Nutrient Film Technique: Dicas para produtores
Existem várias abordagens para a cultura de plantas hidropónicas que podem ser aplicadas tanto por amadores quanto por profissionais. Quem está a começar e que se esforça para produzir a sua própria comida, muitas vezes concentra esforços em ciclos de produção rápida, de curta duração de folhas verdes anuais e ervas. Embora essas culturas possam ser cultivadas com sucesso com a maioria dos métodos de produção hidropónica, a técnica de filme de nutrientes (NFT) é uma das formas mais comuns pelas quais os agricultores conseguem obter rendimentos abundantes com tempos de resposta curtos. O método foi popularizado no início dos anos setenta na Inglaterra e, desde então, tornou-se um marco na produção de colheitas tanto no growroom quanto na estufa comercial.
Durante todos estes anos como entusiastas de hidroponia e agricultores, investigamos este método enquanto tentavamos produzir certos vegetais e ervas de ciclo rápido com um custo de produção menor e melhor qualidade de colheita. Ao montar uma horta NFT num cenário de hobbie doméstico, há certas facetas que os produtores podem incorporar a partir de uma perspectiva agrícola comercial. Espelhando aspectos importantes de uma horta NFT comercial, o risco pode ser mitigado, enquanto a qualidade do produto e o retorno sobre o investimento aumentam. Muitos desses princípios podem ser considerados universais para a maioria das culturas hidropónicas e de estufa, mas, como acontece com qualquer sistema, o NFT deve ser abordada a partir de uma lente específica. Certos fatores limitantes, se não controlados, tornam-se mais problemáticos quando crescem com o NFT.
Injeção precisa de solução nutritiva
A principal vantagem deste sistema é a injeção precisa e consistente de oxigénio dissolvido e solução nutritiva na zona de raiz. Uma fina camada de solução, ou “filme”, consistentemente sendo alimentada à zona de raiz das plantas é um diferencial importante entre este sistema e algo como uma horta sub-irrigada de vazante e refluxo.
O sistema conta com uma série de vales, às vezes chamados de barrancos ou canais, para abrigar plantas em células que variam em tamanho dependendo da cultura. Dependendo do set-up, as plantas podem ser suspensas em copos de rede ou colocadas diretamente na célula para descansar no canal. Em qualquer caso, o objetivo é permitir que o capilar inicial do sistema radicular tenha acesso ao filme de solução oxigenada que passa pelo canal. Muitos cultivadores de alface e ervas se propagam em tomadas de jiffy ou de lã de pedra, e então transplantam diretamente essas mudas para o cocho principal para o acabamento. As calhas estão alinhadas ao longo de um coletor de cabeçalho alimentado continuamente por uma solução nutritiva de um reservatório primário. As calhas são sempre inclinadas para o lado da ingestão inicial de solução, com o escoamento sendo coletado e, eventualmente, devolvido ao reservatório primário em uma variedade de abordagens sistemáticas controladas pelo produtor.
É importante entender verdadeiramente todos os fatores limitantes gerais fora do sistema NFT quando chegar à produção agrícola de qualquer ponto comercial. Quando todos esses fatores são realizados, o sistema pode realmente prosperar. A maioria dos produtores amadores primeiro compra ou constrói um sistema e depois trabalha para trás para implementar a iluminação, o movimento do ar, a qualidade do ar e outras considerações ambientais importantes. Dependendo da cultura, a maioria dos produtores da NFT baseará os insumos em vários fatores, como custo de produção e mais métricas alinhadas horticulturalmente, como a classificação de radiação fotossinteticamente ativa (PAR) e espectro de cores visível / invisível (entradas de iluminação). Quando se discute a iluminação, o espectro da fonte de luz é geralmente medido em nanômetros e deve ser alinhado com a cultura cultivada. A classificação PAR refere-se à quantidade real de energia a ser utilizada a partir de uma fonte de luz diretamente relacionada à produção fotossintética da planta. Esta unidade de medida também pode ser aplicada quando se considera o material de envidraçamento de efeito estufa se a configuração NFT estiver dentro de uma estufa.
