DWC sistemi, bitki köklerine uygun derinlikte bir besin çözeltisi ortamı, istikrarlı bir besin kaynağı ve yeterli oksijen sağlayarak bitkilerin verimli bir şekilde büyümesini sağlayan topraksız bir yetiştirme sistemidir. Bu sistem, geleneksel toprakta yetiştirmede ortaya çıkabilecek, düzensiz toprak verimliliği ve toprak kaynaklı zararlılar ve hastalıklar gibi sorunların etkili bir şekilde üstesinden gelebilir. Ayrıca, farklı bitkilerin ihtiyaçlarına göre besin çözeltisinin bileşimini ve çevresel koşulları hassas bir şekilde kontrol edebilir.

Derin Su Kültürü (DWC) sistemi temel olarak aşağıdaki parçalardan oluşur:

• Dikim tezgahı
  Bu, mahsulün büyümesi için kullanılan kaptır. Sıcak daldırma galvanizli borulardan yapılmış ve su geçirmez bir film tabakasıyla kaplanmış dikdörtgen bir yapıdır. Dikim tezgahının derinliği genellikle 15-20 santimetre civarındadır, bu da bitki köklerinin büyümesini desteklemek için yeterli besin çözeltisi olmasını sağlar ve besin çözeltisinin kökleri tamamen içine almasını sağlar.
• Besin çözeltisi sirkülasyon sistemi
  Rezervuar: Besin çözeltisini depolamak için kullanılır. Boyutu, dikim ölçeğine ve mahsul gereksinimlerine bağlıdır. Genellikle, ya yeraltında ya da yer üstünde bulunan büyük ölçekli bir kaptır. Mahsullerin belirli bir süre için büyüme ihtiyaçlarını karşılamak için yeterli miktarda besin çözeltisi tutması gerekir, böylece besin çözeltisinin sık sık yenilenmesinden kaçınılır. Örneğin, küçük bir iç mekan DWC sisteminde, rezervuar sadece birkaç on litre kapasiteye sahip olabilirken, büyük ölçekli bir ticari dikim sisteminde, rezervuar kapasitesi birkaç bin litreye ulaşabilir.
  Su pompası: Besin çözeltisinin sirkülasyonu için güç kaynağıdır. Su pompası, besin çözeltisini rezervuardan dikim tezgahına taşır ve bitki köklerinin sürekli olarak besin çözeltisi almasını sağlar. Akış hızı ve basma yüksekliği, dikim sisteminin boyutu, boru hattının uzunluğu ve direnç gibi faktörlere göre seçilmelidir.
• Boru hattı sistemi
  Giriş borusu ve dönüş borusunu içerir. Giriş borusu, besin çözeltisini rezervuardan dikim tezgahına taşımaktan sorumludur ve dönüş borusu, dikim tezgahındaki fazla besin çözeltisini rezervuara geri döndürür. Boru hattı malzemelerinin genellikle korozyona dayanıklı ve toksik olmayan, PVC borular gibi olması gerekir. Boru hattının çapı, besin çözeltisinin akış hızına ve sistem basıncına göre belirlenmelidir.
• Dikim tahtası ve dikim kabı
  Dikim tahtası: Genellikle, dikim delikleri olan bir köpük tahtadır, dikim tezgahına yerleştirilir. İşlevi, bitkileri sabitlemek, bitki gövdelerinin bazal kısımlarını uygun konumda tutmak ve bitkilerin devrilmesini önlemektir.
  Dikim kabı: Genellikle plastik malzemeden yapılmış, kabuk duvarında birçok küçük delik bulunan, bitki fidelerini yerleştirmek için kullanılan bir kaptır. Bu küçük delikler, besin çözeltisinin dikim kabına girmesine ve bitki kökleri için besin sağlamasına izin verir. Dikim kabının boyutu, bitki fidelerinin boyutuna bağlıdır. Örneğin, marul gibi yapraklı sebzeler dikerken, dikim kabının çapı yaklaşık 5-8 santimetredir.
• Oksijen artırıcı cihaz
  Bitki kökleri besin çözeltisinde büyüdüğünden ve solunum için yeterli oksijene ihtiyaç duyduğundan, oksijen artırıcı cihaz temel olarak bir hava kompresörü ve mikroporlu bir havalandırma borusundan oluşur. Hava kompresörü havayı sıkıştırır ve daha sonra mikroporlu havalandırma borusu aracılığıyla besin çözeltisine küçük kabarcıklar enjekte ederek besin çözeltisindeki çözünmüş oksijen içeriğini artırır.
• Su soğutucu
  Kök büyüme ortamını optimize edebilir. Örneğin, hidroponik marul yetiştiriciliği için optimum su sıcaklığı 18-22°C arasındadır. Yaz aylarında, sıcaklık nispeten yüksek olduğunda, suyun ısınması ve uygun aralığı aşması muhtemeldir. Soğutucu, soğutma sistemi aracılığıyla su sıcaklığını düşürebilir, köklerin yüksek sıcaklığın neden olduğu hipoksiden etkilenmesini önleyebilir, aksi takdirde emilim işlevlerini etkileyebilir. Bu, köklerin sağlığını sağlar ve besin ve suyun emilim verimliliğini artırır.

