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DFT水培系統的最新研究進展

一、營養液循環與養分管理

連續三茬栽培（C1/C2/C3）下，營養液中N、P、K濃度持續下降，Ca、Mg、S上升；由于Ca/Mg/S為二價離子對EC貢獻更大，EC并不能敏感反映NPK的下降，易造成“表觀穩定、實質失衡”。NH4+-N在低濃度下吸收更快，C1第13天即耗盡，隨后以NO3--N為主，pH呈“先降后升”。產量方面，定植后21天單株鮮重依次為60.46 g、41.45 g、34.03 g。提出“養分分類管理”：將N/P/K作為快速吸收元素“定量多次補給”，將Mg/S/Ca按標準濃度“隨水補加”，以兼顧水肥效率與離子平衡。同時，單株“生產占液量”由2.08 L（21天）降至1.12 L（63天），提示可通過降低占液量提升系統水肥利用效率，但緩沖能力隨之下降，需同步優化供液與補肥策略。



二、根際供氧與系統結構優化

面向夏季高溫易缺氧的痛點，比較了浮板法（FS）、支撐浮板法（SFS）、動態液位法（DSS）與循環浮板法（CFS）四種DFT結構。結果顯示：四種處理液溫無顯著差異，但根際DO差異顯著，CFS最高、DSS次之、FS最低；良好通氣促進養分吸收，表現為CFS處理的EC下降最快、pH上升最快。根系形態上，CFS根系細長、植株開展度更大；FS根系短粗且易褐變，夏季高溫下缺氧腐爛風險高。產量方面，春季增氧有利于增產，CFS地上部鮮重最大；夏季高溫脅迫下，缺氧顯著抑制生長，FS顯著低于其他處理。

三、人工光與營養液配方工藝耦合

在LED人工光DFT條件下，系統評估了EC（0.8–1.8 mS/cm）、單株占液量與流速對奶油生菜生長與品質的影響。綜合生物量與品質，EC 1.0–1.2 mS/cm表現最佳；EC升高伴隨硝酸鹽積累增加。該研究為植物工廠的DFT標準化配方與工藝參數提供了可落地的區間與方向。

四、智能化控制與工程化裝備

控制范式從“單點控制”轉向“系統協同”：當開啟補光時，系統會同步提高營養液循環速度以匹配增強的光合需求，實現1+1>2的協同效應；借助IoT與AI算法，對pH/EC/液溫/光強進行閉環調控，并基于模型進行預測性補給與異常預警，顯著提升標準化與可預測性。工程化方面，出現面向大面積自動化的DFT漂浮水培系統：通過移栽/定植/采收/處理輸送線體與轉運叉桿的聯動，實現緊湊布局、流程簡化、人工少、空間利用率高，適配多場景無土栽培。

文章來源：葉菜俠科技