家庭水培種菜第二章：工具和儀器

上一章前後拖沓了1個月，希望這一章可以快一點。在有了理論知識的指導之後，我們該談點實際的了，這一章主要講在家玩兒水培種菜會用到的一些工具，因為不用土，所以看起來更像做化學物理實驗，各位學霸可以很快上手了。

第一章說到種植條件的排位：光-溫 -水-氣- 肥，就按照這幾個方面來說下工具。

1：照度計

誰都知道光照對於植物的重要性，蘑菇和蒜黃、豆芽這樣的菜另說，關於如何描述蔬菜種植中關於光照的參數，是一大篇文章，我這裡就不說細了，針對日光，可以用lux這個照度單位，專業一些，則需要用到PPFD-光量子通量密度，單位μmol/m2/s（微摩爾/平方米/秒），不做深度科普，請自行百度。

植物生長對於光照有兩個點需要銘記，即光補償點和光飽和點，前者是植物光合作用產生的能量超過由呼吸作用消耗的能量的轉折點，後者是光合作用最大值，至於光合速率什麼的也請有興趣的自行百度。至於長日照短日照，大多也是針對糧食作物而言，如果以後有機會寫人工光源，再細談。

在日光下，μmol/m2/s和lux有個經驗係數，不嚴謹但很好用，1lux約等於0.018μmol/m2/s，簡單些就是μmol/m2/s乘50倍，可以得到大概的照度數值，比如生菜的光補償點是59.6μmol/m2/s，就大概需要3000lux的照度，光飽和點是1320μmol/m2/s，就大概是66000lux的照度，夏天正午的陽光照度大約110000lux，所以大家就有了相對直觀的概念，但因為是講城市家庭的種植，我們就需要一個工具進行測量，來掌握光照條件是否達標。

需要強調的是，這個經驗係數對於燈光需要另外考慮，光譜的有效性是一個大問題，賣植物生長燈的商家大多喜歡侃侃而談，回頭再說。

不過無論是100多的照度計還是5000塊的SPIC，我覺得對於入門玩家而言都太過奢侈，雖然SPIC一直躺在我的購物車裡，但我還是沒有勇氣買下它。其實我們可以用手機的亮度感測器獲得大致的光照強度，儘管數值準確性值得懷疑，但量級上不會有大出入，拿來做入門參考，挺合適，所以我們的第一個工具，就是一個手機APP。

↑使用手機照度計可以大致獲知光照情況

無論是蘋果還是安卓，搜索lux meter都能找到不少app，找個廣告少的就可以了。使用時也很簡單，亮度感測器通常在頂部聽筒附近，讓手機正對光線照射的方向即可測出環境亮度。這裡提前鋪墊一下，此圖是使用了100w全光譜LED製作的補光燈，約30cm處照度4800lux，當時北京陰天，朝東的陽台照度只有1500lux，就是說在這樣的天氣下，植物其實是在消耗自身能量的，而補光燈的選擇也許有很多，什麼金鹵燈、熒光燈、紅藍/全光譜LED，拋開光譜有效性、發光效率不談，幾十w功率想起到作用完全不實際，又要面積又要亮度就必然需要大功率，即便這半平米的陽台空間，沒有4~500w的功率，很難得到與日光相同的效果。知乎已有大神開專欄，有興趣可以去了解：簡單易懂的現代農業補光技術

總結下，那麼多強的光夠用呢？不必去查每種蔬菜的補償點和飽和點，照度夠2萬，超過8小時才能談得上效果好，當然了，條件太差，夠8000也是勉強種些耐陰的品類 。我是多麼羨慕有南露台的房子，朝東和朝西陽台或窗戶不補光的話，很難種好，不管水培還是土培。朝南最佳，朝北悲劇，況且像北京這種一年一半時間霧霾陰天的地方，還真是要命。光照不足從苗期就開始產生影響，徒長是最容易發生的現象，很多入門者都是一開始便被徒長打敗了興緻，所以確定光照情況非常重要，至於紫外線，對抑制徒長有作用，但大多數家庭的陽台都是封閉的，而紫外線很難穿透玻璃，還好大多數蔬菜也不必像多肉那樣考慮上色，除了紫羅勒這樣的紫色蔬菜，我種的紫羅勒大部分還是綠色的，呵呵。當然，光線不那麼強也有好處，就是菜比較嫩，纖維少，吃起來不覺得老，所以大棚夏天也要有遮光網。

2 溫度計

↑我用過的幾種溫度計

如果覺得看天氣預報就能了解家庭種植環境的溫度，那就想錯了，封閉陽台像個玻璃溫室，北方冬天還有暖氣，如前章所述，我們還需要了解水溫，因此就需要一些合適的溫度計來測量植物切身所處環境的溫度，以便排除病害原因。

