Negli ultimi anni, un numero crescente di scuole ha istituito laboratori di coltura idroponica per introdurre gli studenti all'entusiasmante mondo della scienza idroponica e incoraggiare il pensiero innovativo.
Questi laboratori dispongono di attrezzature idroponiche all'avanguardia e metodi di coltivazione unici, che li rendono una componente cruciale di Educazione STEM.
Gli studenti possono studiare gli effetti di fattori ambientali come la luce, la temperatura e l'umidità sulla crescita delle piante utilizzando apparecchiature idroponiche di laboratorio avanzate per il controllo ambientale e l'automazione. Questo può suscitare il loro interesse per l'ingegneria e le operazioni pratiche mentre sviluppano le loro abilità pratiche e il pensiero progettuale.
In questo articolo, ti offriremo suggerimenti per condurre ricerche utilizzando laboratori idroponici. Ti aiuteremo anche ad approfondire la tua comprensione degli aspetti rilevanti e ti guideremo nella ricerca dell'attrezzatura idroponica appropriata per il tuo laboratorio.
Se non hai ancora iniziato il tuo progetto di ricerca, ti consigliamo di conoscere i vantaggi tecnici dei sistemi di coltivazione idroponici.
Vantaggi tecnici dei sistemi di coltivazione idroponici
L'agricoltura moderna ha abbracciato i sistemi di coltivazione idroponici come nuovo modello di produzione.
Questi sistemi utilizzano la fornitura di soluzioni nutritive e la coltivazione fuori suolo, eliminando la tradizionale dipendenza dall'ambiente del suolo. Questo approccio si traduce in un utilizzo efficiente delle risorse e in una produzione verde.
Ci sono diversi vantaggi tecnici significativi nell'utilizzo di sistemi di coltivazione idroponici, che includono:
- La coltivazione fuori suolo è un metodo di produzione rispettoso dell'ambiente che elimina i rischi di agenti patogeni e inquinamento del suolo.
- Consente un controllo preciso sulle soluzioni nutritive, assicurando che le piante ricevano esattamente i nutrienti di cui hanno bisogno per crescere in modo ottimale.
- L'ambiente di crescita della pianta, inclusi luce, temperatura, umidità e livelli di CO2, può essere completamente regolato per ottenere rese elevate e produrre prodotti di alta qualità.
- Piantare in spazi verticali consente un'alta densità di piante in una piccola area, risparmiando spazio e consentendo una facile espansione.
- Il riciclaggio della soluzione nutritiva riduce il consumo di risorse, abbassa i costi di produzione ed è rispettoso dell'ambiente.
- Il sistema di controllo automatico riduce la necessità di gestione manuale e aumenta l'efficienza produttiva.
- Il design modulare consente una facile mobilità ed espansione per soddisfare le esigenze di produzione di varie scale.
Riassumere, sistemi di coltivazione idroponica stanno diventando un aspetto importante della moderna produzione agricola a causa della loro natura rispettosa dell'ambiente e dell'uso efficiente delle risorse, nonché del loro elevato livello di controllo ambientale e automazione.
Il loro uso diffuso può migliorare notevolmente le pratiche agricole tradizionali e promuovere la crescita dell'agricoltura moderna.
Sistema di coltivazione idroponica verticale nel campus
Negli ultimi anni, l'idroponica verticale è stata ampiamente utilizzata nell'insegnamento e nella ricerca nelle università e negli istituti di ricerca di vari paesi.
È diventata una piattaforma importante per coltivare gli studenti’ spirito innovativo e capacità pratica e riserva anche talenti per lo sviluppo industriale.
La Green Vertical Farm dell'Università del Connecticut, il Future Food Institute della Macquarie University, l'Hydroponics Lab della Chiba University, il Future Food Institute dell'Università di Auckland, in Nuova Zelanda, sono solo alcuni esempi di campus da seguire.
L'applicazione di un sistema idroponico verticale nel campus non solo migliora il livello di ricerca e formazione dei talenti nell'agricoltura delle strutture, ma fornisce anche una comprensione più approfondita del moderno sviluppo agricolo.
Espandiamo il laboratorio di coltura idroponica presso l'Università di Chiba in Giappone.
