ระบบ DWC เป็นระบบการเพาะปลูกที่ทำให้พืชเติบโตได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการให้รากพืชที่มีสารละลายสารอาหารที่มีความลึกที่เหมาะสมปริมาณสารอาหารที่มั่นคงและออกซิเจนเพียงพอ ระบบนี้สามารถเอาชนะปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพในการเพาะปลูกดินแบบดั้งเดิมเช่นความอุดมสมบูรณ์ของดินที่ไม่สม่ำเสมอและศัตรูพืชและโรคที่เกิดจากดิน ยิ่งไปกว่านั้นมันสามารถควบคุมองค์ประกอบของสารละลายสารอาหารและสภาพแวดล้อมได้อย่างแม่นยำตามความต้องการของพืชที่แตกต่างกัน

ระบบวัฒนธรรมน้ำลึก (DWC) ส่วนใหญ่ประกอบด้วยส่วนต่อไปนี้:

1. ม้านั่งปลูก

นี่คือภาชนะสำหรับการเติบโตของพืช มันเป็นโครงสร้างสี่เหลี่ยมที่ทำจากท่อชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนและปกคลุมด้วยชั้นของฟิล์มกันน้ำ ความลึกของม้านั่งปลูกมักจะอยู่ที่ประมาณ 15-20 เซนติเมตรเพื่อให้แน่ใจว่ามีสารละลายสารอาหารเพียงพอที่จะรองรับการเจริญเติบโตของรากพืชทำให้สารละลายสารอาหารสามารถดื่มด่ำกับรากได้อย่างเต็มที่

2. ระบบการไหลเวียนของสารละลายสารอาหาร

อ่างเก็บน้ำ:มันถูกใช้เพื่อเก็บสารอาหารสารอาหาร ขนาดของมันขึ้นอยู่กับระดับการปลูกและข้อกำหนดการเพาะปลูก โดยปกติแล้วจะเป็นภาชนะขนาดใหญ่ทั้งใต้ดินหรือเหนือพื้นดิน จำเป็นต้องมีสารละลายสารอาหารในปริมาณที่เพียงพอเพื่อตอบสนองความต้องการการเติบโตของพืชในช่วงเวลาหนึ่งดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงการเติมสารละลายสารอาหารบ่อยครั้ง ตัวอย่างเช่นในระบบ DWC ในร่มขนาดเล็กอ่างเก็บน้ำอาจมีความจุเพียงหลายสิบลิตรในขณะที่อยู่ในระบบการปลูกเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ความจุของอ่างเก็บน้ำสามารถเข้าถึงได้หลายพันลิตร

ปั๊มน้ำ:มันเป็นแหล่งพลังงานสำหรับการไหลเวียนของสารละลายสารอาหาร ปั๊มน้ำจะส่งสารละลายสารอาหารจากอ่างเก็บน้ำไปยังม้านั่งปลูกเพื่อให้แน่ใจว่ารากพืชสามารถรับสารอาหารได้อย่างต่อเนื่อง ควรเลือกอัตราการไหลและหัวตามปัจจัยต่าง ๆ เช่นขนาดของระบบการปลูกความยาวของท่อและความต้านทาน

3. ระบบท่อ

มันรวมถึงท่อทางเข้าและท่อส่งคืน ท่อทางเข้ามีหน้าที่ในการขนส่งสารละลายสารอาหารจากอ่างเก็บน้ำไปยังม้านั่งปลูกและท่อส่งคืนจะส่งคืนสารละลายสารอาหารส่วนเกินในม้านั่งปลูกไปยังอ่างเก็บน้ำ โดยทั่วไปแล้ววัสดุท่อจะต้องทนต่อการกัดกร่อนและไม่เป็นพิษเช่นท่อ PVC เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อควรถูกกำหนดตามอัตราการไหลของสารละลายสารอาหารและความดันของระบบ

4. กระดานปลูกและถ้วยปลูก

คณะกรรมการปลูก:โดยปกติแล้วจะเป็นบอร์ดโฟมที่มีรูปลูกวางไว้บนม้านั่งปลูก ฟังก์ชั่นของมันคือการแก้ไขพืชรักษาส่วนฐานของพืชในตำแหน่งที่เหมาะสมและป้องกันไม่ให้พืชที่พัก

