Thủy canh trong môi trường nước sâu là gì?

Thủy canh trong môi trường nước sâu là một phương pháp trồng cây mà rễ cây được treo lơ lửng trong dung dịch oxy hóa tích cực của nước và chất dinh dưỡng, chứ không phải trồng trong đất. Nó giúp loại bỏ nhiều nhược điểm của việc trồng cây trong đất và giúp cây phát triển nhanh hơn và năng suất cây trồng lớn hơn.  

Có nhiều cách khác nhau để xây dựng một hệ thống thủy canh nuôi nước sâu, mỗi cách đều có những ưu và nhược điểm cho người sử dụng, tùy thuộc vào mục tiêu của họ. Sự đơn giản của kỹ thuật nông nghiệp này là bằng cách sử dụng dung dịch nước giàu oxy thích hợp, cây trồng có thể được trồng một cách hiệu quả, với yêu cầu lao động giảm đáng kể so với canh tác trên đất.

Giới thiệu về thủy canh nuôi cấy nước sâu

Việc trồng các loại thảo mộc, hoa và các loại cây khác tại nhà đang ngày càng trở nên phổ biến. Đối với những người muốn thử một cái gì đó khác một chút so với trồng cây trong đất, thủy canh là một lựa chọn tuyệt vời. Hệ thống nuôi nước sâu là một cách tuyệt vời để bắt đầu với phương pháp thủy canh. Phương pháp trồng trọt này có thể đơn giản hoặc phức tạp tùy theo ý bạn và có thể mở rộng quy mô khi bạn có kinh nghiệm.

Phương pháp thủy canh nuôi sâu không chỉ phổ biến ở các chủ nhà, mà nhiều tổ chức thương mại sử dụng hệ thống nuôi cấy nước sâu để trồng nhiều loại cây ăn quả và rau một cách hiệu quả và bền vững.

Phương pháp thủy canh trong môi trường nước sâu cung cấp một phương pháp hiệu quả và bền vững để trồng nhiều loại cây có thể được sử dụng làm thực phẩm trong nhà bếp hoặc cho sản xuất thương mại của các nhà sản xuất thực phẩm. 

Nếu bạn chưa quen với kỹ thuật trồng cây bằng phương pháp thủy canh nuôi sâu, thì hướng dẫn này hoàn toàn phù hợp với bạn. Chúng tôi sẽ khám phá tất cả về phương pháp thủy canh trong môi trường nước sâu, xem quy trình hoạt động như thế nào và hướng dẫn bạn cách tạo hệ thống của riêng mình, bạn có thể sử dụng hệ thống này để trồng cây tại nhà.

Các thành phần của thủy canh nuôi cấy nước sâu

Dung dịch mà cây trồng phát triển cần được làm giàu với một số thành phần nhất định để đảm bảo nó cung cấp cho cây trồng tất cả các yếu tố cần thiết cho sự phát triển và dinh dưỡng của chúng. Các thành phần này có thể được đánh dấu như sau:

• Ôxy: Vì thực vật là cơ thể sống nên chúng cần ôxy để hô hấp. Rễ cây trong đất nhận oxy thông qua các khoảng trống có trong các hạt đất. Tuy nhiên, trong hệ thống nuôi cấy nước sâu, oxy cần được bơm vào dung dịch nước để cung cấp oxy cho tế bào rễ.
• Nước: Cần thiết cho cây sinh trưởng và phát triển, nước có nhiều trong hệ thống nuôi nước sâu. Thách thức đặt ra là đảm bảo rằng lượng nước lớn trong hệ thống không gây ra vấn đề trong việc cung cấp oxy và chất dinh dưỡng cho cây trồng.
• Chất dinh dưỡng: Nước trong hệ thống nuôi cấy nước sâu cần được bổ sung các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của cây trồng, nếu không chúng sẽ được hấp thụ qua đất. Thêm đúng lượng chất dinh dưỡng vào dung dịch nước đảm bảo cây được nuôi dưỡng tốt và có thể phát triển hết khả năng của chúng.

