سیستم DWC یک سیستم کشت بدون خاک است که گیاهان را قادر می سازد تا با ارائه محیطی از محلول مغذی با عمق مناسب، تامین پایدار مواد مغذی و اکسیژن کافی به ریشه های گیاه، به طور موثر رشد کنند. این سیستم می تواند به طور موثر بر مشکلاتی که ممکن است در کشت سنتی خاک رخ دهد، مانند باروری نامنظم خاک و آفات و بیماری های خاکزاد، غلبه کند. علاوه بر این، می تواند ترکیب محلول مغذی و شرایط محیطی را با توجه به نیازهای گیاهان مختلف به طور دقیق کنترل کند.

سیستم کشت عمیق آب (DWC) عمدتاً از قسمت های زیر تشکیل شده است:

1. نیمکت کاشت

این ظرف برای رشد محصول است. این یک ساختار مستطیلی است که از لوله های گالوانیزه گرم ساخته شده و با یک لایه فیلم ضد آب پوشانده شده است. عمق نیمکت کاشت معمولاً حدود 15-20 سانتی متر است تا اطمینان حاصل شود که محلول مغذی کافی برای حمایت از رشد ریشه های گیاه وجود دارد و به محلول مغذی اجازه می دهد تا ریشه ها را کاملاً غوطه ور کند.

2. سیستم گردش محلول مغذی

مخزن: برای ذخیره محلول مغذی استفاده می شود. اندازه آن به مقیاس کاشت و نیازهای محصول بستگی دارد. معمولاً یک ظرف بزرگ در زیر زمین یا بالای زمین است. باید مقدار کافی محلول مغذی را در خود نگه دارد تا نیازهای رشد محصولات را برای یک دوره معین برآورده کند، بنابراین از تجدید مکرر محلول مغذی جلوگیری می شود.

پمپ آب: این منبع تغذیه برای گردش محلول مغذی است. پمپ آب محلول مغذی را از مخزن به نیمکت کاشت منتقل می کند و اطمینان حاصل می کند که ریشه های گیاه می توانند به طور مداوم محلول مغذی را دریافت کنند.

3. سیستم خط لوله

این شامل لوله ورودی و لوله برگشت است. لوله ورودی مسئول انتقال محلول مغذی از مخزن به نیمکت کاشت است و لوله برگشت محلول مغذی اضافی در نیمکت کاشت را به مخزن باز می گرداند.

4. تخته کاشت و فنجان کاشت

تخته کاشت: معمولاً یک تخته فوم با سوراخ های کاشت است که روی نیمکت کاشت قرار می گیرد. عملکرد آن تثبیت گیاهان است، نگه داشتن قسمت های پایه ساقه های گیاه در موقعیت مناسب و جلوگیری از خوابیدن گیاهان.

فنجان کاشت: این ظرفی برای قرار دادن نهال های گیاهی است که معمولاً از پلاستیک ساخته شده و دارای سوراخ های کوچک زیادی روی دیواره فنجان است. این سوراخ های کوچک به محلول مغذی اجازه می دهند تا وارد فنجان کاشت شود و مواد مغذی را برای ریشه های گیاه فراهم کند.

5. دستگاه افزایش اکسیژن

از آنجایی که ریشه های گیاه در محلول مغذی رشد می کنند و برای تنفس به اکسیژن کافی نیاز دارند، دستگاه افزایش اکسیژن عمدتاً شامل یک کمپرسور هوا و یک لوله هوادهی ریز متخلخل است.

6. چیلر آب

می تواند محیط رشد ریشه را بهینه کند. به عنوان مثال، دمای بهینه آب برای کشت کاهو هیدروپونیک بین 18-22 درجه سانتیگراد است. در تابستان، زمانی که دما نسبتاً بالا است، احتمال گرم شدن آب و فراتر رفتن از محدوده مناسب وجود دارد. چیلر می تواند دمای آب را از طریق سیستم تبرید خود کاهش دهد و از تأثیر ریشه ها از هیپوکسی ناشی از دمای بالا جلوگیری کند.

محلول مغذی که توسط پمپ آب هدایت می شود، از مخزن وارد نیمکت کاشت می شود و مواد مغذی را برای ریشه های گیاه فراهم می کند. ریشه های گیاه مواد مغذی را در حالی که در محلول مغذی غوطه ور هستند، جذب می کنند. پمپ هوا هوا را از طریق دستگاه های هوادهی به محلول مغذی تزریق می کند و یک گرادیان اکسیژن محلول ایجاد می کند تا تنفس هوازی ریشه ها را تضمین کند.

همانطور که گیاهان مواد مغذی موجود در محلول مغذی را جذب و مصرف می کنند، سیستم گردش خون به طور منظم یا با توجه به نتایج تشخیص، بخشی یا تمام محلول مغذی موجود در نیمکت کاشت را برای مکمل و تنظیم به مخزن باز می گرداند.

I. تامین عالی محلول مغذی و ظرفیت بافر

تامین پایدار مواد مغذی: در سیستم DWC، لایه محلول مغذی نسبتاً عمیق است، معمولاً حدود 10-20 سانتی متر. این منجر به حجم کل نسبتاً زیادی از محلول مغذی می شود.

محیط بافر: لایه محلول مغذی نسبتاً عمیق همچنین می تواند نقش بافری خاصی را برای عوامل محیطی مانند ترکیب و دمای محلول مغذی ایفا کند.

II. محیط رشد ریشه برتر

تامین اکسیژن کافی: در سیستم DWC، به طور کلی از یک پمپ هوا برای مکمل اکسیژن به محلول مغذی استفاده می شود. با توجه به محلول مغذی نسبتاً عمیق، می توان یک گرادیان اکسیژن محلول خوب در محلول مغذی ایجاد کرد.

فضای گسترش ریشه وسیع: لایه مایع عمیق فضای رشد وسیعی را برای ریشه های گیاه فراهم می کند و ریشه ها را قادر می سازد تا آزادانه کشیده و رشد کنند.

III. آسان برای مدیریت و نگهداری

مدیریت بصری: سیستم DWC معمولاً دارای ظروف کاشت نسبتاً شفاف یا نیمه شفاف است که به پرورش دهندگان اجازه می دهد مستقیماً وضعیت رشد ریشه های گیاه را مشاهده کنند.

تمیز کردن و ضدعفونی راحت: در مقایسه با برخی از روش های کشت بستر پیچیده، ناودان های کاشت و سیستم های گردش محلول مغذی سیستم DWC نسبتاً آسان برای تمیز کردن و ضدعفونی هستند.

IV. مناسب برای کشت انواع گیاهان

ایده آل برای سبزیجات برگدار: برای سبزیجات برگدار مانند کاهو، اسفناج و بوک چوی، کشت جریان عمیق DWC می تواند آب و مواد مغذی کافی را فراهم کند و آنها را قادر می سازد تا به سرعت رشد کنند.

همچنین برای برخی از سبزیجات میوه ای قابل استفاده است: برای سبزیجات میوه ای مانند گوجه فرنگی و فلفل، سیستم DWC همچنین می تواند شرایط رشد خوبی را در مراحل اولیه رشد و میوه دهی آنها فراهم کند.