Hệ thống khí canh - Hướng dẫn dễ dàng trồng bằng khí canh

Từ “khí canh” bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là “không khí” và “công việc”.

Nếu bạn muốn tìm hiểu cách bạn có thể đưa không khí vào sản xuất các loại cây trồng phát triển nhanh, mật độ cao, khỏe mạnh và ngon, thì hãy đọc tiếp. Trong hướng dẫn đơn giản về hệ thống khí canh này, chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn qua nhiều câu hỏi về hệ thống trồng rau bằng khí canh tại nhà mà bạn có thể có, bắt đầu với những điều cơ bản.

Khí canh là gì?

Khí canh là một hệ thống trồng cây trong đó rễ cây lơ lửng trong không khí và cây lấy chất dinh dưỡng từ dung dịch gốc nước đưa đến rễ bằng cách phun sương hoặc phun sương.

Trong khi ý tưởng trồng cây bằng cách phun chất dinh dưỡng vào rễ cây đã có từ hơn một thế kỷ trước, các hệ thống khí canh ngày nay là kết quả nghiên cứu của NASA về nông nghiệp bền vững công nghệ cao cho tương lai.

Sự khác biệt giữa khí canh và thủy canh là gì?

Có một số bất đồng về việc liệu khí canh có phải là một tập hợp con của thủy canh hay không, vì từ "hydroponics" mô tả bất kỳ hệ thống trồng trọt không cần đất nào cung cấp chất dinh dưỡng cho rễ cây thông qua nước.

Nhiều người nhấn mạnh rằng chúng là các hệ thống riêng biệt xem xét nó dưới dạng chất lỏng được sử dụng để cung cấp các chất dinh dưỡng:

Hệ thống thủy canh liên quan đến nước lỏng chuyển động và thường yêu cầu một số loại chất trồng để cung cấp độ ẩm, chất dinh dưỡng và oxy theo cách ngăn ngừa thối rữa.

Hệ thống khí canh tạo ra sương mù của những giọt nước nhỏ để nuôi cây và có không khí hoặc môi trường sương mù làm chất trồng.

Những người khác nhìn nhận nó hơi khác một chút, lưu ý rằng các hệ thống thủy canh yêu cầu một số loại chất trồng không cần đất, có thể là dung dịch dinh dưỡng, trong khi các hệ thống khí canh không sử dụng chất trồng nào ngoài các khối khởi động hoặc các hệ thống khác được sử dụng để trồng cây mà không có rễ chưa phát triển.

Hệ thống khí canh hoạt động như thế nào?

Trong hệ thống khí canh, rễ cây lơ lửng trong không khí, giúp chúng tiếp xúc tối đa với oxy. Lưu ý rằng trong khi thực vật hít thở khí cacbonic từ không khí như một phần của quá trình quang hợp, rễ cây cần oxy để hỗ trợ việc hấp thụ các chất dinh dưỡng được sử dụng để xây dựng cấu trúc mới và phát triển.

Cây được giữ cố định bằng khung ở trên cùng của khung bao che bằng cách sử dụng giỏ nhỏ hoặc phích cắm bằng xốp để giữ thân cây một cách nhẹ nhàng nhưng chắc chắn, cho phép rễ phát triển không mắc kẹt vào buồng bên dưới trong khi phần ngọn mọc hướng lên trên.

Buồng rễ là một thùng kín cần tránh ánh sáng cũng như sâu bệnh đồng thời giữ độ ẩm cho cây, đồng thời cho không khí trong lành vào để rễ đảm bảo có nhiều oxy.

Dung dịch dinh dưỡng được bơm từ bình chứa qua các vòi phun sương hoặc bình phun đều đặn để rễ được cung cấp đầy đủ dinh dưỡng và không bị khô. Trong các hệ thống tiên tiến, vòi phun nước được thiết lập để bật trong vài giây và sau đó tắt trong vài phút, vì vậy chu kỳ bật-tắt này sẽ xảy ra hàng trăm lần một ngày.

