Скорость ветра является особенно важной, но часто упускаемой из виду переменной в гидропонных культурах. В то время как производители в теплицах будут уделять пристальное внимание общим характеристикам газообмена (сколько воздуха выходит и поступает в теплицу), скорость воздуха вокруг растительного покрова обычно не измеряется и не оптимизируется для максимального роста растений. В этой статье мы поговорим о том, почему скорость воздуха так важна, почему ее нужно измерять вокруг навеса и чего вы должны стремиться достичь в своей гидропонной теплице или в помещении для выращивания.
Воздушный поток вокруг растения полностью изменит окружающую среду. Когда воздух обтекает растение, он уносит кислород и воду и восполняет углекислый газ. Кроме того, движущийся воздух также значительно увеличивает теплопередачу за счет конвекции, эффективно охлаждая растение (это известно как охлаждение на ветру). Без какого-либо движения воздуха растение сразу же насыщает воздух вокруг себя кислородом и водой и истощает его углекислым газом в течение дня, полагаясь исключительно на диффузию через этот истощенный слой, чтобы получить дополнительный углекислый газ. Это сильно ограничит способность растения к фотосинтезу и, как правило, приведет к задержке роста растений и более высокой склонности к грибковым / бактериальным заболеваниям (поскольку рядом с листьями очень высокий слой относительной влажности).
По мере увеличения воздушного потока ускоряется и метаболизм растения. Это будет происходить до тех пор, пока воздействие холодного ветра или механического напряжения из-за движения воздуха не станет слишком сильным. При низких значениях относительной влажности высокая скорость ветра также будет оказывать давление на растение, чтобы значительно увеличить транспирацию воды, поскольку поток сухого воздуха более эффективно лишит растение влаги. По этой причине оптимальная относительная влажность будет, как правило, выше по мере увеличения скорости воздуха в кроне. Часто бывает довольно часто, что для достижения оптимального VPD, который часто требует высоких значений влажности при высоких температурах, необходимо увеличить скорость воздуха вокруг растений, чтобы избежать грибковых проблем.
Скорость воздуха вокруг навеса может быть плохой, даже если характеристики воздухообмена в помещении являются оптимальными. Это потому, что поток воздуха в помещение или из него ничего не говорит о том, как воздух циркулирует в этом помещении. Поскольку воздух – это газ, он будет проходить по путям наименьшего сопротивления и попытается избежать навеса – очень заметного препятствия - если это будет разрешено. По этой причине структуры впуска / выпуска, которые заставляют воздух проходить через навес, и вентиляторы, которые направляют воздух прямо на конструкцию навеса, будут значительно более эффективными для создания надлежащего воздушного потока. Поскольку скорость воздуха вокруг навеса будет довольно низкой (0-1 м / с), невозможно точно измерить эти скорости с помощью обычных вентиляторных анемометров, для получения этих показаний потребуется термоанемометр. Эти устройства позволят вам измерять довольно низкие скорости ветра с точностью +/-0,1 м/с.
Итак, какова оптимальная скорость воздуха, к которой вы должны стремиться в кроне растений? Чем выше скорость воздуха, тем выше будет метаболизм вашего растения и тем большее давление будет испытывать растение, чтобы адаптироваться к этим условиям окружающей среды. В какой-то момент растение не может извлечь выгоду из увеличения скорости полета из-за повышенной транспирации и холодного ветра, вызванного усиленным движением воздуха. Ниже приведены результаты исследования растений томатов с различными значениями индекса площади листьев (LAI) в аэродинамических трубах. Как вы можете видеть, культуры с более низкими значениями LAI, как правило, фотосинтетически более эффективны, вероятно, потому, что эти низкие значения LAI лучше приспособлены к условиям с более высоким потоком воздуха. Тем не менее, это показывает, что существует предел увеличения скорости фотосинтеза на основе воздушного потока.
Для достижения оптимальной скорости фотосинтеза скорость ветра вокруг навеса должна быть не менее 0,3м / с, так как это примерно в тот момент, когда цветущие растения, такие как помидоры, начинают достигать плато фотосинтетической продукции. Более высокая скорость даст мало дополнительных преимуществ при нормальных условиях, хотя стремление к 0,5-0,6 м / с может обеспечить буфер для обеспечения того, чтобы все области кроны были выше критического порога 0,3 / с. Стремитесь к однородному потоку через навес во всей комнате / теплице, как в аэродинамической трубе. Более высокие скорости воздуха могут быть желательны, если проводится обогащение CO2, хотя необходимо позаботиться о том, чтобы относительная влажность была достаточно высокой, чтобы учесть дополнительное охлаждение ветром, которому будут подвергаться растения. Кроме того, стремитесь к тому, чтобы эти условия воздушного потока сохранялись на протяжении всего срока службы растения, поскольку ранняя адаптация к режиму воздушного потока будет иметь тенденцию ограничивать то, чего можно достичь, пытаясь увеличить воздушный поток в более позднее время.