طراحی، ساخت و ارزیابی یک سامانه دوگانه آب/هواکشت

بحران کمبود آب، پیاده‌سازی فناوری های نوین در زمینه افزایش بهره‌وری آب را ضروری می‌سازد و روش‌های آبکشت و هواکشت می توانند جزیی از این فناوری ها باشند. در این پژوهش ابتدا طراحی و ساخت یک سامانه آب/هواکشت با فشار بالا شامل دو واحد مجزا به منظور اجرای آزمایش های تحقیقاتی انجام شد. در این فناوری، ریشه های گیاه در یک آرایش افقی در هوا و در معرض پاشش دورهای محلول غذایی معلق بودند. محلول غذایی تهیه شده بر پایه فرمول هوگلند، توسط یک پمپ دیافراگمی منتقل و پس از عبور از فیلتر، از طریق نازل و در فواصل زمانی مشخصی به ریشه گیاهان پاشیده می شد. تجهیزات دیگری مثل سوئیچ فشار، فشارسنج، شیر تخلیه آب، تایمر قابل برنامه ریزی و انباره دیافراگمی در مدار هیدرولیک سامانه بکار رفت. محلول پاشیده شده به ریشه‌ها در انتهای محفظه جمع و در اثر نیروی ثقلی به مخزن برگشت داده می شد. طراحی طوری بود که همیشه مقداری از محلول در کف مخزن موجود باشد و ریشه‌ها بتوانند از این محلول نیز بهره ببرند. بنابراین این سامانه را می توان به نوعی دوگانه آبکشت/ هواکشت در نظر گرفت. نور لازم نیز از طریق فلوئورسنت تامین می‌شد. نتایج نشان داد که این روش دوگانه به طور معنی داری باعث افزایش رشد برگها و ریشه نسبت به روش سنتی شد. سامانه ساخته شده در این تحقیق بخشی از مسیر استفاده بهتر از آب کشاورزی است و همچنان به بهینه سازی نیاز است. با توجه به روند توسعه کشت عمودی و کشاورزی شهری در دنیا، سامانه های آب/هواکشت می‌توانند نقش قابل توجهی در این زمینه ‌ایفا نمایند.

design, fabrication and evaluation of a hybrid hydro/aeroponic system

the water shortage crisis necessitates the implementation of new technologies to increase water productivity. the aeroponics and hydroponics methods can be part of these technologies. in this study a high pressure aeroponics system including two separate units was designed and constructed for conducting research experiments. in this technology, the roots of the plant were suspended in a horizontal arrangement in the air and subjected to periodic spraying of the nutrient solution. the nutrient solution based on hoagland’s formula was transferred by a diaphragm pump and after passing through the filter, it was sprayed on the roots of the plants through the nozzle at regular intervals. other equipment such as pressure switch, pressure gauge, drain valve, programmable timer, and diaphragm accumulator were used in the hydraulic circuit of the system. the sprayed solution was collected at the end of the chamber and returned to the tank due to the gravity force. the design was such that there is always some solution in the bottom of the tank and the roots can use this solution as well, so this system can be considered as a hybrid type. the results showed that this hybrid method significantly increased leaves and root growth compared to the traditional method. the systems built in this research are part of the path to better use of agricultural water and still need to be optimized. due to the development of vertical farming and urban agriculture in the world, aeroponics systems can play a significant role in this regard.