Nos últimos anos, um número crescente de escolas estabeleceu laboratórios de hidroponia para apresentar aos alunos o emocionante mundo da ciência da hidroponia e incentivar o pensamento inovador.
Esses laboratórios apresentam equipamentos hidropônicos de ponta e métodos de cultivo exclusivos, tornando-os um componente crucial de educação STEM.
Os alunos podem estudar os efeitos de fatores ambientais como luz, temperatura e umidade no crescimento das plantas usando equipamentos avançados de hidroponia de laboratório para controle ambiental e automação. Isso pode despertar seu interesse em engenharia e operações práticas enquanto desenvolvem suas habilidades práticas e pensamento de design.
Neste artigo, oferecemos sugestões para a realização de pesquisas em laboratórios hidropônicos. Também iremos ajudá-lo a aprofundar sua compreensão dos aspectos relevantes e orientá-lo a encontrar o equipamento hidropônico adequado para o seu laboratório.
Se você ainda não iniciou seu projeto de pesquisa, recomendamos aprender sobre os benefícios técnicos dos sistemas de cultivo hidropônico.
Vantagens Técnicas dos Sistemas de Cultivo Hidropônico
A agricultura moderna adotou os sistemas de cultivo hidropônico como um novo modelo de produção.
Esses sistemas utilizam o fornecimento de solução nutritiva e o cultivo sem solo, eliminando a dependência tradicional do ambiente do solo. Essa abordagem resulta na utilização eficiente de recursos e na produção verde.
Existem várias vantagens técnicas significativas no uso de sistemas de cultivo hidropônico, que incluem:
- O cultivo sem solo é um método de produção ecologicamente correto que elimina os riscos de patógenos e poluição do solo.
- Ele permite um controle preciso sobre as soluções nutritivas, garantindo que as plantas recebam os nutrientes exatos de que precisam para crescer de maneira ideal.
- O ambiente de crescimento da planta, incluindo luz, temperatura, umidade e níveis de CO2, pode ser totalmente regulado para alcançar altos rendimentos e produzir produtos de alta qualidade.
- O plantio em espaço vertical permite uma alta densidade de plantas em uma pequena área, economizando espaço e permitindo uma fácil expansão.
- Reciclar a solução nutritiva reduz o consumo de recursos, diminui os custos de produção e é ecologicamente correto.
- O sistema de controle automático reduz a necessidade de gerenciamento manual e aumenta a eficiência da produção.
- O design modular permite fácil mobilidade e expansão para atender às necessidades de produção de várias escalas.
Para resumir, sistemas de cultivo hidropônico estão se tornando um aspecto importante da produção agrícola moderna devido à sua natureza ecologicamente correta e eficiente em termos de recursos, bem como ao seu alto nível de controle ambiental e automação.
Seu uso generalizado pode melhorar muito as práticas agrícolas tradicionais e promover o crescimento da agricultura moderna.
Sistema de cultivo hidropônico vertical no campus
Nos últimos anos, a hidroponia vertical tem sido amplamente utilizada no ensino e pesquisa em universidades e instituições de pesquisa em diversos países.
Tornou-se uma plataforma importante para cultivar estudantes’ espírito inovador e capacidade prática e também reserva talentos para o desenvolvimento industrial.
A Green Vertical Farm na University of Connecticut, o Future Food Institute na Macquarie University, o Hydroponics Lab na Chiba University, o Future Food Institute na University of Auckland, Nova Zelândia, são apenas alguns exemplos de campi a seguir.
A aplicação de um sistema hidropônico vertical no campus não apenas melhora o nível de pesquisa e treinamento de talentos na agricultura de instalações, mas também fornece uma compreensão mais profunda do desenvolvimento agrícola moderno.
Vamos expandir o laboratório de hidroponia da Universidade de Chiba, no Japão.
Sob a liderança do professor Luna, o laboratório de hidroponia da Universidade de Chiba está impulsionando ativamente a expansão da indústria fabril introduzindo novas espécies por meio de um método econômico e fácil de usar.
Além disso, eles estão explorando incansavelmente técnicas de ponta para garantir uma produção econômica.
As quatro plantas principais para a pesquisa são folhas de perilla, coentro e lótus dourado. Esta pesquisa tem como objetivo explorar novas culturas que potencialmente podem ser usadas para alimentação. Vale a pena notar que o lótus dourado, uma das culturas em estudo, também é altamente nutritivo.