Sotto la guida del professor Luna, il laboratorio di coltura idroponica dell'Università di Chiba sta guidando attivamente l'espansione del settore delle fabbriche di piante introducendo nuove specie attraverso un metodo economico e di facile utilizzo.
Inoltre, stanno esplorando incessantemente tecniche all'avanguardia per garantire una produzione conveniente.
Le quattro piante chiave per la ricerca sono le foglie di perilla, il coriandolo e il loto dorato. Questa ricerca mira a esplorare nuove colture che possono essere potenzialmente utilizzate per il cibo. Vale la pena notare che anche il loto dorato, una delle colture studiate, è molto nutriente.
È difficile coltivare piantine di loto dorato a causa di un lungo periodo di germinazione di 3-4 settimane e i semi spesso subiscono una germinazione irregolare, che non è l'ideale per le fabbriche di piante.
Come soluzione, hanno sperimentato le talee e ottenuto con successo piantine uniformi entro 2 settimane utilizzando la soluzione nutritiva. Anche il costo dell'utilizzo delle talee era relativamente basso rispetto ai semi.
Per studiare ulteriormente l'impatto dei diversi valori di EC nelle soluzioni nutritive sulla crescita delle piante, gli studenti hanno testato il loto dorato in cinque diverse soluzioni nutritive con diversi valori di EC.
È fondamentale notare che il Serie di sistemi verticali Auxgrow SG40T possiede 4 strati implantari che consentono l'esecuzione simultanea di più gruppi di ricerca.
In che modo un giardino idroponico è un progetto STEM?
Le fabbriche di piante idroponiche sono oggetto di ricerca agricola, con particolare attenzione a vari temi come la nutrizione e il controllo ambientale, la fisiologia e la biochimica delle piante, le strutture e le attrezzature, il controllo dei parassiti e delle malattie, il funzionamento e la gestione e la selezione e l'allevamento di nuove varietà .
Abbiamo compilato un elenco di riferimenti che possono essere utilizzati per esplorare l'utilizzo del sistema di coltivazione idroponica verticale nello studio della vita delle piante.
Le condizioni di illuminazione a LED influenzano la crescita e la qualità delle piante
I contenuti di ricerca disponibili possono essere utilizzati per una valutazione completa della tecnologia delle fabbriche di piante. Ciò include l'uso di apparecchiature di laboratorio idroponiche e supporto teorico e tecnico per ottimizzare l'efficienza.
- L'effetto della lunghezza d'onda della luce LED sulla crescita delle piante.
Seleziona diverse lunghezze d'onda della luce (luce rossa, luce blu, luce bianca, ecc.) per studiarne gli effetti sulla crescita delle piante, il periodo di crescita e la resa. Ottenere la lunghezza d'onda della luce più adatta.
- L'effetto dell'intensità della luce LED sulla crescita delle piante.
Imposta diverse intensità di luce per studiarne gli effetti su superficie fogliare, velocità fotosintetica, accumulo di sostanza secca e resa delle piante. Determinare l'intensità della luce più adatta.
- L'effetto del trattamento con luce LED sulla qualità delle piante.
Studia i cambiamenti nei componenti nutrizionali (contenuto di zucchero, contenuto di vitamina C, ecc.), sostanze aromatiche (componenti aromatici) e componenti funzionali (polifenoli, ecc.) dei prodotti vegetali in diverse condizioni di luce LED. Determina le migliori condizioni di luce.
- L'effetto del trattamento con luce LED sulle caratteristiche fisiologiche della pianta.
Studia gli effetti delle condizioni di luce sulla fotosintesi delle piante, la respirazione, l'attività degli enzimi antiossidanti, i livelli degli ormoni vegetali e altre caratteristiche fisiologiche. Esporre il suo meccanismo di regolamentazione sulla crescita e lo sviluppo delle piante.
- I diversi effetti di diversi diodi sulla crescita delle piante.
Selezionare diversi tipi di diodi (diodi a luce rossa, diodi a luce blu e diodi a luce bianca, ecc.) per studiarne gli effetti sulla crescita, sulla qualità e sulle caratteristiche fisiologiche delle piante.
- Modello di consumo energetico dell'impianto sotto la luce LED.