Ưu điểm của hệ thống nuôi nước sâu

Hệ thống nuôi nước sâu là một cách tốt để bắt đầu với phương pháp thủy canh. Nó là một bước tiến về độ phức tạp so với các hệ thống bấc, nhưng nó vẫn đủ đơn giản để mọi người có thể truy cập được. Dưới đây là một số ưu điểm chính của hệ thống nuôi nước sâu.

• Sự đơn giản của thiết lập. Hệ thống nuôi nước sâu rất dễ thiết lập và chỉ cần một vài bộ phận có thể ghép lại với nhau trong một khoảng thời gian ngắn. Bộ phận chuyển động duy nhất là một máy bơm không khí, rất dễ cấu hình.
• Việc giám sát khá đơn giản, miễn là nó được thực hiện thường xuyên và bạn hiểu những điều cơ bản. 
• Chi phí bảo trì là rất ít sau khi hệ thống được thiết lập. 
• Cây phát triển nhanh hơn nhiều. Điều này dẫn đến các cây lớn hơn với năng suất cao hơn so với canh tác trên đất.
•  năng suất của các loại cây trồng trong cùng một chu kỳ.

Nhược điểm của hệ thống nuôi nước sâu

• Biến động pH và nồng độ chất dinh dưỡng. Đây là một vấn đề đặc biệt trong các hệ thống quy mô nhỏ, nơi cây phát triển nhanh có thể dẫn đến sự thay đổi nhanh chóng về độ pH và nồng độ của dung dịch dinh dưỡng, có thể nhanh chóng gây ra các vấn đề cho sức khỏe của cây trồng của bạn.
• Khó hiệu chỉnh. Một lần nữa, trong các hệ thống nhỏ hơn, do khối lượng dung dịch dinh dưỡng thấp, việc điều chỉnh chính xác độ pH và nồng độ của dung dịch dinh dưỡng sẽ khó khăn hơn. Sự thay đổi đột ngột các đặc tính của dung dịch dinh dưỡng do hiệu chuẩn không chính xác một lần nữa có thể dẫn đến những tác động tiêu cực đến cây trồng của bạn.
• Nhiệt độ nước khó giữ trong phạm vi mục tiêu vì nó sẽ nhanh chóng bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường của không gian trồng trọt.
• Việc cung cấp oxy liên tục cho nước của hệ thống nuôi nước sâu là điều cần thiết. Rễ cây sẽ không thể tồn tại khi ở trong nước không được cung cấp oxy chủ động. Nếu máy bơm không khí của bạn gặp sự cố hoặc nếu nguồn điện bị gián đoạn, điều này sẽ rất nhanh chóng dẫn đến việc thiếu oxy và làm chết rễ cây.

Tuy nhiên, những nhược điểm này có thể được khắc phục bằng cách thiết lập và bảo trì cẩn thận hệ thống nuôi nước sâu. Khi bạn đã nắm vững những kiến ​​thức cơ bản về thiết lập và giám sát hệ thống thủy canh nuôi nước sâu, việc mở rộng quy mô hệ thống và áp dụng kiến ​​thức của bạn để trồng các loại cây khác nhau là khá dễ dàng.  

Những câu hỏi thường gặp về thủy canh nuôi cấy nước sâu   

Loại chất dinh dưỡng

Các chất dinh dưỡng cần thiết cho hệ thống nuôi nước sâu sẽ không khác biệt đáng kể so với các chất dinh dưỡng được sử dụng trong các hình thức hệ thống thủy canh khác. Các yếu tố quyết định chính sẽ là cây bạn đang trồng và giai đoạn phát triển của cây. Trong khi những người sử dụng phương pháp thủy canh ở cấp độ cao hơn hoặc quy mô lớn hơn có thể muốn tạo ra dung dịch dinh dưỡng của họ từ các chất dinh dưỡng cơ bản, thì hầu hết mọi người thường thực tế hơn là sử dụng một loạt các sản phẩm thủy canh hỗn hợp. Cá nhân tôi sử dụng Dòng sản phẩm thủy canh chung vì nó đã được thử nghiệm và thử nghiệm và cho phép dễ dàng chuẩn bị và điều chỉnh các dung dịch dinh dưỡng cho phù hợp với hầu hết các tình huống.