É um desafio cultivar mudas de lótus dourado devido a um longo período de germinação de 3 a 4 semanas, e as sementes geralmente apresentam germinação desigual, o que não é ideal para fábricas de plantas.
Como solução, eles experimentaram estacas e obtiveram mudas uniformes com sucesso em 2 semanas usando a solução nutritiva. O custo do uso de estacas também foi relativamente baixo em comparação com as sementes.
Para estudar melhor o impacto de diferentes valores de EC em soluções nutritivas no crescimento das plantas, os alunos testaram o lótus dourado em cinco diferentes soluções nutritivas com valores de EC variados.
É fundamental notar que o Série de sistemas verticais Auxgrow SG40T possui 4 camadas de implantes que permitem a execução simultânea de múltiplos grupos de pesquisa.
Como um jardim hidropônico é um projeto STEM?
As fábricas de plantas hidropônicas são objeto de pesquisa agrícola, com foco em vários temas, como nutrição e controle ambiental, fisiologia e bioquímica vegetal, instalações e equipamentos, controle de pragas e doenças, operação e manejo e seleção e melhoramento de novas variedades .
Compilamos uma lista de referências que podem ser usadas para explorar o uso do sistema de cultivo hidropônico vertical no estudo da vida vegetal.
As condições de iluminação LED afetam o crescimento e a qualidade da planta
Os conteúdos de pesquisa disponíveis podem ser usados para uma avaliação abrangente da tecnologia da fábrica. Isso inclui o uso de equipamentos de laboratório hidropônico e suporte teórico e técnico para otimizar a eficiência.
- O efeito do comprimento de onda da luz LED no crescimento das plantas.
Selecione diferentes comprimentos de onda de luz (luz vermelha, luz azul, luz branca, etc.) para estudar seus efeitos no crescimento da planta, período de crescimento e rendimento. Obtenha o comprimento de onda de luz mais adequado.
- O efeito da intensidade da luz LED no crescimento das plantas.
Defina diferentes intensidades de luz para estudar seus efeitos na área foliar, taxa fotossintética, acúmulo de matéria seca e rendimento das plantas. Determine a intensidade de luz mais adequada.
- O efeito do tratamento com luz LED na qualidade da planta.
Estude as mudanças nos componentes nutricionais (teor de açúcar, teor de vitamina C, etc.), substâncias aromáticas (componentes do aroma) e componentes funcionais (polifenóis, etc.) de produtos vegetais sob diferentes condições de luz LED. Determine as melhores condições de luz.
- O efeito do tratamento com luz LED nas características fisiológicas da planta.
Estude os efeitos das condições de luz na fotossíntese das plantas, respiração, atividade de enzimas antioxidantes, níveis de hormônios vegetais e outras características fisiológicas. Expor seu mecanismo regulatório no crescimento e desenvolvimento vegetal.
- Os diferentes efeitos de diferentes diodos no crescimento das plantas.
Selecione diferentes tipos de diodos (diodos de luz vermelha, diodos de luz azul e diodos de luz branca, etc.) para estudar seus efeitos no crescimento, qualidade e características fisiológicas das plantas.
- Padrão de consumo de energia da planta sob a luz LED.
Estude os requisitos de luz das plantas no estágio de crescimento inicial, estágio de crescimento intermediário e estágio de frutificação sob luz LED. Determine a duração e a intensidade ideais da luz diária em cada estágio de crescimento para obter um modo de cultivo de alto rendimento e baixo consumo de energia.
- Análise de custo-benefício da luz LED.
Analise e compare o custo de cultivo e o valor de saída de diferentes tratamentos de luz LED para determinar o esquema de luz LED mais econômico.
Melhorando Soluções Hidropônicas de Nutrientes e Absorção de Plantas
Pesquisar os efeitos de diferentes elementos nutritivos e suas concentrações no crescimento das plantas e buscar a formulação ideal da solução nutritiva. Também estudamos o padrão de absorção e utilização de vários elementos nutrientes pelas plantas para melhorar a taxa de utilização dos recursos.
- A influência do tipo e proporção de nutrientes no crescimento das plantas.
Estude os efeitos do tipo e proporção de conteúdo de nutrientes principais, secundários e traços na solução nutritiva no crescimento e período de crescimento da planta. Otimize a composição de nutrientes na solução nutritiva.
