專利名稱：壓縮空氣營(yíng)養(yǎng)液輸液栽培法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用壓縮空氣，增強(qiáng)植物根壓，增加土壤中的含氧量或營(yíng)養(yǎng)體中的溶氧量，促進(jìn)植物根部呼吸，加強(qiáng)植株對(duì)水、肥的吸收能力和向植物莖葉輸送的速度，提高葉子的光合作用，增加光合產(chǎn)物的形成，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的目的。
從當(dāng)代傳統(tǒng)的植物土培法、無(wú)土栽培法現(xiàn)有技術(shù)證明，植物生長(zhǎng)好壞，“肥”、“水”、“氣”三者之間是否協(xié)調(diào)關(guān)系密切。肥溶解在水里才能被根吸收，澆少水能保持土壤良好通氣性，但水分不足肥料濃度必然高，不僅植物根不能吸收形成外滲透，從而引起燒根現(xiàn)象;相反，澆水多土壤空隙充滿水份通氣不良，同樣會(huì)影響根部吸收機(jī)能，甚至造成缺氧，嚴(yán)重時(shí)窒息死亡。土培法許多技術(shù)措施都是為了改善調(diào)節(jié)水、肥、空氣三者之間的關(guān)系。但由于土培法、無(wú)土栽培法均存在一定局限性，因而其增產(chǎn)潛力都是有限的。但無(wú)土栽培與土培法栽培植物的情形有迥然不同，因?yàn)闊o(wú)土栽培的基質(zhì)是疏松多孔，或呈顆粒狀，吸水和排水性能都很好，所用的營(yíng)養(yǎng)又是根據(jù)不同植物種類和不同生長(zhǎng)發(fā)育的需要來(lái)設(shè)計(jì)配制的，用無(wú)機(jī)肥料配制成的稀薄水溶液，或是澆灌或是循環(huán)流動(dòng)。因此，無(wú)土栽培植物根系生長(zhǎng)的條件，遠(yuǎn)遠(yuǎn)伏于土培法。因而，無(wú)土栽培法的潛力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)土培法。一般說(shuō)，無(wú)土栽培作物的產(chǎn)量比傳統(tǒng)土培法可以成倍，甚至十幾倍的幅度增長(zhǎng)。但是，建設(shè)植物工廠設(shè)備投資過(guò)大，技術(shù)要求嚴(yán)，生產(chǎn)成本比土培法可高出幾倍，甚至十幾倍，經(jīng)濟(jì)效益不理想，而且僅局限于植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)條件的改變。世界上有四十多個(gè)國(guó)家發(fā)展有“植物工廠”，也只限于經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的蔬菜，觀賞花卉的培養(yǎng)。但根據(jù)目前農(nóng)村經(jīng)濟(jì)狀況大量建設(shè)植物工廠，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、文化技術(shù)素質(zhì)等方面的條件尚不太具備?？傊?，有史以來(lái)數(shù)千年一貫的傳統(tǒng)土培法生產(chǎn)，一般說(shuō)費(fèi)工多，投入少(拖拉機(jī)、農(nóng)機(jī)具)產(chǎn)量低，很不適應(yīng)中國(guó)人口不斷增長(zhǎng)，人多地少的需要，中國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展向何處去？是一個(gè)亟待解決十分嚴(yán)俊的問(wèn)題，我認(rèn)為應(yīng)該迅速創(chuàng)出一條適應(yīng)中國(guó)國(guó)情的發(fā)展農(nóng)業(yè)的新途徑。
本發(fā)明的目的，在于避免現(xiàn)代種植技術(shù)中的不足之處，而提供幾種在土培法的基礎(chǔ)上，借鑒西方現(xiàn)代無(wú)土栽培的優(yōu)點(diǎn)，采取利用壓縮空氣加壓輸液法培育農(nóng)作物、板栗樹、油茶樹、蘋果樹、用材樹等可獲得比“植物工廠”栽培植物更高的產(chǎn)量。
本發(fā)明的目的，可通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)第一、利用“壓縮空氣法”加強(qiáng)植物根部呼吸，由于植物體內(nèi)所需要的物質(zhì)，除一部分由葉面自空氣中吸收外，大部分是由根系自土壤中無(wú)土栽培營(yíng)養(yǎng)液中取得。所以，植物的產(chǎn)量高低，主要靠改善植物根系生長(zhǎng)條件，增強(qiáng)吸攝能力來(lái)實(shí)現(xiàn)。為增強(qiáng)根系對(duì)水分養(yǎng)料的吸收，首先得讓根系獲得較多能量，提供充足O2進(jìn)行呼吸，才能攝取更多的水分和養(yǎng)料，有效的促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。其措施是對(duì)植物的根系，實(shí)施密封條件下的“壓縮空氣法”。使土壤空隙中的空氣密度可增加幾倍，土壤空隙中的氧氣也相應(yīng)增加幾倍，有利加強(qiáng)根部呼吸;如果是栽培營(yíng)養(yǎng)液，則營(yíng)養(yǎng)液中的溶氧量也同樣會(huì)增加幾倍。因此，“壓縮空氣法”培養(yǎng)植物，其根系生長(zhǎng)條件遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)“無(wú)土栽培”技術(shù)。采用壓縮空氣營(yíng)養(yǎng)液栽培植物其產(chǎn)量比現(xiàn)代無(wú)土栽培技術(shù)，亦可成倍或十幾倍的大幅度增產(chǎn)。