Studia i requisiti di luce delle piante nella fase di crescita iniziale, nella fase di crescita media e nella fase di fruttificazione sotto la luce LED. Determina la durata e l'intensità della luce giornaliera ottimale in ogni fase di crescita per ottenere una modalità di coltivazione ad alto rendimento e basso consumo energetico.
- Analisi costi-benefici della luce LED.
Analizza e confronta il costo di coltivazione e il valore di produzione di diversi trattamenti di illuminazione a LED per determinare lo schema di illuminazione a LED più conveniente.
Migliorare le soluzioni nutritive idroponiche e l'assorbimento delle piante
Ricercare gli effetti di diversi elementi nutritivi e le loro concentrazioni sulla crescita delle piante e cercare la formulazione ideale della soluzione nutritiva. Studiamo anche il modello di assorbimento e utilizzo di vari elementi nutritivi da parte delle piante per migliorare il tasso di utilizzo delle risorse.
- L'influenza del tipo e della proporzione dei nutrienti sulla crescita delle piante.
Studiare gli effetti del rapporto tipo e contenuto di nutrienti principali, minori e traccia nella soluzione nutritiva sulla crescita delle piante e sul periodo di crescita. Ottimizza la composizione dei nutrienti nella soluzione nutritiva.
- L'influenza del tipo di vettore sull'assorbimento delle piante.
Selezionare diversi tipi di vettori (calcare, vermiculite, pomice, ecc.) per studiare i loro effetti sull'assorbimento delle piante e sul trasporto di nutrienti significativi. Scegli il tipo di corriere più adatto.
- L'influenza del pH sull'assorbimento delle piante.
Impostare diversi valori di pH della soluzione nutritiva per studiarne gli effetti sull'assorbimento delle piante e sull'utilizzo di vari nutrienti. Determinare l'intervallo di pH più adatto.
- L'influenza del valore EC sulla crescita delle piante.
Impostare diverse conducibilità della soluzione nutritiva (EC) per studiarne gli effetti sulla crescita, la resa e la qualità delle piante. Ottenere l'intervallo di controllo EC più adatto.
- L'influenza della concentrazione di nutrienti sulla crescita delle piante.
Impostare diversi gradienti di concentrazione della soluzione nutritiva per studiarne gli effetti sull'area delle foglie delle piante, sul tasso fotosintetico, sull'accumulo di sostanza secca e sulla resa. Determinare la concentrazione ottimale della soluzione nutritiva.
- L'influenza delle sostanze organiche nella soluzione nutritiva sulla crescita delle piante.
Aggiungi diversi tipi di sostanze organiche (zucchero, amminoacidi, ecc.) per studiarne gli effetti sulla crescita delle piante, sullo sviluppo e sulla qualità del prodotto. Seleziona il miglior schema di aggiunta di fertilizzanti organici.
- L'influenza del ricircolo della soluzione nutritiva sulla crescita delle piante.
Impostare il diverso numero di tempi di ricircolo della soluzione nutritiva per studiarne gli effetti sulla crescita, la resa e la qualità delle piante. Determinare la migliore strategia di ricircolo della soluzione nutritiva.
- L'influenza dello schema di fertilizzazione della soluzione nutritiva sulla crescita e sull'assorbimento delle piante.
Imposta diverse quantità e periodi di input della soluzione nutritiva per studiarne gli effetti sul periodo di crescita delle piante e le dinamiche di assorbimento dei diversi nutrienti.
Controllo ambientale e ottimizzazione delle fabbriche di piante
Nella fabbrica delle piante, possiamo analizzare in che modo fattori ambientali come temperatura, umidità, pH e concentrazione di CO2 influiscono sulla crescita delle piante.
In questo modo, possiamo identificare l'intervallo di controllo ottimale e il piano di ottimizzazione per ciascuno di questi fattori.
- L'influenza della temperatura sulla crescita delle piante.
Imposta diverse condizioni di temperatura per studiarne gli effetti sulla crescita delle piante, il periodo di crescita, la resa e la qualità. Determinare la strategia di controllo della temperatura più adatta.
- L'influenza dell'umidità relativa sulla crescita delle piante.
Imposta diverse umidità relative per studiarne gli effetti sulla crescita delle piante, sulla conduttanza stomatica, sulla fotosintesi e sulla qualità del prodotto. Ottenere l'intervallo di controllo dell'umidità più adatto.
