单排式Run-To-Waste系统

作者：Geary Coogler，园艺理学学士

单排式RTW系统要求水分进入根系，然后从根系流出，而且通常是在饱和状态下。农田里的作物从上面浇水，水进入并通过根区，然后在根区饱和后离开根区。RTW的工作原理相同，水从上面灌入盆栽混合和容器；同时，有人也认为RTW包括水生植物生长在流动的水域，如溪流，河流和海岸线。

单排式RTW系统示例。RTW系统是一种浇水方式，水流过介质，从系统中流出，一去不复返。

单排式RTW系统是一种灌溉系统或浇水方式，仅此而已，但意义重大。这种系统意味着营养元素在水流中传递到植物，被根系吸收，要么沉积在根系中，要么流经根系排出去。

质量流量

即使混合料中使用了干肥料，水也会溶解肥料并将其输送到下一步：这一过程称为质量流量。它之所以适用，是因为在现实中，这个系统是以水（灌溉）施加于根系并随后处理的方式命名的。通过介质（泥炭、岩棉、粘土、甚至空气）流动，在收集多余养分的同时输送营养物质，并从系统中排出，永不返回。

即使水里没有营养物质，除非水是纯净的，否则水里的任何东西都会和营养物质一样留在水里。另一个系统是再循环系统，从根部区域排出的水被收集起来，并送回储罐中重新使用。

这就是所有内容，简单而有效，但作为一个不断发展的概念，其中的含义往往更多。

岩棉上发芽。

了解灌溉与施肥

灌溉是向作物提供水分。有很多方法可以做到这一点，如手动灌溉，或自动系统灌溉，或通过自然降雨。使用哪种方法取决于需求和预算，因为自动系统可能很昂贵，让大自然来浇水风险有很大。但，说过来说过去，这些都是同一件事情，那就是将水输送到根系。

间歇施肥是指通过灌溉系统施肥一次，之后只需浇水一次。这种方法只能用于有能力将元素储存并逐渐释放回介质的土壤溶液（介质中存在的水）的系统；因此是一种影响介质。影响培养基是具有缓冲能力的培养基（它结合营养素并释放营养素）。这种方法留有一段较长的时间，使培养基中的有效营养素水平逐渐耗尽。施用营养素的浓度必须高于最佳水平，以度过没有施用额外营养素的时期。有一段时间，营养素水平会低于最佳水平。

持续施肥是每一个浇水周期都要施予肥力的地方。该方法适用于任何系统和介质。施用浓度比间歇施用低，中等生育水平低于最佳生育水平的时间大大减少。植物生长受最佳营养水平降低的影响较小。

所有植物都需要通过单排式RTW系统或再循环系统来种

水培生长要求肥力直接在水溶液中供给，
或在对养分或植物没有影响的惰性培养基中供给。

植，除此之外，没有其他方法可以做到这一点，除非直接将水分和养分注入植物。有些混合系统很难分为两种，但最终由相同两种系统组成。这些混合系统包括潮起潮落（灌水和排水）、气栽法（基于空气）和水养（深水养殖）。如果径流重新泵送至植物，则采用空气基循环，否则采用RTW系统。根据系统的大小和类型以及系统中植物的数量，深水将趋向于再循环。灌水和排水更像是不会排放的系统，因为水携带其营养负荷移动到介质柱，多余的盐会留在柱的顶部，然后离开那里，而它排回到水缸再次使用，部分会重新分配盐分，因为盐分会减少。

单排式RTW系统是栽培和自然中最常用的系统。种植植物有两种基本方法，第一种是在土壤或无土有机介质中，另一种是水培。仅仅因为肥力是在液体溶液中施用，并不能使其水培。水培生长要求肥力直接在水溶液中供给，或在惰性介质中供给，如粘土、砾石、珍珠岩、沙子、矿棉或其他对养分或植物没有影响的物质。在水培法生长的内部，系统可以是再循环的，也可以是单排式的。如果植物生长在有机土壤或矿物土壤中，就不能再认为是水培的。

能够作用于溶液或植物的培养基，如矿质土或无土生长培养基，具有多层影响，而水培只有一层，即溶液。这些培养基将影响植物"所见"的不同方面，包括pH值变化、养分储存和释放、水分保持和植物支持。

