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drip

​水耕架設

水培(水耕)/垂直系統架設動機與預期目的
 

有效利用空間

隨著全世界城市化越來越極中,我們的糧食供給系統並不適合這些人口稠密的空間。 把商業農業發展到沒有肥沃土壤的微面積區域,可以在人們需要的最近距離提供新鮮食物。

這正是垂直農業所提供的主要目的之一。

垂直農場不依賴土地種植,幾乎可以在任何環境中生產。 除了充分利用空間,靠科技也使得面積產出院超過傳統農業全年糧食生產

室內垂直農場提供了全年種植時令食品的能力。


不受惡劣天氣影響

垂直耕作也保護農作物免受天氣條件的影響。 這意味著乾旱、洪水、風暴、火災和其他與天氣相關的災難不會影響作物產量。 同時垂直農場可以定期生產可預測的收穫,確保安全、健康的供應。


勞動力成本低

垂直農場的大部分工作都可以透過科技實現自動化。 即使使用到部分人工,垂直農場可以為其員工提供一個安全、舒適的工作環境。根據業界成熟運作經驗估計,垂直農業的勞動力成本比傳統農場低30-40%。


可持續實踐

當今農業面臨的一個重大挑戰是走向可持續性。 在許多傳統農場中,種植者不得不改變他們幾十年來耕作的方式,而這種改變可能很昂貴。

垂直農場在這個領域依靠不斷進化的技術將作業模式標準化與智慧化,使得耕作模式處于不斷進步中。


儘量減少用水量

室內垂直農場精準運用、回收與再利用水資源,使用的水比類似的傳統農場少70%98%,使得日漸因為過度開發與污染造成的農地縮減得以找到新的機會.


緩減耕作土地的土壤流失與惡化

土壤污染、流失、衰話一直是農業的一個嚴重且令人擔憂的問題。 由於垂直農場沒有種植在表土中,因此可以減少類似問題讓土地得以休息甚至復生。更短的供應距離垂直農場靠近人口稠密的城市地區。 更新鮮、更減碳。


降低運輸成本

當農作物必須運往消費地,包括與運輸相關的財務費用和我們的環境成本。


安全食品生產

室內垂直農場可以為農作物創造一個更安全的生長環境。同時減少或完全不使用農藥,使得食安得以保障


系統設計核心來自以上的優點

對抗耕地縮減、天然災害、環境污染、品種單一化、病蟲害防治、土壤侵蝕與流失、氣候干擾、水資源耗竭、栽種技術與週期、供應的額外負擔等

立柱塔水氣耕

立式水耕塔實際上是氣霧塔生長系統(氣耕),通過霧化水來給植物提供養分。

與水培系統相比,氣霧培生長塔的優勢在於它可以幫助植物的根部獲得更多的氧氣,使用更少的水和養分,減少廢水的產生,節省更多的成本和技術投資。

在氣培塔中種植植物一般比水培系統生長得更快,平均生長速度可以提高1.5到2倍。

適用於高溫地區溫室水培系統的建設,不用擔心植物工廠沒有完善的控制技術。像爛根的現象,經常是是由於缺少溫控系統造成的水溫過高。

氣培塔系統解決了部分水培作物品種難以種植的問題.

NFT NFT (Nutrient Film Technique)營養膜技術

NFT水培系統 是一種高效水培技術。 植物的根系在塑料管或固定通道或種植嫁接籃中生長,營養液不斷循環通過通道為植物提供必要的養分和水分。

NFT 水培系統最常用於種植較小的快速生長植物,如不同類型的生菜、綠葉蔬菜。 它很受家庭水培種植者的歡迎。 除了種植萵苣,一些商業種植者還種植不同類型的草藥和微蔬菜。

投資成本低,可在短時間內收回成本。


主要優點:

1、大量減少了水和營養液的消耗。

2、排除了基質相關的供給、處理和成本問題。

3、與其他系統類型相比,相對容易對根和設備進行消毒。

4、由於不用基質,因此很容易檢查根部是否有疾病跡象、營養是否充足等。

5、定期供給營養可防止局部無機鹽在根區堆積,並維持根部區域pH值及EC不變。

6、環境友好型,減少了下水污染。

7、多形式配合場地與植株

​拉鏈式(ZIPPET)水耕

Zipper Sponge 拉鏈式水耕

拉鍊水培系統是另一種空間利用率高、水循環設計比其他種植方式節水90-95%。

可拆卸的車輪在拉鍊系統的底部,可快速和輕鬆地種植和管理植物。

配有一個自動水管理系統。

拉鍊種植管通常採用優質PVC材料製成,植株內部用移栽海綿固定。

過濾棉可以保證植株有足夠的生長所需的營養液和水分。

 