- L'influenza della concentrazione di anidride carbonica sulla crescita delle piante.
Imposta diverse concentrazioni di anidride carbonica per studiarne gli effetti sulla crescita delle piante, la fotosintesi e l'accumulo di sostanza secca. Determinare la concentrazione di CO2 più adatta.
- L'influenza delle condizioni di ventilazione sulla crescita delle piante.
Impostare diverse velocità e cicli di ventilazione per studiarne gli effetti su temperatura e umidità nella serra, crescita delle piante e presenza di parassiti. Determinare la strategia ottimale di controllo della ventilazione.
- L'effetto della regolazione del periodo di luce del giorno sullo sviluppo delle piante.
Tratta le piante con diversi periodi di luce per studiare i loro effetti sul processo di crescita delle piante, sulla crescita e sulla resa. Ottenere lo schema del periodo di luce diurna più adatto.
- Il meccanismo di interazione dei fattori ambientali.
Studia il meccanismo di influenza reciproca di temperatura, umidità, luce, CO2 e altri fattori ambientali. Analizzare il loro effetto sinergico sulla limitazione della crescita delle piante. Fornire una base teorica per l'ottimizzazione dell'ambiente di fabbrica dell'impianto.
- Tecnologia di controllo intelligente per l'ambiente di fabbrica dell'impianto.
Sviluppare tecnologie e apparecchiature di monitoraggio automatico per vari fattori ambientali. Stabilire un modello di controllo dinamico dei fattori ambientali. Realizza un controllo automatico intelligente di temperatura, umidità, ventilazione, CO2 e altri fattori ambientali.
Fattori di crescita delle piante e regolazione fisiologica
Lo scopo di questo studio è esaminare come diversi fattori di crescita delle piante, tra cui gibberellina, acido abscissico e resistina, influenzano le diverse fasi della crescita delle piante.
L'obiettivo è comprendere meglio i meccanismi fisiologici che regolano la crescita e lo sviluppo delle piante, con il fine ultimo di poterle controllare.
- L'influenza di diversi ormoni vegetali sulla fase di germinazione delle piante.
Tratta i semi o i substrati delle piantine con diversi tipi e concentrazioni di ormoni vegetali. Studia i loro effetti sul tasso di germinazione dei semi, sulla crescita delle piantine e sugli indicatori fisiologici. Determina il tipo più adatto e una quantità aggiuntiva di ormoni vegetali.
- L'influenza degli ormoni vegetali sulla crescita delle piantine delle piante.
Tratta le piantine con diversi ormoni vegetali durante la propagazione delle piantine. Studia i loro effetti sulla crescita delle piantine, sullo sviluppo delle radici e sulle caratteristiche fotosintetiche. Determina la migliore strategia di aggiunta di ormoni vegetali.
- L'influenza di diversi ormoni vegetali sulla crescita e lo sviluppo delle piante.
Spruzza o irriga le piante con diversi ormoni vegetali in ogni fase di sviluppo della crescita delle piante. Studia i loro effetti sulla morfologia delle piante, sulle caratteristiche fisiologiche e sulla resa. Chiarire il ruolo regolatore degli ormoni vegetali nella crescita e nello sviluppo.
- L'interazione tra ormoni vegetali e altri fattori ambientali.
Studia il meccanismo di interazione tra ormoni vegetali e fattori ambientali come luce, temperatura, umidità e nutrienti. Analizzare il loro effetto sinergico sulla crescita delle piante. Fornire supporto teorico e tecnico per la coltivazione delle colture.
- Il ruolo degli ormoni vegetali nella resistenza allo stress delle piante.
Studia gli effetti degli ormoni vegetali sulla resistenza delle piante alla siccità, alla tolleranza al freddo, alla tolleranza al sale e ad altre resistenze allo stress. Spiegare il loro meccanismo regolatore nella resistenza allo stress delle piante. Fornire una base teorica per migliorare la resa e la qualità.
- Il ruolo regolatore degli ormoni vegetali nella riproduzione delle piante.
Studia gli effetti di diversi ormoni vegetali sulla fioritura delle piante, sull'allegagione e sulla maturità. Chiarire il loro meccanismo di regolazione in ogni fase della fioritura delle piante e dell'allegagione. Fornire mezzi tecnici per migliorare la resa e ottimizzare la qualità.