自然界凡是有生命的物質(zhì)，都有同一性，如人類、動(dòng)物類、植物類、微生物、菌類等，其生存條件都離不開空氣、水分、養(yǎng)料、溫度。尤其是氧氣對(duì)生命更為重要，是生命的關(guān)鍵中的關(guān)鍵，人為地改變空氣密度的大小，在一定程度上就可控制生命物質(zhì)繁衍與生長(zhǎng)速度。相對(duì)而言，用較少的投資就可獲得較多的收成。再如利用“壓縮空氣法”在中國(guó)高原空氣稀薄不能生長(zhǎng)樹木、莊稼、蔬菜的地方，用密封的玻璃箱充入壓縮空氣，就可種植蔬菜、養(yǎng)魚、養(yǎng)蘑菇等，并能獲得高產(chǎn)。在農(nóng)村住房下面如建設(shè)密閉的地下室，充入壓縮空氣養(yǎng)魚、蘑菇在不多占土地的條件下均能獲得豐收。因?yàn)樗趬嚎s空氣的作用下，水會(huì)溶解更多的空氣和O2以利魚進(jìn)行呼吸活動(dòng)。
第二、植物攝取與運(yùn)輸水分、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要靠植物的“吸水壓”與“根壓”作動(dòng)力，利用壓縮空氣加壓于營(yíng)養(yǎng)液栽培植物，具有增加根壓，加大地下部分與地上部分之間的壓力差，從而大大增強(qiáng)了植物根系的吸收能力，故植物可獲得多幾倍，甚至十幾倍的水分和其它營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可滿足葉片光合作用所需要的物質(zhì)，制造更多的光合產(chǎn)物，加強(qiáng)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。
第三利用“加壓良性營(yíng)養(yǎng)液輸液法”培養(yǎng)植物可成倍增產(chǎn)。這里指的良性營(yíng)養(yǎng)液，主要指植物生長(zhǎng)必需的W、P、K、C和其它微量元素之類的稀薄溶液，如低濃度的尿素、磷酸鈣、磷酸二氫鉀、二氧化碳水溶液等。二氧化碳在植物體內(nèi)單位平均重含有率占45%，比W含有率大28倍，比磷含有率大223倍，而空氣中CO2濃度極小，占有率只有萬(wàn)分之三，只靠大氣中CO2的含量遠(yuǎn)不能滿足植物的生長(zhǎng)對(duì)CO2的大量需求，因此，給植物施CO2肥料可大幅度增產(chǎn)。但一般大田作物無(wú)法使用CO2氣體肥，靠有機(jī)肥料提供C源也是受很大的局限，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足植物生長(zhǎng)的需要，采取輸液法就能發(fā)揮CO2氣體肥料的增產(chǎn)作用。
第四，在實(shí)現(xiàn)植物土培法種植，輸液法管理的同時(shí)，病蟲、防治還可同步進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)病蟲防治自動(dòng)化。如玉米、西紅柿、板栗、油茶、蘋果等有了病蟲害發(fā)生，可在輸液缸的營(yíng)養(yǎng)液中加入某些高效低毒的農(nóng)藥。此法比用噴霧器打藥均勻，防治效果好，省工、省時(shí)，減輕農(nóng)藥對(duì)大氣的污染和人畜中毒的機(jī)會(huì)。
以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地描述


圖1是本發(fā)明“壓縮空氣土壤栽培法”對(duì)植物根系生長(zhǎng)影響的實(shí)驗(yàn)。
圖2是本發(fā)明“壓縮空氣營(yíng)養(yǎng)液栽培法”在木本植物上的應(yīng)用。
圖3是本發(fā)明“加壓良性營(yíng)養(yǎng)液輸液法”在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。
圖4是本發(fā)明“加壓良性營(yíng)養(yǎng)液輸液法”在扦插育苗上的應(yīng)用。
圖5是本發(fā)明輸液管與側(cè)根套接法示意圖和典型根莖扎針輸液示意圖。
本發(fā)明先從
圖1“壓縮空氣土壤栽培法”對(duì)植物根部生長(zhǎng)影響的實(shí)驗(yàn)為實(shí)施例作進(jìn)一步地說(shuō)明參照
