O sistema DWC é um sistema de cultivo sem solo que permite que as plantas cresçam de forma eficiente, fornecendo às raízes das plantas um ambiente de solução nutritiva de profundidade adequada, um fornecimento estável de nutrientes e oxigênio suficiente. Este sistema pode efetivamente superar problemas que podem ocorrer no cultivo tradicional em solo, como fertilidade desigual do solo e pragas e doenças transmitidas pelo solo. Além disso, pode controlar com precisão a composição da solução nutritiva e as condições ambientais de acordo com as necessidades de diferentes plantas.

O sistema de Cultura em Água Profunda (DWC) consiste principalmente nas seguintes partes:

1. Bancada de plantio

Este é o recipiente para o crescimento das culturas. É uma estrutura retangular feita de tubos galvanizados a quente e coberta com uma camada de filme impermeável. A profundidade da bancada de plantio geralmente é de cerca de 15-20 centímetros para garantir que haja solução nutritiva suficiente para sustentar o crescimento das raízes das plantas, permitindo que a solução nutritiva imerja totalmente as raízes.

2. Sistema de circulação da solução nutritiva

Reservatório: É usado para armazenar a solução nutritiva. Seu tamanho depende da escala de plantio e dos requisitos da cultura. Geralmente, é um recipiente em larga escala, seja subterrâneo ou acima do solo. Ele precisa conter uma quantidade adequada de solução nutritiva para atender às necessidades de crescimento das culturas por um certo período, evitando assim a reposição frequente da solução nutritiva. Por exemplo, em um pequeno sistema DWC interno, o reservatório pode ter apenas uma capacidade de algumas dezenas de litros, enquanto em um sistema de plantio comercial em larga escala, a capacidade do reservatório pode atingir vários milhares de litros.

Bomba d'água: É a fonte de energia para a circulação da solução nutritiva. A bomba d'água transporta a solução nutritiva do reservatório para a bancada de plantio, garantindo que as raízes das plantas possam obter continuamente a solução nutritiva. Sua vazão e altura devem ser selecionadas de acordo com fatores como o tamanho do sistema de plantio, o comprimento do encanamento e a resistência.

3. Sistema de tubulação

Inclui o tubo de entrada e o tubo de retorno. O tubo de entrada é responsável por transportar a solução nutritiva do reservatório para a bancada de plantio, e o tubo de retorno retorna o excesso de solução nutritiva na bancada de plantio para o reservatório. Os materiais da tubulação geralmente precisam ser resistentes à corrosão e não tóxicos, como tubos de PVC. O diâmetro da tubulação deve ser determinado de acordo com a vazão da solução nutritiva e a pressão do sistema.

4. Placa de plantio e copo de plantio

Placa de plantio: Geralmente, é uma placa de espuma com orifícios de plantio, colocada na bancada de plantio. Sua função é fixar as plantas, mantendo as partes basais dos caules das plantas na posição apropriada e evitando que as plantas se alojem.

Copo de plantio: É um recipiente para colocar mudas de plantas, geralmente feito de plástico, com muitos pequenos orifícios na parede do copo. Esses pequenos orifícios permitem que a solução nutritiva entre no copo de plantio e forneça nutrientes para as raízes das plantas. O tamanho do copo de plantio depende do tamanho das mudas das plantas. Por exemplo, ao plantar vegetais folhosos como alface, o diâmetro do copo de plantio é de cerca de 5-8 centímetros.

5. Dispositivo de aumento de oxigênio

Como as raízes das plantas crescem na solução nutritiva e precisam de oxigênio suficiente para a respiração, o dispositivo de aumento de oxigênio inclui principalmente um compressor de ar e um tubo de aeração microporoso. O compressor de ar comprime o ar e, em seguida, injeta pequenas bolhas na solução nutritiva através do tubo de aeração microporoso, aumentando o teor de oxigênio dissolvido na solução nutritiva.

6. Resfriador de água

Ele pode otimizar o ambiente de crescimento das raízes. Por exemplo, a temperatura ideal da água para o cultivo hidropônico de alface é entre 18-22°C. No verão, quando a temperatura é relativamente alta, o corpo d'água pode aquecer e exceder a faixa adequada. O resfriador pode diminuir a temperatura da água através de seu sistema de refrigeração, impedindo que as raízes sejam afetadas pela hipóxia induzida por altas temperaturas, o que poderia impactar sua função de absorção. Isso garante a saúde das raízes e melhora a eficiência de absorção de nutrientes e água.

Acionada pela bomba d'água, a solução nutritiva entra na bancada de plantio a partir do reservatório, fornecendo nutrientes para as raízes das plantas. As raízes das plantas absorvem nutrientes enquanto estão imersas na solução nutritiva. A bomba de ar injeta ar na solução nutritiva através dos dispositivos de aeração, formando um gradiente de oxigênio dissolvido para garantir a respiração aeróbica das raízes.

À medida que as plantas absorvem e consomem os nutrientes na solução nutritiva, o sistema de circulação retornará regularmente ou de acordo com os resultados da detecção, parte ou toda a solução nutritiva na bancada de plantio para o reservatório para suplementação e ajuste, como ajustar as propriedades químicas, como o valor do pH e a condutividade elétrica (valor EC) da solução nutritiva, bem como propriedades físicas, como temperatura.

I. Excelente Fornecimento de Solução Nutritiva e Capacidade de Amortecimento

Fornecimento Estável de Nutrientes
No sistema DWC, a camada de solução nutritiva é relativamente profunda, geralmente em torno de 10-20 centímetros. Isso resulta em um volume total relativamente grande da solução nutritiva. Por exemplo, em um calha de plantio DWC maior, a reserva suficiente de solução nutritiva pode fornecer continuamente às plantas todos os tipos de elementos nutritivos essenciais, como macronutrientes como nitrogênio, fósforo e potássio, bem como micronutrientes como ferro, manganês e zinco. É como um "armazém de nutrientes" que pode atender às necessidades de crescimento das plantas por um longo tempo.