这些变量可能很难预测、改变或调解，因为即使是最微小的事情也会影响它们，例如温度、灌溉频率、时间和其他诸多因素。

如果将植物置于有机土壤的替代品中，
这不能再视为水培。

控制水培

水培依赖于精确的控制来实现其结果，其中诸如溶液温度、特定元素的选择性吸收等变量必须被监测以获得最佳结果。在受影响的培养基中，这些物质更多地受到培养基的控制（缓冲），包括pH缓冲、较慢的温度偏差、空气和湿度控制的孔隙率以及营养素的持续供应。

一个很大的影响是对根本身的结构与水培根不同于发展中基根。即使两个根都可以在一种培养基中生长，惰性培养基也不会影响任何东西，只向根显示溶液。在矿物（土壤）培养基或有机替代物（无土）中生长的植物根系通常倾向于允许更多的水分和养分吸收，而惰性培养基的根系则发展出限制这种吸收的能力。

最后，研究一再表明，与在影响培养基中生长相比，水培的产量大小和质量没有明显的提高，只是满足了不同的需要。水培是针对在典型系统中难以生长的特定情况，种植者对原理的应用有大量的知识，并且有大量的时间或专门的设备来监测系统。

两种系统都利用质量流原理来提供营养负荷。为了使植物吸收一种有效的营养元素，它必须悬浮在液体，即水中。当一种元素从自然分解中释放出来或释放出阳离子交换位点时，它就会进入流体基质中，并在溶液中供植物使用。

在水培系统中，它们只能在溶液中提供。在影响介质（如矿物土或无土泥炭混合物）中，它进入土壤溶液，以响应浓度平衡，其中等量移动到介质颗粒上，成为溶液中的残留物，反之亦然。

在任何一个系统中，这种溶液移动到根表面时，都可以被植物利用，这一概念被称为质量流。

任何方法的原理都是一样的：营养素必须在溶液中才能被吸收。它们必须以正确的数量作为单独的元素和植物的需要。它们也必须是正确的形式（离子），这就是为什么pH值如此重要。

哪一个系统最适合种植，再循环系统还是单排式系统？

真的没有对错之分，更多的问题在于方不方便。单排式系统需要的工作量要小得多，但确实会产生处理问题。

在任何一个系统中，植物都是以所有营养物质与自身的比例来工作的。如果一种营养素，甚至像钼这样的微量元素，少于植物所需要的量，它就会成为限制元素，而所有剩余的元素都过量了，因为它们不能被利用，就会在植物内部造成积累问题。植物的生长也会变慢，因为虽然肥料的总量可能处于最佳水平，但限制元素会减少植物的使用量，并进入缺乏肥料的状态。这导致了通常在整个植物中看到的缺陷，但如果它是一个过程的一部分，也不总会如此。（氯是光合作用水分子分裂过程中的一个关键成分，它将表现为植物整体能量降低的状态，表现为发育缓慢。）

留下的任何元素，无论是好是坏，都会影响这个比例，从而改变植物的整体比例。重要的是通过排水过程从介质中去除这些多余部分。现在排水系统的总比例不同，因此不应重新用于植物，这样可以避免重蹈覆辙。

废水从草莓生产中排出。

排水问题

再循环系统具有相同的排水问题，但被送至储罐，然后重新应用。当植物经过根区时，它们会选择性地去除正在寻找的元素，同时在水流中沉积其他不需要的产品和废物，并根据需要，去除尽可能多或尽可能少的水分。这会导致营养成分变得不平衡，要么低于最佳营养成分，要么高于最佳营养成分。

循环槽必须持续监测pH值和浓度。最佳生长要求种植者每隔一段时间就测试一次溶液，并更换那些用来保持溶液最佳平衡的元素。此外，还存在处置问题，因为必须定期排空储罐，以清除逐渐增多的废水，否则浓度仍然很高，但对植物没有价值。

最后，很明显，植物应该对最佳条件产生反应。该系统应与水生植物在水介质中和干燥植物在干燥条件下的进化方式相匹配。之所以选择不同的灌溉系统，主要是为了方便种植者或满足其需要。同时，必须满足植物生长各方面的需要。理想的种植方法是将植物所需与种植者所能提供的结合起来。