圖1實(shí)驗(yàn)可知手拔高低一致，粗細(xì)相同的香蕉梨樹苗(1)4棵，分別栽入3個(gè)花盆(2)和一個(gè)密封玻璃瓶(3)之中，土壤(4)是從大田育苗地挖出的表土加水混合，分為4等分裝入花盆與瓶之中，(5)是橡膠瓶塞，(6)是氣壓表，(7)是打氣膠管，(8)是瓶中壓縮空氣室，(9)是橡膠打氣球。
1961年7月15日上午8時(shí)栽，下午6時(shí)檢查發(fā)現(xiàn)三個(gè)花盆內(nèi)的樹苗葉子已被炎熱的太陽(yáng)曬枯萎，瓶?jī)?nèi)栽的樹苗生長(zhǎng)正常。第二天在三個(gè)花盆內(nèi)各澆了半碗水。第三天檢查發(fā)現(xiàn)三個(gè)花盆中栽的樹苗葉子全部枯萎，而瓶中的樹苗發(fā)現(xiàn)有新芽出現(xiàn)。第五天檢查發(fā)現(xiàn)，三個(gè)花盆中的樹苗樹干上半部已被太陽(yáng)曬干，唯有瓶中栽的樹苗又長(zhǎng)出了新葉。
分析樹苗死亡與生長(zhǎng)的原因如下第一玻璃瓶(3)用血壓計(jì)橡膠打氣球(9)打進(jìn)有壓縮空氣，因此，瓶?jī)?nèi)的氣壓大于瓶外的大氣壓力，瓶?jī)?nèi)土壤(4)間隙的空氣密度大于瓶外大氣的密度，含氧量也大于花盆土壤(4)間隙中的空氣含氧量，瓶?jī)?nèi)栽的樹苗因有充足的氧氣供根系呼吸，雖手拔樹苗造成斷根很多，但由于瓶中樹苗很少的根毛，在壓縮空氣的作用下，加強(qiáng)了呼吸強(qiáng)度，比花盆中栽的樹苗根毛吸收能力大為加強(qiáng)，所以，太陽(yáng)曬不死瓶中樹苗。第二，瓶中壓縮空氣的壓力大于瓶外大氣的壓力，形成瓶?jī)?nèi)外氣壓差，壓縮空氣能幫助根吸收的水分，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向莖桿、葉子方向輸送，表現(xiàn)早晨瓶中栽的樹苗葉子尖端有水珠吐出。第三，由于拔苗斷根很多，斷根處在壓縮空氣作用下，水分會(huì)從斷根的斷面處壓入莖桿之中，這說(shuō)明根毛雖拔斷了，但在壓縮空氣作用下，斷根的斷面處仍起到取代根毛吸水的作用，總的吸水量反而增加了。這就是瓶中有了壓縮空氣后，樹苗不會(huì)被太陽(yáng)曬死反而能長(zhǎng)出新葉的原因。
本發(fā)明再以圖2“壓縮空氣營(yíng)養(yǎng)液栽培法”在木本植物栽培上的應(yīng)用為實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明。
參照?qǐng)D2中的A圖可知木本花卉蘋果(1)裝在壓縮空氣營(yíng)養(yǎng)液缸(2)之中，(3)是營(yíng)養(yǎng)液，(4)是壓縮空氣室，(5)是橡膠螺旋蓋，(6)是通氣輸入液管，(7)是打氣膠管，(8)是打氣筒。
壓縮空氣營(yíng)養(yǎng)液栽培法比無(wú)土栽培法具有以下特點(diǎn)和優(yōu)越性。
第一，在壓縮空氣營(yíng)養(yǎng)液缸(2)中，打入壓縮空氣，空氣室(4)變成了壓縮空氣室，空氣密度成倍增加，使缸內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)液溶解更多的空氣，蘋果根系生活在這種壓縮空氣營(yíng)養(yǎng)液之中，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于無(wú)壓縮空氣營(yíng)養(yǎng)液之中。因?yàn)?，蘋果根一部分處在空氣壓縮室，大部分浸在溶液(3)之中，根子會(huì)得到充足的氧氣供應(yīng)根毛呼吸，同時(shí)也有充足的營(yíng)養(yǎng)液供根毛吸收。
第二，由于植物根部生活在壓縮空氣營(yíng)養(yǎng)缸(2)之中，植物莖、枝、葉生活在地球表面生物圈大氣之中，缸內(nèi)缸外人為造成氣壓差，也就造成了植物根部與莖、枝、葉上下氣壓之差。所以，根吸取的水分，在氣壓差的作用下，增強(qiáng)了植物對(duì)水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的攝取與運(yùn)轉(zhuǎn)。
第三、調(diào)整壓縮空氣的壓力大小，就可以由人根據(jù)植物生長(zhǎng)需要和外界環(huán)境條件的變化，直接調(diào)控根系的呼吸強(qiáng)度、吸收能力，從而對(duì)調(diào)控植物的生長(zhǎng)速度有了進(jìn)一步的主動(dòng)權(quán)。外界環(huán)境條件的變化，如遇下雨或天氣突然變涼氣壓應(yīng)減小，當(dāng)天氣炎熱干旱時(shí)氣壓要加大，植物的品種不同氣壓大小也應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。
第四、木本花卉的培養(yǎng)不但可以美化環(huán)境，每個(gè)壓縮空氣缸栽培的蘋果或西紅柿還能收摘幾十斤至幾百斤鮮果，為庭院經(jīng)濟(jì)的開發(fā)利用，提供更多的實(shí)惠。
