養液栽培具有兩種生產模式，一為受季節性影響之傳統溫室水耕農場，另為高成本投資的植物工廠，前者可生產之蔬菜品項較多且投入成本低廉，本研究與實場有產學合作，在實場操作經驗中所蒐集到的四個主要現象為本研究之主要方向。在採用自然光源與自然溫溼度之條件下，水環境因子中栽培密度、培養深度、養液酸鹼值與微菌叢之控制對於蔬菜栽培成果之影響，並比較其影響程度。最後探討水質、蔬菜成長與微菌叢在栽培系統中之關係。
本研究以塑膠箱搭配黑色PE不透水布加工後，蓋上定植板，設置於免螺絲角鋼雙層架上，盛載栽培槽之木板高度設計至腰部便於操作，系統之設計於分類上為深流技術（Deep Flow Technique, DFT）、靜水且連續式灌溉（static water & continuous water supply）、封閉式系統（close system）。實驗設計四種水環境因子：（一）使用不同培養深度之栽培槽（12、25cm），探討水耕蔬菜根系之垂直生長空間需求；（二）使用不同栽培密度（11、107株/m2），比較不同栽培密度下對植物成長之影響；（三）設置酸鹼值不控制組，觀察其栽培過程中養液酸鹼值之自然變化，其餘組別控制在pH 5.5 ~ 6.5；（四）使用本實驗室所產之微菌叢NMb，將其添加與不添加觀察微菌叢對於水質變化與蔬菜成長之影響。
本研究之栽培期間為31天，平均氣溫為21.9 ℃，濕度皆保持在50 ~75 %之間，季節為冬季，實驗場址具有良好日照條件。將栽培數據分為栽培成果與成長速率，栽培成果又分為型態與鮮重，水環境因子中栽培密度與酸鹼值對於蔬菜成長與成果之影響大於培養深度與微菌叢對其之影響，深水培養低密度栽培下控制酸鹼值且添加微菌叢具有最好的型態與鮮重。酸鹼值影響肥分溶解狀況，控制於5.5 ~ 6.5間可得較好之栽培成果，但鹼度較低會使緩衝能力不足，添加微菌叢與深水培養可獲得改善，而藉此可得水體大小對於植物生長較具影響力，而非垂直生長空間之需求。淺水培養與低密度栽培可使溶氧量保持於最佳生長範圍（3 ~ 6 mg/L），微菌叢添加後可穩定水中菌相，抑制藍綠菌之生長（抑制19%），避免根系附著過多之藻華（Cyanobacteria blooms）影響根系吸收養份。

Nutriculture has two production modes, one is a traditional greenhouse hydroponic farm affected by seasonality, and the other is a plant factory with high cost investment. The former can produce more vegetable items and the input cost is low. This research and field With the cooperation of industry and academia, the four main phenomena collected in the field operation experience are the main directions of this research. Under the condition of using natural light source and natural temperature and humidity, the influence of the cultivation density, cultivation depth, nutrient solution pH value and microflora in the water environment factors on the vegetable cultivation results, and compare the influence degree. Finally, the relationship between water quality, vegetable growth and microflora in the cultivation system is discussed.
In this study, after processing with a plastic box and a black PE impervious cloth, it was covered with a planting plate and set on a screw-free angle steel double-layer rack. The height of the wooden board holding the cultivation tank was designed to the waist for easy operation. The design of the system is deep in classification Flow technology (DFT), static water & continuous water supply (static water & continuous water supply), closed system (close system). Four water environment factors were designed in the experiment: (1) Use cultivation troughs with different cultivation depths (12, 25cm) to discuss the vertical growth space requirements of hydroponic vegetable roots; (2) Use different cultivation densities (11, 107 plants/m2) Compare the effects of different planting densities on plant growth; (3) Set up a group without pH control and observe the natural changes in the pH value of the nutrient solution during the cultivation process; the other groups are controlled at pH 5.5 to 6.5; (4) Use the microbial flora NMb produced in this laboratory, with or without addition, to observe the effect of microbial flora on water quality changes and vegetable growth.
he cultivation period of this study is 31 days, the average temperature is 21.9 ℃, the humidity is maintained between 50 ~ 75%, the season is winter, and the experimental site has good sunshine conditions. Cultivation data is divided into cultivation results and growth rate, and cultivation results are divided into type and fresh weight. The influence of cultivation density and pH value in water environment factors on vegetable growth and results is greater than that of cultivation depth and microflora. Under deep-water cultivation and low-density cultivation, controlling the pH value and adding microflora has the best form and fresh weight. The pH value affects the dissolution status of fertilizers. Controlling between 5.5 and 6.5 results in better cultivation results, but lower alkalinity will result in insufficient buffering capacity. The addition of microflora and deep water culture can be improved, which can be obtained. The size of the water body is more influential on plant growth, rather than the need for vertical growth space. Shallow water cultivation and low density cultivation can maintain the dissolved oxygen content in the optimal growth range (3 ~ 6 mg/L). After the addition of micro flora, it can stabilize the bacterial phase in the water and inhibit the growth of blue-green bacteria (inhibition 19%). Avoid excessive attachment of root Cyanobacteria blooms to affect root absorption of nutrients.

