Hệ thống thủy canh
Thủy canh là gì
Nói một cách đơn giản, thủy canh là “nông nghiệp không cần đất”.
Trong phương pháp này, cây trồng nhận được chất dinh dưỡng cần thiết trực tiếp từ dung dịch nước thay vì từ đất.
Phương pháp thủy canh cho phép kiểm soát chính xác mức chất dinh dưỡng và thúc đẩy tốc độ tăng trưởng nhanh hơn so với các kỹ thuật canh tác truyền thống.
Thủy canh đặc biệt có lợi với canh tác trong không gian hạn chế và việc bảo tồn tài nguyên là điều cần thiết.
Thủy canh lên xuống
Hệ thống lên xuống, còn được gọi là thủy canh ngập và thoát, hoạt động theo nguyên lý đơn giản nhưng hiệu quả.
Quá trình bắt đầu bằng việc nước được đưa vào bể chứa cây giống.
Bể chứa này đóng vai trò là bể chứa dung dịch giàu dinh dưỡng sẽ nuôi dưỡng cây.
Chức năng chính
Cung cấp nước
- Nước chảy vào bể ươm cây con bằng nhiều hệ thống cung cấp khác nhau.
- Đối với những ai muốn có tùy chọn tự động, có thể lắp chức năng tự động đổ đầy để duy trì mức nước ổn định.
Theo dõi dinh dưỡng
- Khi đã vào bể, nước được bơm vào máy định lượng cây con, tại đó các cảm biến liên tục theo dõi các thông số quan trọng như nhiệt độ, độ pH và độ dẫn điện (EC), cho biết nồng độ dinh dưỡng.
- Nếu bất kỳ chỉ số nào nằm ngoài các tiêu chuẩn được đặt trước, hệ thống sẽ tự động điều chỉnh bằng cách thêm các chất dinh dưỡng cần thiết hoặc dung dịch ổn định pH.
Sục khí
- Việc trộn nước và chất dinh dưỡng đúng cách là điều cần thiết để cây phát triển hiệu quả.
- Sau khi điều chỉnh, nước được sục khí để đảm bảo trộn đều trước khi đưa vào máng ươm cây con.
Tưới và xả
- Máng được đổ đầy nước đã làm giàu đủ để làm bão hòa các nút trồng cây con được làm từ vật liệu rêu than bùn giống như bọt biển trước khi được xả trở lại bể ươm cây con.
- Chu trình này được lặp lại dựa trên lịch trình tưới nước được đặt trước.
Ưu điểm nổi bật
Cây giống khỏe hơn
- Bằng cách sử dụng hệ thống nằm ngang, cây giống phát triển thân cây khỏe hơn vì chúng phát triển “hướng lên” chống lại lực hấp dẫn yếu hơn.
- Điều này tạo ra những cây khỏe mạnh hơn, cứng cáp hơn và chuẩn bị tốt hơn cho các giai đoạn tăng trưởng trong tương lai.
Hiệu quả sử dụng nước
- Hệ thống thủy triều lên xuống được thiết kế để giảm thiểu lãng phí nước đồng thời tối đa hóa khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng.
- Việc sử dụng nước hiệu quả này hoàn hảo cho các trang trại trồng trọt hướng đến tính bền vững.
Tưới nhỏ giọt theo chiều dọc
Khi cây giống đạt đến kích thước nhất định, chúng được chuyển đến khu vực canh tác, nơi hệ thống tưới nhỏ giọt theo chiều dọc phát huy tác dụng.
Hệ thống này đặc biệt hiệu quả để trồng cây trưởng thành theo cách tối ưu hóa không gian và sử dụng tài nguyên.
Chức năng chính
Giám sát chất dinh dưỡng
- Tương tự như hệ thống thủy triều lên xuống, bể chính trong khu vực canh tác được liên tục theo dõi mức chất dinh dưỡng.
- Ngoài ra còn giám sát độ cân bằng pH thông qua liều lượng và sục khí thường xuyên.
Cung cấp nước nhỏ giọt
- Nước từ bể chính được bơm vào các đường ống chạy dọc theo đỉnh của tấm chắn cây.
- Các đầu phun nhỏ giọt được điều chỉnh áp suất được bố trí cách đều dọc theo các đường ống này để đảm bảo phân phối nước đồng đều.
Lưu lượng nước được kiểm soát
- Mỗi đầu phun cho phép nước chảy vào một trong 440 kênh thực vật với tốc độ được kiểm soát là 7,5 lít/giờ.
- Dòng nước nhỏ giọt đều đặn này cung cấp nguồn nước ổn định cho rễ cây.