參照“壓縮空氣營(yíng)養(yǎng)液栽培法”圖2中的B圖可知(1)是生長(zhǎng)在土地上的蘋果樹或其它樹，(2)缸，(3)營(yíng)養(yǎng)液，(4)壓縮空氣室，(5)是橡膠蓋，(6)輸液輸氣管，(7)打氣膠管，(8)打氣筒。
從觀察發(fā)現(xiàn)山崗薄地植樹幾十年還不成材，在農(nóng)家大院老糞坑上種植的樹木，數(shù)年即可成材，主要問(wèn)題在于水肥供給，充足與否。但為了速生成材不可能把所有的樹木都挖成大糞坑，使活土層達(dá)到一公尺深，面積達(dá)幾十平方米，一般大田活土層只有20厘米深，活土層較淺，營(yíng)養(yǎng)面積小，只能適于禾本科和其它草本植物生長(zhǎng)，木本植物的根一般都下扎在土深20厘米以下，未經(jīng)風(fēng)化好的深層堅(jiān)硬的土壤中，所以樹木的根生長(zhǎng)條件最差，但確解決了固定樹木不倒伏問(wèn)題。相應(yīng)想讓樹木生長(zhǎng)的快必需深挖土，深施肥，多澆水，費(fèi)工管理不易，為解決具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的木本植物在種植中的“速生”、“病蟲防治”和增產(chǎn)等問(wèn)題，現(xiàn)采取“土培法”、“無(wú)土栽培法”、“壓縮空氣法”三者相結(jié)合的栽培法，即“壓縮空氣營(yíng)養(yǎng)液栽培法”，讓蘋果樹仍然種植在地上，用無(wú)土栽培法營(yíng)養(yǎng)液管理，再輔之以壓縮空氣為動(dòng)力進(jìn)行栽培，使植物營(yíng)養(yǎng)液具有一定壓力，溶解更多的氧氣加強(qiáng)根的呼吸作用，讓根產(chǎn)生更多的能量，吸取更多的水分和養(yǎng)分，供給葉子光合作用的需要，此法的優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)述如下第一，土培法無(wú)土栽培法、壓縮空氣法三法結(jié)合互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到樹木速生高產(chǎn)的目的。樹木栽到地上可以向空間發(fā)展，充分利用空中的空氣，陽(yáng)光、雨水、根系可以向地下自由伸展吸取地下、水分、肥料和礦物質(zhì)。根部在堅(jiān)硬的生土層中伸長(zhǎng)，可以牢固高大的樹冠防止倒伏，可以充分發(fā)揮土培法的優(yōu)點(diǎn)。
土培法的缺點(diǎn)是樹根生長(zhǎng)在很深的生土層中，缺營(yíng)養(yǎng)和空氣，影響樹木生長(zhǎng)和果實(shí)豐收，假設(shè)使一公尺深堅(jiān)硬的生土變成活土，進(jìn)行深翻施肥，均有困難，活土層太深，遇到下雨刮風(fēng)還可能倒伏。給樹根澆水、施肥不僅費(fèi)工，而且流失多，植物吸收利用率較低，而無(wú)土栽培營(yíng)養(yǎng)液是裝在(2)營(yíng)養(yǎng)液缸中，而不給土壤施肥、澆水，這樣可節(jié)約水、肥，避免了水肥流失、節(jié)省了用工，降低了生產(chǎn)成本。但是，如果營(yíng)養(yǎng)液中缺少氧氣，照樣樹根不能很好的吸收，現(xiàn)采取壓縮空氣法可使?fàn)I養(yǎng)液溶解更多的空氣，讓樹木根充分進(jìn)行呼吸獲得較多能量，吸取較多的營(yíng)養(yǎng)液。營(yíng)養(yǎng)液的輸送，除樹葉蒸發(fā)水分產(chǎn)生吸水之外，壓縮空氣還能幫助根部向葉部輸送。葉子好似一個(gè)抽水機(jī)、壓縮空氣好似一個(gè)壓水機(jī)、植物莖枝好似一個(gè)輸水管。葉子是一個(gè)化學(xué)加工廠，調(diào)整壓縮空氣的壓力大小，就可控制營(yíng)養(yǎng)液向葉部輸送的速度和數(shù)量，可以說(shuō)在一定程度上人為的間接控制了樹木的生長(zhǎng)速度和果實(shí)的產(chǎn)量，可按樹的大小，定產(chǎn)量的多少，定營(yíng)養(yǎng)液的配制與供應(yīng)數(shù)量，每棵樹都要掛一個(gè)牌子，寫明產(chǎn)量、供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)、操作規(guī)程等項(xiàng)目。
第二，板栗樹、油茶樹、蘋果樹或用材樹等，如果有病蟲害發(fā)生，可在營(yíng)養(yǎng)液中加入高效、低毒農(nóng)藥，同營(yíng)養(yǎng)液一起被樹吸收，則能起到預(yù)防和治療病蟲害的作用，避免根、莖、葉受病蟲之害，減輕農(nóng)藥對(duì)大氣污染。
