愚か者のための野菜の無土壌栽培チュートリアル 20091210

1. 始めるのが比較的簡単で、土壌栽培よりも管理が便利です。2
. 製品の品質が良く、収穫量が多いです。3
. 製品は安全で、無公害の食品を生産できます。4
. 地元の生態学的条件を改善し、適切な生活環境を作り出します。暖房シーズンには優れた加湿器となり、毎日 n リットル以上の水を蒸発させることができます。
栄養液は光の当たらない涼しい場所に保管し、お子様の手の届かない場所に保管してください。養液は酸性ですので、誤って目に入った場合は、すぐに大量の水で洗い流してください。大量の水がこぼれて損失が発生するのを防ぐため、
植木鉢を倒さないでください。
電源ソケットやアダプタボードは、水がこぼれる可能性のある場所に置かないようにするか、防水布でしっかりと包んでください。
給水ポンプの家庭用配水ボックスには漏水防止装置を装備する必要があります。電線には防水絶縁被覆が必要です。電源コードを差し込む前に必ず手が乾いていることを確認してください。そうでないと感電の危険があります。植木鉢を掃除するときは、必ず水ポンプのプラグを抜いてください。感電の危険を避けるため、手が濡れているときはプラグを抜き差ししないでください。
登り作業 剪定、蔓の結束、果実の収穫などを行うときは、安定したはしごや踏み台を用意してください。踏み台やはしごに乗った場合は、滑ったり、転倒したり、筋肉を痛めたりしないよう、安全に十分注意してください。助けてくれる人がいるのが一番です。
固定:転倒を防ぐために、すべての植栽サポートをしっかりと固定する必要があります。





レタスは根に酸素を与える必要のない作物なので、鉢や発泡スチロールの箱に栄養液を入れて根を浸しておくとよく育ちます。図に従って植えることができます。わからないことや質問がある場合は、お気軽にお問い合わせください。
葉野菜の場合、収穫の1週間前には養液の添加をやめる必要があることに注意してください。代わりに、きれいな水だけを添加することで植物内の硝酸塩含有量を減らし、それによって人間の腸内で生成される可能性のある有害な亜硝酸塩含有量を減らす必要があります。現在、市場で販売されている葉物野菜は農薬問題ばかりが注目されていますが、実は肥料の配合バランスが悪かったり、窒素肥料が多すぎたり、硝酸塩含有量が高すぎたりといった問題も注意が必要です。
この記事は
http:///php/viewtopic.php?p=77&highlight=kindergarten#77から引用しました。

私たちの提案に従えば、シンプルで安価な無土壌栽培システムを構築できます
1. 材料リスト
(1)植栽システム植栽システムは2つの部分で構成されており、組み立てが簡単です。 (バケツと植木鉢(植木鉢がない場合は、プラスチック製の鉢、太めのPVCパイプ、長くて底が密閉された植木鉢などを使用できます))
(2)成長培地 成長培地は不活性であり、栄養液中の物質と反応しないものでなければなりません。それは植物を修復するのに役立つだけです。基質は土壌よりも緩いため、根により多くの酸素を供給することができます。
(3)二成分系栄養液については、無土壌栽培用に特別に設計された市販の栄養液を使用することができる。
(4)pH調整剤のpHが高すぎたり低すぎたりすると、植え付けに失敗します。栄養液の pH 値をテストするには、試験紙または器具が必要です。調節器は pH 値を調整して適切な範囲内に保つことができます。
(5)種キャベツは成長が早く、レタスも開花前に収穫すると良いでしょう。トマト、ピーマン、キュウリは成長して実がなるのが遅いので、選ばない方がよいでしょう。
(6)水バケツ
(7)植栽システムと水バケツを接続するために使用されるパイプの一部
2.ロックウール植栽ブロック
ロックウール植栽ブロックの前処理の最初のステップは、ロックウール植栽ブロックのpH値のバランスをとることです。 (ほとんどの人はこのようなものを手に入れることができないと思われるので、代わりにグラスファイバーを使うことができます。とげとげしたグラスファイバーが嫌いな場合は、代わりにスポンジや小さなカップに膨張粘土を入れて使うこともできます)。
面倒なことはしたくないという人は、きれいな水で洗い流すだけでもいいでしょう。仕事に真剣な友人は、以下をお読みください。pH 値は水の酸性度とアルカリ度を表し、値の範囲は 1 ~ 14 です。pH 値が 7 の場合は中性、7 より大きい場合はアルカリ性、7 より小さい場合は酸性です。水道水は一般的にアルカリ性ですが、植物の根は酸性の水を好むため、植物に水をやる前に水に少し酸を加える必要があります。
まずコップ一杯の水を取り、試験紙(試薬)で測定します。一般的な結果は緑色です。標準比色プレートと比較すると、pH 7〜8 であることがわかります。次に、酸性 pH 調整剤 (リン酸。皮膚に付着した場合は、すぐに水で洗い流してください) を 2 滴加え、かき混ぜて、結果が黄色 (pH 6) になるまで再度テストします。色が茶色または赤に変わった場合は、酸を加えすぎたことを意味しますので、水道水を追加して pH を上げる必要があります。
3. システムを組み立てます
。システムを所定の場所に設置します。いったん開始すると、移動が困難になります。転倒しないよう、水平でしっかりした場所に置いてください。ブラケットを窓の外側に取り付ける場合は、ブラケットの長さがシステムの長さよりも長くなければならないことに注意してください。植栽トレイ内のロックウールの下にはスペースが必要です。チューブを使って植栽システムをバケツに接続します。 4. 植え付けブロックの小さな穴に
種を植えます。小さな穴がない場合は、自分で穴を開けることもできます(0.75cm)。
種が発芽するための暗い環境となるよう穴を軽く覆い、湿度を保つためにビニール袋で覆います。数日おきに水をあげてください。ほとんどの種子は 4 ~ 6 日で発芽します。発芽したらビニール袋を取り外し、再度水をやりましょう。
5. 養液を準備します。
養液は植物の栄養です。多すぎても少なすぎても良くありません。栄養液は、もともと土壌によって供給されていたミネラルを植物に供給します。苗の段階では濃度を半分にしてください。栄養液は植栽ブロックの底を覆う必要があります。
6. pH値を調整します
。栄養液を追加するたびにpH値を調整します。
7. 潮汐灌漑の場合は、
バケツを持ち上げて、バケツ内の養液を植栽トレイに流します。養液が植栽ブロックの底に浸かっていることを確認したら、バケツを下ろして養液を流し戻します。根を3分以上水に浸したままにしないでください。 1日3回。 8. 毎日きれいな水を追加し、pH値を調整して
栄養溶液を管理します。 2週目からは、通常濃度の栄養液が使用可能です。9. 補助 光について:は不可欠です。日光が足りないと、植物はうまく育ちません。



上の小箱の底に穴を開けて窓を作る(プラスチック鋼板窓加工工場に依頼することもできます)




苗栽培用海面育苗ブロック、葉菜類、果菜類


苗が一定の段階まで成長すると、育苗ポットは苗の成長要件を満たせなくなるため、移植が必要になります。

植え付けから1週間後には、根が下の植木鉢まで伸びてきます。

しばらくすると、茎を結ぶ必要があります。葉野菜の場合はこの手順を省略します。

適切な時期に剪定しなかったり、剪定の際に十分に厳格でなかったりすると、木は乱暴に成長してしまいます。

具体的には、植物が密集し、枝葉が密集して花が咲かなかったり、実がならなかったり、ひどい場合には病気や害虫が発生することもあります。

果実が開花し、実を結び、赤くなるまでの過程

果実の肥大過程

自分で果物を摘み、植える喜びを体験し、一口食べて余韻に残る香りを楽しんでください。

12Wウォーターポンプ、水頭(水を揚がせる高さ)70cm

環境管理
照明: 1日あたり少なくとも4時間の直射日光。
温度: 10〜35℃。
湿度: 40〜80%。
システム設置手順
生育サポートグリッド
栽培ボックス
サポート サポートロープ ロープ