Cơ chế thấm
- Mỗi kênh có vật liệu thấm ở phía sau để hút nước về phía rễ cây khi nước nhỏ xuống.
- Điều này đảm bảo cây nhận được đủ độ ẩm mà không bị ngập úng.
Tái chế nước
- Bất kỳ lượng nước chưa sử dụng nào đều được thu thập ở đáy mỗi tấm và chảy vào máng xối đưa nước trở lại bể chính để tái sử dụng.
- Quy trình tái chế này giúp tăng hiệu quả sử dụng nước tổng thể.
Ưu điểm nổi bật
Tối ưu hóa không gian
- Hệ thống tưới nhỏ giọt theo chiều dọc cho phép các trang trại trồng trọt trong container tối đa hóa diện tích trồng trọt bằng cách sử dụng không gian theo chiều dọc một cách hiệu quả.
- Phương pháp này lý tưởng cho các khu vực đô thị nơi đất đai có hạn.
Giảm lượng nước tiêu thụ
- Giống như hệ thống thủy triều lên xuống, hệ thống tưới nhỏ giọt theo chiều dọc được thiết kế để giảm thiểu lượng nước sử dụng.
- Lượng nước giảm trong khi vẫn duy trì điều kiện phát triển tối ưu cho cây trồng.
Cung cấp chất dinh dưỡng hiệu quả
- Bằng cách cung cấp chất dinh dưỡng trực tiếp đến vùng rễ thông qua phương pháp nhỏ giọt có kiểm soát, hệ thống này đảm bảo cây trồng nhận được những gì chúng cần khi chúng cần.
- Vì vậy thúc đẩy tăng trưởng nhanh hơn và năng suất cao hơn.
Hệ thống ánh sáng
Công nghệ đèn LED
Điốt phát quang (LED) đã cách mạng hóa hệ thống chiếu sáng trong nhà do hiệu quả năng lượng, tuổi thọ và khả năng phát ra các bước sóng ánh sáng cụ thể có lợi cho sự phát triển của cây trồng.
Việc lựa chọn đèn LED trong trang trại container là chiến lược, vì công nghệ này cho phép tùy chỉnh quang phổ ánh sáng đáp ứng nhu cầu riêng biệt của cây trồng.
Hiệu quả năng lượng
- Đèn LED tiêu thụ ít điện hơn đáng kể so với các lựa chọn chiếu sáng truyền thống như bóng đèn huỳnh quang hoặc bóng đèn sợi đốt.
- Hiệu quả này chuyển thành chi phí vận hành thấp hơn cho các trang trại container, giúp chúng bền vững hơn và khả thi về mặt kinh tế.
Tuổi thọ
- Đèn LED có tuổi thọ cao hơn nhiều so với các nguồn sáng thông thường.
- Độ bền này có nghĩa là chi phí bảo trì và thay thế giảm, cho phép người trồng trọt đầu tư nhiều hơn vào các lĩnh vực quan trọng khác trong hoạt động của họ.
Quang phổ tùy chỉnh
- Khả năng lựa chọn các bước sóng cụ thể cho phép nông dân cung cấp các điều kiện ánh sáng tối ưu phù hợp với giai đoạn sinh trưởng và loại cây trồng.
Ánh sáng đỏ (660 nm)
Ánh sáng đỏ dồi dào trong những tháng mùa hè ngoài trời và rất cần thiết để thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của thực vật.
Sản xuất diệp lục
- Khi thực vật cảm nhận được sự gia tăng ánh sáng đỏ, chúng sẽ giải phóng một loại hormone ngăn ngừa sự phân hủy diệp lục.
- Cơ chế này cho phép thực vật tối đa hóa khả năng hấp thụ ánh sáng, dẫn đến sự phát triển mạnh mẽ và vẻ ngoài xanh tươi.
Ra hoa và đậu quả
- Ánh sáng đỏ cũng đóng vai trò quan trọng trong các quá trình ra hoa và đậu quả.
- Tiếp xúc với các bước sóng đỏ cụ thể có thể kích hoạt phản ứng hormone khuyến khích cây ra hoa và đậu quả.
- Điều này đặc biệt quan trọng đối với những người trồng trọt muốn đạt năng suất cao cho các loại cây ăn quả.
Điều kiện tăng trưởng tối ưu
- Mặc dù ánh sáng đỏ có lợi, nhưng điều cần thiết là phải theo dõi mức độ tiếp xúc.
- Tiếp xúc quá nhiều có thể khiến cây trở nên gầy gò và mảnh khảnh vì chúng vươn về phía nguồn sáng để tìm kiếm sự cân bằng.
- Do đó, việc kiểm soát thời lượng và cường độ của ánh sáng đỏ là rất quan trọng để duy trì cấu trúc cây khỏe mạnh.
