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现在,水培有许多应用。 它被用于在世界各地的陆地或水中种植植物,无污垢或土壤,用于商业和家庭使用。 植物的根部不接触生长的介质或土壤,而是驻留在含有植物生长所需的所有营养物质的溶液中。

可以控制水培植物种植的环境条件,以创造最佳的生长环境。 水耕作用于全年种植温室作物,并以经济方式生产健康食品。

该方法是由加利福尼亚大学的农业科学家 W.F. Gericke 在美国开发的,他设计和建造了一个在水下种植西红柿的浮动系统。 第一个工作模型包括一个带有挂钩的木框架,其中放置粘土盆;格里克将他的发明称为 “无地文化”。

水培这个词来自希腊语 “水力”,意思是水和 “ponos” 意味着劳动。

现代商业作业利用 美国航天局先进的生物武装技术 生产支持外层空间生命的植物. 没有土壤,宇航员将无法种植蔬菜和水果。

图片来自美国航天局的生物武器部门 (图片来自美国航空航天局的生物武器部门)

水培系统有两种不同的风格:

无源水培系统

被动系统利用环境作为生长介质,通常采用某种排汗机制将水分和养分吸入植物根部区域。 无源系统通常比有源系统更便宜,但无法对其进行精确的调节。

活性水培系统

一个有效的系统用于控制植物生长的环境,提供精确的水和养分水平。 主动系统的构建成本更高,但它们提供了更好的植物生长和更高的产量。

活性水培系统分为两类:

EB/流量系统

EBB 和流动系统使用营养丰富的水淹没作物,然后将溶液排回水库。 这样可以使用大量生长的培养基,同时还能为根部提供良好的曝气。 大约一半的商业水培种植者使用叶流系统,这种系统通常被称为 NFT 或排水系统。

# 营养膜技术

营养膜技术系统使用浅水位,生长抗流动性低的介质。 营养物质在压力下通过表泵送,为根部提供良好的曝气。 营养液不断循环,确保水中的营养物质均匀浓度。

在水培学中,与土壤种植的植物相比,植物需要更少的空间,因为没有大孔基质,而后者被惰性材料(岩棉、珍珠岩)或营养溶液所取代。 通过这种方式,与传统耕作相比,水耕种植物在多达 30% 的土地上生长。

水培系统中的营养物质溶解在水中;大多数商业水培系统循环营养液持续供应。 养分水平得到精心维持,通常在植物根系健康生长所需的最佳量的几个百分点内。 ** 与传统农业相比,水耕中的控制环境可以更好地控制 pH 值和水温。 **

由于所需设备(灯光、气候控制系统等)的成本,以及由于设置成本较高,水培植植物通常比在土壤中种植它们更昂贵。 然而,** 水培系统日益受到小规模家庭和市场园丁的欢迎,因为它们能够以较小的预算运作。 **

然而,如果考虑到土壤更换费用、土壤管理所需的技能以及水耕环境中所需的劳动力的缺乏 *,水耕作技术就会比传统耕作更便宜。

一个简要的历史记录

植物主要需要氧气和水才能生存的概念已经有数千年了。 西奥弗拉斯图斯(公元前 372 至 287 年)在他的《植物调查》一书中提到了这一点。 爱德华·布莱斯是第一个提到商业水培园艺的人,在 1870 年的《印度农业协会杂志》中发表了一篇题为 “水芽文化” 的 16 页文章。

1886 年,博丁顿和菲利普斯获得专利的 "人工培养的植物没有土壤",其中连接一个系统的管道到水培种植的果树。 第一个商业实施是由德国的朱利叶斯·亨塞尔在 20 世纪 20 年代开始销售温室用途系统。 1930 年,Liberty 海德·贝利和艾默生发表了《温床、冷架和庇护所对番茄植物生长的影响》。

1937 年,美国农业部发布了两份通告:第 318 号通告 — — 在佛罗里达种植西红柿的日期和第 404 号通告 — 关于提高西红柿可销售产量的建议。 这些出版物描述了目前仍在使用的水培技术,但使用了较大的盆栽和商用化肥。

20 世纪 40 年代,William F. Tracy 博士扩展了他对植物营养的研究,该研究最初仅限于沙质土壤中植物的生长,在题为 “合成培养基中的菊花培养” 的论文中纳入了营养解决方案。

在 20 世纪 50 年代至 60 年代,水培学研究工作陷于平静。 太空竞赛和推动登陆的人在月球上引起美国政府资助研究其他东西,如半导体,而不是水培食品生产系统。

水培是由电影制造商和发明家 Flux 达文波特重新发现的。 1991 年,他还是 “国际有机农业运动协会”(ISOM)的创始人,他在加利福尼亚州奥克兰的家中组织了第一次有机城市农业会议。

1977 年,当不列颠哥伦比亚(“芽”)沃尔夫出版了一本书《盆栽混合》时,出现了突破。

它是在重新引起人们对水培学的兴趣的时候发生的,并包含了重新创建一个简单的营养膜技术 (NFT) 系统所需的所有信息。 然而,直到 1986 年,沃尔夫在《替代农业》杂志上发表了关于 “我如何喂养我的植物:非农业指南” 的文章,该文章并没有产生太大的影响。

第一个商业水产养殖系统是由 Dennis Hoagland 在威斯康星大学麦迪逊分校渔业和野生动物系工作时开发的,被称为霍格兰水培或威斯康星系统。 “威斯康星系统” 由一个可同时喂养植物和藻类的循环、再氧化系统组成。 它的设计成本低,具有现场营养回收功能,并具有模块化功能。 威斯康星大学麦迪逊生物系统管理系的 Robert A. Berglund 博士在实验室广泛验证了该设计。 这是用于美国航天局资助的一个项目的技术,该项目由 Berglund 博士设计,目的是在地球上的空间和微重力环境(利用美国航天局的减重飞机)种植蔬菜。 威斯康星大学系统已获得全球 50 多家公司授权,并作为快速生根器和快速床水培生长系统商业化。

目前对水培学的兴趣是因为在加利福尼亚大学戴维斯分校对植物营养进行研究之后开发的第一批被动式次灌溉系统原型的开发而激发的。 随后,相当多的人尝试了不同的媒介、营养素和生长配置。 一份贸易杂志《水力文化》于 1983 年开始,但五年后停止出版。

另一项进展在 1990 年代初期取得,瓦赫宁根大学的荷兰科学家 Jeroen van den Bosch 开发了一种以 PSI 为基础的水培系统,称为筏培养或浮动种植床。 床由放置在水体表面的塑料或竹筏组成。 植物是在悬浮在筏之间的培养基中生长的,根部延伸到下面的水中,其中氧气溶解。 这种被动式水培系统在业余爱好者中非常受欢迎,因为它可以使用当地建筑供应点的廉价材料来建造。

此后,一些专业种植者,但并非所有专业种植者都采用了水培生产。 它是水耕农在温室和高隧道等受控环境中使用的几种新技术之一。 水培是种植作物的一种有效的系统,因为它允许种植者控制植物提供的营养物质,以及它接收的光和水量。 营养液可以重复使用一段时间(通常数周),与传统的土壤耕作相比,减少了对环境的影响。

它仍然是农业界的一支力量,值得投资。 查看一些资源 开始使用。


Ethan Otto

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