Sistema idroponico stabile DWC Risparmio di fertilizzanti per la coltivazione di piante verdi

Il sistema DWC è un sistema di coltivazione senza suolo che consente alle piante di crescere in modo efficiente fornendo alle radici delle piante un ambiente di soluzione nutritiva di profondità adeguata, un apporto stabile di nutrienti e ossigeno sufficiente. Questo sistema può superare efficacemente i problemi che possono verificarsi nella coltivazione tradizionale del suolo, come la fertilità del suolo irregolare e i parassiti e le malattie trasmesse dal suolo. Inoltre, può controllare con precisione la composizione della soluzione nutritiva e le condizioni ambientali in base alle esigenze delle diverse piante.

Il sistema Deep Water Culture (DWC) è composto principalmente dalle seguenti parti:

• Bancale di coltivazione
  Questo è il contenitore per la crescita delle colture. È una struttura rettangolare realizzata con tubi zincati a caldo e ricoperta da uno strato di pellicola impermeabile. La profondità del bancale di coltivazione è solitamente di circa 15-20 centimetri per garantire una soluzione nutritiva sufficiente a supportare la crescita delle radici delle piante, consentendo alla soluzione nutritiva di immergere completamente le radici.
• Sistema di circolazione della soluzione nutritiva
  Serbatoio: Viene utilizzato per immagazzinare la soluzione nutritiva. Le sue dimensioni dipendono dalla scala di coltivazione e dalle esigenze delle colture. Di solito, è un contenitore su larga scala, interrato o fuori terra. Deve contenere una quantità adeguata di soluzione nutritiva per soddisfare le esigenze di crescita delle colture per un certo periodo, evitando così frequenti rabbocchi della soluzione nutritiva. Ad esempio, in un piccolo sistema DWC da interno, il serbatoio potrebbe avere una capacità di poche decine di litri, mentre in un sistema di coltivazione commerciale su larga scala, la capacità del serbatoio può raggiungere diverse migliaia di litri.
  Pompa dell'acqua: È la fonte di alimentazione per la circolazione della soluzione nutritiva. La pompa dell'acqua trasporta la soluzione nutritiva dal serbatoio al bancale di coltivazione, garantendo che le radici delle piante possano ottenere continuamente la soluzione nutritiva. La sua portata e prevalenza dovrebbero essere selezionate in base a fattori quali le dimensioni del sistema di coltivazione, la lunghezza della tubazione e la resistenza.
• Sistema di tubazioni
  Include il tubo di mandata e il tubo di ritorno. Il tubo di mandata è responsabile del trasporto della soluzione nutritiva dal serbatoio al bancale di coltivazione, e il tubo di ritorno riporta l'eccesso di soluzione nutritiva nel bancale di coltivazione al serbatoio. I materiali delle tubazioni sono generalmente richiesti per essere resistenti alla corrosione e non tossici, come i tubi in PVC. Il diametro della tubazione dovrebbe essere determinato in base alla portata della soluzione nutritiva e alla pressione del sistema.
• Pannello di coltivazione e vaso di coltivazione
  Pannello di coltivazione: Di solito, è una tavola di schiuma con fori per la coltivazione, posizionata sul bancale di coltivazione. La sua funzione è quella di fissare le piante, mantenendo le parti basali degli steli delle piante nella posizione appropriata e prevenendo l'allettamento delle piante.
  Vaso di coltivazione: È un contenitore per posizionare le piantine, generalmente in plastica, con molti piccoli fori sulla parete del vaso. Questi piccoli fori consentono alla soluzione nutritiva di entrare nel vaso di coltivazione e fornire nutrienti alle radici delle piante. Le dimensioni del vaso di coltivazione dipendono dalle dimensioni delle piantine. Ad esempio, quando si coltivano verdure a foglia come la lattuga, il diametro del vaso di coltivazione è di circa 5-8 centimetri.
• Dispositivo di aumento dell'ossigeno
  Poiché le radici delle piante crescono nella soluzione nutritiva e necessitano di ossigeno sufficiente per la respirazione, il dispositivo di aumento dell'ossigeno include principalmente un compressore d'aria e un tubo di aerazione microporoso. Il compressore d'aria comprime l'aria e quindi inietta minuscole bolle nella soluzione nutritiva attraverso il tubo di aerazione microporoso, aumentando il contenuto di ossigeno disciolto nella soluzione nutritiva.
• Refrigeratore d'acqua
  Può ottimizzare l'ambiente di crescita delle radici. Ad esempio, la temperatura ottimale dell'acqua per la coltivazione idroponica della lattuga è compresa tra 18 e 22°C. In estate, quando la temperatura è relativamente alta, il corpo idrico è probabile che si riscaldi e superi l'intervallo adatto. Il refrigeratore può abbassare la temperatura dell'acqua attraverso il suo sistema di refrigerazione, impedendo alle radici di essere influenzate dall'ipossia indotta da alte temperature, che altrimenti potrebbe influire sulla loro funzione di assorbimento. Ciò garantisce la salute delle radici e migliora l'efficienza di assorbimento di nutrienti e acqua.