A maioria dos produtores comerciais também se beneficiará da monitorização ambiental e do software corretivo que permite o controlo preciso de fatores como temperatura do ar, humidade relativa, intensidade da luz e controlo / remediação da qualidade dos nutrientes. Numa produção de cultivos hidropónicos comerciais, antes que o sistema de crescimento real seja considerado, todos os outros fatores limitantes devem ser mantidos em consideração.
Numa abordagem doméstica, a maioria pode sobreviver com kits de iluminação da loja hidropónica. Estes variam de lâmpadas fluorescentes T5 e lâmpadas fluorescentes compactas para painéis de LED específicos feitos para o crescimento vegetativo. Na abordagem comercial, os produtores geralmente usam tecnologia de iluminação similar, mas precisam calcular a necessidade de intensidade de luz, analisando os requisitos da cultura. É importante que o produtor compreenda totalmente a cultura que pretende produzir e trabalhe em retrocesso a partir dos requisitos culturais da cultura.
Até que ponto uma determinada intensidade de nanômetros penetra numa copa de colheita? Qual é a classificação PAR por pé quadrado que uma cultura precisa? Os produtores comerciais também calculam as taxas de evapotranspiração, fotossíntese e necessidades condutivas específicas de cada macro e micronutriente fornecido à cultura em questão. Fatores comerciais de NFT determinam o movimento do ar (entrada, escape, filtração, etc.) com base nesses achados. Por exemplo, culturas que passam por evapotranspiração a uma taxa mais rápida podem exigir um sistema de ventilação diferente com uma classificação CFM (pé cúbico por minuto) mais alta.
Seleção de culturas e consistência na produção de NFT
Como mencionado anteriormente, a maior parte da produção doméstica e comercial de NFT é mais adequada para verduras de folhas verdes, como espinafre, couve, acelga, alface e ervas. As culturas comerciais de pimentas, tomates e outros vegetais intensivos em horticultura ainda são cultivadas em sistemas que se assemelham a instalações da NFT, embora isso geralmente seja um híbrido de diferentes tecnologias, como placas de alta alimentação juntamente com os princípios da NFT. Os produtores devem escolher variedades fáceis e buscar a consistência dentro dos canais da NFT. Cultivo de culturas muito diferentes em termos de requisitos de elementos essenciais com apoio do mesmo reservatório não é recomendado. Por exemplo, os produtores domésticos podem se safar com culturas como manjericão, alface, rúcula e espinafre espalhadas entre diferentes calhas individuais alinhadas com o mesmo reservatório primário, mas veriam resultados fracos cultivando pimentões ao lado de alface de folhas de carvalho.
Por mais tentador que seja reaproveitar, comprar usado e fazer devido ao planear materiais para um sistema NFT, um sistema comercial depende da consistência ao planear a produção. Afaste-se do uso de mesas plásticas e considere encomendar suportes NFT de aço inoxidável de um fornecedor comercial. Use variedades comerciais consistentes de tubos, mangueiras e tubos de emissão. Evite tentar emissores diferentes em vales diferentes ou vales diferentes em suportes diferentes. O objetivo é garantir que todos os materiais fora dos componentes centrais de crescimento, como bombas, reservatórios e equipamentos de teste, sejam universais e adiram a um sistema óbvio. Tenha o mesmo número de tubos alimentadores em cada canal (geralmente dois em uma configuração comercial). Não é o produtor que tem uma mesa de piquenique de plástico com um cano de PVC ao lado de uma calha de chuva ao lado de uma calha comercial da loja local de hidroponia, isso nunca funciona.
Ao considerar a compra de insumos plásticos como calhas, reservatórios e encanamentos, procure fornecedores de hidroponia comercial que tenham kits pré-fabricados disponíveis para capturar e enfatizar os pontos acima. Se comprar esses insumos conforme necessário, os produtores devem assumir noções básicas como grau de plástico, forma, tamanho, ergonomia e funcionalidade. A maioria dos plásticos hidropónicos é considerada de qualidade alimentícia, mas nem todos os produtos alimentícios são tecnicamente adequados para a hidroponia, principalmente para NFT. Plásticos em hidroponia estão constantemente expostos a fertilizantes e outros insumos químicos, radiação UV e outros fatores de stress, e devem ser capazes de manter a rigidez e não ameaçar ou contaminar as plantas cultivadas com eles. Muitos produtores comerciais de NFT usam plásticos de polietileno de alta densidade (HDPE) ou formas alteradas de PVC. Verifique com o fornecedor em questão ao comprar esses insumos, pois muitos canais NFT comercializados em sites como o Alibaba não seriam adequados de acordo com os padrões de produção.
