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营养膜技术

2 years ago

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NFT 是一种水培方法,使用水平管道,每个管道都有一条营养丰富的水生水流通过它(图 4.60)。 植物被放置在管道顶部的孔内,并能够使用这个薄膜的营养丰富的水。

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NFT 和 DWC 都是商业运营的常用方法,因为在扩大规模时,两者在财务上比介质床单元更可行(图 4.61)。

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这种技术具有非常低的蒸发,因为水完全从太阳屏蔽。 这种技术比媒体床更为复杂和昂贵,在接触供应商的地方可能不适当。 这种技术在城市应用中最有用,尤其是当使用垂直空间或重量限制是考虑因素。

尽管所有方法都有不同的实际种植植物方法,但它们之间最重要的区别在于 NFT 和 DWC 单元所使用的过滤方法与介质床方法相比。 以下文本详细介绍了 NFT 和 DWC 单元的过滤方法。 然后,分别讨论 NFT 和 DWC 方法。 本部分的总体布局从水流动力学开始,或者水在系统中的流动方式开始。 然后讨论过滤方法,然后是 NFT 系统的具体种植指南。

水流动力学

水通过重力从鱼缸、通过机械过滤器和组合生物过滤器/水槽流入。 从水池中,通过 “Y” 连接器和阀门向两个方向泵送水。 一些水被直接抽回鱼缸。 剩余的水被抽入一个歧管,通过 NFT 管道均匀分布水。 水流通,再次通过重力,通过植物所在的种植管道。 在离开生长管道时,水将返回到生物过滤器/水槽,再次将水泵送到鱼缸或种植管道中。 进入鱼缸的水会导致鱼缸溢出通过出口管道并返回机械过滤器,从而完成循环。

这种设计,如本出版物所述,由于水的路径,被称为 “* 图 8*” 设计。 这种设计可确保过滤水同时进入鱼缸和种植管道,同时只使用一个泵。 不需要将水池放置在低于单元其余部分的位置,从而使这种设计可以在现有的混凝土地板或屋顶上使用。 所有部件均处于舒适的工作水平,无需弯曲或使用梯子。 此外,该设计充分利用了 IBC 容器的大小,以确保鱼类有足够的空间。 一个缺点是,混合水池/生物过滤器可以稀释到达生长管道的水的营养浓度,同时,在水完全剥离养分之前,将水分返回鱼类。 然而,轻微稀释是通过控制离开油池/生物过滤器的双向流量来管理的,总体而言,根据所提供的益处,它对该系统的有效性没有什么影响。 通常,泵将 80% 的水输送到鱼缸,剩余的 20% 返回到生长床或运河,这可以通过阀门进行控制。

# 机械和生物过滤

专用过滤对 NFT 和 DWC 单元至关重要。 虽然介质床技术中的介质可作为生物过滤器和机械过滤器,但 NFT 和 DWC 技术却没有这种奢侈品。 因此,两种类型的过滤器都需要有意制造:首先是一个捕获固体废物的物理陷阱,然后是一个用于硝化的生物过滤器。 正如第 4.3 节所述,有许多类型的机械滤波器,NFT 和 DWC 单元需要具有其中所述频谱高端的滤波器。 附录 8 所述的设计使用机械涡流过滤器捕获颗粒废物,并定期排放捕获的固体。 在离开涡流过滤器时,水通过额外的网格筛查,捕获任何剩余的固体,然后到达生物过滤器。 生物过滤器与空气结石充分氧气,并含有生物滤介质,通常是 Bioballs ® 、尼龙网或瓶盖,其中硝化细菌会转化溶解的废物。 在过滤不足的情况下,NFT 和 DWC 单元都会堵塞,变得缺氧,并表现出不良的植物和鱼类的生长条件。

营养膜技术种植管道、施工和种植

继上述过滤方法之后,NFT 采用水平布局的塑料管道,用水生水种植蔬菜(图 4.62)。 在可能的情况下,使用长方形截面的管道,宽度大于高度,这是水培种植者的标准。 原因在于一个更大的水膜,它击中根部与增加营养素吸收和植物生长的范围。 NFT 的好处之一是,管道可以以多种模式排列,超出了本出版物的范围,并且可以利用垂直空间、墙壁和围栏以及悬挂式阳台(图 4.63)。

