El sistema DWC es un sistema de cultivo sin suelo que permite que las plantas crezcan eficientemente al proporcionar a las raíces de las plantas un entorno de solución nutritiva de profundidad adecuada, un suministro estable de nutrientes y suficiente oxígeno. Este sistema puede superar eficazmente los problemas que pueden ocurrir en el cultivo tradicional en suelo, como la fertilidad desigual del suelo y las plagas y enfermedades transmitidas por el suelo. Además, puede controlar con precisión la composición de la solución nutritiva y las condiciones ambientales de acuerdo con las necesidades de diferentes plantas.

El sistema de Cultivo en Agua Profunda (DWC) consta principalmente de las siguientes partes:

• Banco de plantación
  Este es el contenedor para el crecimiento de los cultivos. Es una estructura rectangular hecha de tuberías galvanizadas en caliente y cubierta con una capa de película impermeable. La profundidad del banco de plantación suele ser de unos 15-20 centímetros para asegurar que haya suficiente solución nutritiva para sostener el crecimiento de las raíces de las plantas, permitiendo que la solución nutritiva sumerja completamente las raíces.
• Sistema de circulación de solución nutritiva
  Depósito: Se utiliza para almacenar la solución nutritiva. Su tamaño depende de la escala de plantación y los requisitos del cultivo. Por lo general, es un contenedor a gran escala, ya sea subterráneo o sobre el suelo. Necesita contener una cantidad adecuada de solución nutritiva para satisfacer las necesidades de crecimiento de los cultivos durante un cierto período, evitando así la reposición frecuente de la solución nutritiva. Por ejemplo, en un pequeño sistema DWC de interior, el depósito puede tener una capacidad de solo unas decenas de litros, mientras que en un sistema de plantación comercial a gran escala, la capacidad del depósito puede alcanzar varios miles de litros.
  Bomba de agua: Es la fuente de energía para la circulación de la solución nutritiva. La bomba de agua transporta la solución nutritiva desde el depósito hasta el banco de plantación, asegurando que las raíces de las plantas puedan obtener continuamente la solución nutritiva. Su caudal y altura deben seleccionarse de acuerdo con factores como el tamaño del sistema de plantación, la longitud de la tubería y la resistencia.
• Sistema de tuberías
  Incluye la tubería de entrada y la tubería de retorno. La tubería de entrada es responsable de transportar la solución nutritiva desde el depósito hasta el banco de plantación, y la tubería de retorno devuelve el exceso de solución nutritiva en el banco de plantación al depósito. Los materiales de las tuberías generalmente deben ser resistentes a la corrosión y no tóxicos, como las tuberías de PVC. El diámetro de la tubería debe determinarse de acuerdo con el caudal de la solución nutritiva y la presión del sistema.
• Tabla de plantación y copa de plantación
  Tabla de plantación: Por lo general, es una tabla de espuma con agujeros de plantación, colocada en el banco de plantación. Su función es fijar las plantas, manteniendo las partes basales de los tallos de las plantas en la posición adecuada y evitando que las plantas se alojen.
  Copa de plantación: Es un contenedor para colocar plántulas, generalmente hecho de plástico, con muchos pequeños agujeros en la pared de la copa. Estos pequeños agujeros permiten que la solución nutritiva entre en la copa de plantación y proporcione nutrientes a las raíces de las plantas. El tamaño de la copa de plantación depende del tamaño de las plántulas. Por ejemplo, al plantar hortalizas de hoja verde como la lechuga, el diámetro de la copa de plantación es de unos 5-8 centímetros.
• Dispositivo de aumento de oxígeno
  Dado que las raíces de las plantas crecen en la solución nutritiva y necesitan suficiente oxígeno para la respiración, el dispositivo de aumento de oxígeno incluye principalmente un compresor de aire y una tubería de aireación microporosa. El compresor de aire comprime el aire y luego inyecta pequeñas burbujas en la solución nutritiva a través de la tubería de aireación microporosa, aumentando el contenido de oxígeno disuelto en la solución nutritiva.
• Enfriador de agua
  Puede optimizar el entorno de crecimiento de las raíces. Por ejemplo, la temperatura óptima del agua para el cultivo hidropónico de lechuga es entre 18-22°C. En verano, cuando la temperatura es relativamente alta, es probable que el cuerpo de agua se caliente y exceda el rango adecuado. El enfriador puede bajar la temperatura del agua a través de su sistema de refrigeración, evitando que las raíces se vean afectadas por la hipoxia inducida por altas temperaturas, lo que de otro modo podría afectar su función de absorción. Esto asegura la salud de las raíces y mejora la eficiencia de absorción de nutrientes y agua.