Yếu tố quan trọng trong khí canh là khả năng tạo ra các giọt nước có kích thước phù hợp một cách nhất quán. Các thí nghiệm của NASA đã chỉ ra rằng 5-50 micron là kích thước tối ưu để khuyến khích rễ cây hấp thụ chất dinh dưỡng. Các hệ thống khí canh “thật” thường tạo ra các giọt có kích thước từ 20 đến 50 micron, mặc dù tất cả các hệ thống sử dụng bình phun hoặc máy phun sương, bất kể kích thước giọt nhỏ, vẫn thường được coi là khí canh.

Tại sao nên chọn một hệ thống khí canh?

Một trong những ưu điểm chính của việc lựa chọn hệ thống khí canh là bạn có thể trồng cây rất nhanh chóng. Với không khí là môi trường, rễ có khả năng tiếp cận nhiều hơn với oxy kích thích tăng trưởng so với các hệ thống khác. Ngoài ra, bằng cách trồng cây trong không khí, không có gì ngăn cản sự phát triển của cây, vì vậy chúng không cần sử dụng hết năng lượng để đẩy rễ qua môi trường vật lý.

Một ưu điểm khác của khí canh là nó cho phép trồng mật độ cao. Và vì thực vật tiếp xúc tối thiểu với bất kỳ vật chất nào nên việc thu hoạch cây và kiểm soát dịch bệnh rất dễ dàng. Kết quả của những yếu tố này là năng suất cao hơn.

Tuy nhiên, một ưu điểm chính khác của khí canh là nó có hiệu quả sử dụng nước cao, cần ít nước hơn đáng kể so với các hệ thống thủy canh khác, đặc biệt là khi bạn tái chế bất kỳ dung dịch cạn kiệt nào có thể xảy ra. Lý tưởng nhất là nông dân có thể tinh chỉnh hệ thống của họ theo nhu cầu của cây trồng để đạt được hiệu quả dinh dưỡng tối đa, cùng với việc tối đa hóa hiệu quả sử dụng nước - và điều đó có nghĩa là tiết kiệm chi phí lâu dài so với các loại hệ thống thủy canh khác.

Đối với các tình huống mà trọng lượng có thể là một vấn đề, chẳng hạn như trồng trọt trên sân thượng hoặc trong nhà, khí canh thể hiện lợi thế là trọng lượng nhẹ, vì chúng rất nhẹ trong việc sử dụng nước.

Và một điểm cộng khác: Bạn không phải lo lắng về việc tìm giá thể trồng phù hợp hoặc sự kết hợp của giá thể, như cách bạn làm với hầu hết các hệ thống thủy canh khác. Thay vào đó, mẹo để đảm bảo rằng cây của bạn có đủ độ ẩm được xác định bởi thời gian của chu kỳ phun.

Sau đó, có những lợi thế tương tự đi kèm với việc sử dụng hệ thống thủy canh nói chung, bao gồm:

• Tiết kiệm không gian
• Không có nguy cơ sâu bệnh truyền qua đất
• Không làm cỏ, xới đất hoặc đào bới
• Không ô nhiễm môi trường dinh dưỡng
• Kiểm soát hoàn toàn các điều kiện phát triển của cây trồng
• Tính linh hoạt cao trong thiết kế hệ thống và vị trí
• Phát triển quanh năm

Nhược điểm của Khí canh là gì?

Nếu viễn cảnh trồng cây trong môi trường không có gì ngoài không khí loãng nghe có vẻ quá tốt để trở thành sự thật, thì có lẽ bạn đã sẵn sàng tìm hiểu về một số nhược điểm của hệ thống khí canh.

Đầu tiên và quan trọng nhất, các yêu cầu kỹ thuật khiến nó trở thành một hệ thống phức tạp hơn các loại thủy canh khác - đòi hỏi đầu tư ban đầu tốn kém hơn để xây dựng. Trong khi các hệ thống khác có thể yêu cầu một đài phun nước chìm đơn giản hoặc máy bơm ao để di chuyển dung dịch dinh dưỡng xung quanh hệ thống, các hệ thống khí canh yêu cầu lực bơm mạnh hơn để cung cấp những giọt nước nhỏ đó đến rễ cây.