Hệ thống DWC mô-đun so với số ít

Một câu hỏi phổ biến khác là nên triển khai một hệ thống đơn lẻ hay một hệ thống mô-đun. Không nghi ngờ gì nữa, sẽ an toàn hơn khi bắt đầu với một hệ thống đơn lẻ, để giữ mọi thứ đơn giản cho đến khi bạn tăng cường sự tự tin của mình. Khi bạn đã có kinh nghiệm vận hành và bảo trì hệ thống thủy canh nuôi nước sâu, bạn có thể sử dụng hệ thống mô-đun để mở rộng quy mô trồng trọt của mình.

Khử trùng dung dịch nước

Các thắc mắc về khử trùng dung dịch nước cũng khá phổ biến. Giữ cho dung dịch vô trùng có nhiều ưu điểm là dung dịch sẽ dễ đoán hơn và bạn không cần phải lo lắng về các vấn đề liên quan đến vi khuẩn có hại và mầm bệnh. Tuy nhiên, một hệ thống vô trùng cũng làm mất đi những ưu điểm của vi khuẩn có lợi trong hệ thống.

Hệ thống nuôi cấy nước sâu vô trùng cần có kỷ luật để duy trì và bao gồm các chất khử trùng bổ sung và các chế phẩm chống nấm. Cá nhân tôi, đối với những người mới bắt đầu, tôi sẽ không khuyên bạn nên chạy một hệ thống vô trùng, nhưng một khi bạn có kinh nghiệm và tìm cách tạo ra một hệ thống nuôi cấy nước sâu quy mô lớn hơn, thì đó là điều cần xem xét kỹ hơn. 

Kiểm soát nhiệt độ

Nhiệt độ của hồ chứa nước là một khía cạnh quan trọng của hệ thống nuôi nước sâu. Nói chung, nhiệt độ tối ưu cần nằm trong khoảng từ 16°C đến 20°C, để đảm bảo cây của bạn vẫn khỏe mạnh và có thể hấp thụ một lượng oxy và chất dinh dưỡng tối ưu. Nhiệt độ cao hơn sẽ làm giảm lượng oxy hòa tan có trong nước, khiến rễ cây có nguy cơ chết đuối, ngay cả khi nó đang được cung cấp oxy tích cực. Nhiệt độ giảm có thể kích hoạt cây trồng thay đổi theo mùa, ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển mong muốn.

Giám sát mức oxy

Vai trò của việc điều chỉnh nhiệt độ nước trong việc duy trì hàm lượng ôxy trong bể chứa là đặc biệt quan trọng do khó đo nồng độ ôxy liên tục. Mua máy đo oxy thương mại khá đắt, và những máy cấp thấp có thể không đáng tin cậy lắm. Theo dõi nhiệt độ và lưu lượng không khí là kỹ thuật tốt hơn để duy trì mức oxy tốt hơn là đo lượng oxy chính xác của dung dịch dinh dưỡng.

Thay đổi giải pháp dinh dưỡng   

Một câu hỏi khác khá phổ biến là người trồng cần thay đổi dung dịch dinh dưỡng bao lâu một lần. Câu trả lời cho câu hỏi này là chủ quan, vì nó phụ thuộc vào loại thực vật, giai đoạn sinh trưởng và kích thước của hồ chứa nước. Trong mọi trường hợp, một hướng dẫn tốt là dung dịch dinh dưỡng nên được thay đổi tối thiểu hai đến ba tuần một lần. Một số người trồng có thể chọn điều chỉnh lại sự cân bằng dinh dưỡng của dung dịch hiện có thay vì thay thế nó. Tuy nhiên, điều này khó kiểm soát hơn và có thể không cho kết quả mong muốn.