Ánh sáng xanh (440 nm)
Trái ngược với ánh sáng đỏ, ánh sáng xanh phổ biến hơn vào những tháng mùa thu và mùa đông.
Điều hòa tăng trưởng thân và lá
- Các thụ thể ánh sáng xanh kích hoạt phản ứng hormone làm chậm quá trình phát triển của thân và lá.
- Phản ứng này giúp cây thích nghi với điều kiện phát triển không tối ưu, thúc đẩy hình dạng tăng trưởng nhỏ gọn hơn thay vì kéo dài quá mức.
Sự thống trị đỉnh
- Ánh sáng xanh ảnh hưởng đến một hiện tượng được gọi là “sự thống trị đỉnh”, trong đó thân chính phát triển lớn hơn thân bên.
- Đặc điểm này dẫn đến cấu trúc cây rậm rạp hơn với các kiểu phân nhánh phức tạp hơn, có thể tăng năng suất tổng thể.
Tăng trưởng cân bằng
- Mặc dù ánh sáng xanh rất quan trọng để thúc đẩy thân cây khỏe mạnh và tán lá khỏe mạnh, nhưng điều quan trọng là không nên lạm dụng nó.
- Tiếp xúc quá nhiều có thể cản trở sự phát triển, dẫn đến cây kém phát triển và không đạt được tiềm năng đầy đủ của chúng.
Kết hợp ánh sáng đỏ và xanh
Sự kết hợp của ánh sáng đỏ và xanh tạo ra môi trường chiếu sáng cân bằng, phục vụ cho các giai đoạn phát triển khác nhau của cây.
Bằng cách điều chỉnh tỷ lệ của hai bước sóng này, các trang trại Container có thể tối ưu hóa các điều kiện phát triển của cây con, sinh trưởng sinh dưỡng và giai đoạn ra hoa.
Phát triển cây con
- Trong giai đoạn đầu, tỷ lệ ánh sáng xanh cao hơn có thể có lợi cho việc tạo ra cây con khỏe mạnh với thân cây chắc chắn.
- Khi cây chuyển sang giai đoạn ra hoa, việc tăng cường ánh sáng đỏ có thể kích thích ra hoa và tạo quả.
Môi trường được kiểm soát
- Việc sử dụng công nghệ LED cho phép kiểm soát chính xác quang phổ và cường độ ánh sáng.
- Người trồng có thể điều chỉnh các chiến lược chiếu sáng của mình dựa trên nhu cầu cụ thể của các loại cây trồng hoặc giai đoạn canh tác khác nhau.
- Vì vậy đảm bảo điều kiện phát triển tối ưu quanh năm.
Tiết kiệm năng lượng
- Việc sử dụng hiệu quả đèn LED có nghĩa là các trang trại container có thể đạt được kết quả tuyệt vời mà không phải chịu chi phí năng lượng cao.
- Yếu tố bền vững này làm cho đèn trồng cây trong nhà trở thành một thành phần thiết yếu của phương pháp canh tác trong container hiện đại.
Hệ thống kiểm soát khí hậu
Loại bỏ khí hậu bên ngoài
Bước đầu tiên trong việc thiết lập một môi trường thành công trong trang trại container là loại bỏ các yếu tố bên ngoài không mong muốn.
Thiết kế và xây dựng container đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được mục tiêu này.
Kết cấu bền vững
- Greenery là một ví dụ điển hình về canh tác container hiện đại, lấy cảm hứng từ các container vận chuyển bảo quản lạnh truyền thống.
- Những container này được biết đến với kích thước chuẩn hóa và kết cấu bền bỉ, tạo ra rào cản đáng tin cậy chống lại các yếu tố môi trường bên ngoài.
- Khả năng chống sâu bệnh: Khi được niêm phong đúng cách, các container vận chuyển không bị sâu bệnh xâm nhập.
- Đặc tính này rất cần thiết để duy trì môi trường phát triển lành mạnh, vì sâu bệnh có thể mang mầm bệnh và phá vỡ sự phát triển của cây trồng.
Cách nhiệt nâng cao
- Greenery có khả năng cách nhiệt tăng cường với giá trị R là 28, so với tiêu chuẩn R-16 có trong các container thông thường.
- Khả năng cách nhiệt nâng cao này giúp duy trì nhiệt độ bên trong bất kể điều kiện khí hậu bên ngoài.
- Khả năng hoạt động hiệu quả trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt, từ -40°F đến 130°F.
- Vì vậy đảm bảo rằng cây trồng có thể được trồng trong nhiều môi trường khác nhau cho dù khô, ẩm, ô nhiễm hay tuyết.