下部栽培箱用の
水ポンプ、パイプまたはエアポンプ、エアレーション砂頭用の水パイプ

は、植え付け間隔に合わせて穴があけられており、穴の大きさは苗の植え付けスポンジブロックや植え付けカップの大きさに近いです。
苗ブロックや苗カップに
苗の根を固定する方法は数多くあります。スポンジブロックや基質ブロックでの苗栽培は、浸して発芽させたトマトの種子をスポンジブロックの割れ目や基質ブロックの穴に蒔き、苗が出るまで毎日少量の養液で灌水します。10~15cmに成長したら移植できます。
パーライトやバーミキュライトを使って苗を育てることもできます。育った苗の根と茎をスポンジで包み、植え穴に植えます。
魚を飼育している友人は、水草の根を固定するための小さな植栽バスケットがあることを知っているかもしれません。これには小さなスリットがたくさんあります。膨張粘土と小石と組み合わせて葉野菜の苗を育てるのも良い方法です。スーパーマーケットで販売されている使い捨ての透明なプラスチック製のウォーターカップの底と側面に小さな穴をいくつか開けることもできます。
植物の管理(トマトやキュウリを例に)
結束:トマトやキュウリは、適した環境では成長が早く、成長するにつれて枝を結束する必要があるため、フレームを作って植物を固定すると、枝がより伸びて形がより美しくなります。剪定の主な作業は枝の先端を刈り込み、摘み取ることですが、これにねじりや引っ張りを組み合わせることで果樹と同様の整形効果を得ることもできます。 一本幹または二本幹の剪定と併せて、枝やつるを適切な方向に導き、植物が十分な光を得て、互いに影にならないようにします。
剪定:枝葉が多すぎると、植物の成長が悪くなり、栄養分が消費され、収穫量が減り、病気や害虫が発生しやすくなります。そのため、古い葉、病気の葉、密集して成長が速すぎる枝葉を取り除く必要があります。
花と果実の摘み取り: 花と果実が多すぎると、植物が弱って果実の品質と収穫量が低下します。
水と養液の
管理購入した養液には微量元素が含まれている必要があります。
水道水は残留塩素のせいで不妊症を引き起こすことがよくあります。特に、水道水を脱塩素処理(1日空気にさらす)しないと、残留塩素によって野菜の根腐れを引き起こす可能性があります。
養液管理のため、容器の内壁の3/4の深さに印を付けておき、あとで目盛り線まで水を追加できるようにします。水位を注意深く確認してください。水位がマークされた水位線より低い場合は、マークされた線に達するまできれいな水または栄養液を追加できます。
栄養液は週に1~2回追加します。栄養液の使用説明書に従ってEC値が1.5~2ミリジーメンスの水溶液を調製し、容器に注入します。溶液の導電率は約 2.0 ミリジーメンスに維持されました。検出ツールがない場合は、実際の植物の成長状況に基づいて、毎週1カップ(250ml)の50倍濃縮栄養液を追加し、栄養液を追加するたびにきれいな水のみを追加します。栽培後半で養液を入れ替える際は、少し濃くしても良い。トマトのEC値は1.4~1.6ミリジーメンス、キュウリは2.0程度。家庭栽培では、使用の利便性のため、通常、説明書に従ってあらかじめ調製された栄養液を大きな容器に入れておき、必要なときにすくい取ることができます。ただし、緑藻の繁殖を防ぐために、希釈した栄養液を入れた容器は光を遮断して保管する必要があります。
根の酸素管理
酸素は根の成長に不可欠な要素であり、無土壌栽培の収穫量が土壌栽培をはるかに上回る理由でもあります。養殖用の静音水中ポンプを使用して、内部で水を循環させて酸素を供給したり、エアポンプを使用して水中に空気を送り込んだりすることができます。
水中ポンプは電力消費が非常に少なく、常時稼働させることができます。エアポンプを植栽ボックスの外側に固定し、酸素を含んだ砂頭を養液内に置くことで、通気と酸素供給を実現します。
1日12時間以上電源を入れてください。長期間開けないと、酸素不足で植物の根が弱くなり、果実の生産量が減ったり、死んでしまうこともあります。
成長サイクル
は品種によって異なります。トマトやキュウリは種まき後約 1 か月で植えられ、植え付け後 1 か月で開花し、開花後 2 か月で果実が収穫されます。果実の収穫は 2 か月、あるいはそれ以上続くこともあります。約6ヶ月かかります。暖かい季節であれば、レタスの種まきから植え付け、収穫までにかかる期間はわずか 35 日です。
一般的な病気や害虫への解決策:
うどんこ病、灰色カビ病、
コナジラミ、アブラムシ、アカクモ、カイガラムシ、葉かじり虫。
予防が鍵です。植物を頻繁に換気し、古い葉、病気の葉、虫のついた葉、密集した葉を剪定し、植物を網で覆って虫を防いでください。