Su pompasının tahrikiyle, besin çözeltisi rezervuardan dikim tezgahına girerek bitki kökleri için besin sağlar. Bitki kökleri, besin çözeltisine batırılırken besinleri emer. Hava pompası, havalandırma cihazları aracılığıyla besin çözeltisine hava enjekte ederek, köklerin aerobik solunumunu sağlamak için çözünmüş bir oksijen gradyanı oluşturur.

Bitkiler besin çözeltisindeki besinleri emip tükettikçe, sirkülasyon sistemi düzenli olarak veya tespit sonuçlarına göre, dikim tezgahındaki besin çözeltisinin bir kısmını veya tamamını, besin çözeltisinin pH değeri ve elektriksel iletkenlik (EC değeri) gibi kimyasal özelliklerinin yanı sıra sıcaklık gibi fiziksel özelliklerini ayarlamak gibi takviye ve ayarlama için rezervuara geri döndürecektir.

I. Mükemmel Besin Çözeltisi Tedariki ve Tamponlama Kapasitesi
Kararlı Besin Tedariki
DWC sisteminde, besin çözeltisi katmanı nispeten derindir, genellikle 10-20 santimetre civarındadır. Bu, besin çözeltisinin nispeten büyük bir toplam hacmiyle sonuçlanır. Örneğin, daha büyük bir DWC dikim oluğunda, yeterli besin çözeltisi rezervi, bitkilere azot, fosfor ve potasyum gibi makro besinler ve demir, manganez ve çinko gibi mikro besinler gibi her türlü temel besin elementini sürekli olarak sağlayabilir. Bu, bitkilerin uzun süre büyüme ihtiyaçlarını karşılayabilen bir "besin deposu" gibidir.

Besin çözeltisinin sirkülasyon sistemi, besinlerin eşit dağılımını daha da sağlar. Su pompaları gibi ekipmanlar aracılığıyla, besin çözeltisi dikim oluğu ve depolama tankı arasında dolaştırılır, bu da bitki köklerinin çeşitli besinlerle eşit olarak temas etmesini sağlar ve yerel besin eksikliğinden veya fazlalığından kaynaklanan zayıf büyümeyi önler.

Tamponlama Ortamı
Nispeten derin besin çözeltisi katmanı, besin çözeltisinin bileşimi ve sıcaklığı gibi çevresel faktörler için de belirli bir tamponlama rolü oynayabilir. Örneğin, dış sıcaklık değiştiğinde, büyük miktarda besin çözeltisi ısıyı emebilir veya serbest bırakabilir, bu da besin çözeltisinin sıcaklık değişimini nispeten yavaşlatır ve bitki kökleri için nispeten kararlı bir sıcaklık ortamı sağlar. Doğal bir "klima sistemi" gibidir, sıcaklık dalgalanmalarının neden olduğu bitki köklerine verilen hasarı azaltır.

Ayrıca, besin çözeltisinin pH değeri ve elektriksel iletkenlik (EC değeri) gibi kimyasal özellikler üzerinde de bir tamponlama etkisi vardır. Bitki emilimi veya besin çözeltisi bileşimindeki değişiklikler nedeniyle pH değerinde veya EC değerinde dalgalanmalar varsa, nispeten büyük miktarda besin çözeltisi bu değişiklikleri belirli bir ölçüde seyreltir ve bitki kökleri için nispeten kararlı bir kimyasal ortam sağlar.

