鱼菜系统单位的设计

本章讨论水培体系的理论和设计。 有许多设计方面需要考虑,因为几乎所有的环境和生物因素都会对水培生态系统产生影响。 本章旨在以最容易理解的方式介绍这些方面,并对鱼菜系统单元内的每个组件进行详尽的解释。

第4.1节讨论了选择鱼菜系统单位的场地时应考虑的因素,包括阳光照射,风雨暴露,平均温度等。 4.2节讨论了任何养殖方法必不可少的一般水族元件,包括鱼缸,水泵和空气泵,生物过滤器,植物生长方法和相关的管道材料。 然后对水耕组件进行更详细的讨论,重点介绍鱼菜系统中使用的三种最常用的方法:介质床法(图4.1-4.5); 营养膜技术(NFT)方法(图4.6-4.9); 和深水养殖(DWC)方法(图4.10-4.13)。

然后特定的章节列出出具有低放养密度的特定类型的DWC。 提供每种方法的总结表以比较和对比这三种方法。

本章仅用于解释基本单元组成部分和不同水培方法。 有关不同单元部件的尺寸和设计比率的更多信息,请参阅第8章,其中提供了实际设计和构建小型水培单元所需的更详细信息,图表和设计方案。 另外,附录8给出了一个完整的循序渐进的指导,以便使用广泛可用的材料来构建本章中解释的三种方法的小规模版本。

选址

选址是安装鱼菜系统装置前必须考虑的一个重要方面。 本部分通常指没有温室的室外建造的水培单位。 然而,对于较大单位的温室和遮阳网结构有简短的说明。 重要的是要记住,系统的某些部件,尤其是水和介质,很重且难以移动,因此在可长期放置的位置建造系统。 选定的地址应该在稳定和水平的地面上,在一个要防止恶劣的天气,但暴露在大量的阳光下。

不要暴露在风,雨雪中

极端的环境条件回严重影响植物并破坏系统结构(图4.14)。盛行的强风会对植物生产产生相当大的负面影响,并可能对茎部和生殖部位造成损害。 此外,强降雨可能会伤害植物并损坏未受保护的电源插座。 大量的雨水可能会稀释富含营养的水,并且如果没有溢流机制集成到设备中,可能会使系统溢流。 雪引起了与大雨相同的问题,并增加了寒冷伤害的威胁。 建议系统位于防风区域。 如果暴雨很常见,可能值得用塑料衬里的大棚来保护系统,尽管不是在所有地点都需要这样的大棚。

接触阳光和阴影

阳光对植物至关重要,因此植物在白天需要接受最佳的阳光。大部分常见鱼菜系统植物在全日照条件下生长良好; 然而,如果太阳光太强烈,可以在成长的床上安装简单的遮光结构。 一些光敏植物,包括莴苣,沙拉蔬菜和一些卷心菜会因为过度晒太阳而产生种子从而变得苦涩难吃。 其他适合丛林地带的热带植物,如姜黄和某些观赏植物,如果暴露在过度的阳光下可能会表现出叶片烧伤,他们在阴影下表现更好。 另一方面,如果阳光不足,一些植物的生长速度可能会变慢。 将水培单位置于阳光充足的地方可以避免这种情况。 如果阴暗区域是唯一可用的位置,建议种植耐荫植物。系统应该被设计成利用从东到西穿过天空的太阳。 一般来说,生长床应该在布置成使得床最长的方向位于南北轴线上。 这使得白天最有效的使用太阳。 或者,如果光线较少,则沿东西轴线定位床,管道和水道。 还要考虑所选的地点有阴影交叉的区域和时间。 注意植物的排列,使其不会无意中彼此遮蔽。 然而,通过将高大的植物放置在西部或通过将两者分散地分布,可以使用身材高大,喜欢阳光的植物来遮蔽来自强烈午后太阳的低感光植物。