Điều chỉnh pH và PPM / EC

Theo dõi và điều chỉnh thường xuyên độ pH và PPM / EC của dung dịch dinh dưỡng là cần thiết để đảm bảo rằng cây trồng có thể phát triển hết tiềm năng của chúng. Biến động ngoài phạm vi mong muốn có thể dẫn đến khóa chất dinh dưỡng, thiếu hụt hoặc nhiễm độc, có thể dẫn đến căng thẳng hoặc chết cây. Độ pH của dung dịch dinh dưỡng thường phải được duy trì trong khoảng từ 5,5 đến 6,5. Trong quá trình phát triển sinh dưỡng, tốt hơn là độ pH ở đầu cao hơn của phạm vi này, trong khi độ pH cần ở đầu thấp hơn trong giai đoạn ra hoa.

Có rất nhiều tài nguyên trực tuyến có thể tư vấn cho bạn về thành phần và nồng độ lý tưởng của dung dịch dinh dưỡng cho bất kỳ giai đoạn phát triển và thực vật nào. Nếu bạn đang sử dụng dung dịch dinh dưỡng hai hoặc ba giai đoạn, thường sẽ có hướng dẫn đi kèm trong bao bì hoặc trên chai. Nói chung, tôi sẽ khuyên bạn nên thận trọng với PPM của giải pháp. Thông thường tốt hơn là bạn nên tránh xa việc pha dung dịch dinh dưỡng ít đậm đặc hơn, để đảm bảo cây của bạn sẽ chịu đựng được. Theo thời gian, bạn có thể tăng nồng độ đến mức gần với mức khuyến nghị.

Độ sâu của rễ

Điều cần thiết là đảm bảo rễ ngập trong dung dịch nước, nhưng cũng phải đảm bảo rằng thân và tán lá tiếp xúc với không khí. Để giữ an toàn, bạn nên để khoảng 1 đến 1,5 '' rễ tiếp xúc với không khí để đảm bảo thân cây cách xa dung dịch vừa đủ. Ở bất kỳ mức độ nào, bọt nước cuối cùng sẽ chạm tới những phần rễ lộ ra ngoài này và giúp chúng không bị khô.

Nhân giống cây trồng  

Điều này có thể được thực hiện bằng các phương tiện thông thường hoặc bằng cách sử dụng thiết bị nhân bản khí canh. Máy cấy khí canh sử dụng khá đơn giản và cho phép dễ dàng cấy các cây non, vì chúng sẽ có rễ trần và có thể đi trực tiếp vào hệ thống nuôi cấy nước sâu của bạn. 

Cây tốt nhất cho nuôi cấy nước sâu

Những cây tốt nhất có thể được trồng trong hệ thống nuôi nước sâu là những cây không cần ra hoa. Xà lách và các loại thảo mộc khác đặc biệt thích hợp do tốc độ tăng trưởng nhanh có thể đạt được so với canh tác trên đất. Cải xoăn, cải thìa, cải xanh, cà chua và ớt đều là những ứng cử viên xuất sắc.

Xây dựng một hệ thống thủy canh nuôi cấy nước sâu tự làm

Để xây dựng một hệ thống Văn hóa Nước sâu, bạn sẽ cần:

• Thùng chứa nước hoặc bể chứa
• Máy bơm không khí
• Ống khí và đá khí để tạo bong bóng
• Trồng lưới hoặc giỏ để giữ  cây
• Giá thể trồng để hỗ trợ cây trong giỏ
• Chất dinh dưỡng thủy canh
• Thiết bị theo dõi pH và EC của dung dịch dinh dưỡng

Bước đầu tiên là kết nối máy bơm không khí, đường ống và đá không khí. Đặt viên đá không khí ở đáy bể chứa, với đường ống dẫn ra máy bơm, ống này phải được đặt gần bể chứa.

