前所未有的根系增氧方式





无论是土培、水培系统,根系缺氧是对植物生长、抗病能力和作物产量产生负面影响的重要原因之一。根系生长环境的低溶解氧水平会诱导植物胁迫,从而导致根腐病、养分利用效率低,造成植物生长缓慢、产量低下等,缺氧环境还会造成微生物反硝化作用导致氮损失和一氧化二氮(主要的温室气体)排放。

传统采用地表水的灌溉方式难以为根系土壤提供足够的溶解氧,而当使用污染程度较高的地表水或几乎无溶解氧的地下水时灌溉水中的溶解氧不足尤其明显。此外,灌溉用水的溶解氧缺乏也是空气氧含量较低的高原地区作物生长缓慢和产量低下的原因之一。

DI技术(Drip Irrigation滴灌)作为有效的节水灌溉技术被大范围的广泛应用,近年来SDI(Subsurface Drip Irrigation地下滴灌技术)作为新型节水灌溉技术也在棉花等种植领域应用,然而,DI和SDI技术减少了土壤中气孔数量,加剧了根区的缺氧程度,抑制了作物的生长,降低了作物产量,少数种植户和科研单位试图通过在DI和SDI管道前端增设曝气设备的方式解决上述问题,但遗憾的是,传统的增氧方式效率低下,导致氧气传输效率低很难在短时间内提高灌溉水中的溶解氧浓度,对于大流量灌溉情况尤其明显;另一方面,由于灌溉管道距离一般较长,管道内水流速较高,形成大量负压区,造成大量溶解气体从水中逃逸,大大降低了灌溉水中的溶解氧浓度,同时,到达土壤的大气泡很快从根区逃逸到大气中,令增氧过程形同虚设,对于出口口径更小的滴灌过程上述溶解氧衰减现象尤其明显。到目前为止,无论是传统灌溉还是DI和SDI过程,都缺乏行之有效、实用可行的灌溉水增氧技术。

ONBI技术可以将灌溉水的溶解氧水平提高10倍以上(《地表水环境质量标准》Ⅴ类农业用水溶解氧标准2mg/L),对于使用地下水和高原地区的灌溉过程,对灌溉水溶解氧的提高甚至超过100倍,同时,ONBI技术可以在每吨灌溉水中产生超过100,000,000,000,000个纳米气泡(1000万亿个),得益于在水中的长期稳定性,让纳米气泡成为到目前位置,极为有效、的灌溉水增氧技术。

主要表现和对比:

(1)继续上次的图,两个植物生长差异,尤其是叶子的茂盛程度和根系量差异;用小气泡内部显示水渗透到土壤的缝隙中,然后带着那么气泡(有O2)进入土壤;没有那么气泡的一侧最好显示出空气中的氧气被表层和近层越来越阻挡,难以进入到土壤深入,也难以到达根系

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