Các hệ thống khí canh cũng yêu cầu giám sát và bảo trì nhiều hơn. Ví dụ, bạn sẽ cần phải theo dõi chặt chẽ áp suất nước và đầu ra của đầu phun sương, vì chúng có xu hướng bị tắc do tích tụ khoáng chất trong dung dịch dinh dưỡng. Vì vậy, bạn sẽ muốn có các tính năng bổ sung để thay thế những thứ cần làm sạch. Ngoài ra, bạn có thể muốn thiết kế hệ thống của mình để bạn có thể thực hiện các điều chỉnh đối với cây sương mù khi khối lượng rễ phát triển và trở nên dày đặc hơn.

Có lẽ một trong những nhược điểm lớn nhất của hệ thống khí canh là chúng dễ bị mất điện vì các chu kỳ phun xảy ra trong khoảng thời gian ngắn như vậy, được thiết lập để đảm bảo rằng rễ tiếp xúc nhận được độ ẩm và chất dinh dưỡng cần thiết nhưng không bị khô. giữa các lần phun. Ngay cả một sự trục trặc tương đối nhỏ trong chu kỳ cũng có thể gây tổn thương cho cây.

Và cuối cùng, có thể rất khó để hiệu chỉnh chính xác hàm lượng dinh dưỡng của dung dịch cho hệ thống khí canh. Với một hệ thống phân phối tốt, bạn không có nhiều sai sót. Đó là lý do tại sao cần phải theo dõi cẩn thận và điều chỉnh liên tục hệ thống của bạn.

Bất chấp những thách thức này, hệ thống khí canh có thể là một cách rất bổ ích để trồng cây và nhiều người trồng tại nhà đã thành công rực rỡ!

Tôi có thể xây dựng một hệ thống khí canh tự làm không?

Xây dựng hệ thống khí canh của riêng bạn cho phép rất nhiều tự do trong việc quyết định loại vật liệu nào sẽ sử dụng và cách sử dụng tốt nhất không gian bạn có sẵn cho nó. Nó có thể được thực hiện khá dễ dàng, tùy thuộc vào loại hệ thống bạn chọn.

Có ba loại hệ thống khí canh cơ bản để lựa chọn:

• Hệ thống áp suất cao
• Hệ thống áp suất thấp
• Hệ thống fogger siêu âm

Tất nhiên, có nhiều biến thể về ba loại hệ thống cơ bản được nêu ở đây. Đó là vẻ đẹp của việc xây dựng hệ thống khí canh của riêng bạn: Bạn có thể tùy chỉnh thiết lập, trộn và kết hợp các kỹ thuật hoặc tạo một hệ thống kết hợp, áp dụng sự sáng tạo và đổi mới của riêng bạn để phát triển hệ thống phù hợp nhất với nhu cầu, mong muốn và phong cách sống của bạn.

Hệ thống khí canh áp suất cao

Các hệ thống áp suất cao được những người theo chủ nghĩa thuần túy coi là hệ thống khí canh thực sự duy nhất. Điều này là do hệ thống áp suất cao là hệ thống duy nhất thực sự tạo ra các giọt nước dạng sương mù có kích thước tối ưu để khuyến khích sự hấp thụ chất dinh dưỡng và sự phát triển của cây trồng.

Các hệ thống công nghệ cao này yêu cầu các thành phần cụ thể để kiểm soát chính xác chu kỳ thời gian và kích thước giọt nước. Dưới đây là danh sách các thành phần thường có trong hệ thống khí canh áp suất cao:

• Buồng phát triển rễ được bao bọc với khung và giá đỡ cây ở trên cùng
• Máy bơm nước cao áp
• Bình tích áp dự phòng
• Van giảm áp cho bình tích áp
• Điện từ
• Bộ đếm thời gian rơ le chính xác
• Phun sương
• Đường ống
• Bể chứa để thu dung dịch dinh dưỡng dư thừa

Hệ thống cao áp thường sử dụng bơm màng hoặc bơm tăng áp thẩm thấu ngược để tạo ra những giọt nước nguyên tử hóa có kích thước lý tưởng. Để đảm bảo bạn luôn có áp suất thích hợp, bạn nên tìm một máy bơm có thể tạo ra ít nhất 100 psi. Và nếu bạn đang nghĩ đến việc mở rộng hệ thống của mình trong tương lai, bạn cũng có thể đầu tư vào một máy bơm đủ mạnh để bắt đầu.