Impulsada por la bomba de agua, la solución nutritiva entra en el banco de plantación desde el depósito, proporcionando nutrientes para las raíces de las plantas. Las raíces de las plantas absorben nutrientes mientras están sumergidas en la solución nutritiva. La bomba de aire inyecta aire en la solución nutritiva a través de los dispositivos de aireación, formando un gradiente de oxígeno disuelto para asegurar la respiración aeróbica de las raíces.

A medida que las plantas absorben y consumen los nutrientes en la solución nutritiva, el sistema de circulación devolverá regular o de acuerdo con los resultados de la detección, parte o la totalidad de la solución nutritiva en el banco de plantación al depósito para la suplementación y el ajuste, como ajustar las propiedades químicas como el valor de pH y la conductividad eléctrica (valor EC) de la solución nutritiva, así como las propiedades físicas como la temperatura.

I. Excelente Suministro de Solución Nutritiva y Capacidad de Amortiguación
Suministro estable de nutrientes
En el sistema DWC, la capa de solución nutritiva es relativamente profunda, generalmente alrededor de 10-20 centímetros. Esto resulta en un volumen total relativamente grande de la solución nutritiva. Por ejemplo, en un canal de plantación DWC más grande, la reserva suficiente de solución nutritiva puede proporcionar continuamente a las plantas todo tipo de elementos nutritivos esenciales, como macronutrientes como nitrógeno, fósforo y potasio, así como micronutrientes como hierro, manganeso y zinc. Es como un "almacén de nutrientes" que puede satisfacer las necesidades de crecimiento de las plantas durante mucho tiempo.

El sistema de circulación de la solución nutritiva asegura aún más la distribución uniforme de los nutrientes. A través de equipos como bombas de agua, la solución nutritiva circula entre el canal de plantación y el tanque de almacenamiento, lo que permite que las raíces de las plantas entren en contacto uniforme con varios nutrientes y evita el crecimiento deficiente causado por la deficiencia o el exceso de nutrientes locales.

Entorno de amortiguación
La capa de solución nutritiva relativamente profunda también puede desempeñar un cierto papel de amortiguación para factores ambientales como la composición y la temperatura de la solución nutritiva. Por ejemplo, cuando la temperatura exterior cambia, la gran cantidad de solución nutritiva puede absorber o liberar calor, haciendo que el cambio de temperatura de la solución nutritiva sea relativamente lento y proporcionando un entorno de temperatura relativamente estable para las raíces de las plantas. Es similar a un "sistema de aire acondicionado" natural, reduciendo el daño a las raíces de las plantas causado por las fluctuaciones de temperatura.

También tiene un efecto de amortiguación sobre las propiedades químicas como el valor de pH y la conductividad eléctrica (valor EC) de la solución nutritiva. Si hay fluctuaciones en el valor de pH o el valor EC debido a la absorción de la planta o los cambios en la composición de la solución nutritiva, la cantidad relativamente grande de solución nutritiva puede diluir estos cambios hasta cierto punto, proporcionando un entorno químico relativamente estable para las raíces de las plantas.