第三，調(diào)整壓縮空氣的壓力就可控制樹根的吸水、吸肥量，使樹能得到比無(wú)土栽培法多幾倍的水分和養(yǎng)料供應(yīng)，提高了葉子的光合作用，增強(qiáng)了光合產(chǎn)物的生產(chǎn)與轉(zhuǎn)化，達(dá)到加速用材樹的生長(zhǎng)，為建材業(yè)、飼養(yǎng)業(yè)，以及農(nóng)村能源提供更多的來(lái)源的目的?？傊?，“壓縮空氣營(yíng)養(yǎng)液栽培法”培育油茶樹、板栗樹高產(chǎn)，能解決人民吃糧、油問(wèn)題，培育蘋果樹高產(chǎn)，可提高人民生活;培育用材樹可促進(jìn)樹葉的再生能力，枝葉繁茂，可發(fā)展飼養(yǎng)業(yè)。一棵用材樹好象一個(gè)小牧場(chǎng)，可發(fā)展家畜，解決人民吃肉問(wèn)題，逐漸相對(duì)減少，人民對(duì)糧食的依賴與需求;一棵板栗樹能產(chǎn)150公斤淀粉，即可逐步取代水稻、小麥、種植。而且，這種禾本科植物和其它草本植物周而復(fù)始地年年需種植，同時(shí)抵抗自然災(zāi)害的能力和適應(yīng)性比木本植物差而且管理費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、投資較大，因而大力發(fā)展木本糧油將是可取的一個(gè)途徑。
第四，“壓縮空氣營(yíng)養(yǎng)液栽培法”設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少，省工，省肥，省水，高產(chǎn)，穩(wěn)產(chǎn)。一個(gè)缸需十元，一個(gè)橡膠密封蓋需十元，自行車打氣筒十元，膠管五元，合計(jì)一棵樹設(shè)備投產(chǎn)35元，可連續(xù)使用十年。設(shè)備投資最多只占當(dāng)年收入的十分之一，如一棵蘋果樹只按常年產(chǎn)量計(jì)，一年收1000公斤/棵，可收入1000多元，十分之一就是100多元，經(jīng)濟(jì)效益是可觀的。
本發(fā)明的具體實(shí)施方案再以圖3“加壓良性營(yíng)養(yǎng)液輸液法”在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用作進(jìn)一步的描述參照?qǐng)D3結(jié)合A圖說(shuō)明此法在高粱、玉米、西瓜等作物上的應(yīng)用。
A圖中(1)高粱。(2)玉米。(3)西瓜。(4)人用輸液針頭。(5)輸液支管。(6)輸液主管。(7)溶液缸。(8)氣壓表。(9)開關(guān)。(10)壓縮空氣室。(11)營(yíng)養(yǎng)液。(12)缸蓋與打氣壓老莊。(13)膠管。(14)打氣筒(溶液缸放在房頂或架子上利用液壓差就可不用打壓縮空氣了)。
“加壓良性營(yíng)養(yǎng)液輸液法”適合我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀，投資少，收益大，技術(shù)要求簡(jiǎn)單，容易推廣。
其作物可以增產(chǎn)的理論簡(jiǎn)述如下第一、植物的增產(chǎn)潛力無(wú)止境，隨著栽培技術(shù)的不斷革新而逐步提高產(chǎn)量，植物在傳統(tǒng)的土培法種植中，往往會(huì)發(fā)生，當(dāng)土壤水分過(guò)多時(shí)，土壤中的空氣就過(guò)少，土壤易板結(jié)，根部細(xì)胞呼吸微弱，甚至?xí)Ｖ刮∷峙c營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而導(dǎo)致凋萎。當(dāng)土壤水分過(guò)少，空氣多時(shí)，根部細(xì)胞吸收困難。如當(dāng)時(shí)土壤水分過(guò)少，肥料過(guò)多時(shí)還會(huì)出現(xiàn)燒根現(xiàn)象，土質(zhì)好壞也會(huì)影響根部攝取水、肥的效果，植物葉部光合作用需要的水溶液，經(jīng)常發(fā)生供不應(yīng)求現(xiàn)象，葉子的光合作用差，天天處在半饑餓狀態(tài)。所以土培法的增產(chǎn)潛力是極其有限的，永遠(yuǎn)達(dá)不到高產(chǎn)頂峰，而且產(chǎn)量極不穩(wěn)定?，F(xiàn)代無(wú)土栽培法的產(chǎn)量，雖比土培法能成倍增產(chǎn)，但也有不足之處，增產(chǎn)潛力仍難以充分挖掘。如日本筑波城世界科學(xué)博覽會(huì)中展出一棵結(jié)實(shí)一萬(wàn)二千個(gè)水培西紅柿，是在人工控制下，滿足植物對(duì)水、肥、空氣、溫度、光等五大要素，常年生長(zhǎng)的結(jié)果。五大生產(chǎn)要素，其中水、肥兩項(xiàng)，是特別重要的兩項(xiàng)，是人工間接控制的，不是直接控制的。如西紅柿根系吸水、肥的多少，是通過(guò)西紅柿自身根系本能和自然壓差來(lái)實(shí)現(xiàn)的;不像北京烤鴨，是用人工“填鴨法”飼養(yǎng)的，一天的飼料一次注入鴨子的胃中，這樣鴨子兩個(gè)月就可育肥。再如，人得了重病不能吃飯，就可進(jìn)行人工輸液。所以，日本展覽的水培西紅柿的產(chǎn)量，如在更大程度上實(shí)行人工調(diào)控根部吸取水、肥的能力，其產(chǎn)量還可以有更大的、新的突破。