Bạn có thể kéo dài tuổi thọ của chiếc máy bơm ưa thích của mình bằng cách sử dụng bình tích áp trước. Loại bể này có một bàng cao su chia nó thành hai không gian: một cho dung dịch dinh dưỡng và một cho không khí có áp suất. Nó mang lại lợi ích bổ sung là giữ cho áp suất nước không đổi khi các vòi phun sương hoạt động và tắt.

Rất quan trọng: Đảm bảo lắp van xả áp trên bình tích áp của bạn để ngăn ngừa thảm họa trong trường hợp máy bơm có bất kỳ sự cố nào. Nếu máy bơm của bạn không có công tắc áp suất tích hợp, hãy đảm bảo lắp một trong những công tắc này.

Điện từ được cắm vào bộ hẹn giờ rơ le của bạn để bắt đầu và dừng dòng dung dịch theo thời gian chu kỳ mong muốn của bạn.

Ống này dùng để dẫn dung dịch từ bể chứa đến các bầu sương bên trong buồng trồng. Bạn sẽ muốn sử dụng vòi phun sương mù tạo ra sương mù nguyên tử nhưng không được phun ở tốc độ cao, vì điều này có thể làm hỏng các sợi lông mịn trên rễ cây của bạn.

Sẽ cần nhiều ống hơn để loại bỏ bất kỳ dung dịch chảy ra nào xảy ra, mặc dù lý tưởng là các vòi phun và bộ hẹn giờ được đặt để giảm thiểu phun quá mức và tối đa hóa sự hấp thụ chất lỏng của rễ.

Hãy nhớ rằng mọi hệ thống đều khác nhau. Ví dụ, một số nông dân trồng khí canh chọn loại bỏ máy bơm đắt tiền và chỉ sử dụng bình tích áp điều áp, trong khi những người khác sử dụng máy bơm tốt nhưng lại bỏ qua bình tích áp. Cuối cùng tất cả đều phụ thuộc vào bạn.

Hệ thống khí canh áp suất thấp

Đôi khi được gọi là “hệ thống giọt khí canh” hoặc “hệ thống ngâm nước”, hệ thống áp suất thấp là lựa chọn phổ biến nhất cho những người muốn xây dựng hệ thống khí canh tự làm của riêng mình vì chúng đơn giản hơn, rẻ hơn và ít thách thức về mặt kỹ thuật hơn để xây dựng và bảo trì.

Các hệ thống này có thể đơn giản như một bể chứa dung dịch dinh dưỡng, một máy bơm nước công suất cao có thể chạy 24/7, đường ống và một số đầu tưới nhỏ - tất cả đều có thể được thiết lập trong buồng trồng kín.

Hệ thống áp suất thấp cung cấp oxy cho hệ thống rễ lớn, nếu không phải là tốc độ phát triển cực nhanh mà bạn có được với hệ thống áp suất cao. Để có kết quả tốt nhất, hãy đặt các đầu vòi phun nước để chúng có thể phun vào rễ từ trên cao, cho phép nước chảy xuống các khối rễ.

Hệ thống siêu âm Fogger

Một lựa chọn thứ ba cho các hệ thống trồng trọt bằng khí canh là sử dụng máy tạo sương mù siêu âm, chẳng hạn như máy được sử dụng cho các tác phẩm sân khấu và ngôi nhà ma ám Halloween. Tuy nhiên, lựa chọn này đi ngược lại với các hệ thống áp suất thấp, tạo ra các giọt quá nhỏ, làm cho rễ mọc thừa lông làm tổn hại đến hệ thống rễ bên duy trì sự phát triển của cây.

Các vấn đề khác với máy tạo bọt siêu âm bao gồm sương mù rơi xuống đáy bình chứa và các tấm có xu hướng bị bám cặn khoáng chất.

Những người nông dân làm khí canh đã và đang thử nghiệm với fogger kết hợp với các hệ thống khác, với mức độ thành công khác nhau.