Azionata dalla pompa dell'acqua, la soluzione nutritiva entra nel bancale di coltivazione dal serbatoio, fornendo nutrienti alle radici delle piante. Le radici delle piante assorbono i nutrienti mentre sono immerse nella soluzione nutritiva. La pompa dell'aria inietta aria nella soluzione nutritiva attraverso i dispositivi di aerazione, formando un gradiente di ossigeno disciolto per garantire la respirazione aerobica delle radici.

Man mano che le piante assorbono e consumano i nutrienti nella soluzione nutritiva, il sistema di circolazione restituirà regolarmente o in base ai risultati del rilevamento, parte o tutta la soluzione nutritiva nel bancale di coltivazione al serbatoio per l'integrazione e la regolazione, come la regolazione delle proprietà chimiche come il valore di pH e la conducibilità elettrica (valore EC) della soluzione nutritiva, nonché delle proprietà fisiche come la temperatura.

I. Eccellente apporto di soluzione nutritiva e capacità tampone
Apporto nutritivo stabile
Nel sistema DWC, lo strato di soluzione nutritiva è relativamente profondo, solitamente intorno ai 10-20 centimetri. Ciò si traduce in un volume totale relativamente elevato della soluzione nutritiva. Ad esempio, in una vasca di coltivazione DWC più grande, la riserva sufficiente di soluzione nutritiva può fornire continuamente alle piante tutti i tipi di elementi nutritivi essenziali, come macronutrienti come azoto, fosforo e potassio, nonché micronutrienti come ferro, manganese e zinco. È come un "magazzino di nutrienti" in grado di soddisfare le esigenze di crescita delle piante per lungo tempo.

Il sistema di circolazione della soluzione nutritiva garantisce ulteriormente la distribuzione uniforme dei nutrienti. Attraverso attrezzature come le pompe dell'acqua, la soluzione nutritiva viene fatta circolare tra la vasca di coltivazione e il serbatoio di stoccaggio, consentendo alle radici delle piante di entrare in contatto uniforme con vari nutrienti ed evitando una crescita scarsa causata da carenze o eccessi nutritivi locali.

Ambiente tampone
Lo strato relativamente profondo di soluzione nutritiva può anche svolgere un certo ruolo tampone per fattori ambientali come la composizione e la temperatura della soluzione nutritiva. Ad esempio, quando la temperatura esterna cambia, la grande quantità di soluzione nutritiva può assorbire o rilasciare calore, rendendo il cambiamento di temperatura della soluzione nutritiva relativamente lento e fornendo un ambiente di temperatura relativamente stabile per le radici delle piante. È simile a un "sistema di condizionamento d'aria" naturale, che riduce i danni alle radici delle piante causati dalle fluttuazioni di temperatura.

Ha anche un effetto tampone sulle proprietà chimiche come il valore di pH e la conducibilità elettrica (valore EC) della soluzione nutritiva. Se ci sono fluttuazioni nel valore di pH o nel valore EC dovute all'assorbimento delle piante o a cambiamenti nella composizione della soluzione nutritiva, la quantità relativamente grande di soluzione nutritiva può diluire queste variazioni in una certa misura, fornendo un ambiente chimico relativamente stabile per le radici delle piante.

