4.3 Tipos de Sistemas Hidropônicos de acordo com a Distribuição de Água/Nutrientes
4.3.1 Técnica de fluxo profundo (DFT)
A técnica de fluxo profundo (DFT), também conhecida como técnica de águas profundas, é o cultivo de plantas em suporte flutuante ou suspenso (jangadas, painéis, tábuas) em recipientes preenchidos com solução nutritiva de 10 a 20 cm (Van Os et al. 2008) (Fig. 4.3). Em AP, isso pode ser de até 30 cm. Existem diferentes formas de aplicação que podem ser distinguidas principalmente pela profundidade e volume da solução e pelos métodos de recirculação e oxigenação.
Fig. 4.3 Ilustração de um sistema DFT com painéis flutuantes
Um dos sistemas mais simples compreende tanques de 20 a 30 cm de profundidade, que podem ser construídos com diferentes materiais e impermeabilizados com filmes de polietileno. Os tanques estão equipados com jangadas flutuantes (vários tipos estão disponíveis por fornecedores) que servem para apoiar as plantas acima da água enquanto as raízes das plantas penetram na água. O sistema é particularmente interessante, pois minimiza os custos e a gestão. Por exemplo, há uma necessidade limitada de automação do controle e correção da solução nutritiva, particularmente em culturas de curta duração, como a alface, onde o volume relativamente elevado de solução facilita o reabastecimento da solução nutritiva apenas no final de cada ciclo, e apenas o O teor de oxigénio tem de ser monitorizado periodicamente. Os níveis de oxigénio devem ser superiores a 4—5 mg de LSUP-1/Sup; caso contrário, podem surgir deficiências de nutrientes devido ao baixo desempenho da absorção dos sistemas radiculares. A circulação da solução normalmente adicionará oxigênio, ou sistemas Venturi podem ser adicionados que aumentam drasticamente o ar no sistema. Isto é especialmente importante quando as temperaturas da água são superiores a 23° C, uma vez que tais temperaturas elevadas podem estimular o aparafusamento da alface.
4.3.2 Técnica de Filme Nutriente (NFT)
A técnica NFT é usada onipresente e pode ser considerada o clássico sistema de cultivo hidropônico, onde uma solução nutritiva flui e circula em calhas com uma camada de água de 1—2 cm (Cooper 1979; Jensen e Collins 1985; Van Os et al. 2008) (Fig. 4.4). A recirculação da solução nutritiva e a ausência de substrato representam uma das principais vantagens do sistema NFT. Uma vantagem adicional é o seu grande potencial de automação para economizar custos de mão-de-obra (plantio e colheita) e a oportunidade de gerenciar a densidade ideal da planta durante o ciclo de cultivo. Por outro lado, a falta de substrato e baixos níveis de água torna a NFT vulnerável à falha das bombas, devido, por exemplo, ao entupimento ou a uma falha na fonte de alimentação. Flutuações de temperatura na solução nutritiva podem causar estresse vegetal seguido de doenças.
Fig. 4.4 Ilustração do sistema NFT (à esquerda) e uma calha NFT multicamada, desenvolvida e comercializada pela New Growing Systems (NGS), Espanha (à direita)
O desenvolvimento do sistema radicular, parte do qual permanece suspenso no ar acima do fluxo de nutrientes e que está exposto a um envelhecimento precoce e perda de funcionalidade, representa uma grande restrição, uma vez que impede a produção de culturas de longo ciclo (mais de 4 a 5 meses). Devido à sua elevada susceptibilidade às variações de temperatura, este sistema não é adequado para ambientes de cultivo caracterizados por elevados níveis de irradiação e temperatura (por exemplo, áreas meridionais da bacia mediterrânica). No entanto, em resposta a esses desafios, uma calha NFT multicamada foi projetada que permite ciclos de produção mais longos sem problemas de entupimento (NGS). É feito de uma série de camadas interconectadas colocadas em uma cascata, de modo que mesmo em espécies de plantas fortes de enraizamento, como tomates, a solução de nutrientes ainda vai encontrar seu caminho para as raízes, ignorando a camada entupida por uma camada posicionada mais baixa.
4.3.3 Sistemas aeropônicos
A técnica aeropônica é voltada principalmente para espécies hortícolas menores, e ainda não foi amplamente utilizada devido aos altos custos de investimento e gestão. As plantas são suportadas por painéis de plástico ou por poliestireno, dispostos horizontalmente ou em topos inclinados de caixas de crescimento. Estes painéis são suportados por uma estrutura feita com materiais inertes (plástico, aço revestido com filme plástico, placas de poliestireno), a fim de formar caixas fechadas onde o sistema radicular suspenso pode se desenvolver (Fig. 4.5).
Fig. 4.5 Ilustração da técnica de aeroponia
A solução nutritiva é pulverizada diretamente nas raízes, que são suspensas na caixa no ar, com aspersores estáticos (pulverizadores), inseridos em tubos alojados dentro do módulo da caixa. A duração da pulverização é de 30 a 60 s, enquanto a frequência varia de acordo com o período de cultivo, a fase de crescimento das plantas, a espécie e a hora do dia. Alguns sistemas usam placas vibratórias para criar micro gotículas de água que formam um vapor que se condensa nas raízes. O lixiviado é coletado na parte inferior dos módulos da caixa e transportado para o tanque de armazenamento, para reutilização.