- Applicazione degli ormoni vegetali nella tecnologia di controllo integrato.
Studia l'applicazione combinata di ormoni vegetali e altre tecnologie di controllo come l'ingegneria genetica e il controllo ambientale. Stabilire una strategia di tecnologia di controllo integrata più precisa ed efficiente. Realizzare una produzione agricola sostenibile ad alto rendimento e di alta qualità.
Disinfestazione e tecnologia integrata
Questa ricerca si concentra sulla comprensione dei modelli di occorrenza e dei metodi di controllo dei parassiti e delle malattie comuni nelle piante.
Il suo scopo è quello di sviluppare tecniche efficaci che lascino residui minimi. Ad esempio, stiamo studiando modi per controllare l'oidio, l'oidio epidemico e la malattia della melata.
- Ricerca e sviluppo di tecnologie per il monitoraggio di parassiti e malattie.
Sviluppare una tecnologia automatizzata per l'identificazione e il monitoraggio di parassiti e malattie. Stabilire un modello efficiente di previsione e allerta precoce per parassiti e malattie. Fornire mezzi tecnici per l'applicazione e il controllo scientifici dei pesticidi.
- Tecnologia di controllo biologico.
Studia le tecnologie di controllo biologico come gli insetti nemici naturali, i microrganismi antagonisti e la resistenza alle malattie delle piante. Sviluppare prodotti di controllo biologico rispettosi dell'ambiente. Fornire nuovi mezzi per il controllo sostenibile dei parassiti e delle malattie.
- Tecnologia di controllo integrata per parassiti e malattie.
Studiare l'uso combinato di controllo chimico, controllo fisico, controllo biologico e altre tecnologie. Stabilire un sistema tecnologico di controllo integrato a basso costo ed efficiente per parassiti e malattie.
- Screening della resistenza genetica all'allevamento.
Attraverso l'ibridazione assistita da marcatori molecolari e altre tecnologie, sviluppare nuove varietà con una resistenza completa a parassiti e malattie. Fornire colture alimentari resistenti per la produzione agricola.
- Controllo dei parassiti e delle malattie e sicurezza alimentare.
Studiare l'influenza di diverse tecnologie di controllo dei parassiti e delle malattie sui residui di pesticidi e sulla sicurezza della qualità nei prodotti agricoli. Accompagna lo sviluppo sostenibile e la sicurezza alimentare.
Selezione e allevamento di nuove varietà vegetali
È chiaro che le fabbriche di piante hanno mostrato un grande potenziale nella coltivazione di ortaggi a foglia. Tuttavia, c'è ancora molto spazio per l'esplorazione e la scoperta di nuove specie di piante che possono prosperare anche in queste industrie innovative.
Ampliando la conoscenza e la ricerca, possiamo sbloccare ancora più possibilità per una produzione alimentare sostenibile ed efficiente.
Puoi scegliere e coltivare nuove varietà di piante resistenti alle malattie, ad alto rendimento e di alta qualità in base all'ambiente di impianto specifico e alle esigenze delle fabbriche di piante.
Puoi anche migliorare tecniche di coltivazione cruciali come la selezione dei semi, la semina, la fertilizzazione, il controllo dei parassiti e la raccolta per migliorare la crescita delle colture.
- Allevamento di varietà ad alto rendimento e di alta qualità.
Crea nuove varietà adatte alla coltivazione in fabbrica di piante con resa elevata, buona qualità e resistenza a malattie/parassiti. Migliora la resa e la qualità.
- Ibridazione di varietà a breve periodo di crescita e ad alto rendimento.
Crea nuove varietà con periodi di crescita brevi e rese elevate. Migliorare l'efficienza della produzione agricola e i vantaggi economici.
- Ibridazione di nuove varietà resistenti allo stoccaggio e al trasporto.
Crea nuove varietà resistenti allo stoccaggio e al trasporto. Prolunga la durata di conservazione, riduci le perdite e soddisfa la domanda del mercato.
- Ibridazione di nuove varietà con specifici meccanismi nutrizionali.
Crea nuove varietà che rispondano rapidamente a fattori ambientali come luce, concentrazione di CO2 e temperatura. Adattarsi meglio all'ambiente di fabbrica dell'impianto.