Khả năng phục hồi môi trường
- Cấu trúc và lớp cách nhiệt chắc chắn của container không chỉ bảo vệ khỏi sâu bệnh mà còn cho phép trang trại chịu được các sự kiện thời tiết khắc nghiệt.
- Các mô hình trước đây đã chứng minh khả năng phục hồi trong các cơn bão tàn phá, khiến việc canh tác trong container trở thành một lựa chọn khả thi ngay cả ở những vùng dễ xảy ra thời tiết khắc nghiệt.
Kiểm soát khí hậu bên trong
Sau khi các yếu tố bên ngoài được loại bỏ, bước tiếp theo là tạo và duy trì môi trường bên trong lý tưởng cho cây phát triển.
Một loạt các thành phần kiểm soát khí hậu hoạt động cùng nhau để điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm và luồng không khí.
Hệ thống HVAC
Một trong những thành phần chính của hệ thống kiểm soát khí hậu là thiết bị HVAC Bard 36.000 BTU.
Hệ thống này đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì mức nhiệt độ hợp lý bên trong container.
Điều chỉnh nhiệt độ
- Thiết bị HVAC Bard tự động kích hoạt chức năng làm mát khi nhiệt độ bên trong vượt quá ngưỡng được cài đặt trước.
- Nhiệt độ thường là từ 60°F đến 70°F điều kiện lý tưởng cho hầu hết các loại cây.
- Phản ứng tự động này đảm bảo rằng cây được giữ trong phạm vi nhiệt độ tối ưu, thúc đẩy sự phát triển khỏe mạnh.
Bộ tiết kiệm tích hợp
- Thiết bị Bard bao gồm tính năng tiết kiệm giúp giảm thiểu mức tiêu thụ năng lượng.
- Bằng cách cảm biến nhiệt độ bên ngoài, bộ tiết kiệm có thể sử dụng không khí mát hơn bên ngoài để làm mát thay vì chỉ dựa vào máy nén.
- Điều này không chỉ tiết kiệm năng lượng mà còn giảm chi phí vận hành cho trang trại container.
Khử ẩm
- Độ ẩm cao có thể dẫn đến bệnh tật cho cây trồng và các biến chứng khác.
- Thiết bị HVAC Bard được trang bị máy hút ẩm có khả năng ngưng tụ độ ẩm xung quanh, thu thập tới 6,5 lít mỗi giờ trong một số điều kiện môi trường nhất định.
- Nước thu thập được sau đó có thể được tái chế trở lại bể chính và được sử dụng để nuôi dưỡng cây.
Quản lý luồng không khí
Khi không khí mát hơn, khô hơn được đưa vào container, việc duy trì khí hậu đều đòi hỏi luồng không khí hiệu quả trong toàn bộ không gian.
Quạt trên cao và quạt ống
- Một loạt quạt được bố trí một cách chiến lược để phân phối không khí đều khắp container.
- Luồng không khí này chuẩn hóa mức nhiệt độ và độ ẩm, ngăn ngừa vi khí hậu có thể gây hại cho sức khỏe của cây trồng.
- Không khí tù đọng có thể dẫn đến độ ẩm tăng cao và thúc đẩy bệnh tật, do đó việc quản lý luồng không khí thích hợp là điều cần thiết.
Giám sát và cung cấp CO2
Mức tối ưu
- Mục tiêu chính là duy trì mức CO2 đủ cao để tạo điều kiện cho quá trình quang hợp trong khi vẫn đảm bảo an toàn cho người vận hành.
- Container sử dụng các cảm biến để liên tục theo dõi nồng độ CO2 trong trang trại.
Phân phối trực tiếp
- Để tối ưu hóa sự phát triển của cây, CO2 được giải phóng từ bể chứa trực tiếp vào quạt thông gió phân phối không khí dọc theo các hàng cây.
- Phương pháp này phân phối CO2 trực tiếp đến cây trong khi tạo ra hiệu ứng giống như gió giúp tăng cường thân cây.
Quản lý khí thải
- Nếu nồng độ CO2 tăng quá cao, quạt thông gió sẽ được kích hoạt để loại bỏ CO2 dư thừa khỏi container.
- Phương pháp chức năng kép này cung cấp CO2 cần thiết trong khi ngăn ngừa nồng độ quá mức.
- Vì vậy đảm bảo cả cây trồng và người vận hành đều ở trong môi trường lành mạnh.
Có thể bạn quan tâm
Liên hệ
Địa chỉ
Tầng 3 Toà nhà VNCC
243A Đê La Thành Str
Q. Đống Đa-TP. Hà Nội
info@comlink.com.vn
Phone
+84 98 58 58 247