目錄
中文摘要 i
Abstract ii
誌謝 iv
圖目錄 viii
表目錄 x
第 1 章、 前言 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究目的 2
第 2 章、 文獻回顧 3
2.1 養液栽培起源與發展 3
2.1.1 何謂養液栽培 3
2.1.2 養液栽培起源與發展 3
2.2 養液栽培系統分類 6
2.2.1 根據不同面向分類水耕栽培系統 6
2.2.2 根據水/養液分佈區分之養液栽培系統 7
2.2.3 我國養液栽培系統之分類 9
2.3 養液栽培化學性影響因子 12
2.3.1 酸鹼值 12
2.3.2 營養元素 13
2.4 養液栽培物理性影響因子 18
2.4.1 光與方位（光合作用） 18
2.4.2 氣溫與溼度 18
2.5 養液栽培生物性影響因子 21
2.5.1 溶氧量與養液溫度（呼吸作用） 21
2.5.2 根圈微菌叢與其相關應用 22
2.6 養液栽培之操作與管理 26
2.6.1 植物生長模式（生長曲線） 26
2.6.2 養液栽培之操作流程 27
2.7 小結 29
第 3 章、 研究方法 30
3.1 實驗架構 30
3.2 實驗設計 31
3.2.1 試驗一、培養深度（垂直空間） 31
3.2.2 試驗二、栽培密度（水平空間） 32
3.2.3 試驗三、酸鹼值控制 33
3.2.4 試驗四、微菌叢添加 33
3.3 實驗材料 35
3.3.1 栽培作物 35
3.3.2 栽培設備 36
3.3.3 檢測儀器 37
3.3.4 藥品與試劑 37
3.4 實驗操作步驟 38
3.4.1 栽培管理 38
3.4.2 養液管理 39
3.4.3 採樣與監測管理 40
3.5 實驗方法 42
3.5.1 水質分析方法 42
3.5.2 菌相分析 43
3.5.3 數據分析方法 45
第 4 章、 研究結果 48
4.1 養液栽培半結球萵苣基本數據解析 49
4.1.1 栽培期間溫濕度變化趨勢 49
4.1.2 酸鹼值變化趨勢 51
4.1.3 導電度變化趨勢 53
4.1.4 溶氧量與養液溫度變化趨勢 54
4.2 水環境因子對於半結球萵苣栽培結果之影響 56
4.2.1 栽培結果之型態描述 56
4.2.2 培養水深對於葉片、根系成長與重量影響比較 58
4.2.3 栽培密度對於葉片、根系成長與重量影響比較 62
4.2.4 酸鹼值對於葉片、根系成長與重量影響比較 62
4.2.5 微菌叢對於葉片、根系成長與重量影響比較 68
4.2.6 小結 71
4.3 水環境因子對於葉片、根系成長速率之影響 75
4.3.1 培養水深對於葉片與根系成長速率之影響 75
4.3.2 栽培密度對於葉片與根系成長速率之影響 79
4.3.3 酸鹼值對於葉片與根系成長速率之影響 82
4.3.4 微菌叢對於葉片與根系成長速率之影響 85
4.3.5 小結 88
4.4 綜合討論 90
4.4.1 酸鹼值與養液栽培半結球萵苣生長之關係 90
4.4.2 溶氧量與養液栽培半結球萵苣生長之關係 94
4.4.3 導電度與養液栽培半結球萵苣生長之關係 96
4.4.4 水中氮與養液栽培半結球萵苣生長之關係 98
4.4.5 微生物菌相、總有機碳與養液栽培之關係 100
4.4.6 小結 104
第 5 章、 結論與建議 105
5.1 結論 105
5.2 建議 108
附錄 111
參考文獻 115

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