第二“加壓良性營(yíng)養(yǎng)液輸液法”，在一定條件下，可以取代根系吸取水、肥的作用，首先說(shuō)明一下，什么叫良性營(yíng)養(yǎng)液？良性營(yíng)養(yǎng)液可噴撒在葉面上，葉面可直接吸收利用，施入根部，根可以直接吸取利用。如稀薄的尿素溶液，稀薄的磷酸二氫鉀水溶液，二氧化碳水溶液以及其它可供應(yīng)植物直接吸收利用的糖類溶液等等，是植物生長(zhǎng)發(fā)育必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這些都屬于良性營(yíng)養(yǎng)液。良性營(yíng)養(yǎng)液可通過(guò)塑、膠管用注射針扎入植株根、莖部分的木質(zhì)部，導(dǎo)管組織內(nèi)(如醣類營(yíng)養(yǎng)液，可扎入韌皮部?jī)?nèi))此法實(shí)質(zhì)上是取代植物根部的攝取吸收或光合產(chǎn)物的運(yùn)轉(zhuǎn)作用好似西瓜栽培上采取從瓜柄處注射葡萄糖一樣)。
第三輸液法與植物根系吸收作用有根本區(qū)別(1)給植物輸什么樣的良性營(yíng)養(yǎng)液(包括進(jìn)行光合作用需要的物質(zhì)和光合作用后生產(chǎn)的物質(zhì))，植物不能選擇吸收，完全由人調(diào)控。(2)，給植物輸入液的多少，以及輸入液的速度和壓力，都是人為調(diào)控的，現(xiàn)代無(wú)土栽培技術(shù)培養(yǎng)植物提供的營(yíng)養(yǎng)液雖人為可以調(diào)控，在某種程度上改善植物的營(yíng)養(yǎng)成分，但還是只能靠根系本身的吸收能力，人不能進(jìn)行控制掌握。因此，植物的產(chǎn)量高低也不能控制。(3)植物根部吸取水溶液，首先根系要獲得氧氣呼吸產(chǎn)生能量，根細(xì)胞才能活動(dòng)吸取水、肥，而輸液法與根細(xì)胞呼吸活動(dòng)無(wú)有關(guān)系，與良性營(yíng)養(yǎng)液內(nèi)原來(lái)溶解氧氣多少也無(wú)關(guān)系。
第四，“加壓良性營(yíng)養(yǎng)液輸液法”在植物上的應(yīng)用，是在人為調(diào)控條件下進(jìn)行的，使植物的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境和吸收作用獲得較全面的改善。它的優(yōu)點(diǎn)有四條(1)及時(shí)性植物葉子需要水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí)，輸液法來(lái)的最快。(2)充足性植物葉子需要水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行輸液，不但能及時(shí)供應(yīng)，而且能長(zhǎng)久的充足的供應(yīng)。(3)可靠性就是天旱時(shí)也能可靠的、及時(shí)地、充足的供給葉子水分和營(yíng)養(yǎng)。(4)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性因輸液法能及時(shí)、充足、可靠的無(wú)選擇地供給植物需要的良性營(yíng)養(yǎng)液，在人工控制下，基本遵循人的設(shè)計(jì)要求和操作法，促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育達(dá)到預(yù)期規(guī)定的產(chǎn)量，如高粱、玉米等作物，畝產(chǎn)1500-5000公斤，也會(huì)成為常見(jiàn)的事。
參照?qǐng)D3結(jié)合B圖“加壓良性營(yíng)養(yǎng)液輸液法”在木本植物上的應(yīng)用作進(jìn)一步描述(1)、樹木。(2)土地。(3)側(cè)根被切斷的樹根，從端面上方6厘米處將根皮層作環(huán)狀剝離。(4)膠管。(5)是良性營(yíng)養(yǎng)液缸。(6)是橡膠蓋。(7)氣壓表。(8)打氣老莊。(9)是打氣膠管。(10)氣筒。(11)壓縮空氣室。(12)良性營(yíng)養(yǎng)液。(13)開關(guān)(注意在處理樹根時(shí)避免進(jìn)入空氣，以免在輸液時(shí)出現(xiàn)氣栓)。
對(duì)木本植物以蘋果樹、用材樹為例進(jìn)行輸液培養(yǎng)其優(yōu)點(diǎn)是第一、可促進(jìn)蘋果樹的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。傳統(tǒng)種蘋果樹其根系生長(zhǎng)在20厘米以下的生土中，生土堅(jiān)硬，土質(zhì)瘠薄，更缺乏有機(jī)質(zhì);但是，只有樹根生長(zhǎng)在堅(jiān)硬的生土層中，才能保持樹木不倒伏，求得本身生存。這一矛盾的存在使樹木的生長(zhǎng)處在饑餓情況下自然慢慢長(zhǎng)大起來(lái)的。如果用“加壓良性營(yíng)養(yǎng)液輸液法”，在蘋果樹側(cè)根(3)處進(jìn)行輸液，則蘋果樹的饑餓狀態(tài)就很快消失，矛盾解決了，蘋果產(chǎn)量則會(huì)成倍、十幾倍的增加，一般情況下不給蘋果樹澆水、施肥，每棵僅可產(chǎn)蘋果50公斤，澆水施肥150公斤-500公斤/棵，用輸液法培養(yǎng)500公斤-2000公斤/棵。