II. Üstün Kök Büyüme Ortamı
Yeterli Oksijen Tedariki
DWC sisteminde, genellikle besin çözeltisine oksijen takviyesi yapmak için bir hava pompası kullanılır. Nispeten derin besin çözeltisi nedeniyle, besin çözeltisinde iyi bir çözünmüş oksijen gradyanı oluşturulabilir. Oksijen içeriği hava pompasının yakınında yüksektir ve biraz daha uzak bölgelerde, oksijen yayıldıkça ve bitki kökleri tarafından tüketildikçe, oksijen içeriği kademeli olarak azalır, ancak yine de köklerin solunum için yeterli oksijene sahip olmasını sağlayabilir.

Bu çözünmüş oksijen ortamı, bitki köklerinin aerobik solunumuna elverişlidir, kök büyümesini ve besin emilimini teşvik eder. Örneğin, DWC sistemindeki marul gibi yapraklı yeşil sebzeler için, yeterli oksijen tedariki nedeniyle kökleri daha beyaz ve daha güçlü olacaktır. Geleneksel toprakta yetiştirmeye kıyasla, kök canlılığı ve emilim verimliliği daha yüksektir.

Geniş Kök Genişleme Alanı
Derin sıvı katmanı, bitki kökleri için geniş bir büyüme alanı sağlar ve köklerin serbestçe uzamasına ve büyümesine olanak tanır. Bu, domates ve salatalık gibi gelişmiş kök sistemlerine sahip bazı bitkiler için çok faydalıdır. Kökleri, besin çözeltisinde sürekli olarak uzayabilir, daha fazla besin ve su emebilir ve daha sonra toprak üstü kısımların güçlü büyümesini destekleyebilir.

III. Yönetimi ve Bakımı Kolaydır
Görsel Yönetim
DWC sistemi genellikle nispeten şeffaf veya yarı şeffaf dikim kaplarına sahiptir, bu da yetiştiricilerin bitki köklerinin büyüme durumunu, besin çözeltisinin sıvı seviyesini ve berraklığını doğrudan gözlemlemesini sağlar. Örneğin, gözlem yaparak, köklerin hastalıklı olup olmadığı, besin çözeltisinin kirlenip kirlenmediği veya sıvı seviyesinin çok düşük olup olmadığı gibi sorunlar zamanında tespit edilebilir.

Kolay Temizlik ve Dezenfeksiyon
Bazı karmaşık substrat yetiştirme yöntemleriyle karşılaştırıldığında, DWC sisteminin dikim olukları ve besin çözeltisi sirkülasyon sistemleri nispeten kolay temizlenir ve dezenfekte edilir. Bir dikim döngüsünün sonunda, besin çözeltisi boşaltılabilir ve daha sonra dikim oluklarını, boruları vb. temizlemek ve dezenfekte etmek için özel dezenfektanlar kullanılabilir, bir sonraki dikim turuna hazırlanılır. Ayrıca, substrat kalıntılarının ve karmaşık ortam işleme süreçlerinin olmaması nedeniyle, zararlıların ve hastalıkların substratta üreme ve kalma olasılığı azalır.

IV. Çok Çeşitli Bitki Yetiştirmek İçin Uygundur
Yapraklı Yeşil Sebzeler İçin İdeal
Marul, ıspanak ve pak choy gibi yapraklı yeşil sebzeler için, DWC derin akış kültürü yeterli su ve besin sağlayabilir, bu da onların hızla büyümesini sağlar. Bu bitkiler, besin çözeltisindeki azot ve fosfor gibi elementleri hızla emebilir, yapraklarının büyümesini ve gelişmesini teşvik eder. Ayrıca, besin çözeltisinin formülünü ve çevresel koşulları ayarlayarak, yapraklı yeşilliklerin kalitesi, örneğin yaprakların kalınlığı, rengi ve tadı etkili bir şekilde kontrol edilebilir.

Bazı Meyve Sebzeleri İçin de Uygulanabilir
Domates ve biber gibi meyve sebzeleri için, DWC sistemi erken büyüme ve meyve verme aşamalarında da iyi büyüme koşulları sağlayabilir. Erken büyüme aşamasında, güçlü kökler besin çözeltisinde hızla oluşturulabilir, bu da toprak üstü kısımların ve çiçek tomurcuğu farklılaşmasının sonraki büyümesi için temel oluşturur. Meyve verme aşamasında, istikrarlı bir besin kaynağı, meyve gelişimine ve kalite iyileştirmesine yardımcı olur.