DFT水培系統(tǒng)有哪些最新研究進展
作者: 時間: 2025-11-24
DFT水培系統(tǒng)的最新研究進展
一、營養(yǎng)液循環(huán)與養(yǎng)分管理
連續(xù)三茬栽培（C1/C2/C3）下，營養(yǎng)液中N、P、K濃度持續(xù)下降，Ca、Mg、S上升；由于Ca/Mg/S為二價離子對EC貢獻更大，EC并不能敏感反映NPK的下降，易造成“表觀穩(wěn)定、實質失衡”。NH4+-N在低濃度下吸收更快，C1第13天即耗盡，隨后以NO3--N為主，pH呈“先降后升”。產(chǎn)量方面，定植后21天單株鮮重依次為60.46 g、41.45 g、34.03 g。提出“養(yǎng)分分類管理”：將N/P/K作為快速吸收元素“定量多次補給”，將Mg/S/Ca按標準濃度“隨水補加”，以兼顧水肥效率與離子平衡。同時，單株“生產(chǎn)占液量”由2.08 L（21天）降至1.12 L（63天），提示可通過降低占液量提升系統(tǒng)水肥利用效率，但緩沖能力隨之下降，需同步優(yōu)化供液與補肥策略。
二、根際供氧與系統(tǒng)結構優(yōu)化
面向夏季高溫易缺氧的痛點，比較了浮板法（FS）、支撐浮板法（SFS）、動態(tài)液位法（DSS）與循環(huán)浮板法（CFS）四種DFT結構。結果顯示：四種處理液溫無顯著差異，但根際DO差異顯著，CFS最高、DSS次之、FS最低；良好通氣促進養(yǎng)分吸收，表現(xiàn)為CFS處理的EC下降最快、pH上升最快。根系形態(tài)上，CFS根系細長、植株開展度更大；FS根系短粗且易褐變，夏季高溫下缺氧腐爛風險高。產(chǎn)量方面，春季增氧有利于增產(chǎn)，CFS地上部鮮重最大；夏季高溫脅迫下，缺氧顯著抑制生長，F(xiàn)S顯著低于其他處理。
三、人工光與營養(yǎng)液配方工藝耦合
在LED人工光DFT條件下，系統(tǒng)評估了EC（0.8–1.8 mS/cm）、單株占液量與流速對奶油生菜生長與品質的影響。綜合生物量與品質，EC 1.0–1.2 mS/cm表現(xiàn)最佳；EC升高伴隨硝酸鹽積累增加。該研究為植物工廠的DFT標準化配方與工藝參數(shù)提供了可落地的區(qū)間與方向。
四、智能化控制與工程化裝備
控制范式從“單點控制”轉向“系統(tǒng)協(xié)同”：當開啟補光時，系統(tǒng)會同步提高營養(yǎng)液循環(huán)速度以匹配增強的光合需求，實現(xiàn)1+1>2的協(xié)同效應；借助IoT與AI算法，對pH/EC/液溫/光強進行閉環(huán)調控，并基于模型進行預測性補給與異常預警，顯著提升標準化與可預測性。工程化方面，出現(xiàn)面向大面積自動化的DFT漂浮水培系統(tǒng)：通過移栽/定植/采收/處理輸送線體與轉運叉桿的聯(lián)動，實現(xiàn)緊湊布局、流程簡化、人工少、空間利用率高，適配多場景無土栽培。
文章來源：葉菜俠科技
一、營養(yǎng)液循環(huán)與養(yǎng)分管理
連續(xù)三茬栽培（C1/C2/C3）下，營養(yǎng)液中N、P、K濃度持續(xù)下降，Ca、Mg、S上升；由于Ca/Mg/S為二價離子對EC貢獻更大，EC并不能敏感反映NPK的下降，易造成“表觀穩(wěn)定、實質失衡”。NH4+-N在低濃度下吸收更快，C1第13天即耗盡，隨后以NO3--N為主，pH呈“先降后升”。產(chǎn)量方面，定植后21天單株鮮重依次為60.46 g、41.45 g、34.03 g。提出“養(yǎng)分分類管理”：將N/P/K作為快速吸收元素“定量多次補給”，將Mg/S/Ca按標準濃度“隨水補加”，以兼顧水肥效率與離子平衡。同時，單株“生產(chǎn)占液量”由2.08 L（21天）降至1.12 L（63天），提示可通過降低占液量提升系統(tǒng)水肥利用效率，但緩沖能力隨之下降，需同步優(yōu)化供液與補肥策略。
二、根際供氧與系統(tǒng)結構優(yōu)化
面向夏季高溫易缺氧的痛點，比較了浮板法（FS）、支撐浮板法（SFS）、動態(tài)液位法（DSS）與循環(huán)浮板法（CFS）四種DFT結構。結果顯示：四種處理液溫無顯著差異，但根際DO差異顯著，CFS最高、DSS次之、FS最低；良好通氣促進養(yǎng)分吸收，表現(xiàn)為CFS處理的EC下降最快、pH上升最快。根系形態(tài)上，CFS根系細長、植株開展度更大；FS根系短粗且易褐變，夏季高溫下缺氧腐爛風險高。產(chǎn)量方面，春季增氧有利于增產(chǎn)，CFS地上部鮮重最大；夏季高溫脅迫下，缺氧顯著抑制生長，F(xiàn)S顯著低于其他處理。
三、人工光與營養(yǎng)液配方工藝耦合
在LED人工光DFT條件下，系統(tǒng)評估了EC（0.8–1.8 mS/cm）、單株占液量與流速對奶油生菜生長與品質的影響。綜合生物量與品質，EC 1.0–1.2 mS/cm表現(xiàn)最佳；EC升高伴隨硝酸鹽積累增加。該研究為植物工廠的DFT標準化配方與工藝參數(shù)提供了可落地的區(qū)間與方向。
四、智能化控制與工程化裝備
控制范式從“單點控制”轉向“系統(tǒng)協(xié)同”：當開啟補光時，系統(tǒng)會同步提高營養(yǎng)液循環(huán)速度以匹配增強的光合需求，實現(xiàn)1+1>2的協(xié)同效應；借助IoT與AI算法，對pH/EC/液溫/光強進行閉環(huán)調控，并基于模型進行預測性補給與異常預警，顯著提升標準化與可預測性。工程化方面，出現(xiàn)面向大面積自動化的DFT漂浮水培系統(tǒng)：通過移栽/定植/采收/處理輸送線體與轉運叉桿的聯(lián)動，實現(xiàn)緊湊布局、流程簡化、人工少、空間利用率高，適配多場景無土栽培。
文章來源：葉菜俠科技