拉鏈式的主要特點:

1、立體種植,空地空間小,空間利用率高,同等面積種植顆數多。

2、種植海綿充分吸水,過濾棉過濾雜質,保證根部水分充足。

3、種植管方便移動。

4、輕便靈活,易擺放。組裝簡單,易於清洗,壽命長。適用於家庭或者高產量工程類需求。

Wick Hydroponics System:
燈芯(毛細管)水培系統

燈芯水培系統是利用燈芯概念,利用柔軟纖維誤將水培液吸收送至作物的根系基質以提供養分。通常,燈芯的一端放在托盤或容器底部的生長介質中,而另一端則圍繞營養溶液的水庫或容器中。 水培液會吸收到燈芯上,直到周圍的介質溼潤。 一旦介質乾燥,燈芯就會再次開始吸收液體。

在各種型別的水培系統中,燈芯水培系統是最簡單的。 因為它通常不需要電力或泵,不包含任何活動部件。 進階系統,仍然可以選擇使用空氣泵增加水氧。在能源無法獲得或不穩定的地方,它這個系統非常有用,可以在不需要電力時仍然正常運行。
 

燈芯系統的基本工作機制是利用毛細管原理。 毛細管活動利用表面張力、粘附透過多孔介質的運動被稱為毛細管作用。 透過這種方法,植物更容易吸收營養和水分。

燈芯水培系統通常沒有任何複雜部件,基本上是被動給養的。 因此,它們比Ebb和NFT等主動系統操作更簡單、更便宜;也因為如此存在某些缺點,例如效率有限,不適合需要大量水的作物。 
快速生長的生菜和草藥是用於這種安排的最佳植物。 這種系統最合適是那些不需要大量水的香草.

理想的綠葉蔬菜:羽衣甘藍、菠菜、芝麻菜、白菜、芥菜

理想的草藥:歐芹、水芹、羅勒、香菜、櫻桃、韭菜、蒔蘿、馬鬱蘭、薄荷、牛至

完美的蔬菜根:蘿蔔、蘿蔔、甜菜、胡蘿蔔、茴香和大蒜


氣氧輔助系統

由於水溶液長處於靜態,因此會使得水培液氣養不足,可以利用氣養補助系統改善.

空氣石加氣泵簡單構成了燈芯水培系統中最常見的通氣系統。 空氣石位於水中,並連線到空氣泵。 泵迫使空氣穿過石頭,使微小的氣泡爆裂到水中,讓植物的根部能接受氧氣。
 

優點

1. 易於架設:水培新手或初學者的理想選擇。


2. 低維護:沒有複雜的元件或機械元件。 一旦架立,就會被動執行,不需要安裝額外設備與介入。


3. 成本低:幾乎不虛維護成本


4. 相容性:可以與幾乎任何基質搭配而相得益彰,水土共生使得選擇性可以更彈性與多樣


5. 節水效率:燈芯系統特點是其節水效率。透過被動吸溼過程來減少水的浪費。
 

缺點

1. 對營養流動的控制有限:與先進的水培系統相比,燈芯系統對營養水準的介入較少。由於養分完全依賴於水庫中的水,一些植物可能得不到足夠的養分或不平衡。


2. 緩慢的增長率:由於其被動結構,燈芯水培系統的生長速度比主動營養迴圈系統慢。這導致營養供應率降低,可能會對植物產量和生長產生直接影響。


3. 堵塞問題:如果使用了錯誤的生長介質或燈芯,燈芯系統容易堵塞。,這對植物的健康不利。


4. 有限規模:燈芯技術適用於或小規模園藝。 由於其在增長率和營養控制方面的侷限性,大型運營或商業生產可能會發現比較困難。


5. 對環境敏感:由於其被動性質,燈芯系統更容易受到溼度和溫度變化的影響。


需要考慮的重要因素

• 燈芯材料:由於合成纖維比尼龍或聚乙烯等天然纖維更耐用,它們是燈芯的好選擇。

•生長介質:保水能力是主要選擇依據;比如珍珠巖和椰子的70/30混合物,無土混合物也是常見的選擇,因為它們具有吸收水分的能力。

•水庫:系統的效率取決於水透過燈芯上升的速度,需經常補充。

潮汐灌溉系統
(Ebb-and-flow system )