水从生物过滤器抽入每个水培管中,流量较小,形成营养丰富的水生水流沿着底部流动。 种植管道沿着植物放置的管道顶部有许多孔。 随着植物开始从溪流中消耗富含营养的水,他们开始在种植管道内发展根系。 与此同时,他们的茎和叶子长出来和周围的管道。 每个管道底部的浅薄水膜确保根部接收大量氧气以及水分和营养。 保持浅水,使根部具有更大的空气交换面。 每个生长管道的水流量不得大于 1-2 升/分钟。 流量由 Y 阀控制,所有多余的水流都返回到鱼缸。

增长管道形状和尺寸

这是明智的选择一个管道的最佳直径的类型的植物种植。 具有方形截面的管道是最好的,但圆管更常见,完全可以接受。 对于较大的果蔬,需要直径为 11 厘米的种植管道,而快速生长的绿叶绿色和小根质量的小蔬菜只需要直径 7.5 厘米的管道。 对于小规模的聚合培养(种植多种蔬菜),应使用直径为 11 厘米的管道(图 4.64)。

这样就避免了植物选择的限制,因为小型植物总是可以在较大的管道中生长,尽管种植密度会有所牺牲。 具有广泛根系的植物,包括成熟的老植物,可能堵塞较小的管道,并造成水溢流和流失。 要特别注意西红柿和薄荷,因为他们庞大的根系统可以很容易堵塞甚至大的管道。

生长管道长度可以介于 1 到 12 米之间,在长度超过 12 米的管道中,由于第一批植物已经剥夺了养分,因此管道末端的植物可能会出现营养缺陷。 需要一个约 1 厘米/米的管道长度的斜率,以确保水流过整个管道。 通过在远离鱼缸的侧面使用垫片(楔块)来控制坡度。

建议使用 PVC 管道,因为它们通常是最常见的,而且价格低廉。 应使用白色管道,因为颜色反射太阳的光线,从而保持管道内部凉爽。 或者,建议使用尺寸为 10 厘米宽 × 7 厘米高的方形或矩形水培管。 商业种植者的专业水培管通常是这种形状,有些种植者使用乙烯基围栏柱。

在种植管道内种植

钻入水培管的孔径应为 7-9 厘米,并应与可用网杯的尺寸相匹配。 每个植物孔的中心之间应至少有 21 厘米,以便为绿叶蔬菜和较大蔬菜提供足够的植物空间(图 4.65 和 4.66)。

每个幼苗被放入一个塑料网杯,然后再放置在生长管道内。 这为工厂提供了物理支持。 网杯在幼苗周围填充通用水培培培养基(火山砾石、岩棉或 LECAA)。 如果需要,可将 5-10 厘米长的 5 厘米 PVC 管放置在网杯内,以进一步平衡和支撑植物。 详细的种植说明载于附录 8。

如果没有塑料网杯或过于昂贵,则可以使用普通塑料饮用杯。 按照上一段所述的种植程序,确保在塑料饮料杯中添加许多孔,以便根部能够进入种植管道。 其他种植者已经成功地使用了灵活的开孔泡沫来支持种植管内的植物。 如果没有这些选项可用或需要,则可以将幼苗直接移植到管道中,特别是矩形管道(图 4.67)。

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幼苗可以使用其发芽介质移植,这将冲洗到系统中,或者可以仔细冲洗根部,这样可以使培养基脱离系统,但可以增加移植压力。 尽管如此,最好使用充满媒体的网杯。

当最初种植的幼苗进入管道,确保根部可以接触水流的底部的管道。 这将确保幼苗不会脱水。 或者,还可以将灯芯添加到水流中。 此外,建议在将幼苗移植到单位前一个星期用水生水浇水。 这将有助于减轻对植物移植的冲击,因为他们习惯了新的水。

  • 资料来源:联合国粮食及农业组织,2014 年,克里斯托弗·萨默维尔、莫蒂·科恩、爱德华多·潘塔内拉、奥斯汀·斯坦库斯和亚历山德罗·洛瓦泰利,小规模水生粮,http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf。 经许可复制。 *

Food and Agriculture Organization of the United Nations

http://www.fao.org/
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