楽器2

酸性度とアルカリ度を測定するpHメーター

電気伝導率を測定するECメーター

環境データの収集と制御のためのデータ収集カード

酸塩基調整試薬

必要な各種肥料

アトマイザーは究極の無土壌栽培法である空中栽培に使用できます

アトマイザー2

給水管と植栽支柱の接着にはPVC専用接着剤を使用します。

目次 始める前の準備
:
●適切な植え付け場所を選びます。
●栄養液
●ハードウェア
●植え付け計画を立てます
●植え付け品種を選びます
●場所を清掃し
、正式に植え付けを開始します
●苗の育成
●組み立てと植え付け
●作物の管理
●収穫
●主な清掃
始める前の準備:
●適切な植え付け場所を選びます。
1. 日当たりの良い
屋内のバルコニーや窓、屋外の屋根や庭など、直射日光が当たる場所であれば、どこでも構いません。 1日あたり4時間の直射日光が必要です。
2. 温度: 植物の根は15℃~30℃の範囲内でよく成長するので、気温はこの範囲内が最適です。品種によって異なりますが、ほとんどの植物は短期間であれば 10°C から 35°C の温度に耐えることができます。耐熱性または耐寒性がある植物の品種の中には、より広い温度変化に耐えられるものもあります。湿度は40%~80%です。湿度が高すぎると害虫や病気が発生し、湿度が低すぎると葉が丸まったり焼けたりします。
3. 最も良い水質は軟水(甘い水)です。適度に硬い水も許容されますが、栄養液の配合を変更する必要があります。苦すぎたり塩辛すぎたりする水は絶対に許容されません。
●栄養液:市販の完全栄養液(必要な主要元素と微量元素をすべて含む)、または処方に従って自分で調製することもできます。
● ハードウェア
野菜は、栽培原理が野菜の成長生理学に適合している限り、完全な機能システムで栽培することも、シンプルで操作しやすい方法で栽培することもできます。パイプ栽培、浮遊栽培、空中栽培のいずれの場合でも、植物の根に十分な肥料、水、空気の条件を作り出すことがすべてです。この方法でのみ、植物は急速な成長を活用できます。
簡単な水耕栽培にはさまざまな方法があり、地元の材料を使って自宅で作ることができます。また、自分で作って、植物、野菜、花の生命力と成長を毎日観察できる、美しい娯楽でもあります。
ここでは、水耕栽培ボックスまたはボックス、フォームフローティング植栽プレート、スポンジブロック、栄養液、スポイト、種子で構成され、小型酸素ポンプ、マイクロコントローラーなどを装備することもできる、野菜栽培用のシンプルな水耕栽培ボックスを紹介します。
水耕栽培用の箱や箱は、家庭生活で廃棄されるプラスチック容器から作ることができます。植栽プレートは、装飾材料店の発泡ボードや、一部の家電製品の梱包に使用されている発泡パッドから作ることができます。次に、植え付け間隔に応じてフォームに穴を開けます。
●植え付け計画を立て、不適切な季節を避けるようにしてください。たとえば、北部の最低暖房温度は 10 度未満であるため、一部の品種は成長が悪くなったり、枯れたりします。南向きのバルコニーは、太陽の高度角度により、毎年 5 月、6 月、7 月には直射日光が十分に当たりません。
●適した栽培品種を選びましょう。好みや地域の気候に応じて、イチゴ、パッションフルーツ、トマト、キュウリ、豆、レタス、ピーマンなどを選ぶことができます。病気に強い品種を選ぶ必要があります。
●そのエリアを清掃し、病気の鉢植えや飛翔昆虫が大量に発生している鉢植えなど、感染性害虫の潜在的な発生源を除去して排除します。外からの飛来昆虫の侵入を効果的に防ぐには、バルコニーにスクリーンを追加するのが最適です。
正式に植え付けを開始します
●
苗スポンジブロックの主な機能は、無土壌苗栽培における種子のキャリアとして機能することです。スポンジは正方形にカットしてから、十字形のスリットを入れることができます。苗の栽培中に、発芽した種子を隙間に播種できます。
条件が許せば、光を補うことができます。苗の栽培中は、温度と湿度に特に注意してください。強い苗を育てることは非常に重要であり、病気や害虫を減らし、収穫量を大幅に増やすことができます。
●組み立てと植え付け:きれいな水を用意し、栄養液を加えて一晩放置します。水温と気温が近づいたら植え付けできます。
●家にいないことが多い人は、間違いなく植物をうまく育てることができないことに注意してください。植物は多くのものを必要としませんが、水やり、蔓の結び付け、剪定、受粉の補助、果実の収穫のために、週に2〜3回、1回あたり10分間のケアが必要です。
● 最も重要な場所で収穫すれば、いつでも最も新鮮な果物や野菜を収穫できます。収穫は果実が完全に熟すまで待つことができます。輸送の便宜上、スーパーや農産物直売所のトマトは果実がちょうど色づいたときに収穫されます。果実の着色期間は果実の品質に最も影響を与える期間です。 キュウリは、表面の小さな突起がほぼ開き、トマトは色が変わって完全に色づいたときに収穫できます。
●次のサイクルに備えて大掃除。
●このテーマに関する本や資料はありますか
? ●無土壌栽培の養液は環境に優しく、人体にも無害ですか
? ●野菜の品質に影響を与える要因は何ですか?
●無土壌栽培は屋外でも使えますか?
●虫害が発生すると、部屋が虫だらけになりませんか?
●本当に病気が発生した場合、どのように解決すればよいのでしょうか
? ●導電率計がない場合、養液の濃度はどのように調整すればよいのでしょうか?
●養液を与えるサイクル
●植物の成長段階ごとに濃度は同じか
●苗の育て方はどうなっているか
●植物を修復する方法は何ですか?
●養液成分
●養魚のように定期的に交換する必要はありますか?
トマト
ホグランド m mol/リットル
2倍濃縮
主要元素
Ca(NO3)2・4H2O 3.00
KNO3 10.00
NH4H2PO4 2.00
MgSO4・7H2O 2.00
微量元素
EDTA-FeNa2 24.00
H3BO3 1.24
MnSO4 H2O 2.23
MnCl2・4H2O
ZnSO4・7H2O 0.86
CuSO4
5H2O 0.13 (NH4)6Mo7O24・4H2O 0.12
PH 5.5-6.5
水質は場所によって異なるため、この配合は南部の軟水地域の環境に合わせて設計されており、北部のカルシウム含有量の高い硬水地域には適していません。北部では、カルシウムとマグネシウムの含有量を適切に減らすことができます。
また、主要元素の投与量は半分にしたり、濃度の 4 分の 1 で使用したりできますが、微量元素の投与量は 2 倍にしたり、半分にしたりすることはできません。
栄養液を調製または保管する際には金属製の容器を使用しないでください。
まず50倍濃縮の培養液を作り、光の当たらない冷蔵庫に保管します。培養液に沈殿物が多い場合は、再度培養液を作り直す必要があります。
上記の文章はすべて、個人的な失敗から学んだ教訓から生まれたものです。
無土壌栽培は土壌に頼らず、特定の栽培装置に養液を満たしたり、砂、砂利、バーミキュライト、パーライト、籾殻、スラグ、ロックウール、バガスなどの非天然土壌マトリックス材料で作られた植え床に養液を満たしたりして野菜やその他の作物を植えることです。土壌を使用しないため、無土壌栽培と呼ばれます。また、一般的な有機肥料や無機肥料を使用せず、伝統的な農業施肥技術に代わる養液の提供に依存しているため、無土壌栽培は養液栽培とも呼ばれ、簡単に言えば水耕栽培または水耕栽培技術です。
無土壌栽培は土壌を必要としないため、大きな技術的進歩です。同時に、技術の継続的な改善、先進的な施設、新しい基質材料の適用により、無土壌栽培は、さまざまな作物の成長と発育のニーズに応じて、温度、水、光、肥料、空気を自動的に調整および制御し、工場生産を実現できるようになりました。したがって、無土壌栽培は現代の近代農業におけるハイテクであり、近代的な施設栽培における新しい技術です。
2.無土壌栽培にはどのような種類がありますか?
無土壌栽培にはさまざまな種類と栽培方法があります。無土壌栽培は、栽培に固体基質材料を使用するかどうかによって、基質なし栽培と基質栽培の 2 つの基本的なタイプに分けられます。無基質栽培とは、根系を固定するための基質がなく、根系が栄養液と直接接触することを意味し、主に以下の種類が含まれます。
3.無土壌栽培の利点は何ですか?
無土壌栽培は、栽培施設から環境管理まで、作物の成長と発育のニーズに応じて監視および調整できるため、従来の土壌栽培に比べて比類のない利点があります。それは次の側面に要約できます。
4. なぜ無土壌栽培技術は野菜や花卉などの栽培において幅広い発展の可能性があると言われているのでしょうか?
施設農業の発展により、無土壌栽培技術の応用に新たな展望が開かれました。改革開放以来、経済の継続的な発展、人々の生活水準の継続的な向上、都市と農村の「野菜かごプロジェクト」の発展に伴い、高品質の野菜と花の需要が高まっています。その結果、野菜や花卉などの換金作物の保護栽培地域が急速に拡大しました。統計によると、
5. 無土壌栽培ではなぜ連作障害を回避できるのでしょうか?