除了水銀（紅水）溫度計外，我還用過幾種溫度計，但除了溫度記錄儀之外，都不算是專門為無土栽培購買的。 溫度記錄儀的好處是我可以知道全天24小時每個時段的溫度變化，並且記錄1整年，這對於安排什麼時間種什麼植物，有相當的價值。針式溫度計可以插到水裡測量，比較方便，EC計自帶的測溫功能也可以用用，你可以發現這些電子測溫裝置各自的溫差都有那麼幾度，我也不知道誰更准，也懶得去計較，當然，這些東西買不買因人而異，並非必須。

這個冬天霧霾嚴重，考察了一下空氣測量儀器，這種單片機+感測器的小盒子倒是很符合極客男的興趣，除了PM2.5我還選了甲醛、濕度和二氧化碳，大約500塊，甲醛是為了知道室內（商場）的空氣質量，至於二氧化碳和濕度就是為了栽培蔬菜而考量的。二氧化碳濃度是光合作用速率的一個重要參數，施加二氧化碳肥算是進階玩法，不過對於家庭來說，本身二氧化碳就高於自然界，只當是個了解。而濕度其實是個人可感知的，我其實喜歡量化的指標，因為濕度長時間在70%以上，各種黴菌病就在植物中泛濫， 病毒病菌可比蟲子難防治多了。

3 EC計和PH計

↑我用過的兩種PH計

↑ EC計，電導計，水質測量儀

無土栽培最重要的工作環節就是營養液的配製，作為測量多種離子混合濃度的EC值就是無土栽培中最重要的參數，溫度計倒不是必須的，不過EC計確實是必須的，哪怕你什麼儀器都懶得買，這個EC計還是不能省的。EC是指可溶性鹽濃度，在無土栽培中常用的單位是us/cm，苗期控制在400-800us/cm，長大後控制在2000-3000us/cm，因品種而異。好在EC計價格並不貴，幾十塊錢就可以搞定。如果你剛好有一個TDS水質測試筆，也是可以用的，那怕測試單位是ppm，直接乘2就好了（經驗係數）。

大多數蔬菜根部所需酸鹼度在5.5-6.5之間，調配好的營養液應該在這個範圍內，才有利於根部吸收各種元素，否則可能導致缺素。PH試紙顯然是最便宜的選擇，只是我真的很喜歡量化，還是選了PH測試筆，開始買的150塊左右的三點校準PH筆，貌似很專業，但測試數值一直漂移，細心的用純凈水養護，浪費了很多標準液來校準， 最終還是飄到+4開外，完全沒法用了，貌似是感測器報廢了，索性買了個30多塊的便宜貨，單點手動校準，結果卻相當好用，開關一開，直接測量，壞了就扔掉也不心疼，權當耗材了。其實如果一直使用純凈水+合格的濃縮營養液，避光+充氧避免細菌和藻類滋生，PH值還是比較穩定的。PH計是否購買也並不強求。

定時器

定時器是一定要的，無論是定時補光，還是循環充氧，或者用水泵讓水流動，定時器都是必須的。市面上能買到的定時器大多支持分時段定時開啟/關閉，這類產品我推薦公牛或者科德，耐用性壓倒一切。循環定時或者說是間歇定時器，需要實現諸如開啟10分鐘、關閉20分鐘、再開啟10分鐘這樣的循環功能，單看商家的介紹有時難以確認，所以要仔細一些，只是我用過的好些支持間歇定時的開關都不怎麼好，穩定性和耐用性奇差，不知怎麼的就不工作了，需要重新設置。最近用的是結構簡單，價格低廉（12塊？）的冰箱間歇開關，目前還算運轉良好。

至於小米wifi插座，是積分換來的，按說是不支持間歇定時，但佔用插座空間小、帶USB輸出、獨立開關都是我喜歡的，無限組時段分割，理論上不怕麻煩可以當間歇定時器用。只是它最大的問題是無網路不能用、手機APP長期駐留令我最終還是放棄了。

充氧泵是水族玩家常用的工具，這裡的採購意見是選多口的，因為單氣泵做1分2插入水中，效果不好，經常一邊就沒氣泡了。至於選擇2口還是4口，要看你打算做幾個深水栽培槽，當然，多多益善，隨著栽培槽的增加，我後來都開始買大量二手12V氣泵，不過噪音和壽命是個問題，還要搭進去變壓器，所以還是建議選擇220v 2-4口氣泵與定時器搭配。

剛好看到一個公眾號對氧氣的文章，特來補充，下表為水中最大溶解氧濃度和溫度的關係，可以看到溫度越高，水中溶氧越少，所以夏天天氣熱絕對要給水培箱遮光，氣泵一直開大概可以維持7~8mg/L的溶氧。大多數葉菜而言，4~5mg/L可以滿足需求，不過對於結果的蔬菜，比如番茄，在開始開花的時候需要3.4mg/L，在盛果期需要15.8mg/L，我猜這也是無土栽培農場多使用基質的原因之一吧，要透氣的多。對於深水培來說，單純增氧可能已經不夠了，需要其他手段比如潮汐和淺液流等。

這篇先寫到這，趕緊發布，又拖這麼久.....