- A influência do tipo de carreador na absorção vegetal.
Selecione diferentes tipos de transportadores (calcário, vermiculita, pedra-pomes, etc.) para estudar seus efeitos na absorção pelas plantas e no transporte de nutrientes significativos. Escolha o tipo de transportadora mais adequado.
- A influência do pH na absorção pelas plantas.
Defina diferentes valores de pH da solução nutritiva para estudar seus efeitos na absorção e utilização de vários nutrientes pelas plantas. Determine a faixa de pH mais adequada.
- A influência do valor de CE no crescimento da planta.
Defina diferentes condutividades de solução nutritiva (CE) para estudar seus efeitos no crescimento, rendimento e qualidade da planta. Obtenha a faixa de controle EC mais adequada.
- A influência da concentração de nutrientes no crescimento das plantas.
Defina diferentes gradientes de concentração de solução nutritiva para estudar seus efeitos na área foliar da planta, taxa fotossintética, acúmulo de matéria seca e rendimento. Determine a concentração ótima da solução nutritiva.
- A influência de orgânicos em solução nutritiva no crescimento de plantas.
Adicione diferentes tipos de orgânicos (açúcar, aminoácidos, etc.) para estudar seus efeitos no crescimento das plantas, desenvolvimento e qualidade do produto. Selecione o melhor esquema de adição de fertilizante orgânico.
- A influência da recirculação da solução nutritiva no crescimento das plantas.
Defina o número diferente de tempos de recirculação da solução nutritiva para estudar seus efeitos no crescimento, rendimento e qualidade da planta. Determine a melhor estratégia de recirculação da solução nutritiva.
- A influência do esquema de adubação da solução nutritiva no crescimento e absorção das plantas.
Configure diferentes quantidades e períodos de entrada de solução nutritiva para estudar seus efeitos no período de crescimento da planta e na dinâmica de absorção de diferentes nutrientes.
Controle Ambiental e Otimização de Fábricas de Plantas
Na fábrica de plantas, podemos analisar como fatores ambientais como temperatura, umidade, pH e concentração de CO2 afetam o crescimento da planta.
Ao fazer isso, podemos identificar a faixa de controle ideal e o plano de otimização para cada um desses fatores.
- A influência da temperatura no crescimento das plantas.
Defina diferentes condições de temperatura para estudar seus efeitos no crescimento da planta, período de crescimento, rendimento e qualidade. Determine a estratégia de controle de temperatura mais adequada.
- A influência da humidade relativa no crescimento das plantas.
Defina umidade relativa diferente para estudar seus efeitos no crescimento da planta, condutância estomática, fotossíntese e qualidade do produto. Obtenha a faixa de controle de umidade mais adequada.
- A influência da concentração de dióxido de carbono no crescimento das plantas.
Defina diferentes concentrações de dióxido de carbono para estudar seus efeitos no crescimento das plantas, fotossíntese e acúmulo de matéria seca. Determine a concentração de CO2 mais adequada.
- A influência das condições de ventilação no crescimento das plantas.
Defina diferentes taxas e ciclos de ventilação para estudar seus efeitos na temperatura e umidade na estufa, crescimento da planta e ocorrência de pragas. Determine a estratégia ideal de controle da ventilação.
- O efeito da regulação do período de luz no desenvolvimento da planta.
Trate as plantas com diferentes períodos de luz para estudar seus efeitos no processo de crescimento, crescimento e rendimento da planta. Obtenha o esquema de período de luz do dia mais adequado.
- O mecanismo de interação dos fatores ambientais.
Estude o mecanismo de influência mútua de temperatura, umidade, luz, CO2 e outros fatores ambientais. Analise seu efeito sinérgico na restrição do crescimento das plantas. Fornecer uma base teórica para otimizar o ambiente da fábrica.
- Tecnologia de controle inteligente para o ambiente de fábrica da planta.
Desenvolver tecnologia e equipamentos de monitoramento automático para vários fatores ambientais. Estabelecer um modelo dinâmico de controle dos fatores ambientais. Realize o controle automático inteligente de temperatura, umidade, ventilação, CO2 e outros fatores ambientais.
Fatores de Crescimento Vegetal e Regulação Fisiológica
O objetivo deste estudo é examinar como diferentes fatores de crescimento da planta, incluindo giberelina, ácido abscísico e resistina, afetam os diferentes estágios de crescimento da planta.