近年、野菜や花を栽培するためのビニールハウスや温室などの施設栽培の分野が急速に発展しています。しかし、施設栽培では年間を通じて複数の作物を栽培する複合的な影響により、同じ種類の野菜や花卉が連続して植えられることが多く、土壌は塩性化、酸性化、土壌の圧縮、地力の低下、深刻な根線虫や土壌病害虫などの連作障害に悩まされています。収穫量や経済効果は日々低下しており、深刻な畑はもはや使用することさえできません。そのため、輪作の実施、または土壌の入れ替え、または土壌消毒、灌漑、塩洗いなどを行うことが急務となっています。しかし、上記の対策は大規模に実施されると同時に、温室などの固定施設によって制限され、これらの施設を大規模に移設することはできません。この場合、無土壌栽培が採用されます。作物ごとに交換または消毒する栽培基質がないため、作物を害する病害虫はありません。植え桶などは洗浄や消毒が簡単です。したがって、無土壌栽培は連作の問題を解決する効果的な方法です。
6.海外における無土壌栽培技術の開発状況は?
19世紀後半、ドイツの著名な科学者リービッヒが植物ミネラル栄養理論を提唱し、無土壌栽培技術が実験研究段階に入りました。それ以来、ヴェークマン、ザックス、クノップなどのドイツの科学者が次々と栄養液を使用して植物生理学の実験研究を行ってきました。それ以来、多くの科学者が栄養溶液について徹底的な研究を行い、無土壌栽培技術は実験研究から生産への応用へと徐々に移行してきました。
現在、無土壌栽培は、施設農業のハイテクである無土壌栽培という独立した分野に発展しています。現在、無土壌栽培は、米国、日本、オランダ、デンマーク、英国、イスラエルなどの国々で生産に広く使用されています。例えば、オランダの無土壌栽培の分野は現在、
7.無土壌栽培技術の開発状況はどうなっていますか?
無土壌栽培技術の応用は遅れて始まり、現在も開発と試験の段階にあります。
8. 今後の無土壌栽培の発展傾向はどのようなものですか?
無土壌栽培技術の発展は100年以上の歴史があり、初期の実験研究から現在の大規模な商業生産に至るまで、技術的に成熟し、完成度が高まっています。過去 10 年間の無土壌栽培の発展から判断すると、将来の発展傾向は 2 つの方向にあります。1 つは大規模化、集約化、自動化への方向であり、もう 1 つは小型化と家庭用への方向です。無土壌農作物生産の利点に対する人々の注目が高まるにつれ、温室設計、材料、生産プロセスの改善、現代の制御機器、特に無土壌生産におけるコンピューター技術の応用により、無土壌生産の生産コストは大幅に削減され、生産量は継続的に向上し、生産者の経済的利益は高まっています。 一方、無土壌生産に投資される資金も増加し、無土壌生産は規模拡大、自動化、集約化の方向に発展し、規模の経済を形成しています。一方、無土壌栽培技術は、一般の科学技術として捉えられ、家庭や小中学校での活用がますます重視されつつあります。住宅環境の改善と人々の収入の増加に伴い、多くの住民が清潔で衛生的、便利で実用的な無土壌栽培技術を利用して、バルコニーや屋上で花や植物を育て、気質を養うようになりました。土壌を使わない作物の栽培は直感的かつ科学的であるため、小中学校の生物学の教材として、生徒の観察力、分析力、問題解決能力を養うのに非常に役立ちます。したがって、無土壌栽培技術の今後の発展見通しは非常に良好であると言えます。
9. 無土壌栽培プロジェクトをどのように検討し、決定しますか?
現代の農業生産技術として、無土壌栽培は一般的な土壌栽培では得られない利点を持っています。しかし、無土壌栽培は、作物の栽培、肥料、病害虫防除、農業工学、自動制御など複数の分野が関わるハイテク技術であり、技術的な難易度も非常に高い。さらに、無土壌栽培には、水源や電源だけでなく、一定の施設や設備も必要です。したがって、無土壌栽培を開発する際には、まずコスト投資を考慮し、次に技術力やその他の社会的条件を考慮する必要があります。経済状況が悪い地域では、無土壌栽培を盲目的に開発すべきではありません。土壌を使用しない栽培は、経済、技術、市場の条件が良好であれば開発できます。しかし、以下の点を考慮し、明確にする必要があります。まず、無土壌栽培を開発する目的と焦点を明確にする必要があります。たとえば、新しい農業技術の普及促進のための教育拠点や農業観光拠点として活用できます。施設農業開発の面積が大きく、土壌伝染病や土壌連作障害が深刻な地域では、無土壌栽培を使用して上記の問題を解決できます。経済発展地域、開放都市、土壌汚染が深刻な地域では、ホテル、輸出、市民の特殊なニーズを満たすために、無土壌栽培を利用して、特殊なニーズを満たす高品質で高級な野菜、果物、花を生産することができます。土壌を使わない野菜生産は、海岸、干潟、国境地域、島、工業地帯、鉱山地帯など、土壌栽培に適さない場所でも展開できます。第二に、家庭や小中学校の小規模なベランダ型無土壌栽培装置にも応用できる。無土壌栽培にはさまざまな種類と方法があります。コストを削減するために、地域の材料を使用し、さまざまな地域の経済、文化、技術条件に応じて適切な方法を選択する必要があります。繰り返しになりますが、無土壌栽培では、価値の高い野菜、果物、花などの収益性の高い作物を選択する必要があります。
10.無土壌栽培の基本条件は何ですか?
無土壌栽培の発展には、以下の基本条件が必要である。(1)無土壌栽培に精通し、正常な生産管理・運営と販売市場の開拓を行うことができる技術管理人材。 (2)電源と水源が確保されており、停電や断水によっても養液供給に影響が出ないこと。 (3)大気はフッ素(FH)、硫黄(SO2)、窒素酸化物(NOX)などにより著しく汚染されてはならない。 (4)良質な水源があること水質は無土壌栽培の効果に影響します。栄養液の調製には、細菌がなく、過剰な塩化物イオン、ナトリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオンなどが含まれず、水が濁っていない高品質の水源が必要です。 (5)ガラス温室やビニールハウスなどの保護施設の下で栽培すること。 (6)適切な無土壌栽培システムを確立する必要がある。無土壌栽培方法にかかわらず、適切な栽培槽、排水システム、および制御システムが必要です。土壌耕作を行わずに作物に適した環境条件を確保し、人工的な制御を可能にします。 (7)適切な気候と季節があること完全に自動制御された現代の無土壌栽培施設に加えて、野菜、花などの無土壌生産は、適切な気候条件と季節の下で実行されなければなりません。無土壌栽培は、野菜、花、その他の作物の栽培に適したあらゆる気候と季節で行うことができます。
11. 無土壌栽培生産拠点をどのように計画するか?
無土壌栽培生産基地を計画する際には、以下の点を考慮する必要がある:(1)投資額と市場の需要に基づいて面積と範囲を決定し、生産管理のレベルを考慮する必要がある。発展と拡大の余地を残すために、いくつかのフェーズなど、段階的に構築することができます。 (2)全体の計画は一般的な施設栽培園芸農場と同じであり、道路建設システム、排水システム、生産エリア、育苗エリア、製品加工および事務物流、乾燥場、駐車場などの総合エリアを備えている。 (3)温室の建設は、8×42M2 (平方メートル)または6×30平方メートルで、10〜20ユニットを1ゾーンとして設定できます。深層液体流水耕栽培を使用する場合、2つのトラフで1つの貯水槽を共有して養液を供給することができます。基質培養は10以上の温室で集中的に供給できますが、貯水槽は生産手配と養液供給などの生産管理を容易にするのに十分な大きさである必要があります。地域の実際の状況に応じて、スパンを連結した大型温室を建設することもできます。 (3)深液流水耕栽培用植栽トラフは、安定したセメントトラフ構造で構築するか、発泡スチロール材料で作られた栽培トラフを使用できます。それらは継ぎ合わせたり移動したりすることができ、水耕栽培と基質栽培の両方に使用できます。ただし、欠点は、後続の生産材料を損傷しやすく、多くの資源を消費することです。基質培養は、レンガを積み重ねてプラスチックフィルムやセメントのトラフで覆うなど、特定の状況に基づいて行うことができます。小屋または温室の植え込みトレイは、8 個ずつ 4 列、または 16 個ずつ 8 列に配置できます。 (4)液体貯蔵タンクは、各グループの小屋の側面または内部に設置できます。通常は地下にありますが、地上に設置することもできます。液体は、水ポンプを使用して液体供給パイプラインを通じてポンプで送られます。液体貯蔵タンクと植栽トラフは、水漏れを防ぎ、その他の設計要件を満たすために、設計要件に厳密に従って構築する必要があります。
12.無土壌栽培の理論的根拠と基本原則は何ですか?