O sistema de circulação da solução nutritiva garante ainda a distribuição uniforme dos nutrientes. Através de equipamentos como bombas d'água, a solução nutritiva é circulada entre a calha de plantio e o tanque de armazenamento, permitindo que as raízes das plantas entrem em contato uniformemente com vários nutrientes e evitando o crescimento deficiente causado pela deficiência ou excesso local de nutrientes.

Ambiente de Amortecimento
A camada de solução nutritiva relativamente profunda também pode desempenhar um certo papel de amortecimento para fatores ambientais, como a composição e a temperatura da solução nutritiva. Por exemplo, quando a temperatura externa muda, a grande quantidade de solução nutritiva pode absorver ou liberar calor, tornando a mudança de temperatura da solução nutritiva relativamente lenta e proporcionando um ambiente de temperatura relativamente estável para as raízes das plantas. É semelhante a um "sistema de ar condicionado" natural, reduzindo os danos às raízes das plantas causados por flutuações de temperatura.

Também tem um efeito de amortecimento nas propriedades químicas, como o valor do pH e a condutividade elétrica (valor EC) da solução nutritiva. Se houver flutuações no valor do pH ou no valor EC devido à absorção da planta ou às mudanças na composição da solução nutritiva, a quantidade relativamente grande de solução nutritiva pode diluir essas mudanças em certa medida, proporcionando um ambiente químico relativamente estável para as raízes das plantas.

II. Ambiente Superior de Crescimento das Raízes

Fornecimento Adequado de Oxigênio
No sistema DWC, uma bomba de ar é geralmente usada para suplementar oxigênio à solução nutritiva. Devido à solução nutritiva relativamente profunda, um bom gradiente de oxigênio dissolvido pode ser formado na solução nutritiva. O teor de oxigênio é alto perto da bomba de ar e, nas áreas um pouco mais distantes, à medida que o oxigênio se difunde e é consumido pelas raízes das plantas, o teor de oxigênio diminui gradualmente, mas ainda pode garantir que as raízes tenham oxigênio suficiente para a respiração.

Este ambiente de oxigênio dissolvido é propício à respiração aeróbica das raízes das plantas, promovendo o crescimento das raízes e a absorção de nutrientes. Por exemplo, para vegetais folhosos verdes como alface no sistema DWC, suas raízes crescerão mais brancas e fortes devido ao fornecimento suficiente de oxigênio. Em comparação com o cultivo tradicional em solo, a vitalidade das raízes e a eficiência de absorção são maiores.

Espaço de Expansão da Raiz Espaçoso
A camada líquida profunda fornece um amplo espaço de crescimento para as raízes das plantas, permitindo que as raízes se estiquem e cresçam livremente. Isso é muito benéfico para algumas plantas com sistemas radiculares desenvolvidos, como tomates e pepinos. Suas raízes podem se estender continuamente na solução nutritiva, absorver mais nutrientes e água e, em seguida, apoiar o crescimento vigoroso das partes acima do solo.

III. Fácil de Gerenciar e Manter

Gerenciamento Visualizado
O sistema DWC geralmente possui recipientes de plantio relativamente transparentes ou semitransparentes, o que permite que os produtores observem diretamente o estado de crescimento das raízes das plantas, o nível do líquido da solução nutritiva e sua clareza. Por exemplo, observando, problemas como se as raízes estão doentes, se a solução nutritiva está contaminada ou se o nível do líquido está muito baixo podem ser detectados a tempo.

Limpeza e Desinfecção Convenientes
Em comparação com alguns métodos complexos de cultivo em substrato, as calhas de plantio e os sistemas de circulação de solução nutritiva do sistema DWC são relativamente fáceis de limpar e desinfetar. Após o término de um ciclo de plantio, a solução nutritiva pode ser drenada e, em seguida, desinfetantes especiais podem ser usados para limpar e desinfetar as calhas de plantio, tubos, etc., preparando-se para a próxima rodada de plantio. Além disso, devido à ausência de resíduos de substrato e processos complexos de tratamento de meio, a possibilidade de pragas e doenças se reproduzirem e permanecerem no substrato é reduzida.

IV. Adequado para Cultivar Vários Tipos de Plantas

Ideal para Vegetais Folhosos Verdes
Para vegetais folhosos verdes, como alface, espinafre e bok choy, o cultivo de fluxo profundo DWC pode fornecer água e nutrientes suficientes, permitindo que eles cresçam rapidamente. Essas plantas podem absorver rapidamente elementos como nitrogênio e fósforo na solução nutritiva, promovendo o crescimento e o desenvolvimento de suas folhas. Além disso, ajustando a fórmula da solução nutritiva e as condições ambientais, a qualidade dos vegetais folhosos pode ser efetivamente controlada, como a espessura, a cor e o sabor das folhas.

Também Aplicável a Alguns Vegetais Frutíferos
Para vegetais frutíferos, como tomates e pimentões, o sistema DWC também pode fornecer boas condições de crescimento durante seus estágios iniciais de crescimento e frutificação. No estágio inicial de crescimento, raízes fortes podem ser rapidamente estabelecidas na solução nutritiva, lançando as bases para o crescimento subsequente das partes acima do solo e diferenciação dos botões florais. No estágio de frutificação, um fornecimento estável de nutrientes ajuda no desenvolvimento da fruta e na melhoria da qualidade.