潮汐灌溉系統係針對盆栽的養液栽培設計而成。

簡單的潮汐灌溉系統是由一個貯液槽、抽水馬達、輸水管路、不透水之栽培床、排水閥和定時器所組成。

當盆栽需要澆水時,定時器會啓動抽水馬達,將養液從貯液槽送至栽培床,此一動作類似「漲潮」的現象。一般而言,將栽培床淹水約2~5公分的深度,停留約10~15分鐘後,養液因毛細作用而吸收上升至盆中介質的表面,而完成澆水的動作。待介質充分吸水後,再以定時器啓動排水閥,將養液經由管路排回貯液槽,此時栽培床上水位下降之動作,類似「退潮」的現象。


因爲灌溉水位在「漲、停、退」的過程當中,完成盆花的澆水動作,故此系統稱之爲潮汐灌溉系統。


較完整的潮汐灌溉系統尚包括EC及pH校正器、養液監測補充器、過濾器及消毒設備,可以調整盆栽植物於栽培過程中維持在最適合該作物生長之養液EC值、pH值及礦物元素濃度,並過濾及消毒回流養液,以提供植株生長最適之灌溉水。


潮汐灌溉的優點

在溫室內生產盆花常需要使用大量的肥料和殺菌劑以維持最大的產值,然而傳統頂部澆灌的方式所產生的大量逕流會造成地面及地下水源的嚴重污染。利用潮汐灌溉系統,便可減少灌溉水的使用量及地表逕流量。


國外文獻中比較傳統頂部澆水和灌汐灌溉兩種不同的給水方式對盆栽作物生長的影響。結果顯示利用潮汐灌溉生產的作物(如非洲鳳仙花、聖誕紅)因肥料不流失、保水量好,故生長情形較佳,花期亦提早。採用潮汐灌溉亦可以減少聖誕紅、天竺葵及鐵炮百合肥料用量1/4甚至1/2,即可栽培出品質佳的盆花,而達到環保的目的。
 

1、潮汐灌溉移動苗床具有節水,完全封閉的系統循環,可以達到 90%以上的水肥利用率


2、作物生長速度快,每周苗齡可比傳統育苗方式至少提前 1 天,提高了設施利用率


3、避免了植物葉面產生水膜,使葉片接受更多的光照和光合作用,促使蒸騰從根部吸收更多的營養元素


4、潮汐灌溉可提供穩定的根部基質水氣含量,避免毛細根因靠近容器邊部及底部乾旱而死


5、使相對濕度容易控制,可保持作物葉面乾燥,減少化學藥品的使用量


6、潮汐灌溉移動苗床栽培床下非常乾燥,無雜草生長,可減少菌類滋生


7、管理成本降低,即使是以手動操作進行營養液管理,一個人也可在 20-30分鐘內可完成0.2h㎡左右穴盤苗的灌溉;


8、可以隨時使用,不受品種、規格、時間限制。

魚菜共生系統 Aquaponics

魚菜共生是一種復合養殖系統,該系統將水產養殖和水耕栽培兩種完全不同的養殖技術,通過生態設計,達到協同共生,

本系統台灣非常熟悉、不贅述.

深水培養系統
(DWC, Deep Water Culture)

深水培養 (DWC) 是一種植物生產的水培方法,將植物根部懸浮在營養豐富的含氧水溶液中。這種方法也稱為深流技術 (DFT)、浮筏技術 (FRT).


其中植物的根部不斷懸浮在營養豐富的高氧化水中,新手和經驗豐富的都能掌控。


DWC,NFT 被認為是當今使用的最常見的水培系統之一。
通常,DWC 用於種植短期的非結果性作物,例如綠葉蔬菜和草本植物。


1、設備維護成本非常低

2、與土壤相比,生長時間極快

3、簡單的運動部件和組件

4、低成本、低電費和水費

Dutch Bucket
荷蘭種植桶

荷蘭桶(Dutch Bucket)是一種高效的溫室魚菜共生設備,非常適合種植較大的、長年種植的作物,如藤蔓西紅柿、辣椒(辣椒)、黃瓜等植物。
可以使用幾乎任何類型的生長介質,包括膨脹粘土顆粒、珍珠岩和椰子椰殼。

荷蘭桶同樣適用於水培系統。 溢流出口可連接到排水管。荷蘭桶具有高效的內部卸料系統。

經由兩個彎頭,溢流水從桶的最低處被吸入並排入中央排水管。 避免積水。 荷蘭桶的尺寸一般為 12 英吋 x 10 英吋 x 9 英吋 (LxWxH)。 大多由食品級聚丙烯製成。


優點

1、連接非常方便,多桶連接,數量沒有限制。


2、節約用水,優良的灌溉可節水5%。


3、沖洗方便,開放式設計,易於清潔。


4、潮汐灌溉,確保適量的水。


5、食品級PP,安全材料、無毒、無害。

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