無土壌栽培の本質は、土壌を栄養液に置き換えることであり、栄養液の製造はリビチの植物ミネラル栄養理論に基づいています。したがって、ミネラル栄養理論は無土壌栽培の理論的基礎となります。リビチは1840年に早くも、作物は水に溶けた無機物を吸収して成長し発達するというミネラル栄養理論を提唱しました。その後、多くの学者がこの理論をさらに確認し、補足し、改良しました。 1842年、ドイツの科学者ヴェーグマン、ポストロフらがコンテナ砂養殖に成功しました。 1859年から1865年にかけて、サックスとノップは化学分析法を用いて植物を分析し、植物には窒素、リン、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどの栄養素が含まれていることを突き止めました。また、彼らは無機肥料を使用して栄養液を調製し、作物の栽培に成功した最初の人物でもありました。 1935年、アメリカの科学者ホグランド、アノンらは、さまざまな土壌溶液の組成と濃度を分析・研究し、微量元素を添加する必要性をさらに明らかにしました。栄養液中の栄養素の割合と濃度については多くの研究が行われており、これに基づいて多くの栄養液の処方が発表されています。上記の理論の指導の下、長期にわたる研究を経て、ついに無土壌栽培は新しい技術として発展し、実用化されました。無土壌栽培の基本原理は、天然の土壌を使用せず、各種作物の生育・発達に必要な環境条件、特に根の成長に必要な栄養、水分、pH、換気、根圏温度などの基本条件を満たす装置や栽培方法を設計し、土壌を使わずに作物を栽培することです。したがって、無土壌栽培の技術を習得するには、作物栽培の関連知識を理解するだけでなく、養液の管理技術も習得する必要があります。
13.無土壌栽培で栽培できる作物は何ですか?
理論的には、水耕栽培では、野菜、花、果樹、その他の作物など、土壌で育つさまざまな作物を栽培できます。野菜には、レタス、空芯菜、白菜、キャベツ、からし菜、玉ねぎ、アマランサス、ケールなどの葉野菜、トマト、キュウリ、トウガン、ゴーヤ、ヘチマ、ナスなど、メロンにはスイカ、メロンなど、果樹にはイチゴなど、花にはバラ、キク、カーネーション、グラジオラス、ラン、ガーベラ、チューリップ、常緑樹、ガジュマル、ゴムの木、グリーンジャイアント、シェフレラ、およびチャメリアシネンシスやキンモクセイなどの盆栽の花が含まれます。
実際の生産においては、無土壌栽培で栽培される作物の種類は、主に市場における作物の価格と季節によって決まります。ある場所では特定の種類の作物が栽培される一方、他の場所では他の種類の作物が栽培されることがあります。現在、世界で最も一般的に無土壌栽培で栽培されている作物は、トマト、レタス、キュウリ、ピーマンの 4 種類です。無土壌作物には多くの種類があります。上記の 4 つの作物に加えて、メロン、空芯菜、セロリ、冬瓜、イチゴなど、他の多くの品種もあります。例えば、近年、広東省、海南省、広西チワン族自治区など南部の熱帯・亜熱帯気候の省や地域では、気候条件を利用して厚皮メロンを大規模に栽培し、新疆などの原産地よりも早く、または遅く市場に流通させ、大きな成功を収め、良好な経済的利益を得ています。例えば、南部地域では、冬から早春にかけてのオフシーズンに温室や温室を利用して空芯菜を栽培することで、大きな経済的利益を得ることもできます。つまり、どのような作物を植えるかは季節や地域の市場状況に応じて決定されるべきであり、画一的に決めることはできないのです。
14.無土壌栽培と土壌栽培の類似点と相違点は何ですか?
無土壌栽培も土壌栽培も、作物の生育・発達に必要な環境条件を前提とし、作物に十分な栄養分、水、適切な根温、酸素供給、溶液濃度、pHなどを与え、人工栽培によって人々に必要な生産物を得ることを基本としています。しかし、栽培方法や栄養補給の点では両者の間には大きな違いがあります。土壌で栽培される作物の根は、水溶液と空気で満たされた緩衝性の高い土壌層に生息します。作物に必要な水分や栄養素は、根を通して土壌から吸収されます。土壌は植物を支え、根の成長のための環境を提供するだけでなく、作物の根が吸収するための栄養素、水、酸素を継続的に提供します。土壌の孔に保持された水と溶解塩が土壌溶液を構成し、作物の根は主に土壌溶液から栄養分を吸収します。土壌中の栄養素には、有機物と無機物の2つの主要なカテゴリがあります。これらは、微生物などの作用によって単純な可溶性化合物に分解され、土壌水に溶解されて初めて、作物に吸収され、利用されます。土壌の栄養分の主な供給源は施肥によって補充されます。しかし、肥料は主に窒素、リン、カリウムの3つの要素で構成されています。土壌の空気条件、微生物の活動、土壌 pH などは、作物の根への栄養分の供給に重要な役割を果たします。土壌に施用された肥料は、土壌による肥料の固定、分解・揮発、灌漑用水や雨水の流出・浸透による損失などにより、利用率が低くなります。無土壌栽培における作物の根は、緩衝特性の乏しい人工的に調製された栄養溶液または固体マトリックス内で成長します。そのため、pH、濃度、栄養バランスなどの外部条件の影響を受けやすく、その制御と管理には高度な技術が必要です。しかし、無土壌栽培で使われる養液は水溶性の無機塩類でできているため、作物が吸収しやすくなります。作物の成長に必要な栄養をタイムリーかつ効果的に満たし、作物の急速な成長を促進し、収穫量を増加させ、肥料の利用率も高くなります。一般的に、無土壌栽培における肥料利用率は90~95%以上に達します。無土壌栽培による収穫量は土壌栽培の2倍以上です。無土壌栽培では、土壌栽培のような水漏れや土壌流出の問題はありません。そのため、水利用率は土壌栽培よりもはるかに高く、一般的に無土壌栽培の水消費量は土壌栽培の1/10~1/5程度に過ぎません。
15.無土壌栽培にはなぜ適切な栽培設備が必要なのでしょうか。また、それには何が含まれますか?
無土壌栽培は、土壌を使用せず、必須元素を含む栄養液を供給しながら土壌の代わりに他の材料を基質として使用するか、または基質として材料を使用せずに栄養液のみを使用する栽培です。したがって、作物の栄養分と水分の必要量を確保し、根の成長と発達に適した根圏環境を作り出すために、土壌を交換し、根を固定し、植物を支え、継続的に栄養溶液を供給するための適切な設備を講じる必要があります。無土壌栽培の形態が異なるため、使用する栽培設備も異なります。現在、広東省では主に深層液流栽培と固体マトリックス栽培が使用されています。しかし、どのような形態の無土壌栽培を使用する場合でも、ガラス温室、プラスチック温室、植栽トレイ、液体貯蔵タンク、液体供給パイプラインシステム、制御システムなどの保護施設が必要です。植栽用トラフは、養液とマトリックスを保持するために使用されます。栄養分と水分の供給を確保し、作物の根の成長に適した根圏環境を作り出す必要があります。植栽用トラフは、レンガやセメント、またはプラスチックなどの他の材料で作ることができます。貯蔵タンクは養液を貯蔵し供給するための容器です。レンガやコンクリートで作られています。また、無毒のプラスチック容器や他の材料で作ることもできます。漏れがなく、養液の成分が変化しないことが求められます。液体供給システムは、作物のニーズに合わせて、貯蔵タンクから植え付けトレイに栄養液を輸送します。養液を供給する方法は循環式と点滴灌漑の 2 種類あり、それぞれ水ポンプ、液体供給本管、分岐管、給水栓、点滴器またはノズルで構成されます。制御システムは、特定の制御デバイスを通じて、無土壌作物の環境要因を監視および制御します。家庭用の装置には、一般的に、養液の供給時間と間隔時間を制御するための適切なモデルのタイマーが装備されています。高度な制御システムは、コンピューター システムを使用して、温度、光、空気、水、肥料、栄養液の pH 値を監視および調整します。
16.深層液流水耕栽培技術とその特徴は何ですか?
ディープフローテクノロジー(DFT)とは、植物の根が比較的深く流れる栄養溶液層で成長する水耕栽培技術を指します。培養槽に養液を約5~10cm(場合によってはさらに深く)入れ、その中に作物の根を置きます。同時に、送水ポンプで養液を断続的に供給し、養液を循環させることで、養液中の酸素を補給し、養液中の栄養素をより均一にします。深層液流水耕栽培施設は、植栽トレイ、植栽ネットまたは植栽プレート、液体貯蔵タンク、循環システムなどの部品で構成されています。これは、作物の商業生産のために開発された最も古い無土壌栽培技術です。開発の過程で、世界中の多くの国々がこれに多くの改良を加え、効果的で実用的かつ競争力のあるタイプの水耕栽培生産を実現しました。日本でも大人気で、広東省の広い地域でも使用されています。トマト、キュウリ、ピーマン、冬瓜、ヘチマ、メロン、スイカなどの果物や野菜、白菜、白菜、レタス、空芯菜、チャイブなどの葉物野菜を生産できます。現在の国情、特に南部の熱帯・亜熱帯の気候特性に適した水耕栽培タイプです。その特徴は以下のとおりです。(1)養液の液層が深く、根がより深い液層まで伸びているため、植物1本あたりの水分占有量が多く、そのため養液の濃度、溶存酸素、pH、温度、貯水量が急激に変化しにくく、根にとって比較的安定した生育環境が得られます。 (2)植物は養液の水平面より上に吊るし、植物の根首が液面から出ていて、伸びた根が養液に触れるようにする。根首が養液に浸かると腐って植物が死んでしまうので、吊るし方をきちんと行う必要がある。 (3)養液を循環させる。養液中の溶存酸素を増加させ、根の表面における有害な代謝産物の局所的蓄積を排除し、根の表面と根の外側との間の養液および栄養濃度の差をなくすことで、栄養素が適時に根の表面に送達され、植物のニーズをより完全に満たすことができます。
17.養液膜コア技術とその特徴は何ですか?