Một cách tốt để treo lưới hoặc giỏ trồng trọt là cắt một tấm xốp có kích thước bằng với kích thước của đỉnh của bể chứa. Sau đó, bạn có thể khoét các lỗ này để các chậu lưới nằm chắc chắn trong các lỗ này.

Tiếp theo, chuẩn bị cây của bạn bằng cách đặt chúng vào lưới hoặc giỏ trồng cây và cố định chúng vào vị trí bằng chất trồng bạn đã chọn.

Tiếp theo, pha dung dịch dinh dưỡng của bạn và thêm nó vào hồ chứa.

Cuối cùng, đặt cây vào vị trí sao cho rễ ngập sâu trong dung dịch dinh dưỡng. Tốt nhất, bạn nên duy trì khoảng 1,5 '' rễ tiếp xúc với không khí để tránh nguy cơ thân cây bị ngập trong nước theo thời gian.

Dung dịch nước phải có đủ bọt để giống nước sôi; Những bong bóng này là cần thiết để cung cấp oxy cho nước, cung cấp đủ oxy cho rễ để chúng duy trì sự khỏe mạnh.

Hệ thống sẽ cần theo dõi chặt chẽ trong vài ngày sau khi được thiết lập để đảm bảo rằng rễ cây nhận đủ nước, và độ pH và EC của dung dịch dinh dưỡng sẽ cần được theo dõi cẩn thận và điều chỉnh khi cần thiết.    

Các loại sục khí cho hệ thống DWC

Để đưa oxy hòa tan vào dung dịch dinh dưỡng, người ta sử dụng hai kỹ thuật sục khí; cụ thể là bọt khí và nước rơi xuống.

Bong bóng khí có thể được tạo ra bằng cách sử dụng hoạt động chung của một máy bơm khí và đá không khí. Máy bơm không khí cung cấp không khí có chứa oxy vào nước thông qua đá không khí. Những bong bóng này cũng có thể được hình thành bằng cách sử dụng một ống khí, sẽ tạo ra một số lượng lớn các bong bóng nhỏ hơn. Điều này làm tăng diện tích bề mặt của bong bóng, làm tăng lượng oxy của nước. 

Thay vì sử dụng máy bơm không khí và đá để tạo bọt khí, một số hệ thống nuôi cấy nước có thể sử dụng nước rơi để làm sục khí dung dịch dinh dưỡng. Điều này là do khi nước rơi vào bình chứa nước một cách hỗn loạn, nó sẽ tạo áp lực xuống nước và cho phép nhiều oxy hòa tan vào dung dịch hơn qua diện tích bề mặt tiếp xúc. Tuy nhiên, kỹ thuật này khá phổ biến đối với các hệ thống gia đình vì nước rơi xuống phù hợp hơn với các hệ thống quy mô lớn hơn. 

Mức nước tối ưu trong hệ thống thủy canh nuôi cấy nước sâu

Mực nước tối ưu trong các hồ nuôi nước sâu phụ thuộc vào vị trí đặt cây trên mặt nước. Câu hỏi đặt ra là, các giá thể (dù là Thùng xốp hay giỏ hoặc nắp có lỗ) nên chạm vào mặt nước hay hơi treo lơ lửng trên mặt nước?

Như đã đề cập trước đó, để một phần rễ lộ ra trên bề mặt nước là điều kiện tốt cho sự phát triển của cây để giảm nguy cơ thối rễ. Nó cũng cho phép một biên độ an toàn để ngăn thân cây bị ngập nước. Thân và tán lá sẽ không chịu được nước có oxy ngay cả khi rễ có thể.

