括根域環(huán)境的溫度及水份與濕度狀況,也包括外環(huán)境的空氣溫度及濕度,這些是天氣變化對植物蒸騰所致的水份代謝影響因子,還有一種傳感器是可以直接模擬葉片蒸發(fā)的傳感器,把它叫做智能化葉片,也是氣霧培控制系統(tǒng)中最為重要的一種組合傳感器,現(xiàn)也已在生產(chǎn)中得以推廣運(yùn)用。
傳感器采集的信號經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)線傳送至主機(jī)系統(tǒng),而主機(jī)系統(tǒng)則是由集成芯片構(gòu)成的智能決策中心,它具有運(yùn)算決策之功能,當(dāng)然它得基于預(yù)先輸入計(jì)算機(jī)的專家系統(tǒng)軟件為控制支持平臺。藉由傳感器采集的各種信號,經(jīng)由專家系統(tǒng)判斷后,再作出執(zhí)行之反應(yīng)。執(zhí)行部件則由電信號輸出端及交流接觸器等強(qiáng)電部件組成,執(zhí)行終端主要是聯(lián)接啟動(dòng)的水泵或者電磁閥,這樣就構(gòu)成了完整的控制系統(tǒng)。
有了它營養(yǎng)及水份的霧化供給才有保障。以上是系統(tǒng)的簡單構(gòu)造模式,如果在生產(chǎn)上運(yùn)用還得考慮系統(tǒng)的成本,采集信號的傳感器越多,系統(tǒng)的成本就越高,為了實(shí)現(xiàn)低成本的實(shí)用控制,在上述系統(tǒng)的基礎(chǔ)上還可以外掛信號克隆模塊,它是把標(biāo)準(zhǔn)區(qū)的采集信號或輸出指令進(jìn)行大田的陸續(xù)分區(qū)執(zhí)行,一方面可以節(jié)省控制點(diǎn),另一方面可以使水泵達(dá)到共用的目的,無需一區(qū)就配置一個(gè)水泵,做到控制低成本實(shí)用化,設(shè)備共用少損耗的效果。
5、營養(yǎng)及水份的吸收效率得以大大提高,采用霧化供液方式,在強(qiáng)壓噴霧的環(huán)境下,一方面可以讓營養(yǎng)液均勻及時(shí)地分布于根表面,同時(shí),水在霧化過程中,可以讓水分子團(tuán)變小,分裂為簡單耦合或者單分子水,對于水份吸收的促進(jìn)具有明顯的效果。當(dāng)然,如果霧化是采用超聲波霧化器供應(yīng)營養(yǎng)液,其分子團(tuán)還會分裂得更小,更利植物吸收,但超聲波的霧化技術(shù)其生產(chǎn)運(yùn)用上成本較高,還未能在生產(chǎn)上得以廣泛運(yùn)用。
在氣霧栽培的供液過程中,霧化越細(xì)栽培效果越好,植物對水份及營養(yǎng)的吸收也就越快,所以在霧泵功率配置及噴頭類型選擇時(shí)還得科學(xué)選購。氣霧培以其獨(dú)特的營養(yǎng)液霧化供給技術(shù),為植物的根域創(chuàng)造了最佳的營養(yǎng)水份條件,是其區(qū)別于其它技術(shù)的關(guān)鍵,也是其快速生長的保障。
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