Le système DWC est un système de culture sans sol qui permet aux plantes de croître efficacement en fournissant aux racines des plantes un environnement de solution nutritive de profondeur appropriée, un apport stable de nutriments et suffisamment d'oxygène. Ce système peut surmonter efficacement les problèmes qui peuvent survenir dans la culture traditionnelle en sol, tels que la fertilité inégale du sol et les parasites et maladies d'origine tellurique. De plus, il peut contrôler avec précision la composition de la solution nutritive et les conditions environnementales en fonction des besoins des différentes plantes.

Le système de culture en eau profonde (DWC) se compose principalement des parties suivantes :

1. Banc de plantation

Il s'agit du conteneur pour la croissance des cultures. Il s'agit d'une structure rectangulaire faite de tuyaux galvanisés à chaud et recouverte d'une couche de film imperméable. La profondeur du banc de plantation est généralement d'environ 15 à 20 centimètres pour garantir qu'il y ait suffisamment de solution nutritive pour soutenir la croissance des racines des plantes, permettant à la solution nutritive d'immerger complètement les racines.

2. Système de circulation de la solution nutritive

Réservoir : Il est utilisé pour stocker la solution nutritive. Sa taille dépend de l'échelle de plantation et des exigences des cultures. Habituellement, il s'agit d'un conteneur à grande échelle, soit souterrain, soit hors sol. Il doit contenir une quantité adéquate de solution nutritive pour répondre aux besoins de croissance des cultures pendant une certaine période, évitant ainsi le réapprovisionnement fréquent de la solution nutritive. Par exemple, dans un petit système DWC intérieur, le réservoir peut n'avoir qu'une capacité de quelques dizaines de litres, tandis que dans un système de plantation commercial à grande échelle, la capacité du réservoir peut atteindre plusieurs milliers de litres.

Pompe à eau : C'est la source d'énergie pour la circulation de la solution nutritive. La pompe à eau transporte la solution nutritive du réservoir vers le banc de plantation, garantissant que les racines des plantes peuvent obtenir en continu la solution nutritive. Son débit et sa hauteur doivent être sélectionnés en fonction de facteurs tels que la taille du système de plantation, la longueur de la canalisation et la résistance.

3. Système de canalisation

Il comprend le tuyau d'entrée et le tuyau de retour. Le tuyau d'entrée est chargé de transporter la solution nutritive du réservoir vers le banc de plantation, et le tuyau de retour renvoie l'excès de solution nutritive dans le banc de plantation vers le réservoir. Les matériaux de la canalisation doivent généralement être résistants à la corrosion et non toxiques, comme les tuyaux en PVC. Le diamètre de la canalisation doit être déterminé en fonction du débit de la solution nutritive et de la pression du système.

4. Planche de plantation et godet de plantation

Planche de plantation : Habituellement, il s'agit d'une planche de mousse avec des trous de plantation, placée sur le banc de plantation. Sa fonction est de fixer les plantes, en maintenant les parties basales des tiges des plantes dans la position appropriée et en empêchant les plantes de se coucher.

Godet de plantation : Il s'agit d'un récipient pour placer les semis de plantes, généralement en plastique, avec de nombreux petits trous sur la paroi du godet. Ces petits trous permettent à la solution nutritive de pénétrer dans le godet de plantation et de fournir des nutriments aux racines des plantes. La taille du godet de plantation dépend de la taille des semis de plantes. Par exemple, lors de la plantation de légumes-feuilles tels que la laitue, le diamètre du godet de plantation est d'environ 5 à 8 centimètres.

5. Dispositif d'augmentation de l'oxygène

Étant donné que les racines des plantes poussent dans la solution nutritive et ont besoin d'oxygène suffisant pour la respiration, le dispositif d'augmentation de l'oxygène comprend principalement un compresseur d'air et un tuyau d'aération microporeux. Le compresseur d'air comprime l'air, puis injecte de minuscules bulles dans la solution nutritive à travers le tuyau d'aération microporeux, augmentant ainsi la teneur en oxygène dissous dans la solution nutritive.

6. Refroidisseur d'eau

Il peut optimiser l'environnement de croissance des racines. Par exemple, la température de l'eau optimale pour la culture hydroponique de la laitue est comprise entre 18 et 22 °C. En été, lorsque la température est relativement élevée, le corps de l'eau est susceptible de chauffer et de dépasser la plage appropriée. Le refroidisseur peut abaisser la température de l'eau grâce à son système de réfrigération, empêchant ainsi les racines d'être affectées par l'hypoxie induite par les températures élevées, ce qui pourrait autrement avoir un impact sur leur fonction d'absorption. Cela garantit la santé des racines et améliore l'efficacité de l'absorption des nutriments et de l'eau.

Entraînée par la pompe à eau, la solution nutritive entre dans le banc de plantation depuis le réservoir, fournissant des nutriments aux racines des plantes. Les racines des plantes absorbent les nutriments tout en étant immergées dans la solution nutritive. La pompe à air injecte de l'air dans la solution nutritive à travers les dispositifs d'aération, formant un gradient d'oxygène dissous pour assurer la respiration aérobie des racines.

Au fur et à mesure que les plantes absorbent et consomment les nutriments dans la solution nutritive, le système de circulation renverra régulièrement ou en fonction des résultats de la détection, une partie ou la totalité de la solution nutritive dans le banc de plantation vers le réservoir pour un complément et un ajustement, tels que l'ajustement des propriétés chimiques telles que la valeur du pH et la conductivité électrique (valeur CE) de la solution nutritive, ainsi que des propriétés physiques telles que la température.