Chiều cao của cây so với mặt nước còn phụ thuộc vào khả năng hấp thụ của chất trồng. Nếu sử dụng giá thể hấp thụ cao, thì sẽ ít có nguy cơ bị khô rễ hơn và có thể chấp nhận để cây nằm cao hơn mực nước một chút. Do đó, tỷ lệ hấp thụ của chất trồng cần được xem xét khi quyết định mức độ tạm dừng cây của bạn. 

Kích thước của nhà máy cũng quyết định mực nước trong hồ chứa. Nếu rễ cây rất ngắn, người giữ cây cần phải chạm vào mặt nước để đảm bảo rễ cây có đủ khả năng tiếp xúc với dung dịch nước và nhận được oxy và chất dinh dưỡng cần thiết. Khi chủ cây chạm vào mặt nước, rễ cây tiếp xúc tốt hơn với các chất dinh dưỡng cần thiết, giúp tăng tốc độ phát triển của rễ trong những giai đoạn đầu này.

Đối với những cây lớn hơn có rễ dài hơn, chỉ nên ngâm một phần của cấu trúc rễ trong dung dịch dinh dưỡng là có thể chấp nhận được, vì cây vẫn có thể nhận được lượng nước và chất dinh dưỡng tối ưu. 

Hệ thống thủy canh nuôi cấy nước tuần hoàn

Hệ thống nuôi nước tuần hoàn là một hệ thống nuôi nước sâu mô-đun cho phép nhiều hồ chứa nước nhỏ hơn được kết nối với một hồ chứa trung tâm, sao cho nước được lưu thông từ và đến hồ chứa trung tâm. Thiết lập này cho phép mở rộng hệ thống nuôi nước sâu một cách hiệu quả, trong khi chỉ cần duy trì độ pH và nồng độ của một hồ chứa trung tâm, thay vì cho nhiều hệ thống riêng biệt. 

Hệ thống nuôi nước sâu tuần hoàn thực hiện công việc như sau:

Máy bơm không khí được kết nối với bể chứa trung tâm, sau đó được kết nối bằng máy bơm với các bể chứa nhỏ hơn hoặc các thùng chứa cũng được kết nối với nhau bằng cách sử dụng các máy bơm tương tự. Theo cách thức nối tiếp, khi một hồ chứa đầy, nó tràn sang hồ tiếp theo, và cuối cùng lượng nước dư thừa được đưa trở lại hồ chứa trung tâm và được tuần hoàn lại.

Kỹ thuật này có hiệu quả vì nó giảm số lượng máy bơm không khí cần thiết cho quá trình sục khí và cho phép kiểm soát oxy và chất dinh dưỡng trong hồ chứa trung tâm thay vì trong từng xô riêng biệt. Trên thực tế, ngay cả khi vẫn có một máy bơm không khí được kết nối với mỗi thùng / thùng chứa, hoạt động của chúng có thể được luân phiên hoặc lên lịch để giảm thời gian và giảm chi phí vận hành của chúng. Ưu điểm khác của cấu trúc này là tạo ra nhiều bọt khí hơn trong quá trình đổ đầy nước và nước rơi xuống có thể được sử dụng như một hệ thống sục khí hỗ trợ trong quá trình nước tràn từ xô này sang xô khác.

Phần kết luận

Nuôi cấy nước sâu là một phương pháp trồng thủy canh tuyệt vời đang ngày càng phổ biến, cả ở nhà và thương mại. Các hệ thống này dễ xây dựng và ít phải bảo trì khi được thi công đúng cách. Việc bắt đầu có vẻ hơi khó khăn lúc đầu, nhưng với kiến ​​thức phù hợp và hướng dẫn phù hợp, bạn có thể bắt đầu với một hệ thống như vậy mà không tốn quá nhiều tiền. Nếu bạn đang nghĩ đến việc thử phương pháp thủy canh lần đầu tiên, thì đây là một lựa chọn tuyệt vời.