Quando se trata de tamanho e funcionalidade, evite tubos de PVC (a menos que se propaguem), conduítes e calhas de chuva. Não apenas os materiais não são adequados, mas a forma dessas calhas em potencial permite o agrupamento e a distribuição desigual da água. Com um fundo adequado, fundo liso, os produtores obterão uma maior área superficial de filme para as raízes formarem coesão e fibras. Um produtor também deve garantir que a profundidade e a largura corretas da calha sejam selecionadas para a cultura determinada. Uma cultura de folhas verdes como a couve pode exigir uma área cúbica maior para a expansão das raízes, a fim de evitar o entupimento das calhas, enquanto uma cultura de curta duração, como a alface americana, pode se dar bem em um vale mais estreito.
Solução Nutricional: Entrega e devolução
Embora exista uma infinidade de abordagens que o produtor doméstico pode aplicar, muitos produtores comerciais de NFT geralmente aderem a alguns princípios fundamentais relacionados à ingestão e retorno de soluções nutritivas. Os produtores geralmente alojam o tanque de alimentação primário no subsolo, fora do ambiente de crescimento real ou uma combinação de ambos. Isso torna mais fácil manter as temperaturas adequadas do reservatório, que são críticas para a captura e utilização de oxigênio dissolvido no filme de solução nutritiva e oxigênio atmosférico (ar existente ao redor do sistema radicular no canal). Muitos produtores usarão doseadores de entrada de solução, que normalmente contam com bombas peristálticas ou injetores. Esses sistemas de dosagem são configurados com sondas que monitoram continuamente dados cruciais relacionados à temperatura, condutividade elétrica e acidez / alcalinidade. Um flutuador de água doce também é usado para manter um volume consistente de solução total para suprir o número predeterminado de células na série de calhas.
Muitos produtores também dosarão elementos individuais ou agrupamentos de elementos por meio de um sistema de fornecimento de nutrientes. Estes sistemas são adaptáveis e são parcialmente os mesmos dos injetores mencionados acima, mas são geralmente conectados de forma autônoma com outros softwares de sistemas de controlo, que monitoram todos os parâmetros culturais além do conteúdo do reservatório. A solução é normalmente devolvida ao reservatório de alimentação primária através de uma série de tubos de plástico HDPE de uma polegada. A solução reciclada pode ser configurada com sondas adicionais e pré-condensada / corrigida em termos de qualidade de nutrientes e pH antes do retorno, mas muitos optam por isso acontecer no reservatório primário, pois a solução está sendo bombeada continuamente.
Disposição, oxigenação e bombas
Para maximizar a oxigenação num sistema NFT comercial, deve-se ter em mente algumas considerações. O comprimento dos tubos não deve ter mais que 15 metros porque o conteúdo original de oxigénio dissolvido criado no reservatório primário começa a se esgotar e se torna indisponível para as raízes além desse comprimento. Como enfatizado anteriormente, o sistema é crítico para a entrega de oxigénio para a zona de raiz. Raízes respiram oxigénio, levando à libertação transpiracional de água e à ingestão de carbono nos estômatos das folhas. Se o oxigénio dissolvido cair, os processos considerados significativos fora e conectados à zona da raiz começarão a desmoronar.
