無土栽培成長：CEA 的未來無土生長

無土生長（包括水耕法、氣耕法和魚菜共生法）在商業農業中越來越受歡迎，因為它在節約資源的同時還能產生高產量。但和其他農業技術一樣，它也有其利弊。

以下，我們將探討無土種植的優缺點，重點在於其改變農業的潛力，並討論為何活動溝槽式系統可能是大多數農作物的理想選擇。

什麼是無土生長？

在無土生長中，植物的栽培不需要傳統的土壤。取而代之的是，植物生長在營養豐富的溶液、惰性基質或懸浮在空氣中，營養豐富的霧氣直接傳遞到植物根部。這些方法的目的是為植物提供最佳的生長條件，並最大限度地控制植物的營養攝取、水分、光照和環境因素。三種主要的無土栽培技術是

 

• 水耕法:植物生長在以水為主的養分溶液或惰性介質（如珍珠岩、蛭石或椰糠）中。水溶液會循環流動，讓根部持續獲得養分。

 

• 空氣栽培:植物懸浮在空氣中，根部暴露在外，並定期噴灑營養溶液。這種方法可以最大限度地增加氧氣的接觸，並讓養分快速吸收。

 

• 魚菜共生:魚菜共生是水耕法和水產養殖法的混合體，它將魚類和植物放在一起養殖。魚類排泄物為植物提供養分，植物則協助過濾水源，形成一個共生系統。

 

每種系統都有其獨特的優點，並能迎合特定的植物需求。有些方法更適合綠葉植物和草本植物，而有些方法則支援果實植物和蔬菜。

我們採用營養膜技術 (NFT)作為先進無土生長系統的一部分。在我們的 NFT 設定中，植物生長在淺水槽中，一層薄而連續的富含營養的水膜流過根部，提供穩定的營養和氧氣供應。此技術可將養分效率發揮到極致，並促進健康快速的生長，特別是對於較小、生長快速的植物，如綠葉蔬菜和香草。

 

無土生長的優勢

無土生長方法的主要優點是提高效率和可持續性。植物生長在營養豐富的溶液或其他介質中，而不是土壤中，因此可以更有效地控制生長環境。這提供了許多傳統土壤耕作通常無法達到的優點。

首先，無土種植可全年種植。有了氣候控制系統，作物可以不分季節地生長，即使在嚴冬也能提供穩定的產品供應。在冬季嚴寒或天氣極端惡劣的地區，這是一個顯著的優勢，否則全年耕作是不可能的。此外，由於無土栽培系統通常放置在室內或溫室中，因此受到病蟲害的影響較小，減少了對殺蟲劑的需求。

另一大優勢是水的有效利用。在土壤耕作中，水會被土壤吸收並透過蒸發流失，因此很難直接將水輸送到植物根部。但在水耕法等無土耕作系統中，水會直接輸送到植物根部，並在那裡進行循環和再利用，因此可節省高達 90% 的用水量。這使得無土栽培在缺水的地區特別具有吸引力。

 

空間效率與更高產量

無土栽培系統也更節省空間，尤其是與垂直耕作結構或我們的移動水槽系統結合時。這些方法允許垂直或水平堆疊或移動植物，優化了空間的使用。對於土地有限的市區來說，這項功能非常寶貴，可讓新鮮農產品在接近食用地的地方種植，減少運輸成本和廢氣排放。

最後，無土栽培系統可提供更快的植物生長速度和更高的產量。由於植物可獲得源源不絕的養分和水分，因此其生長速度可達土壤中生長速度的兩倍。農民可以根據作物的特定需求自訂營養混合，確保最佳的生長條件。這種精確度在傳統的土壤耕作中根本不可能達到，因為即使在同一片田地中，養分含量也會有很大的差異。

無土生長的缺點

雖然無土栽培的優點令人信服，但也有一些挑戰需要考慮，尤其是對於新使用者而言。入門的第一個障礙是初始成本。由於材料、營養液、幫浦和照明系統的成本，建立一個無土栽培系統，特別是高科技的水耕或氣耕系統，可能會很昂貴。 對於較大型的作業，溫室結構和氣候控制系統也會增加價格。但是，無土栽培系統，例如我們的移動溝渠系統，通常會隨著時間的推移，以更高的產量、更低的水和農藥成本收回成本。

另一個問題是對電力的依賴。許多無土栽培系統使用水泵來循環水和養分，並使用種植燈來模擬自然陽光。這種對電力的依賴不僅會增加成本，也會引起對能源消耗和永續性的疑慮。隨著全球邁向更環保的能源，這個問題可能會減少，但目前對有環保意識的種植者來說，這仍是一個缺點。

操作無土耕作系統所需的技術也比傳統耕作高。在土壤耕作中，地球會自然調節植物生長的某些條件，但在無土耕作系統中，農民需要對植物生物學和系統管理有扎實的瞭解。精確度對於維持正確的 pH 值、養分平衡和水位是非常重要的。這些參數的錯誤可能會導致作物歉收，這意味著持續的監控和調整是成功的必要條件。

 

移動排水溝系統：創新的無土解決方案

無土耕作領域中的一種創新解決方案是移動水槽系統，該系統旨在最大限度地利用空間，並將作物生產的某些方面自動化。在我們的移動水槽系統中，植物被放置在水平懸浮的狹窄水槽或通道中。這些溝槽可沿著軌道移動，以便在植物生長時調整它們之間的間距。

我們的移動式排水槽系統對葉菜和草本植物特別有利，因為它們的生長週期較短，可以隨時間擴大其根系。隨著植物的成熟，排水槽會被移開，讓每株植物有更多的空間擴展並獲得充足的光照。這種移動也讓收穫更有效率，因為排水槽可以移到生長區域的邊緣，讓工人可以輕易接近成熟的植物。

 

MGS 系統在空間和用水方面的靈活性

系統的模組化特性是另一個重要優點。它可以根據可用面積和預算進行定制，以適應各種空間和擴大或縮小。對於都市種植業者和垂直農場而言，我們的移動式排水槽系統讓大小空間都有更大的靈活性。由於排水槽可以移動，因此也有助於作物輪作，並可在收成完成後立即持續騰出空間進行新的種植，從而最大化產量。

就水和養分的使用而言，活動排水溝系統具有很高的效率。水會沿著水槽流動，直接到達根部，最大限度地減少浪費和蒸發。與其他水耕系統一樣，這種設置允許水的再利用和再循環，與傳統方法相比，大大降低了消耗。

無土生長是未來的發展方向嗎？

無土種植為現代農業提供了一個強大的解決方案，尤其是像我們的移動溝渠系統這樣的創新技術更能增強其潛力。雖然存在成本、能源需求和維護等挑戰，但這些挑戰都是可控的，而且隨著技術的不斷進步和可再生能源的普及，這些挑戰預計會逐漸減少。

無土耕種的環境和經濟效益非常顯著：從大幅節約用水到實現全年作物生產，無土耕種滿足了空間稀缺且對新鮮當地農產品需求高的城市地區的需求。像我們的移動水溝系統這樣的創新技術，證明了無土耕作可以同時具有適應性和高效性。

最後，無土種植作為未來的高效農業方法提供了無限的希望。雖然它可能無法完全取代傳統的土壤耕作，但它提供了一種重要的替代方法，可以補充傳統方法的不足，尤其是在空間和資源有限的地區。