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氣霧培技術最新趨勢都在這裡了

作者:由 城食有農 發表于 娛樂時間:2020-07-09

氣霧培只需要很少的水、有自動化和高科技系統。但是,目前氣霧培技術在經濟上種植糧食或高價值作物的潛力有多大?近年來,由於氣候變化,乾旱風險在地球上變得更普遍,水培技術,特別是氣霧培,在糧食生產方面受到了極大的關注。

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氣霧培只需要很少的水和人力

氣霧培技術將植物的根懸掛在封閉、黑暗的空間中,從噴灑的或霧化的營養液獲取營養,但儘管使用的水和勞動力很少,但自20世紀50年代末發明以來,某些方面的問題阻礙了它被廣泛應用。

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主要問題是,氣霧培技術需要非常高的資本和運營成本。此外,在不同作物之間不能輕鬆轉換與過渡。現在所有發達國家和大多數發展中國家都在開發氣霧培技術,但主要是在特定環境中,而且只有不到5%的商業化溫室和室內農場使用了氣霧培技術。

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然而,由於精密感測器和軟體的使用,以及新型專利霧化器,氣霧培正在進入一個新的技術時代,不斷進步。特別是由於大麻產業的穩定增長,以及其較高市場溢價,業內看到大麻種植領域的氣霧培技術增長最快。

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氣霧噴嘴及其堵塞問題

氣霧培系統,透過噴嘴和霧化器兩種方式,將營養液噴霧或霧化輸送到植物根部。氣霧噴嘴,雖然在不同的價位有各種各樣質量的產品可供選擇,但高質量的價格可能超出許多人的想象。

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氣霧培系統平均來說,大概要在每0。1平方米麵積就上就要部署0。25到1個氣霧噴嘴。這使得大多數種植商無法承擔使用高質量的噴嘴,特別是上規模的農場,因為每個噴嘴的價格從15美元到400美元以上不等。

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由於營養液中的複雜成分,堵塞問題可能是氣霧培中最常見的問題。要一勞永逸的解決這個問題,現在可以透過使用直列式壓力感測器,提供關於顆粒物沉積的實時反饋,並立即採取糾正行動。

利用感測器與軟體,加上富餘的噴嘴配置,可以確保植物根部得到精確維護。另外,氣霧培系統中還可以加多個細篩過濾器。雖然只有大麻種植業者廣泛採用氣霧培技術並進行最佳化,但氣霧培已經被成功地用於生產100多種其他型別的植物或農作物。

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當前氣霧培技術的利與弊

優點:

只消耗很少的水和勞動力

能源需求低,甚至還能降低對能源的使用

提供非常精確的生長條件,對科研特別有用

缺點:

汽霧噴嘴很容易堵塞,但霧化器正變得越來越普遍

資本和運營成本非常高,新技術可能會在未來降低成本

不允許在不同作物型別之間輕鬆轉換

新型碟形霧化器趨於流行

當今幾家主要的氣霧培技術公司,例如加拿大的Avid Growing Systems、英國的LettUs Grow和美國的AeroFarms都在其系統中使用霧化器。行業普遍認為超聲波霧化器優點明顯,以現在新式的壓電碟形超聲霧化器,可以抵抗水培營養液中各種礦物鹽的腐蝕。

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這些霧化器本身是由鋯鈦酸鉛製成,而且可以作得更薄,所以就可以在更高的頻率下共振,產生更小的液滴。此外,新式霧化器使用脈衝而不是連續供電,可以成就更長的裝置壽命和更少的能源消耗。

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對氣霧培技術的展望

儘管氣霧培技術提供了一個非常有吸引力的機會,可以用很少的水生產農作物,而且該技術還在繼續發展中,但在一些業內人士看來,氣霧培技術將很難被大規模用於商業化種植。

就連美國宇航局也對此猶豫不決,是否將氣霧培技術作為外太空農業的解決方案,還是採用滴灌或芯灌和可重複使用的基質系統,以簡化過程,降低部件故障的風險。

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總的來說,氣霧培技術的超高精度並不能保證在商業作物生產中取得優異結果,而且它的複雜性在大多數情況下可能不合適。

對此,為了避免噴嘴堵塞以及氣霧培的整體高昂的運營成本,有業內專家建議,“淺層漲落流水培系統(SAEF Hydroponics)”也許是個值得參考的替代技術。

在密閉空間裡,這種水培技術以非常低的水壓向植物根部輸送營養液,並在兩段營養流之間完全排空。據稱這種水培技術在多種作物上取得了不凡結果,接近於微調過的氣霧培系統。

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然而,業內一些持支援觀點的人士認為,由於氣霧培技術可以直接應用來支援消費者對農業透明度和效率的需求,以及全球食品體系的更多需求,所以對氣霧培技術的使用將會增長。

在某些情況下,氣培技術可能具有顯著的優勢。例如,根莖類蔬菜的種植。2020年3月發表的一份關於透過氣霧培技術種植土豆的科研報告指出,使用該技術種植土豆的成本大約只有傳統大田種植的四分之一。

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世界上許多地區經常要灌溉田間土豆,農化植保產品的使用量也很大,但在氣霧培生產中,幾乎不消耗水,也不需要農化產品。

報告結論指出,氣霧培土豆生產可以在較短的時間內獲得更高的產量,生長期可以持續180天以上。由於土豆可以不斷被移走,促進了新塊莖的發育。

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事實上,新的氣霧培系統仍在被不斷改進,以進一步減少能源消耗,比如使用壓力容器和電磁閥進行永久加壓,類似技術已在現有的溫室霧冷卻系統中使用。

根據Allied Market Research的資料,氣霧培技術在未來六年預計將以25。6%的複合年增長率增長。

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標簽: 氣霧  技術  霧化器  噴嘴  營養液