ถ้วยปลูก:มันเป็นภาชนะสำหรับวางต้นกล้าจากพืชโดยทั่วไปทำจากพลาสติกมีรูเล็ก ๆ จำนวนมากบนผนังถ้วย รูเล็ก ๆ เหล่านี้ช่วยให้สารละลายสารอาหารเข้าสู่ถ้วยปลูกและให้สารอาหารสำหรับรากพืช ขนาดของถ้วยปลูกขึ้นอยู่กับขนาดของต้นกล้าพืช ตัวอย่างเช่นเมื่อปลูกผักใบเช่นผักกาดหอมเส้นผ่านศูนย์กลางของถ้วยปลูกจะอยู่ที่ประมาณ 5-8 เซนติเมตร

5. อุปกรณ์เพิ่มออกซิเจน

เนื่องจากรากพืชเติบโตในสารละลายสารอาหารและต้องการออกซิเจนที่เพียงพอสำหรับการหายใจอุปกรณ์ที่เพิ่มขึ้นของออกซิเจนส่วนใหญ่จะรวมถึงเครื่องอัดอากาศและท่อเติมอากาศ microporous เครื่องอัดอากาศบีบอัดอากาศแล้วฉีดฟองเล็ก ๆ ลงในสารละลายสารอาหารผ่านท่อเติมอากาศ microporous เพิ่มปริมาณออกซิเจนที่ละลายในสารอาหาร

6. น้ำเย็น

มันสามารถเพิ่มประสิทธิภาพสภาพแวดล้อมการเจริญเติบโตของราก ตัวอย่างเช่นอุณหภูมิน้ำที่ดีที่สุดสำหรับการเพาะปลูกผักกาดหอมไฮโดรโปนิกอยู่ระหว่าง 18-22 ° C ในฤดูร้อนเมื่ออุณหภูมิค่อนข้างสูงร่างกายน้ำมีแนวโน้มที่จะร้อนขึ้นและเกินช่วงที่เหมาะสม เครื่องทำความเย็นสามารถลดอุณหภูมิของน้ำผ่านระบบทำความเย็นป้องกันไม่ให้รากได้รับผลกระทบจากภาวะขาดออกซิเจนที่เกิดจากอุณหภูมิสูงซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อการดูดซับของพวกเขา สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงสุขภาพของรากและปรับปรุงประสิทธิภาพการดูดซับของสารอาหารและน้ำ

ขับเคลื่อนด้วยปั๊มน้ำสารละลายสารอาหารเข้าสู่ม้านั่งปลูกจากอ่างเก็บน้ำให้สารอาหารสำหรับรากพืช รากพืชดูดซับสารอาหารในขณะที่ถูกแช่อยู่ในสารละลายสารอาหาร ปั๊มอากาศจะฉีดอากาศเข้าไปในสารละลายสารอาหารผ่านอุปกรณ์เติมอากาศทำให้เกิดการไล่ระดับสีออกซิเจนที่ละลายเพื่อให้แน่ใจว่าการหายใจแบบแอโรบิคของราก

ในขณะที่พืชดูดซับและบริโภคสารอาหารในสารละลายสารอาหารระบบการไหลเวียนจะเป็นประจำหรือตามผลการตรวจจับกลับมาส่วนหนึ่งหรือสารละลายสารอาหารทั้งหมดในม้านั่งปลูกไปยังอ่างเก็บน้ำสำหรับการเสริมและการปรับเช่นการปรับคุณสมบัติทางเคมีเช่นค่า pH

I. สารละลายสารอาหารที่ยอดเยี่ยมอุปทานและความสามารถในการบัฟเฟอร์

อุปทานสารอาหารที่มั่นคง
ในระบบ DWC ชั้นสารละลายสารอาหารค่อนข้างลึกมักจะอยู่ที่ประมาณ 10-20 เซนติเมตร ส่งผลให้ปริมาณสารละลายสารอาหารทั้งหมดค่อนข้างใหญ่ ตัวอย่างเช่นในรางปลูก DWC ขนาดใหญ่สำรองสารอาหารที่เพียงพอสามารถให้พืชที่มีองค์ประกอบที่จำเป็นทุกชนิดเช่นพืชสารอาหารเช่นไนโตรเจนฟอสฟอรัสและโพแทสเซียมรวมถึงจุลธาตุเช่นเหล็กแมงกานีสและสังกะสี มันเหมือน "คลังสินค้าสารอาหาร" ที่สามารถตอบสนองความต้องการการเติบโตของพืชเป็นเวลานาน

