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持続可能な水耕栽培の総合ガイド

持続可能な水耕栽培の総合ガイド:

水耕栽培は、土壌なしで植物を栽培する方法です。養液栽培システムは、植物が土壌から栄養分を抽出するのではなく、水ベースのソリューションで植物の根に栄養分を供給します。

水耕栽培システムには、パッシブとアクティブの2つの主なタイプがあります。パッシブシステムは、この2つの基本的なものです。これらのシステムは、砂やバーミキュライトなどの成長培地を使用して水分を保持します。セットアップが簡単で、ポータブルで、安価であるため、初心者が使用するのに理想的なシステムです。受動システムの2つのタイプは、芯と排水です。

アクティブシステムはより複雑であり、植物に栄養豊富な溶液を投与するためにポンプと他のデバイスが必要です。いくつかのアクティブなシステムも成長培地を必要としますが、滑らかな砂利のように素早く排出するものを使用します。アクティブなシステムには、水耕栽培、栄養膜技術(NFT)、干潮、回復、非回復ドリップシステム、エアロポニクスが含まれます。

成長する培地のクローズアップ。

成長する培地のクローズアップ。

パッシブ水耕システム

芯システムは、主にそのシンプルさのために、受動システムの中で最も人気があります。芯システムでは、植物は成長トレイの成長培地に置かれます。栽培トレイの下にリザーバーが栄養溶液を保持します。芯は溶液まで伸び、成長する培地に吸い上げられます。芯システムは、種子の発芽や挿し木の発根に最適です。しかし、根が成長する余地が限られているため、成熟した植物をあまりサポートしていません。

排水システムは、より多くのメンテナンスが必要なため、芯システムほど人気が​​ありません。このシステムでは、芯システムのように、植物は貯水池の上の成長トレイに置かれます。ソリューションは、システムに毎日1〜3回注がれます。貯水池に排出され、再利用できます。高度なメンテナンスに加えて、このシステムの主な欠点は、根が排水路を詰まらせる可能性があることです。

フロリダ州オーランドのエプコットにあるアクティブシステムであるNFT水耕システムの例。 sheepguardingllama(flickr)からの写真

フロリダ州オーランドのエプコットにあるアクティブシステムであるNFT水耕システムの例。 sheepguardingllama(flickr)からの写真

アクティブな水耕システム

アクティブなシステムの中で、水耕栽培システムが最も簡単です。サブエアレーションシステムとも呼ばれ、植物を保持するフォームプラットフォームを利用しています。プラットフォームは栄養溶液の上に直接浮かんでいます。エアストーンに接続されたエアポンプは、溶液と植物の根を酸素化します。このシステムは教室で見られ、レタスはこの種のセットアップで非常によく育つ水を好む植物であるため、リーフレタスの栽培に人気があります。

Nutrient Film Techniqueシステムは、古典的な水耕栽培システムです。植物はかごに入れられ、根は成長トレイにぶら下がります。成長トレイの下にあるリザーバーは、チューブを使用して水中ポンプによって成長トレイに送り込まれる栄養溶液を保持します。溶液は根の上を流れ、貯水池に戻ります。ポンプが溶液を植物の根に絶えず押し込み、交換する成長培地がないため、メンテナンスはほとんどありません。このシステムの最大の欠点は、溶液中の酸素不足によるルートダイバックです。ただし、このシステムは大規模な作物をサポートできるため、土壌の質が悪い地域での使用に適しています。

アクティブな水耕システム。水ベースの栄養豊富なソリューションは、成長培地の根の上を流れます。 Sustainableflatbush(flickr)による写真

アクティブな水耕システム。水ベースの栄養豊富なソリューションは、成長培地の根の上を流れます。 Sustainableflatbush(flickr)による写真

Ebb&Flowシステムは、メンテナンスが少ないため、アクティブシステムの中で最も人気があります。このシステムでは、成長する岩や砂利などの成長培地が成長トレイを満たします。トレイは、タイマーにセットされた水中ポンプを備えたリザーバーの上に置かれます。タイマーがポンプをオンにすると、栄養溶液は通常はそれを満たしている成長トレイに送り込まれます。タイマーがポンプをオフにし、溶液が成長トレイからリザーバーに排出されます。成長トレイの溶液が空になるたびに、根は酸素化されます。

回復および非回復ドリップシステム(トップフィードシステムとも呼ばれる)も広く使用されています。タイマーのポンプは、各植物の根元に溶液を滴下するチューブを通して溶液を押します。溶液は成長トレイ内の成長培地を介して排出され、貯水池に回収されるか、植物によって完全に使用されます。回復システムは、ソリューションを再利用するため、より効率的です。ドリップシステムは、さまざまな種類の植物の大規模な成長に使用できます。

Aeroponicsシステムは、成長培地または成長トレイを使用しません。むしろ、植物は容器につり下げられ、根は栄養溶液で定期的に霧にされます。これは、すべての水耕栽培システムの中で最も簡単なハイテクです。ポンプに接続されたタイマーが、根が乾燥するのを防ぐために数分ごとに行われる霧を計ります。 Aeroponicシステムはラボで最も頻繁に使用され、システムのセットアップに費用がかかるため、商業運用で広く使用されていません。 NASAはまた、宇宙で使用するための航空システムの使用実験も行っています。これらのシステムは、植物が水平スペースだけでなく垂直スペースも使用するため、温室スペースの効率的な使用に最適です。

Aerogardenは、航空システムの例です。

Aerogardenは、航空システムの例です。

水耕栽培の長所と短所

エアロポニックやNFTシステムなどの多くの水耕システムは、ポンプ、チューブ、タイマーが必要なため、起動コストが高くなります。アクティブなシステムでは、(ポンプとタイマーの)監視、リサイクルされた栄養溶液のpHテスト、および植物のサポートという形での高度なメンテナンスも必要です。成長する培地を必要とするシステムでは、その培地は通常、各作物の後に交換されます。また、水耕栽培は、従来の土耕作よりも複雑で複雑です。

欠点にもかかわらず、水耕栽培には多くの有用な用途があります。最大の利点は、一般に土壌の質が悪い地域で作物を栽培できることであり、植物は通常の栽培地域(砂漠または極寒の気候)以外で栽培できます。同じサイズの農場では、水耕農場は従来のダート農場よりも多くの作物を生み出します。たとえば、水耕栽培の1エーカーは、ダートファーム(アルキメデス)の3分の1に比べて、1万もの植物を生み出すことができます。これらの数の影響は、特に作物が通常よく成長しない地域での食料生産にとって大きな意味を持ちます。さらに、栄養素が枯渇する土壌がないため、作物の輪作は時代遅れになります。

全体として、水耕栽培には多くの利点があり、地球上および宇宙での私たちの将来の食料生産のために研究および探求され続けています。また、水耕システムにより、アパートの住人や小さな家や庭の住人が自分の野菜を栽培することができます。明らかに、多くの異なる状況や植物のための多くの水耕栽培システムがあり、アプリケーションや家族がニーズに合ったものを見つけるのに十分です。

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