高圧酸素ガスを用いた水耕栽培の溶存酸素制御法の開発

高压氧气水培溶解氧控制方法的开发

• 批准号: 08760242
• 负责人: 後藤 英司
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08760242/
• 关键词: 水耕栽培; ホウレンソウ; 溶存酸素; 成長; 培養液

メタルハライドランプの補光が行えるガラス温室内に栽培実験装置を製作した。水耕栽培装置は湛液栽培ベッド、培養液循環システム、酸素・窒素ガス供給部、溶存酸素濃度制御システム、pH・EC制御部で構成される。並列実験を行うために実験装置は3台製作した。本装置の特徴は、高圧液化酸素ガスを直接供給することと、低濃度処理のための窒素ガスを利用する点である。湛液式ベッド上にはフロート式栽培パネルを置き、養液表面と空気の接触面積を抑えた。培養液循環システムは培養液タンク、循環ポンプ、給排用配管などで構成する。ガスを効率的に溶解させるために、培養液タンク内で長いチューブに培養液を循環させながらガスを微少な気泡状態で溶解させた。その結果、過飽和側は160%、13ppm(25Cでの飽和値は8.5ppm)、不飽和側で2ppmを実現できた。対象作物には根の酸素要求量の高い作物としてホウレンソウを選び、(a)過飽和栽培実験、(b)高温下の栽培実験を行った。液温25C下で不飽和、飽和、過飽和の試験区で移植時から収穫時までの栽培実験を行い、2ppmでは成長が阻害されること、12ppmでは若干飽和区より成長がよいことが分かった。30Cの高温条件では、2ppmの成長は極めて遅く、12ppmと飽和では差がなかった。35Cでは、4.5ppm区と対象区には差は少なく、どちらも30Cに比べて成長が低下した。対照的に11ppmの過飽和区は成長がよく根の発育が健全だった。以上のことから、通常のホウレンソウの栽培条件では下限濃度は2ppm〜7ppmの間にあること、高温期では過飽和にすると成長低下や根の発育阻害を抑制できることが明らかになった。

在玻璃温室中制造了一种培养实验装置，可以使用金属卤化物灯来补充光。水培培养装置由液态床，培养液循环系统，氧气和氮气供应单元，溶解的氧气浓度控制系统以及pH和EC控制单元组成。制造了三个实验设备以进行平行实验。该设备的特征是它直接提供高压液化氧气，并使用氮气进行低浓度处理。将浮动型培养面板放在液体填充的床上，以减少营养液体和空气表面之间的接触区域。培养液循环系统由培养基罐，循环泵和用于供应和排水的管道组成。为了有效溶解气体，将气体溶解在小气泡状态下，同时将培养基培养基循环培养基中的培养基储罐中。结果，有可能在过饱和侧达到160％，13 ppm（25c时的饱和值为8.5 ppm），在不饱和侧2 ppm。菠菜被选为靶农作物，其根部氧的需求较高，（a）在高温下进行过饱和的培养实验和（b）培养实验。从移植到收获的液体温度为25摄氏度下，在不饱和，饱和和过饱和测试区域进行培养实验，发现在2ppm下抑制生长，并且该生长略高于12ppm。在30c的高温条件下，2ppm的生长极慢，在12ppm和饱和之间没有差异。 4.5ppm病房和目标病房之间的差异很小，并且两者的增长较低，而30℃的增长较低。相比之下，11 ppm的过饱和面积良好，并且根发育健康。从上面的角度来看，在正常的菠菜培养条件下，下限浓度在2 ppm和7 ppm之间，高温下的过饱和可以抑制生长和根部发育迟缓。