ระบบการหมุนเวียนของสารละลายสารอาหารช่วยให้มั่นใจได้ว่าการกระจายสารอาหารที่สม่ำเสมอ ผ่านอุปกรณ์เช่นปั๊มน้ำสารละลายสารอาหารจะถูกหมุนเวียนระหว่างรางปลูกและถังเก็บของทำให้รากพืชสัมผัสกับสารอาหารต่าง ๆ อย่างสม่ำเสมอและหลีกเลี่ยงการเจริญเติบโตที่ไม่ดีที่เกิดจากการขาดสารอาหารในท้องถิ่นหรือส่วนเกิน

สภาพแวดล้อมการบัฟเฟอร์
ชั้นสารละลายสารอาหารที่ค่อนข้างลึกยังสามารถมีบทบาทในการบัฟเฟอร์สำหรับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเช่นองค์ประกอบและอุณหภูมิของสารละลายสารอาหาร ตัวอย่างเช่นเมื่ออุณหภูมิภายนอกเปลี่ยนแปลงสารละลายสารอาหารจำนวนมากสามารถดูดซับหรือปล่อยความร้อนทำให้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสารละลายสารอาหารค่อนข้างช้าและให้สภาพแวดล้อมที่ค่อนข้างคงที่สำหรับรากของพืช มันคล้ายกับ "ระบบปรับอากาศ" ตามธรรมชาติลดความเสียหายต่อรากของพืชที่เกิดจากความผันผวนของอุณหภูมิ

นอกจากนี้ยังมีผลบัฟเฟอร์ต่อคุณสมบัติทางเคมีเช่นค่า pH และค่าการนำไฟฟ้า (ค่า EC) ของสารละลายสารอาหาร หากมีความผันผวนในค่า pH หรือค่า EC เนื่องจากการดูดซับของพืชหรือการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบสารละลายสารอาหารสารละลายสารอาหารจำนวนมากสามารถเจือจางการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ในระดับหนึ่งซึ่งให้สภาพแวดล้อมทางเคมีที่ค่อนข้างคงที่สำหรับรากพืช

ii. สภาพแวดล้อมการเจริญเติบโตของรากที่เหนือกว่า

ปริมาณออกซิเจนที่เพียงพอ
ในระบบ DWC โดยทั่วไปจะใช้ปั๊มอากาศเพื่อเสริมออกซิเจนให้กับสารละลายสารอาหาร เนื่องจากสารละลายสารอาหารที่ค่อนข้างลึกทำให้การไล่ระดับออกซิเจนที่ละลายได้ดีสามารถเกิดขึ้นได้ในสารละลายสารอาหาร ปริมาณออกซิเจนอยู่ใกล้กับปั๊มอากาศและในพื้นที่ที่ไกลออกไปเล็กน้อยเนื่องจากออกซิเจนแพร่กระจายและถูกบริโภคโดยรากพืชปริมาณออกซิเจนจะค่อยๆลดลง แต่ก็ยังสามารถมั่นใจได้ว่ารากมีออกซิเจนเพียงพอสำหรับการหายใจ

สภาพแวดล้อมออกซิเจนที่ละลายในการละลายนี้เอื้อต่อการหายใจแบบแอโรบิคของรากพืชส่งเสริมการเจริญเติบโตของรากและการดูดซึมสารอาหาร ตัวอย่างเช่นสำหรับผักใบเขียวใบเช่นผักกาดหอมในระบบ DWC รากของพวกเขาจะเติบโตขึ้นและแข็งแรงขึ้นเนื่องจากปริมาณออกซิเจนที่เพียงพอ เมื่อเทียบกับการเพาะปลูกในดินแบบดั้งเดิมพลังของรากและประสิทธิภาพการดูดซับจะสูงขึ้น

