4.3.1 Mbinu ya Mtiririko wa kina (DFT)

Mbinu ya mtiririko wa kina (DFT), pia inajulikana kama mbinu ya maji ya kina, ni kilimo cha mimea kwenye usaidizi unaozunguka au kunyongwa (rafts, paneli, bodi) katika vyombo vilivyojaa ufumbuzi wa virutubisho 10—20 cm (Van Os et al. 2008) (Kielelezo 4.3). Katika AP hii inaweza kuwa hadi cm 30. Kuna aina tofauti za maombi ambazo zinaweza kujulikana hasa kwa kina na kiasi cha suluhisho, na njia za kurudia na oksijeni.

Kielelezo 4.3 Mfano wa mfumo wa DFT na paneli zinazozunguka

Moja ya mifumo rahisi inajumuisha mizinga ya kina ya cm 20—30, ambayo inaweza kujengwa kwa vifaa tofauti na kuzuia maji na filamu za polyethilini. Mizinga ina vifaa vya raft vinavyozunguka (aina kadhaa zinapatikana kutoka kwa wauzaji) ambazo hutumikia kusaidia mimea iliyo juu ya maji huku mizizi ya mimea inapenya maji. Mfumo huu ni wa kuvutia hasa kama unapunguza gharama na usimamizi. Kwa mfano, kuna haja ndogo ya automatisering ya udhibiti na marekebisho ya ufumbuzi wa madini, hasa katika mazao ya muda mfupi kama vile lettuce, ambapo kiasi kikubwa cha ufumbuzi kuwezesha kupatikana tena kwa ufumbuzi wa virutubisho tu mwishoni mwa kila mzunguko, na tu maudhui ya oksijeni yanahitaji kufuatiliwa mara kwa mara. Viwango vya oksijeni vinapaswa kuwa juu ya 4—5 mg LSUP-1/sup; vinginevyo, upungufu wa virutubisho unaweza kuonekana kutokana na mifumo ya mizizi kutumia utendaji mdogo. Mzunguko wa suluhisho kwa kawaida huongeza oksijeni, au mifumo ya Venturi inaweza kuongezwa ambayo huongeza hewa ndani ya mfumo. Hii ni muhimu hasa wakati joto la maji ni kubwa kuliko 23 ˚C, kama vile joto la juu linaweza kuchochea lettuce bolting.

4.3.2 Mbinu ya Film ya Nutrient (NFT)

Mbinu ya NFT hutumiwa kwa kawaida na inaweza kuchukuliwa kama mfumo wa kilimo cha hydroponic, ambapo suluhisho la virutubisho linapita pamoja na huzunguka katika mabwawa yenye safu ya maji ya 1—2 cm (Cooper 1979; Jensen na Collins 1985; Van Os et al. 2008) (Kielelezo 4.4). Kuondolewa kwa suluhisho la virutubisho na ukosefu wa substrate kuwakilisha moja ya faida kuu za mfumo wa NFT. Faida ya ziada ni uwezo wake mkubwa wa automatisering kuokoa juu ya gharama za ajira (kupanda & kuvuna) na fursa ya kusimamia wiani bora wa mimea wakati wa mzunguko wa mazao. Kwa upande mwingine, ukosefu wa substrate na viwango vya chini vya maji hufanya NFT kuwa hatari kwa kushindwa kwa pampu, kutokana na k.m. kuziba au kushindwa katika ugavi wa umeme. Kupungua kwa joto katika suluhisho la virutubisho kunaweza kusababisha matatizo ya mimea ikifuatiwa na magonjwa.

mtini. 4.4 Mfano wa mfumo wa NFT (kushoto) na multilayer NFT kupitia nyimbo, maendeleo na kuuzwa na New Kupanda Systems (NGS), Hispania (kulia)

Maendeleo ya mfumo wa mizizi, sehemu ambayo inabakia kusimamishwa katika hewa juu ya mtiririko wa virutubisho na ambayo inaonekana kwa kuzeeka mapema na kupoteza utendaji, inawakilisha kikwazo kikubwa kama inazuia uzalishaji wa mazao ya muda mrefu (zaidi ya miezi 4—5). Kwa sababu ya kuathiriwa kwa juu na tofauti za joto, mfumo huu haufai kwa mazingira ya kilimo yenye sifa ya viwango vya juu vya mnururisho na halijoto (k.mf. maeneo ya kusini ya beseni la Mediteranea Hata hivyo, kwa kukabiliana na changamoto hizi, chombo cha NFT cha multilayer kimetengenezwa ambacho kinaruhusu mzunguko wa uzalishaji mrefu bila matatizo ya kufunga (NGS). Ni alifanya ya mfululizo wa tabaka zinazohusiana kuwekwa katika cascade, ili hata katika aina ya nguvu ya mizizi ya mimea, kama vile nyanya, ufumbuzi madini bado kupata njia yake ya mizizi kwa kupitisha safu ya mizizi clogged kupitia safu ya chini nafasi nzuri.

4.3.3 Systems Aeroponic

Mbinu ya aeroponic inalenga hasa aina ndogo za maua, na bado haijawahi kutumika sana kutokana na gharama kubwa za uwekezaji na usimamizi. Mimea hutumiwa na paneli za plastiki au kwa polystyrene, iliyopangwa kwa usawa au juu ya vichwa vya kutegemea vya masanduku ya kukua. Paneli hizi zinasaidiwa na muundo uliofanywa na vifaa vya inert (plastiki, chuma kilichopigwa na filamu ya plastiki, bodi za polystyrene), ili kuunda masanduku yaliyofungwa ambapo mfumo wa mizizi iliyosimamishwa unaweza kuendeleza (Mchoro 4.5).

Kielelezo 4.5 Mfano wa mbinu ya aeroponics

Ufumbuzi wa virutubisho hupunjwa moja kwa moja kwenye mizizi, ambayo imesimamishwa kwenye sanduku la hewa, na sprinklers za tuli (sprayers), zimeingizwa kwenye mabomba yaliyowekwa ndani ya moduli ya sanduku. Muda wa dawa ni kutoka 30 hadi 60 s, wakati mzunguko unatofautiana kulingana na kipindi cha kilimo, hatua ya ukuaji wa mimea, aina na wakati wa siku. Mifumo mingine hutumia sahani za vibrating kutengeneza matone micro ya maji ambayo huunda mvuke ambayo hupunguka kwenye mizizi. Leachate hukusanywa chini ya modules za sanduku na zinawasilishwa kwenye tank ya kuhifadhi, kwa kutumia tena.