輸液的多少，快、慢主要看蘋果樹的大小。樹大產(chǎn)量高，則要求輸液多;樹小要求產(chǎn)量低，輸液要少。總之，輸液的多少，液體壓力的大小，完全在人的控制下。因此，蘋果樹的產(chǎn)量，可以做到年年穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。
第二，輸液法省水、省肥、又省工。一般給蘋果樹澆水、施肥，首先得建設(shè)好水源、水渠、開溝等系列工程，然后才能開機(jī)器抽水，澆地。因土壤本身也有吸收力，澆水先給土壤澆水;施肥先給土壤施肥，然后依靠根系的攝取吸力，再?gòu)耐寥览镆?、要肥。另外，?huì)從土壤中蒸發(fā)掉一部分水，澆水時(shí)還會(huì)流失掉一部分肥料，而且施入土壤中的肥料當(dāng)年有效利用率低，一般是30%-70%，造成水肥的很大浪費(fèi)，不能得到充分利用。而利用“輸液法”從樹根輸入水、肥，就避免了水、肥浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生，充分發(fā)揮水、肥的效能，甚至人坐在屋里用微機(jī)控制輸液，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化科學(xué)管理也比較容易。
第三，用“輸液法”培育樹木生長(zhǎng)，還能實(shí)現(xiàn)病蟲防治自動(dòng)化，在加壓良性營(yíng)養(yǎng)液中放入一些高效低毒農(nóng)藥，尤其是內(nèi)吸作用較強(qiáng)的農(nóng)藥，在壓入植物營(yíng)養(yǎng)液的同時(shí)，農(nóng)藥也進(jìn)入了植物體中，滲透到植物各種組織內(nèi)，即可起到良好的防治病蟲害作用，比常規(guī)病蟲害防治節(jié)省了防治器械、人工等方面的投資，同時(shí)也減輕了大氣污染和人畜中毒的機(jī)會(huì)。
第四由于利用“加壓良性營(yíng)養(yǎng)液輸液法”可實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制樹木生長(zhǎng)、管理自動(dòng)化，可提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率幾十倍，基本上可消滅笨重的體力勞動(dòng)，為農(nóng)業(yè)工廠化管理和生產(chǎn)向前邁進(jìn)了一大步。
第五，由于樹根，天生就扎在老板土中生長(zhǎng)，堅(jiān)硬的老板土中營(yíng)養(yǎng)和空氣都十分缺乏，樹的一生數(shù)十年、數(shù)百年都處在饑餓狀態(tài)下生活，慢慢長(zhǎng)大起來(lái)。如果用“輸液法”培育其生長(zhǎng)，不但能加快樹莖、枝的生長(zhǎng)速度，也同時(shí)加強(qiáng)了樹葉的再生能力，如果人工采集樹葉喂牛、羊，幾天之后新的樹葉又會(huì)再生出來(lái)，人工可第二次采集樹葉，幾天之后，因用材樹有“加壓良性營(yíng)養(yǎng)液”一天到晚繼續(xù)不停地強(qiáng)迫供應(yīng)良營(yíng)養(yǎng)液，新的樹葉又會(huì)生長(zhǎng)出來(lái)，這樣，一年可以人工采集樹葉幾十次樹也不會(huì)死亡。所以，用材樹在“加壓良性營(yíng)養(yǎng)液輸液法”的培育下，可以成為農(nóng)業(yè)區(qū)的空中牧場(chǎng)，同樣的占地面積因用材樹可以向高空生長(zhǎng)，比草地產(chǎn)量高的多，樹葉在高空生長(zhǎng)，干凈又衛(wèi)生，牛、羊吃了少得病，用材樹不但為人類生產(chǎn)木材，又可為人們飼養(yǎng)牛、羊解決中國(guó)人吃肉少的問(wèn)題，給以補(bǔ)充，現(xiàn)在中國(guó)平均每人有5-10棵樹，一棵養(yǎng)兩只羊計(jì)算，每人平均就有10只-20只羊可食用。
本發(fā)明的具體實(shí)施方案再以圖4“加壓良性營(yíng)養(yǎng)液輸液法”在扦插育苗上的應(yīng)用為實(shí)施例，作進(jìn)一步描述(1)是扦插育苗的樹枝。(2)是支持架。(3)是橡膠管。(4)是三通。(5)是輸液塑料管。(6)小口水缸。(7)是缸蓋。(8)是打氣老莊。(9)是氣壓表。(10)輸水螺孔。(11)良性營(yíng)養(yǎng)液。(12)壓縮空氣室。(13)打氣膠管。(14)打氣筒。