不像植物,鱼不需要阳光直射。 事实上鱼缸在阴凉处很重要。 通常情况下,鱼缸盖上放置在鱼缸顶部的可拆卸遮阳材料(图4.15)。但是,如果可能的话,最好使用单独的遮阳结构隔离鱼缸。 这将防止藻类生长(见第3章),并有助于白天保持稳定的水温。 防止叶子和有机碎屑进入鱼缸也是值得的,因为腐烂的叶子会污染水,影响水的化学性质并堵塞管道。 要么将系统放置在远离植被的地方,要么将油箱

盖上遮挡。鱼缸也容易遭到掠食者的袭击。 使用遮阳网,油布或鱼缸上的其他遮蔽物可防止所有这些威胁。

公用设施,围栏和便捷的访问

在选址时,考虑公用设施的可用性很重要。 水泵和空气泵需要电源插座。 这些电源插座应该防水,并配备了一个剩余电流装置(RCD)以减少漏电风险。 此外,无论是市政供水还是雨水收集装置,水源应易于获取。 同样,考虑系统中的水会流出到什么地方。 尽管水效率极高,但鱼菜系统系统偶尔需要换水,并且需要冲洗过滤器和净化器。 在附近有一些可以从这种水中获益的土壤植物很方便。该系统应位于交通的地方,因为需要频繁的监控和日常喂养。 最后,考虑是否有必要用户栏围住整个部分。 有时需要护栏来防止盗窃和破坏行为,动物害虫以及某些食品安全法规规定需要安装护栏。

特别考虑:屋顶鱼菜系统

平屋顶通常是适合水培的场所,因为它们水平,稳定,暴露于阳光下,并且尚未用于农业(图4.16-4.18)。 然而,当在屋顶上建立一个系统时,考虑系统的重量以及屋顶是否能够支撑它是至关重要的。 在建造屋顶系统之前,咨询建筑师或土木工程师至关重要。 另外,请确保材料可以安全有效地运输到屋顶场地。

温室和遮阳网结构

温室对于小型水培单位来说不是必不可少的,但它们可能有助于延长某些地区的生长季(图4.19和4.20)。 在世界各地的温带和其他寒冷地区尤其如此,因为在寒冷的月份,温室可以用来保持温暖的水温,从而可以全年生产。温室是由透明尼龙,塑料或玻璃覆盖的金属,木材或塑料框架结构。 这种结构的目的是让阳光(太阳辐射)进入温室,然后将其收集起来,以便开始加热温室内的空气。 随著太阳开始变热,屋顶和墙壁的热量被保留在温室中,在24小时内允许更温暖更稳定的气温。 温室为风,雪和暴雨提供一般环境保护。 温室通过保留周围的太阳能来延长生长季节,但也可以从内部加热。 温室可以避开动物和其他害虫,并作为一些防盗措施。 温室在寒冷季节舒适地工作,并为种植者提供天气保护。 温室框架可用于支持攀爬植物或悬挂遮阳材料。 总之,温室的这些优点会带来更高的生产力和更长的作物季节。但是,这些好处需要与温室的缺点相平衡。 根据技术的程度和所需的复杂程度,温室的初始资本成本可能很高。 温室还需要额外的运营成本,因为风机需要创建空气循环以防止过热和过度潮湿的条件。 一些病虫害在温室中更常见,需要进行相应的管理(即在门窗上使用昆虫网),尽管受限的环境可能有利于使用某些害虫防治措施。在一些热带地区,网罩比用聚乙烯塑料或玻璃覆盖的传统温室更合适(图4.21)。 这是因为热带或亚热带气候炎热,需要更好的通风以避免高温和潮湿。 网屋由长满四周的网状网和顶部塑料屋顶覆盖的成长床组成。 塑料屋顶特别重要以防止雨水进入,特别是在雨季强烈的地区,因为系统可能会在几天内开始溢流。 网屋被用来消除与热带地区有关的许多有毒害虫以及鸟类和大型动物的威胁。 四面墙的理想网眼尺寸取决于当地害虫。 对于大型昆虫,网目尺寸应为0.5毫米。 对于小昆虫,通常是病毒性疾病的媒介,网目大小应该更大(即网目50毫米)。 如果太阳光线太强,网房可以提供一些遮阳。 常见遮阳材料防晒的百分比从25%到60%不等。


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