Muitos produtores domésticos também pensarão em usar uma bomba de ar externa e pedra de ar, mas em uma grande configuração, isso pode se tornar oneroso e logisticamente problemático por causa do layout da tubulação e do consumo de energia. Dado o tamanho dos reservatórios usualmente empregados no espaço comercial, os cálculos de ar geralmente não oferecem difusão igual o suficiente. Muitos agricultores NFT comerciais usam uma forma de oxigenação de desvio ou outra, geralmente válvulas ou bombas adicionais, para tratar adequadamente desse fator limitante. De forma simples, as bombas podem ser alinhadas com as válvulas que liberam novamente a água da tubulação primária de volta ao reservatório. Isso age para acumular oxigénio dissolvido por meio de turbulência e ativamente garante melhor recirculação e difusão do ar no sistema. O produtor acaba com o aumento do teor de oxigênio, aproveitando o oxigénio atmosférico livre disponível através de um respingo. Deve-se também garantir que a bomba selecionada seja de acionamento magnético ou feita com algum outro meio de evitar o calor mecânico. Como o sistema NFT funciona continuamente, a bomba selecionada não deve emitir calor adicional para causar desequilíbrios de temperatura.
O número de plantas que um produtor planea crescer afeta diretamente o tamanho do reservatório e o potencial da bomba. Uma boa regra é permitir um galão de potencial de reservatório para cada cinco células no sistema. Por exemplo, se um agricultor está usando um reservatório de 1.000 litros, eles poderiam se dar bem com o apoio de 5.000 células (plantas). Essa proporção varia de acordo com a cultura e o produtor, um produtor pode exigir mais capacidade de trabalho se as plantas estiverem crescendo mais rapidamente para garantir o funcionamento adequado das sondas de dosagem.
Portanto, é importante monitorar as taxas de crescimento em relação à transpiração e à atividade fotossintética.
Ao medir os níveis de oxigénio, isso pode ser altamente contestado entre os produtores, dependendo de com quem fala. Alguns produtores obtêm um mínimo de 5,0 partes por milhão (ppm) de oxigénio, enquanto outros operadores do sistema, como o aeroponia, reivindicam um ppm de oxigénio entre centenas, se não milhares. Apontar para o máximo de oxigenação possível. Outra regra que eu, pessoalmente, parece ter tido sucesso é basear a oxigenação no total de litros dissolvidos de ar por minuto, mas isso é mais crucial quando se usam bombas de ar externas. Um produtor deve procurar por cerca de um sexto do potencial volumétrico total (relacionado ao tamanho do reservatório em litros) de ar. Por exemplo, se um reservatório for de 1.000 litros, uma bomba de ar externa classificada em 165 litros de ar por minuto será suficiente. Isso permitiria mais de 5,0 ppm de oxigénio dissolvido.
Outras considerações importantes
Os produtores também devem se lembrar da vazão de trabalho por cavado ao avaliar uma bomba e um reservatório. Muitos produtores comerciais operam com uma taxa de fluxo de meio litro por minuto por calha. Isso pode parecer pequeno, mas a intenção é não inundar a calha, mas sim criar um filme fino mínimo para as raízes realizarem a drenagem capilar. Pode-se facilmente determinar o número de cochos e trabalhar para trás em termos de produção de litros necessários por minuto ou litros por hora. Muitos produtores irão quadruplicar essa capacidade e controlar o fluxo de saída através de válvulas em linha para abordar os problemas de altura da cabeça e a altura necessária para a bomba.
Inclinação também é contestada entre os produtores. Dois produtores comerciais contatados para este artigo indicaram diferentes declives, com um recomendando de um a três por cento e outro recomendando de três a cinco por cento. Isso é algo melhor abordado pelo produtor, dado seu ambiente específico. Produtores com vales no lado mais comprido podem optar por correr com um declive superior a 2,5 por cento, enquanto canais mais curtos funcionarão com 1,75-2,0 por cento. Eu costumo correr as inclinações de cocho no meu passatempo em dois por cento, com cada cocho recebendo pouco menos de dois litros por minuto.
Ao projetar o sistema, é crucial manter tudo o mais consistente e minimalista possível. Atenção especial deve ser aplicada aos níveis de oxigénio nos cochos e na solução nutritiva. Os baixos níveis de oxigénio podem ser mitigados por meio de monitoramento e controle precisos de temperatura, humidade, projeto e alinhamento mínimos e inclusão de outros controles apropriados para fatores de crescimento ambientalmente limitadores.
Bons cultivos ;)
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