參照?qǐng)D4可知用各種果樹枝，采取“加壓良性營(yíng)養(yǎng)液輸液法”進(jìn)行培養(yǎng)，可以收到當(dāng)年開花，當(dāng)年結(jié)果，當(dāng)年生根加速生長(zhǎng)發(fā)育成為結(jié)果樹之效果。改進(jìn)現(xiàn)有的育苗方法如第一年播種，第二年嫁接，第三年移栽大田，第六年開花結(jié)果，時(shí)間較長(zhǎng)的缺點(diǎn)。輸液法育苗的理論與實(shí)踐依據(jù)簡(jiǎn)述如下第一、傳統(tǒng)辦法硬枝扦插在春季結(jié)合修剪整枝選取1-2年生健壯枝條，剪成15-25厘米長(zhǎng)呈45°角斜插;如果選取1-3米長(zhǎng)的果枝扦插，會(huì)因樹枝露出地面部分過(guò)多，造成樹枝水分蒸發(fā)量過(guò)大，很快因失水枯萎死亡。實(shí)踐證明尤其是蘋果樹、梨樹、桃樹等枝條扦插育苗，就是用生長(zhǎng)刺激素，生根劑等處理也難成活;主要原因是有果樹生長(zhǎng)發(fā)育的特殊性造成，它們具有先開花，后生葉，最后再生根的遺傳習(xí)性，扦插枝條本身儲(chǔ)存的一點(diǎn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是極其有限的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足開花、生葉、生根的需要，開花、生葉所需的養(yǎng)料比生根用的養(yǎng)料多的多。所以，果樹類扦插枝條育苗不易成活。
第二、用“加壓良性營(yíng)養(yǎng)液輸液法”培育各種枝條扦插育苗均能獲得理想的成活率，輸液法好似給不能吃飯的病人輸入良性營(yíng)養(yǎng)液一樣，如給病人輸入葡萄糖水溶液，氯化鈉水溶液、維生素液等等，病人幾個(gè)月不吃飯，照樣能維持生命。模擬給不能吃飯的病人輸良性營(yíng)養(yǎng)液的方法，給修剪掉的果樹枝輸入良性營(yíng)養(yǎng)液方可滿足果枝先開花，后生葉，最后再生根對(duì)大量水分、養(yǎng)料的需求。事實(shí)上，“加壓良性營(yíng)養(yǎng)液輸液法”在一定時(shí)期內(nèi)取代了根系的作用，扦插育苗的果枝就是幾個(gè)月不生根，不吸收土壤中的水分、養(yǎng)料、果枝照樣能得到更充足的水分和養(yǎng)料，促使果枝當(dāng)年順利地發(fā)育成長(zhǎng)。
權(quán)利要求
1.一種壓縮空氣營(yíng)養(yǎng)液栽培法，其特征在于利用密封式容器，人為的改變生物界，如動(dòng)物(魚類)，植物(菌類植物)等賴以生存的環(huán)境中的空氣密度，即改變空氣壓力的大小，在一定程度上就可控制生命物質(zhì)的繁衍與生長(zhǎng)發(fā)育速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1、所述的壓縮空氣營(yíng)養(yǎng)液栽培法，其特征在于密封缸內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)液受壓縮空氣的壓力作用，迫使植物營(yíng)養(yǎng)液溶解更多的空氣，讓根系從營(yíng)養(yǎng)液中獲得較多的O2進(jìn)行呼吸，根毛細(xì)胞產(chǎn)生較大能量使細(xì)胞活動(dòng)力加強(qiáng)，能吸收更多的水分和養(yǎng)料，根莖之間形成較大氣壓差，所以根毛吸收的水分、養(yǎng)料能迅速地上升到葉面，可最大限度的滿足葉面光合作用所需的物質(zhì)，制造更多的光合產(chǎn)物。
3.一種加壓良性營(yíng)養(yǎng)液輸液法，其特征在于摸擬醫(yī)生給病人打吊針輸入液的方法和道理，讓具有一定壓力的植物良性營(yíng)養(yǎng)液，通過(guò)塑料管或膠管直接輸入植物體內(nèi)(采取注射針頭扎入根、莖部或直接套接在根部的切斷處)以取代植物根部的吸收作用，改變營(yíng)養(yǎng)液壓力的大小，即可調(diào)控輸入液的速度與數(shù)量，如果進(jìn)一步由微機(jī)來(lái)調(diào)控，即可實(shí)現(xiàn)管理自動(dòng)化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加壓良性營(yíng)養(yǎng)液輸液法，其特征在于營(yíng)養(yǎng)液中還可壓入CO2氣體肥料，以滿足植物對(duì)碳的需求，在營(yíng)養(yǎng)液中加入高效低毒農(nóng)藥還可防治植物病蟲害。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加壓良性營(yíng)養(yǎng)液輸液法，其特征在于春季結(jié)合果樹修剪整枝時(shí)或可選取較大的結(jié)果果枝，輸入以良性營(yíng)養(yǎng)液可滿足扦插的果枝當(dāng)年先開花，后生葉，最后再生根，達(dá)到當(dāng)年坐果成樹而對(duì)大量水分，養(yǎng)料需求的目的。
全文摘要
本發(fā)明壓縮空氣營(yíng)養(yǎng)液輸液栽培法可提供幾種能促進(jìn)植物生長(zhǎng)和扦插育苗新技術(shù)，利用
圖1、圖2，可解決土培法，無(wú)土栽培法中存在的植物根系供氧不足，供水，肥不良影響植物生長(zhǎng)和提高產(chǎn)量問(wèn)題。
文檔編號(hào)A01G29/00GK1048482SQ89104520
公開日1991年1月16日 申請(qǐng)日期1989年7月1日 優(yōu)先權(quán)日1989年7月1日
發(fā)明者張志成 申請(qǐng)人:張志成