NFT と呼ばれる栄養フィルム技術は、1973 年に英国温室研究機関のクーパー氏によって初めて開発されました。これは、流れる栄養液の浅い層で植物を育てる水耕栽培法です。 1979年以降、この技術は世界中で急速に普及しました。米国のグラネ氏、英国のアダムス氏、インドのダグラス氏らは、栄養フィルム技術の構造と日常管理に多くの改良を加えてきました。伝統的な無土壌栽培技術では、作物を育てるために、より深い植え付け用トラフを設置し、その中に固形基質または養液を入れる必要があります。植え付け用トラフは、セメント、レンガ、木材、金属などの材料で作る必要があり、重くて高価です。同時に、根の酸素要求量の問題を解決するのは困難です。それに比べて、養液フィルム技術は固体マトリックスを使用しません。一定の傾斜(約1:75)を必要とする傾斜した植栽トレイでは、養液は数ミリメートルの深さの薄い層で作物の根を流れます。作物の根の一部は浅く流れる養液に浸され、他の部分は植栽トレイ内の湿気にさらされるため、根の呼吸による酸素需要をよりよく解決できます。この装置の植栽トレイは主にプラスチックフィルムまたは硬質プラスチックシートで作られており、装置の構造が軽量かつシンプルになっています。ユーザー自身が設計、設置、使用することができ、投資コストを大幅に削減できます。しかし、根環境の緩衝性能が悪いため、根域周辺の温度は外界の影響を大きく受け、地表レベルに対する要求が厳しくなります。地面が不均一で傾斜が異なると、栽培槽底部の養液供給が不均一になり、植物間の生育が不均一になり、収量に影響を及ぼします。また、植栽トレイ内の養液層が比較的浅く、植栽システム内の養液の総量が比較的少ないため、養液の濃度と組成が急激に変化しがちです。液体を継続的に循環させる必要があり、多くのエネルギーを消費します。長時間の停電や水ポンプの故障で循環が間に合わないと、問題が発生しやすくなります。気温が高く、作物の生産がピークを迎える時期には、植物の葉から多くの蒸発があり、養液が大量に消費されます。タイミングの悪い供給は、植物が枯れてしまう原因になりやすいです。
18.ロックウール養液栽培技術とその特徴は何ですか?
ロックウール養液栽培技術は、1969年にデンマークのグロダン社によって初めて開発されました。これは、特殊な基質を使用する栽培方法です。1980年代以降、オランダを中心にヨーロッパ諸国で急速に普及しました。 1986年にはオランダでこの技術による栽培面積が2,000ヘクタールを超え、栄養膜技術発祥の地であるイギリスでもロックウール栽培が始まりました。それ以来、日本などの他の国々でも、無土壌生産のためにロックウール栽培が採用されるようになりました。現時点ではロックウール栽培を行っている面積は大きくありません。ロックウールは、さまざまな岩石を溶かしてマグマを形成し、それをフィラメント状に噴霧し、冷却後に軽く圧縮して作られた、ゆるく多孔質の固体マトリックスです。ロックウールの製造工程は高温条件下で行われるため、完全に殺菌されており、細菌やその他の有機物は含まれていません。圧縮ロックウールブロックは、作物の成長過程全体にわたって形状が変化せず、作物の根が容易に浸透できます。通気性、保水性に優れ、柔らかく均一な質感で、作物の根の成長を促進します。ロックウール栽培には、主に、点滴灌漑で養液を散布しながら余剰養液はリサイクルしない開放型ロックウール栽培と、養液を繰り返しリサイクルする循環型ロックウール栽培の2種類があります。他の固体基質栽培や水耕栽培法と比較して、ロックウール栽培の利点は、(1)ロックウールの保水性と通気性の特性をよりよく利用して、肥料、水、空気の関係を調整できること、(2)装置がシンプルで設置と使用が簡単で、地上の高さに制限されず、停電や水不足の制限を受けないことです。 (3)害虫、病気、雑草を蔓延させず、重大な病気が発生しなければ1~2年間継続使用でき、消毒後再利用も可能です。
19.砂耕培養液点滴灌漑技術とは何ですか?その特徴は何ですか?
砂耕栽培とは、川砂を培地として利用し、作物の生育に必要な養液を点滴灌漑の形で供給する無土壌栽培技術です。砂耕栽培に用いる砂の粒径は、0.5~3.0mmの範囲が好ましい。砂漠や半砂漠地帯など、水不足が深刻な地域を中心に、節水農業として広く利用されています。砂耕栽培の施設構造は、植栽槽と点滴灌漑システムの2つの部分で構成されています。植え樋には固定式植え樋と温室全面砂耕作樋の2種類があります。現在は固定式の植え樋が主に使用されています。この植栽用樋は、レンガや木の板でV字型や└┘型に作ることができ、樋の内側はプラスチックフィルムで覆われています。排水を容易にするために、プラスチックフィルムの底に粗い砂利を置き、植栽用樋に砂を入れることができます。点滴灌漑装置は、毛細管、点滴器、点滴ノズルで構成されています。通常、植物ごとにドリッパーが付いているため、砂栽培は大量の作物に適しています。栽培管理においては、砂耕が乾きすぎたり、湿りすぎたりしないように注意することが管理技術の鍵となります。砂耕マトリックスの緩衝能力が低く、液体供給に開放点滴灌漑を使用しているため、マトリックス内に多くの液体が蓄えられず循環されず、マトリックス内に蓄えられた栄養液の濃度と酸塩基反応が大きく変化します。したがって、栄養液処方を選択する際には、比較的安定した生理学的反応を示す低用量処方を選択することをお勧めします。さらに、植えるたびに砂を消毒する必要があります。砂耕栽培の特徴は、(1)養液を循環させることができず、病原菌の交差感染のリスクが低い、(2)砂の粒子サイズが小さく、保水力が大きく、拡散範囲が大きいため、根系が水と肥料を十分に吸収でき、根系が水平に伸びるため、排水穴が詰まりにくい、(3)毎回新鮮な養液を使用するため、栄養バランスがより良く保たれ、養液調節の手間が軽減される、(4)設備費が安く、管理が容易、(5)保水力が大きいため、液体補給の回数が少なくて済み、1日1~2回で十分、(6)作物ごとに砂を消毒するのが面倒、(7)点滴灌漑システムのエミッターが詰まりやすい、(8)水と肥料の使用量が多く、吸収・利用率が高くなく、塩分が蓄積しやすい、などである。
20.混合マトリックス栄養液点滴灌漑技術とは何ですか?その特徴は何ですか?
基質培養の材料としての固体マトリックスは、無機マトリックスと有機マトリックスに分けられます。材料の性能は作物の成長に大きな影響を与え、さまざまな管理技術も必要とします。たとえば、マトリックスの保水性、浸透性、緩衝効果はすべて、マトリックスの物理的および化学的特性に関連しています。したがって、使用する前に、マトリックスのさまざまな物理的および化学的特性についてより具体的に理解しておく必要があります。樹皮や砂利などの無機質マトリックスは、植物に対する固定、支持、固定機能が優れており、通気性も良好ですが、保水性と緩衝機能が劣っています。樹皮、おがくず、バガス、泥炭などの有機質マトリックスは、植物に対する固定、支持、固定機能が劣っていますが、保水性と緩衝機能が優れています。単一のマトリックスの欠点、例えば嵩密度が軽すぎる、重すぎる、通気性が悪い、または通気性が過剰などの欠点を克服するために、複数のマトリックスを混合して複合マトリックスを形成して使用することがよく行われます。一般的に、複合マトリックスを調製する場合、2つまたは3つのマトリックスを混合することが好ましいです。現在、広東省の基質栽培では、無土壌栽培用の混合基質を使用するものが多く、栽培設備は砂耕養液点滴灌漑に似ています。使用する材料も、栽培する作物の要件や材料の供給源によって異なり、経済性と実用性の原則に基づいて自分で準備します。たとえば、華南農業大学の無土壌栽培技術研究室が開発したバガス鉱物複合マトリックスは、バガス、おがくず、ココナッツふすまなどが50〜70%、砂、砂利、石炭スラグが30〜50%の混合物です。適度な嵩密度、大小の気孔の比率、優れた保水性と通気性を備え、苗の栽培でも本格的な成長でも効果を発揮します。
21. なぜ養液が無土壌栽培技術の中核となるのですか?
土壌のない作物に必要な栄養素は、通常、固形肥料を与えるのではなく、栄養溶液によって供給されます。いわゆる栄養液とは、さまざまな作物のさまざまな栄養素の需要と肥料の吸収特性に基づいて、無機塩肥料を使用して一定の量と割合で人工的に調製された、植物にとって必須の栄養素を含む溶液です。水耕栽培でも無土壌栽培でも、作物に栄養を与えるためには養液が必要です。したがって、養液は無土壌栽培技術の核心であり、それを理解し習得することによってのみ、無土壌栽培技術を真に習得し、養液を柔軟かつ正しく使用して良好な結果を達成することができます。養液を使用する場合、養液に含まれる栄養素の種類、量、比率、さまざまな肥料の溶解度、養液の pH 値、および作物による栄養素の吸収に影響を与えるその他の要因を理解する必要があります。このようにしてのみ、さまざまな作物の品種とさまざまな作物の異なる成長期間に応じて、作物の成長に必要な栄養素をタイムリーかつ効果的に提供し、コストを削減し、収量を増やし、経済的利益を向上させることができます。したがって、養液管理は無土壌栽培技術の鍵であり、これを熟知することによってのみ、無土壌栽培のレベルと経済的利益を向上させることができます。
22. 養液配合の決定と選択方法は?