พื้นที่การขยายรากที่กว้างขวาง
ชั้นของเหลวลึกให้พื้นที่การเจริญเติบโตที่กว้างสำหรับรากพืชทำให้รากสามารถยืดและเติบโตได้อย่างอิสระ นี่เป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับพืชบางชนิดที่มีระบบรากที่พัฒนาแล้วเช่นมะเขือเทศและแตงกวา รากของพวกเขาสามารถขยายได้อย่างต่อเนื่องในสารละลายสารอาหารดูดซับสารอาหารและน้ำมากขึ้นจากนั้นรองรับการเจริญเติบโตที่แข็งแรงของชิ้นส่วนเหนือพื้นดิน

iii. ง่ายต่อการจัดการและบำรุงรักษา

การจัดการที่มองเห็นภาพ
ระบบ DWC มักจะมีภาชนะบรรจุการปลูกแบบโปร่งใสหรือกึ่งโปร่งใสซึ่งช่วยให้ผู้ปลูกสามารถสังเกตสถานะการเจริญเติบโตของรากพืชได้โดยตรงระดับของเหลวของสารละลายสารอาหารและความชัดเจน ตัวอย่างเช่นโดยการสังเกตปัญหาต่าง ๆ เช่นว่ารากเป็นโรคไม่ว่าจะเป็นสารละลายสารอาหารที่ปนเปื้อนหรือว่าระดับของเหลวต่ำเกินไปสามารถตรวจพบได้ในเวลา

การทำความสะอาดและฆ่าเชื้อโรคที่สะดวก
เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการเพาะปลูกพื้นผิวที่ซับซ้อนบางอย่างการปลูกและระบบการไหลเวียนของสารละลายสารอาหารของระบบ DWC นั้นค่อนข้างทำความสะอาดและฆ่าเชื้อได้ง่าย หลังจากสิ้นสุดรอบการปลูกสารละลายสารอาหารสามารถระบายออกได้จากนั้นยาฆ่าเชื้อพิเศษสามารถใช้ในการทำความสะอาดและฆ่าเชื้อรางการปลูกท่อ ฯลฯ เตรียมการสำหรับการปลูกรอบต่อไป ยิ่งไปกว่านั้นเนื่องจากไม่มีสารตกค้างของสารตั้งต้นและกระบวนการบำบัดสื่อที่ซับซ้อนความเป็นไปได้ของการผสมพันธุ์ศัตรูพืชและโรคและที่เหลืออยู่ในสารตั้งต้นจะลดลง

iv. เหมาะสำหรับการปลูกพืชหลายชนิด

เหมาะสำหรับผักใบเขียว
สำหรับผักใบเขียวใบเช่นผักกาดหอมผักโขมและ Bok Choy การปลูกฝังการไหลลึกของ DWC สามารถให้น้ำและสารอาหารที่เพียงพอทำให้พวกเขาเติบโตอย่างรวดเร็ว พืชเหล่านี้สามารถดูดซับองค์ประกอบอย่างรวดเร็วเช่นไนโตรเจนและฟอสฟอรัสในสารละลายสารอาหารส่งเสริมการเจริญเติบโตและการพัฒนาของใบ ยิ่งไปกว่านั้นโดยการปรับสูตรของสารละลายสารอาหารและสภาพแวดล้อมคุณภาพของผักใบเขียวสามารถควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพเช่นความหนาสีและรสชาติของใบ

ยังใช้กับผักผลไม้บางชนิด
สำหรับผักผลไม้เช่นมะเขือเทศและพริกยังระบบ DWC ยังสามารถให้สภาพการเจริญเติบโตที่ดีในช่วงการเจริญเติบโตและระยะแรกของพวกเขา ในระยะเริ่มต้นการเติบโตของรากที่แข็งแกร่งสามารถสร้างขึ้นได้อย่างรวดเร็วในสารละลายสารอาหารวางรากฐานสำหรับการเจริญเติบโตที่ตามมาของชิ้นส่วนเหนือพื้นดินและความแตกต่างของดอกตูม ในขั้นตอนการติดเชื้อสารอาหารที่มีเสถียรภาพจะช่วยในการพัฒนาผลไม้และการปรับปรุงคุณภาพ