I. Excellente alimentation en solution nutritive et capacité tampon

Apport stable de nutriments
Dans le système DWC, la couche de solution nutritive est relativement profonde, généralement d'environ 10 à 20 centimètres. Cela se traduit par un volume total relativement important de la solution nutritive. Par exemple, dans une plus grande auge de plantation DWC, la réserve suffisante de solution nutritive peut fournir en continu aux plantes toutes sortes d'éléments nutritifs essentiels, tels que les macronutriments comme l'azote, le phosphore et le potassium, ainsi que les micronutriments comme le fer, le manganèse et le zinc. C'est comme un « entrepôt de nutriments » qui peut répondre aux besoins de croissance des plantes pendant longtemps.

Le système de circulation de la solution nutritive assure en outre la répartition uniforme des nutriments. Grâce à des équipements tels que des pompes à eau, la solution nutritive circule entre l'auge de plantation et le réservoir de stockage, permettant aux racines des plantes d'entrer uniformément en contact avec divers nutriments et évitant une mauvaise croissance causée par une carence ou un excès local de nutriments.

Environnement tampon
La couche de solution nutritive relativement profonde peut également jouer un certain rôle tampon pour les facteurs environnementaux tels que la composition et la température de la solution nutritive. Par exemple, lorsque la température extérieure change, la grande quantité de solution nutritive peut absorber ou libérer de la chaleur, ce qui rend le changement de température de la solution nutritive relativement lent et fournit un environnement de température relativement stable pour les racines des plantes. C'est similaire à un « système de climatisation » naturel, réduisant les dommages aux racines des plantes causés par les fluctuations de température.

Il a également un effet tampon sur les propriétés chimiques telles que la valeur du pH et la conductivité électrique (valeur CE) de la solution nutritive. S'il y a des fluctuations de la valeur du pH ou de la valeur CE en raison de l'absorption des plantes ou des changements dans la composition de la solution nutritive, la quantité relativement importante de solution nutritive peut diluer ces changements dans une certaine mesure, fournissant un environnement chimique relativement stable pour les racines des plantes.

II. Environnement de croissance racinaire supérieur

Apport d'oxygène adéquat
Dans le système DWC, une pompe à air est généralement utilisée pour compléter l'oxygène dans la solution nutritive. En raison de la solution nutritive relativement profonde, un bon gradient d'oxygène dissous peut être formé dans la solution nutritive. La teneur en oxygène est élevée près de la pompe à air, et dans les zones légèrement plus éloignées, à mesure que l'oxygène se diffuse et est consommé par les racines des plantes, la teneur en oxygène diminue progressivement, mais elle peut toujours garantir que les racines ont suffisamment d'oxygène pour la respiration.

Cet environnement d'oxygène dissous est propice à la respiration aérobie des racines des plantes, favorisant la croissance des racines et l'absorption des nutriments. Par exemple, pour les légumes-feuilles verts comme la laitue dans le système DWC, leurs racines deviendront plus blanches et plus fortes en raison de l'apport suffisant en oxygène. Par rapport à la culture traditionnelle en sol, la vitalité des racines et l'efficacité de l'absorption sont plus élevées.

Espace d'expansion racinaire spacieux
La couche liquide profonde offre un vaste espace de croissance pour les racines des plantes, permettant aux racines de s'étirer et de croître librement. Ceci est très bénéfique pour certaines plantes avec des systèmes racinaires développés, comme les tomates et les concombres. Leurs racines peuvent s'étendre continuellement dans la solution nutritive, absorber plus de nutriments et d'eau, puis soutenir la croissance vigoureuse des parties aériennes.

III. Facile à gérer et à entretenir

Gestion visualisée
Le système DWC dispose généralement de conteneurs de plantation relativement transparents ou semi-transparents, ce qui permet aux producteurs d'observer directement l'état de croissance des racines des plantes, le niveau de liquide de la solution nutritive et sa clarté. Par exemple, en observant, des problèmes tels que la maladie des racines, la contamination de la solution nutritive ou le niveau de liquide trop bas peuvent être détectés à temps.

Nettoyage et désinfection pratiques
Par rapport à certaines méthodes de culture sur substrat complexes, les auges de plantation et les systèmes de circulation de la solution nutritive du système DWC sont relativement faciles à nettoyer et à désinfecter. Après la fin d'un cycle de plantation, la solution nutritive peut être drainée, puis des désinfectants spéciaux peuvent être utilisés pour nettoyer et désinfecter les auges de plantation, les tuyaux, etc., en préparation pour la prochaine série de plantation. De plus, en raison de l'absence de résidus de substrat et de processus complexes de traitement du milieu, la possibilité de reproduction et de maintien des parasites et des maladies dans le substrat est réduite.

IV. Convient à la culture de plusieurs types de plantes

Idéal pour les légumes-feuilles verts
Pour les légumes-feuilles verts tels que la laitue, les épinards et le bok choy, la culture en flux profond DWC peut fournir suffisamment d'eau et de nutriments, leur permettant de croître rapidement. Ces plantes peuvent rapidement absorber des éléments tels que l'azote et le phosphore dans la solution nutritive, favorisant la croissance et le développement de leurs feuilles. De plus, en ajustant la formule de la solution nutritive et les conditions environnementales, la qualité des légumes-feuilles peut être efficacement contrôlée, comme l'épaisseur, la couleur et le goût des feuilles.

Également applicable à certains légumes-fruits
Pour les légumes-fruits tels que les tomates et les poivrons, le système DWC peut également fournir de bonnes conditions de croissance pendant leurs premiers stades de croissance et de fructification. Au stade de la croissance précoce, des racines solides peuvent être rapidement établies dans la solution nutritive, jetant les bases de la croissance ultérieure des parties aériennes et de la différenciation des boutons floraux. Au stade de la fructification, un apport stable de nutriments aide au développement des fruits et à l'amélioration de la qualité.