(1)根によるミネラル元素の吸収と水の吸収の関係。ミネラル元素は水に溶けた場合にのみ植物に吸収されます。水はミネラル元素の吸収と輸送に直接影響しますが、両者は正比例するものではなく、それぞれ相対的に独立しています。
(2)植物の根はミネラル元素を選択的に吸収する性質があり、根が吸収する塩イオンの量は溶液中のイオンの量に比例しません。同じ塩の陰イオンと陽イオンであっても、植物体内に異なる割合で入り込み、養液の組成とpHが徐々に変化します。 (3)単一塩イオン間の拮抗作用。単一塩を含む養液ではいかなる植物も生育できず、これを単一塩中毒と呼ぶ。これに少量の他の塩を加えると、単一塩の毒性は除去される。このようにイオン同士が互いの毒性を除去できる現象を拮抗作用と呼ぶ。したがって、養液配合を決定および選択する際には、異なる種の特性に応じて養液配合を選択する必要があります。現在、人々が選択できる栄養溶液の配合は多種多様です。
23.無土壌栽培における栄養液の要件は何ですか?
(1)作物の成長と発育に必要なすべての栄養素(主要元素、微量元素を含む)が含まれている必要があります。
(2)これらのミネラル元素は、様々な作物のニーズに基づいて適切な割合で混合され、バランスのとれた栄養溶液を形成すべきである。
(3)調製された無機塩は、水に非常に溶けやすく、イオンの形で、作物に容易に吸収されるものでなければならない。
(4)有害・毒性成分を含まず、根の成長に適したpHとイオン濃度を維持し、栄養吸収を促進します。
(5)施用効果が良好で、作物の生育がよく、高品質、高収量が得られること。
(6)材料の入手が容易で、使用量が少なく、コストが低い。
したがって、要件を満たす栄養液を調製するためには、水源、栄養元素を含む化合物、補助物質などの原材料が要件を満たしている必要があります。まず、水質要件です。生産に使用する水は通常、雨水、井戸水、水道水などから供給され、全体的な要件は衛生基準を満たす飲料水と同等です。重要なのは、硬度が高すぎないことです。一般的には、10 度を超えないこと、pH 値が 6.5 ~ 8.5、塩化ナトリウム含有量が 2 mmol/L 未満、水銀、カドミウム、鉛などの重金属や健康に有害なその他の元素の含有量が許容範囲内であることが推奨されます。無機塩化合物に対する要求については、栄養液処方に示された投与量は純粋な製品として表現されるため、栄養液を調製する際には、各複合原料の実際の純度に応じて原料の投与量を計算する必要があります。製品識別が不明瞭で、技術パラメータが不明瞭な原料の使用は禁止されています。購入した原材料が大量に技術的パラメータを満たしていない場合は、サンプルを採取して検査し、無害であることが確認された場合にのみ使用が許可されます。さらに、原材料の純度は要件を満たす必要があり、少量の有害元素が許容限度を超えてはなりません。そうしないと、養液のバランスに影響します。
24.栄養液を調製する際に注意すべきことは何ですか?
栄養溶液を調製するときは、不溶性物質が沈殿しないように注意する必要があります。適格なバランスのとれた栄養溶液配合で調製された栄養溶液は不溶性物質の沈殿を生じないはずですが、どのような栄養溶液配合でも不溶性物質の沈殿を生じる可能性は避けられません。養液にはカルシウム、マグネシウム、鉄、マンガンなどの陽イオンと、リン酸や硫酸塩などの陰イオンが含まれている必要があるため、調製プロセスが適切に管理されていれば沈殿は発生しませんが、適切に管理されていない場合は沈殿が発生する可能性があります。沈殿を避けるために、調製時には難溶性電解質の濃度積の法則をガイドとして使用する必要があります。このため、濃縮原液や作業用栄養液を調製する際には、肥料の混合と溶解の順序に厳密に注意してください。カルシウムイオンは硫酸イオンやリン酸イオンから分離する必要があります。つまり、硝酸カルシウムは硫酸マグネシウムなどの硫酸塩やリン酸二水素カリウムなどのリン酸塩と混合して、硫酸カルシウムやリン酸カルシウムの沈殿を避けることはできません。濃縮原液を調製する場合、一般的にはA、B、Cの3種類に分けられ、それぞれA母液、B母液、C母液と呼ばれます。母液Aはカルシウム塩を中心としており、カルシウムと反応して沈殿を生成しない塩であれば何でも混ぜることができます。母液Bはリン酸塩が中心で、リン酸塩と沈殿を形成しないものであれば何でも混ぜることができます。母液Cは鉄と微量元素を組み合わせて製造されており、添加量が少ないため、非常に高濃度の母液を製造することができます。母液の濃度倍数は、過飽和になって沈殿しない程度にし、操作のしやすさから整数倍にすることが望ましい。母液を長期間保存する必要がある場合は、沈殿を防ぐために酸性化する必要があります。保存溶液は暗い容器に保存する必要があります。濃縮原液で作業用栄養液を調製する場合、A、B、Cの3つの原液を添加する前に希釈する必要があり、添加速度は遅くする必要があります。1つの原液を加えた後、次の原液を加える前に一定時間循環させる必要があります。肥料を直接計量し、栽培システムに溶かして作業用栄養液を調製する場合は、まず栽培システムに約70%〜80%のきれいな水を入れ、次に溶かした肥料を追加します。また、各タイプの肥料は追加する前に希釈する必要があります。追加後、沈殿を避けるために、別のタイプの肥料を追加する前に一定期間循環させます。また、肥料を計量して調合する際には、名称と実際の状況の整合性に注意し、間違った肥料を計量しないようにし、調合前には正しいことを何度も確認するとともに、詳細な記録を記入する必要があります。
25.無土壌栽培の窒素源として使用できる肥料は何ですか?
窒素には主に硝酸態窒素とアンモニウム態窒素の2種類があります。肥料には硝酸カルシウムが含まれており、結晶水4個を含む白い小さな結晶固体です。水に溶けやすく、水分を吸収しやすいため、乾燥した場所に保管する必要があります。酸性とアルカリ性は化学的に中性で、生理学的にはアルカリ性です。硝酸態窒素が11.86%含まれており、植物に必要なカルシウムも含まれています。硝酸カリウムは分子量 101.10 の白色の小さな結晶性固体です。硝酸態窒素を 13.85% 含んでいます。化学的には中性の化合物で、生理学的には弱アルカリ性です。溶解度は 20 ℃ で水 100 グラムあたり 31.6 グラムです。硝酸カリウムは強力な酸化剤で、火にさらされると爆発する可能性があります。湿気を帯びやすく、凝集しやすいため、保管および輸送中は安全に注意する必要があります。硝酸アンモニウムは分子量80.05の白色の小さな結晶性固体で、硝酸態窒素とアンモニウム態窒素の両方を含みます。総窒素含有量は35%で、そのうちアンモニウム態窒素と硝酸態窒素がそれぞれ半分ずつを占めています。化学的に加水分解されて酸性、生理学的には酸性です。硝酸ナトリウムは分子量 5.01 の白色の小さな結晶性固体です。硝酸態窒素を 16.5% 含んでいます。化学的には中性で、生理学的には強アルカリ性です。硫酸アンモニウムは、分子量が132.15で、水に溶けやすく、アンモニウム態窒素を21.20%含み、白色の小さな結晶の固体で、化学的に加水分解すると酸性になり、生理学的には強酸性になります。塩化アンモニウムは、37.2% のアンモニウム窒素を含む白色の小さな結晶性固体です。加水分解すると化学的に酸性になり、生理学的には強酸性になります。尿素は、窒素を 46.64% 含む白色の小さな結晶性固体です。水に溶けやすく、化学的には中性で、生理学的には酸性です。リン酸一アンモニウムは灰白色の粉末で、窒素含有量は12.18%、化学的に加水分解された酸性であり、明らかな生理的酸性度やアルカリ性度はありません。また、リン栄養も提供できます。リン酸二アンモニウムはオフホワイトの粉末で、窒素を 21.22% 含み、水に溶けやすく、加水分解すると化学的にアルカリ性になり、明らかな生理学的酸性度やアルカリ性度はありません。無土壌栽培生産において、より頻繁に使用される肥料としては、硝酸カルシウム、硝酸カリウム、硝酸アンモニウム、リン酸二アンモニウムなどがあります。硝酸態窒素は主に生理学的にアルカリ性であり、硝酸態窒素によって引き起こされる生理学的アルカリ度の変化は小さく、制御が容易であるため、より一般的に使用されています。一方、アンモニウム態窒素はより強い生理学的酸性を生成し、より劇的な変化を引き起こし、制御が困難です。しかし、硝酸態窒素とアンモニウム態窒素の栄養効果は同じです。生産においては、生理的な酸塩基特性の悪影響を克服するための適切な措置が講じられる限り、窒素源として使用することができます。
26.無土壌栽培用のリン肥料とは何ですか?