II. Ambiente di crescita delle radici superiore
Adeguato apporto di ossigeno
Nel sistema DWC, una pompa dell'aria viene generalmente utilizzata per integrare l'ossigeno nella soluzione nutritiva. A causa della soluzione nutritiva relativamente profonda, si può formare un buon gradiente di ossigeno disciolto nella soluzione nutritiva. Il contenuto di ossigeno è elevato vicino alla pompa dell'aria e nelle aree leggermente più lontane, poiché l'ossigeno si diffonde e viene consumato dalle radici delle piante, il contenuto di ossigeno diminuisce gradualmente, ma può comunque garantire che le radici abbiano abbastanza ossigeno per la respirazione.

Questo ambiente di ossigeno disciolto è favorevole alla respirazione aerobica delle radici delle piante, promuovendo la crescita delle radici e l'assorbimento dei nutrienti. Ad esempio, per le verdure a foglia verde come la lattuga nel sistema DWC, le loro radici diventeranno più bianche e più forti grazie all'apporto sufficiente di ossigeno. Rispetto alla coltivazione tradizionale del suolo, la vitalità delle radici e l'efficienza di assorbimento sono maggiori.

Spazio ampio per l'espansione delle radici
Lo strato liquido profondo fornisce un ampio spazio di crescita per le radici delle piante, consentendo alle radici di estendersi e crescere liberamente. Questo è molto vantaggioso per alcune piante con sistemi radicali sviluppati, come pomodori e cetrioli. Le loro radici possono estendersi continuamente nella soluzione nutritiva, assorbire più nutrienti e acqua, e quindi supportare la crescita vigorosa delle parti aeree.

III. Facile da gestire e mantenere
Gestione visualizzata
Il sistema DWC di solito ha contenitori di coltivazione relativamente trasparenti o semitrasparenti, che consentono ai coltivatori di osservare direttamente lo stato di crescita delle radici delle piante, il livello del liquido della soluzione nutritiva e la sua limpidezza. Ad esempio, osservando, è possibile rilevare tempestivamente problemi come se le radici sono malate, se la soluzione nutritiva è contaminata o se il livello del liquido è troppo basso.

Pulizia e disinfezione convenienti
Rispetto ad alcuni metodi di coltivazione complessi con substrato, le vasche di coltivazione e i sistemi di circolazione della soluzione nutritiva del sistema DWC sono relativamente facili da pulire e disinfettare. Al termine di un ciclo di coltivazione, la soluzione nutritiva può essere drenata, e quindi si possono utilizzare disinfettanti speciali per pulire e disinfettare le vasche di coltivazione, i tubi, ecc., preparandosi per il ciclo di coltivazione successivo. Inoltre, a causa dell'assenza di residui di substrato e di complessi processi di trattamento del mezzo, si riduce la possibilità che parassiti e malattie si riproducano e rimangano nel substrato.

IV. Adatto per la coltivazione di più tipi di piante
Ideale per verdure a foglia verde
Per verdure a foglia verde come lattuga, spinaci e bok choy, la coltivazione a flusso profondo DWC può fornire acqua e nutrienti sufficienti, consentendo loro di crescere rapidamente. Queste piante possono assorbire rapidamente elementi come azoto e fosforo nella soluzione nutritiva, promuovendo la crescita e lo sviluppo delle loro foglie. Inoltre, regolando la formula della soluzione nutritiva e le condizioni ambientali, la qualità delle verdure a foglia verde può essere efficacemente controllata, come lo spessore, il colore e il sapore delle foglie.

Applicabile anche ad alcune verdure da frutto
Per verdure da frutto come pomodori e peperoni, il sistema DWC può anche fornire buone condizioni di crescita durante le loro prime fasi di crescita e fruttificazione. Nella fase iniziale di crescita, radici forti possono essere rapidamente stabilite nella soluzione nutritiva, ponendo le basi per la successiva crescita delle parti aeree e la differenziazione dei boccioli fiorali. Nella fase di fruttificazione, un apporto nutritivo stabile aiuta lo sviluppo dei frutti e il miglioramento della qualità.