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4.3.1 深流技术

深流技术(DFT),也称为深水技术,是在装满 10—20 厘米营养液的容器中培养浮动或悬挂支撑(木筏、板、板)的植物(Van Os 等人,2008 年)(图 4.3)。 在 AP 中,这可以达到 30 厘米。 有不同的应用形式,可以区分主要通过溶液的深度和体积,以及再循环和氧合的方法。

图 4.3 具有浮动面板的 DFT 系统的图示

其中一个最简单的系统包括 20—30 厘米深的罐体,可以采用不同材料制造,并用聚乙烯薄膜进行防水处理。 水槽配备了浮筏(供应商提供多种类型),用于支撑水上的植物,同时植物的根部渗透到水中。 该系统特别令人感兴趣,因为它最大限度地减少了成本和管理。 例如,对养分溶液控制和校正的自动化需求有限,特别是在生菜等短期作物中,因为在这种情况下,相对较大的溶液只有在每个周期结束时才有利于补充营养溶液,而且只有氧含量需要定期监测。 氧水平应高于 4—5 毫克 LSUP-1/SUP;否则,由于根系统吸收性能低,可能会出现营养缺乏。 溶液循环通常会增加氧气,或者可以添加文丘里系统,从而大大增加空气进入系统。 当水温高于 23 ℃ 时,这一点尤其重要,因为这种高温可能会刺激生菜螺栓。

4.3.2 营养膜技术

NFT 技术无处不在,可被认为是经典的水培培养系统,营养液在水槽中流动和循环,水层为 1—2 厘米(库珀 1979;詹森和柯林斯 1985;Van Os 等人,2008)(图 4.4)。 营养液的再循环和没有基质是 NFT 系统的主要优势之一。 另一个优势是,它具有巨大的自动化潜力,可以节省劳动力成本(种植和收获),以及在作物周期中管理最佳植物密度的机会。 另一方面,由于缺乏基材和低水位,NFT 容易受到泵故障的影响,例如电源堵塞或故障。 营养液中的温度波动会导致植物压力,随后导致疾病。

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** 图 4.4** 由西班牙新成长系统 (NGS) 开发和销售的 NFT 系统(左图)和多层 NFT 槽的图示(右图)

根系的发展是一个主要制约因素,因为它阻碍了长周期作物的生产(4 至 5 个月以上),其中一部分仍然悬浮在空气中,而且暴露在早期老化和功能丧失的情况下。 由于该系统很容易受温度变化的影响,因此不适用于辐照和温度高的种植环境 (例如地中海盆地南部地区)。 然而,为了应对这些挑战,我们设计了一个多层 NFT 槽,可实现更长的生产周期而不会出现堵塞问题 (NGS)。 它是由一系列相互连接的层组成的,所以即使在强大的生根植物种(如西红柿)中,营养溶液仍然会通过一个较低的定位层绕过根部堵塞层来找到它的方式。

4.3.3 航空系统

航空技术主要针对较小的园艺品种,由于投资和管理成本高,尚未广泛应用。 植物由塑料板或聚苯乙烯支撑,水平排列或倾斜的生长箱顶部。 这些面板由惰性材料制成的结构(塑料,塑料薄膜涂层的钢材,聚苯乙烯板)支撑,以形成封闭的箱子,其中悬浮根系统可以开发(图 4.5)。

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** 图 4.5** 有氧运动技术的说明

营养溶液是直接喷洒在根部,这是悬浮在箱子中的空气中,与静态洒水器(喷雾器),插入管道内的盒子模块。 喷雾持续时间为 30 到 60 秒,而喷雾频率根据种植期、植物的生长阶段、物种和一天中的时间而变化。 有些系统使用振动板制造微型水滴,形成蒸汽,在根部上凝结。 浸漏液收集到箱体模块底部,并输送至储罐,以便重复使用。


Aquaponics Food Production Systems

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