無土壌栽培におけるリン源肥料には、リン酸二水素カリウムのほか、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、過リン酸石灰などもあります。リン酸二水素カリウムの分子量は136.09で、純品にはリン22.76%、カリウム28.73%が含まれています。白色の結晶または粉末で、性質が安定しており、水に溶けやすいです。リンとカリウムの両方を供給でき、高品質のリン・カリウム複合肥料です。リン酸二アンモニウムの分子量は115.05です。これはオフホワイトの粉末で、窒素含有量は12.18%、リン含有量は26.92%です。リン酸水素二アンモニウムの分子量は132.07です。これはオフホワイトの粉末で、窒素含有量は21.22%、リン含有量は23.45%です。一般的な肥料リン酸アンモニウムは、リン酸水素二アンモニウムとリン酸水素二アンモニウムの混合物です。使用する前に、その窒素とリンの含有量を理解する必要があります。過リン酸石灰は、リン酸岩の粉末に硫酸を加えて溶解して作られる灰色の粒状または粉末であり、その有効なリン含有成分は水に溶けやすいリン酸一カルシウムである。しかし、過リン酸石灰には不溶性の硫酸カルシウムと多量の遊離硫酸が含まれているため、栄養液の調製に直接使用されることはほとんどなく、通常は基質に直接施用されるだけです。
27. 無土壌栽培に適したカリウム、カルシウム、マグネシウム肥料は何ですか?それぞれの特徴は何ですか?
一般的に使用されるカリウム肥料には、硝酸カリウム、硫酸カリウム、塩化カリウム、リン酸二水素カリウムなどがあります。硝酸カリウムは、溶解度が
28. 無土壌栽培における鉄分の供給源となる肥料は何ですか?なぜキレート鉄なのか?
無土壌栽培の初期には、硫酸鉄や塩化鉄などの無機塩が鉄源として使われていました。塩化鉄(III)の分子量は
29.無土壌栽培では微量元素としてどのような肥料が使用されますか?
いわゆる微量元素は、植物中の含有量に応じて分類され、一般的には平均含有量が 1000 分の 1 未満のものになります。植物にとって必須の 16 種類の栄養素のうち、塩素、鉄、ホウ素、マンガン、亜鉛、銅、モリブデンの 7 種類は微量元素です。鉄の特殊性能については既に述べたとおりであり、塩素の許容範囲も比較的広いため、生産水中の塩素は植物の生育には十分であるため、特に添加することはない。したがって、一般的に言及される微量元素は、ホウ素、マンガン、亜鉛、銅、モリブデンです。ホウ素肥料は、主にホウ酸またはホウ砂で作られています。ホウ酸が主な供給源で、ホウ素含有量は 17.48%、分子量は 61.83 です。ホウ酸は無色または白色の結晶性粉末で、熱湯に溶けやすく、無色の水溶液となります。ホウ砂は、もう 1 つのホウ素供給源肥料で、ホウ素含有量は 11.34% で、無色または白色の結晶性粉末で、水に溶けやすく、植物に吸収され、利用されます。マンガン肥料は、マンガンの主な供給源として硫酸マンガンを使用し、マンガン含有量は 23.5% です。ピンク色の結晶状で、20 ℃ の水 100 グラムあたりの溶解度は 62% で、加水分解すると酸性になります。硫酸亜鉛は、無土壌栽培における亜鉛の主な供給源であり、22.74%の亜鉛を含みます。硫酸亜鉛は、無色または白色の結晶性顆粒または粉末状物質であり、水に溶けやすく、酸で加水分解されます。銅肥料は硫酸銅で、5単位の結晶水を含んでいます。これは土壌のない作物の主な銅源です。銅を25.45%含み、青い結晶物質です。20℃での溶解度は、水100グラムあたり20.7グラムです。モリブデン酸アンモニウムは、土壌のない栽培におけるモリブデン肥料の主な供給源です。4つの結晶水と54.3%のモリブデンを含みます。白色、無色、淡黄色、淡緑色の結晶粒子または粉末で、水に溶けやすいです。また、モリブデン酸ナトリウムはモリブデン肥料の原料としても使用できます。モリブデン含有量が 39% で、白色の粉末であり、水に溶けやすい性質があります。
30.養液の濃度はどのように表されますか?
(1) 溶液1リットルあたりの特定の化合物の重量。重量の単位はグラムまたはミリグラムで表すことができます。たとえば、栄養溶液1リットルには0.81グラム(または810ミリグラム)の硝酸カリウムが含まれています。この表現は通常、作業濃度または操作濃度と呼ばれ、具体的な調製はこのようにして行われます。
(2)溶液1リットルあたりの特定の栄養素の重量。重量の単位は通常ミリグラムで表されます。たとえば、窒素含有量は 1 リットルあたり 210 ミリグラムです。元素の重量を使用して濃度を表すことは、科学研究の比較に必要なことであり、直接操作には使用できません。
(3)溶液1リットルに含まれる物質のモル数。物質は元素、分子、イオンのいずれかである。モルは物質の量を表し、その値は物質の原子量、分子量、イオン量に等しい。
モルを使用して濃度を表すと、溶液の正確な化学組成を理解するのに役立ちますが、直接操作することはできず、計量して準備する前に変換する必要があります。間接的な表現方法は2つあります:
(1)電気伝導率法(EC)。栄養液を調製するために通常使用される水溶性無機塩は強電解質であり、その水溶液は導電性を持っています。導電能力の強さは導電率で表すことができます。一定の濃度範囲内では、溶液の塩分含有量、つまり濃度は導電率と密接な正の相関関係にあります。塩分が多いほど、溶液の導電率は高くなります。したがって、養液の導電率は溶液中の塩分含有量を反映できますが、導電率は養液中の各種塩の総塩分濃度のみを反映するもので、各種塩分の個々の濃度を反映することはできません。ただし、これは無土壌栽培における養液管理のニーズを満たすことができ、現在、生産において最も一般的に使用されている測定方法です。
(2)浸透圧とは、濃度の異なる2つの溶液を半透膜で隔てたときに生じる水圧である。半透膜を低濃度溶液から高濃度溶液へ通過するときに圧力が発生する。溶液の濃度が高いほど浸透圧は高くなる。浸透圧の単位は通常パスカルで表される。 270.30、鉄含有量20.66%、黄褐色または橙黄色の塊状結晶で、わずかに塩酸臭があり、空気中で非常に潮解しやすく、水に溶けやすい。硫酸第一鉄は、一般に緑硫酸とも呼ばれ、鉄と硫黄を供給し、鉄含有量は 20.09% です。青緑色の結晶で、性質上不安定です。水分を失いやすく、酸化されて茶色の硫酸第二鉄になります。高温や強い光、アルカリ性物質の存在下ではさらに不安定になります。硫酸第一鉄はいくつかの産業の副産物であるため、広く入手可能で安価であり、無土壌作物の重要な鉄源であり、硫酸第一鉄アンモニウムやキレート鉄などの他の鉄肥料を製造するための原料です。塩化鉄(III)や硫酸鉄(III)などの無機鉄塩は、アルカリ度が高いとリン酸鉄(III)や水酸化鉄(III)の沈殿物になりやすく、効果がなくなり、中性条件下でも塩基性塩沈殿物に酸化されやすく、低原子価硫酸鉄(III)は空気中の酸素によって高原子価鉄に酸化されやすく、効果がなくなり、植物に鉄欠乏症を引き起こすことが多い。その後、栽培に使われる鉄塩は、クエン酸鉄(III)や酒石酸鉄(III)などの有機酸鉄に変更されました。これらの化合物は塩化鉄(III)や硫酸鉄(III)よりも効果は高いのですが、それ自体が非常に不安定なので、効果は理想的ではありません。現代の化学科学の発展に伴い、キレート環を形成できる有機化合物を使って鉄と反応したり、キレート鉄にしたりできることが明らかになりました。このタイプのキレート鉄は、無土壌培養栄養液の鉄源として使用され、良い結果が得られたため、現在では当初使用されていた無機鉄塩や有機酸鉄の代わりに使用されています。鉄キレートは薄茶色または暗褐色の粉末状の物質で、無土壌栽培養液中では鉄が安定した化合物を形成し、その効果を長期間維持することができます。主な鉄キレート化合物には、エチレンジアミン四酢酸鉄二ナトリウム (Na 2 FeEDTA)、ジエチレントリアミン五酢酸鉄二ナトリウム (Na 2 FeDTPA) などがあります。 EDTA二ナトリウム鉄(III)は安価で安定性が良いため、EDTA二ナトリウム鉄(III)が最も一般的に使用されています。調製する際は、硫酸第一鉄とEDTA二ナトリウム鉄(III)を別々に溶解し、使用前にキレート化のために混合します。 31.6%、化学的には中性塩、生理学的には弱アルカリ性。硫酸カリウムは、溶解度が 11.1% の白色の小さな結晶固体です。化学的には中性ですが、生理学的には強酸性です。塩化カリウムは、溶解度が 34% の白色の小さな結晶固体です。化学的には中性ですが、生理学的には強酸性です。リン酸二水素カリウムは、溶解度が 22.6% の白色の小さな結晶性固体です。化学的加水分解では酸性ですが、生理学的には中性です。カルシウム源肥料には、一般的に硝酸カルシウム、塩化カルシウム、硫酸カルシウム、過リン酸カルシウムが含まれます。硝酸カルシウムは、4 つの結晶水を含む白色の小さな結晶性固体です。溶解度は 129.3% で、水に溶けやすい性質があります。化学的には中性、生理学的にはアルカリ性の塩で、カルシウムが 16.97% 含まれています。塩化カルシウムは溶解度が 74.5% の小さな白い結晶です。化学的には中性の塩で、生理学的には酸性です。硫酸カルシウムは、溶解度が 0.204% と非常に低い白色粉末です。化学的には中性塩で、生理学的には酸性です。過リン酸石灰は、化学的に強い酸性を持つ灰色の粉末です。栄養液の配合に直接使用されることはほとんどなく、ほとんどの場合、マトリックスに直接混合されます。マグネシウム肥料は主に硫酸マグネシウムで、7つの結晶水を含み、溶解度35.5%の白い小さな結晶の固体です。化学的には酸性とアルカリ性は中性で、生理学的には酸性で、マグネシウムを9.86%含んでいます。