- Selezione di nuove varietà resistenti alle malattie e ai parassiti.
Alleva nuove varietà con una forte resistenza a malattie e parassiti. Ridurre l'uso di pesticidi, più sicuro e più rispettoso dell'ambiente.
- Ibridazione di nuove varietà con forte tolleranza all'intensità della luce e alla temperatura.
Crea nuove varietà con una forte tolleranza a intensità di luce e temperature più elevate. Migliorare l'adattabilità della produzione in fabbrica.
- Ibridazione di nuove varietà ad alta efficienza fotosintetica.
Crea nuove varietà con maggiore efficienza fotosintetica. Utilizza l'energia luminosa fornita dalle fabbriche di piante in modo più efficiente e aumenta la resa.
- Ibridazione di nuove varietà con elevata efficienza nell'assorbimento e nell'utilizzo dei nutrienti.
Crea nuove varietà con una maggiore capacità di assorbire e utilizzare i principali nutrienti. Migliorare la produzione efficiente di nutrizione delle piante.
- Tecnologia di editing genetico per il miglioramento genetico di nuove varietà.
Usa CRISPR e altre tecnologie di modifica genetica per allevare nuove varietà adattate all'ambiente della fabbrica vegetale. Più preciso ed efficiente.
Costruire una piattaforma di ricerca idroponica intelligente
AUXGROW SG40T è un sistema di coltivazione idroponica verticale completamente automatico a 4 strati altamente integrato, nonché attrezzature avanzate per la ricerca in fabbrica di piante idroponiche.
Adotta una tecnologia avanzata di controllo ambientale e una piattaforma di controllo programmabile Tuya APP per coltivare verdure in modo efficiente e stabile.
Fornisce una nuovissima piattaforma sperimentale personalizzata con un'esperienza di ricerca scientifica e ispirazione che è incomparabile ai metodi di semina tradizionali.
L'ambiente di coltivazione a ciclo chiuso non è influenzato dalle condizioni esterne, il che significa che la temperatura, l'umidità, la luce e la CO2 necessarie per la crescita delle piante possono essere regolate e programmate.
È molto compatto, con solo 0,3 metri quadrati di spazio e un piccolo volume, che lo rende ideale per l'uso in laboratori idroponici, aule o uffici. Questo crea uno spazio prezioso per i ricercatori per condurre esperimenti.
L'interfaccia di controllo per la programmazione visiva è facile da usare e consente un controllo preciso di parametri complessi senza richiedere alcuna competenza professionale. Questo strumento consente ad Auxgrow SG40T di ottimizzare e raccogliere automaticamente i big data per i processi idroponici verticali.
L'SG40T ha un design modulare e personalizzabile che gli consente di essere combinato e ampliato secondo lo spazio del laboratorio e le esigenze di ricerca. È importante notare che questo sistema è personalizzabile.
Se vuoi saperne di più sulla personalizzazione del sistema verticale, fai riferimento a le risorse idroponiche per l'agricoltura verticale O contattaci direttamente per assistenza.
Contatta Auxgrow oggi stesso
Si spera che tu abbia acquisito conoscenze sull'utilizzo del laboratorio idroponico per la ricerca e comprenda i vari componenti coinvolti.
Come preziosa risorsa educativa, scuole, insegnanti e studenti possono massimizzare i vantaggi del laboratorio per migliorare la loro comprensione della scienza e sviluppare abilità pratiche attraverso la sperimentazione pratica.
Affidati ad Auxgrow quando cerchi attrezzature idroponiche per il tuo laboratorio. In qualità di fornitore responsabile di attrezzature per la coltura idroponica, offriamo prodotti convenienti e di lunga durata che vengono sottoposti a test rigorosi.
La nostra gamma completa di assistenza post-vendita e supporto tecnico ti aiuterà a realizzare facilmente i tuoi progetti di ricerca e costruzione di laboratori idroponici.
Jayes
In qualità di responsabile del marketing digitale presso AUXGROW, Jayes unisce la passione per i sistemi idroponici e l'esperienza nelle luci di coltivazione a LED. Con esperienza pratica e profonda comprensione, Jayes ti guida attraverso il mondo della coltivazione sostenibile.