II. Entorno de crecimiento de raíces superior
Suministro adecuado de oxígeno
En el sistema DWC, generalmente se utiliza una bomba de aire para complementar el oxígeno a la solución nutritiva. Debido a la solución nutritiva relativamente profunda, se puede formar un buen gradiente de oxígeno disuelto en la solución nutritiva. El contenido de oxígeno es alto cerca de la bomba de aire, y en las áreas un poco más alejadas, a medida que el oxígeno se difunde y es consumido por las raíces de las plantas, el contenido de oxígeno disminuye gradualmente, pero aún puede asegurar que las raíces tengan suficiente oxígeno para la respiración.

Este entorno de oxígeno disuelto es propicio para la respiración aeróbica de las raíces de las plantas, promoviendo el crecimiento de las raíces y la absorción de nutrientes. Por ejemplo, para las verduras de hoja verde como la lechuga en el sistema DWC, sus raíces crecerán más blancas y fuertes debido al suministro suficiente de oxígeno. En comparación con el cultivo tradicional en suelo, la vitalidad de las raíces y la eficiencia de absorción son mayores.

Espacio de expansión de raíces espacioso
La capa líquida profunda proporciona un amplio espacio de crecimiento para las raíces de las plantas, lo que permite que las raíces se estiren y crezcan libremente. Esto es muy beneficioso para algunas plantas con sistemas de raíces desarrollados, como los tomates y los pepinos. Sus raíces pueden extenderse continuamente en la solución nutritiva, absorber más nutrientes y agua, y luego apoyar el crecimiento vigoroso de las partes aéreas.

III. Fácil de gestionar y mantener
Gestión visualizada
El sistema DWC suele tener contenedores de plantación relativamente transparentes o semitransparentes, lo que permite a los cultivadores observar directamente el estado de crecimiento de las raíces de las plantas, el nivel de líquido de la solución nutritiva y su claridad. Por ejemplo, al observar, se pueden detectar a tiempo problemas como si las raíces están enfermas, si la solución nutritiva está contaminada o si el nivel de líquido es demasiado bajo.

Limpieza y desinfección convenientes
En comparación con algunos métodos de cultivo de sustrato complejos, los canales de plantación y los sistemas de circulación de solución nutritiva del sistema DWC son relativamente fáciles de limpiar y desinfectar. Después del final de un ciclo de plantación, la solución nutritiva se puede drenar, y luego se pueden usar desinfectantes especiales para limpiar y desinfectar los canales de plantación, las tuberías, etc., preparándose para la siguiente ronda de plantación. Además, debido a la ausencia de residuos de sustrato y procesos complejos de tratamiento del medio, se reduce la posibilidad de reproducción y permanencia de plagas y enfermedades en el sustrato.

IV. Adecuado para cultivar múltiples tipos de plantas
Ideal para verduras de hoja verde
Para las verduras de hoja verde como la lechuga, las espinacas y el bok choy, el cultivo de flujo profundo DWC puede proporcionar suficiente agua y nutrientes, lo que les permite crecer rápidamente. Estas plantas pueden absorber rápidamente elementos como el nitrógeno y el fósforo en la solución nutritiva, promoviendo el crecimiento y desarrollo de sus hojas. Además, al ajustar la fórmula de la solución nutritiva y las condiciones ambientales, la calidad de las verduras de hoja verde se puede controlar eficazmente, como el grosor, el color y el sabor de las hojas.

También aplicable a algunas verduras de fruto
Para las verduras de fruto como los tomates y los pimientos, el sistema DWC también puede proporcionar buenas condiciones de crecimiento durante sus primeras etapas de crecimiento y fructificación. En la primera etapa de crecimiento, se pueden establecer rápidamente raíces fuertes en la solución nutritiva, sentando las bases para el crecimiento posterior de las partes aéreas y la diferenciación de los botones florales. En la etapa de fructificación, un suministro estable de nutrientes ayuda con el desarrollo de la fruta y la mejora de la calidad.