O objetivo é entender melhor os mecanismos fisiológicos que regulam o crescimento e desenvolvimento das plantas, com o objetivo final de poder controlá-los.
- A influência de diferentes hormônios vegetais no estágio de germinação das plantas.
Trate sementes ou substratos de mudas com diferentes tipos e concentrações de hormônios vegetais. Estudar seus efeitos na taxa de germinação de sementes, crescimento de plântulas e indicadores fisiológicos. Determine o tipo mais adequado e uma quantidade adicional de hormônios vegetais.
- A influência de hormônios vegetais no crescimento de mudas de plantas.
Trate as mudas com diferentes hormônios vegetais durante a propagação das mudas. Estude seus efeitos no crescimento de mudas, desenvolvimento de raízes e características fotossintéticas. Determine a melhor estratégia de adição de hormônio vegetal.
- A influência de diferentes hormônios vegetais no crescimento e desenvolvimento vegetal.
Pulverize ou irrigue as plantas com diferentes hormônios vegetais em cada estágio de desenvolvimento do crescimento da planta. Estudar seus efeitos na morfologia da planta, características fisiológicas e rendimento. Esclarecer o papel regulador dos hormônios vegetais no crescimento e desenvolvimento.
- A interação entre hormônios vegetais e outros fatores ambientais.
Estudar o mecanismo de interação entre hormônios vegetais e fatores ambientais como luz, temperatura, umidade e nutrientes. Analisar seu efeito sinérgico no crescimento da planta. Fornecer suporte teórico e técnico para o cultivo de culturas.
- O papel dos hormônios vegetais na resistência das plantas ao estresse.
Estude os efeitos dos hormônios vegetais na resistência das plantas à seca, tolerância ao frio, tolerância ao sal e outras resistências ao estresse. Explique seu mecanismo regulador na resistência das plantas ao estresse. Fornecer uma base teórica para melhorar o rendimento e a qualidade.
- O papel regulador dos hormônios vegetais na reprodução vegetal.
Estude os efeitos de diferentes hormônios vegetais na floração, no vingamento e na maturidade das plantas. Esclarecer seu mecanismo regulador em cada estágio de floração e frutificação da planta. Fornecer meios técnicos para melhorar o rendimento e otimizar a qualidade.
- Aplicação de hormônios vegetais em tecnologia de controle integrado.
Estude a aplicação combinada de hormônios vegetais e outras tecnologias de controle, como engenharia genética e controle ambiental. Estabeleça uma estratégia de tecnologia de controle integrado mais precisa e eficiente. Realize uma produção agrícola sustentável de alto rendimento e alta qualidade.
Controle de Pragas e Tecnologia Integrada
Esta pesquisa se concentra na compreensão dos padrões de ocorrência e métodos de controle de pragas e doenças comuns em plantas.
Seu objetivo é desenvolver técnicas eficazes que deixem resíduos mínimos. Por exemplo, estamos estudando formas de controlar o oídio, o oídio epidêmico e a melada.
- Pesquisa e desenvolvimento de tecnologia de monitoramento de pragas e doenças.
Desenvolver tecnologia automatizada para identificação e monitoramento de pragas e doenças. Estabelecer um modelo eficiente de previsão e alerta precoce para pragas e doenças. Fornecer meios técnicos para aplicação e controle científico de pesticidas.
- Tecnologia de controle biológico.
Estude tecnologias de controle biológico, como insetos inimigos naturais, microrganismos antagonistas e resistência a doenças de plantas. Desenvolver produtos de controle biológico ambientalmente amigáveis. Fornecer novos meios para o controle sustentável de pragas e doenças.
- Tecnologia de controle integrado de pragas e doenças.
Estudar o uso combinado de controle químico, controle físico, controle biológico e outras tecnologias. Estabelecer um sistema de tecnologia de controle integrado eficiente e de baixo custo para pragas e doenças.
- Rastreamento de resistência de melhoramento genético.
Por meio de melhoramento assistido por marcadores moleculares e outras tecnologias, desenvolva novas variedades com resistência abrangente a pragas e doenças. Fornecer culturas alimentares resistentes para a produção agrícola.
- Controle de pragas e doenças e segurança alimentar.
Estudar a influência de diferentes tecnologias de controle de pragas e doenças em resíduos de pesticidas e segurança de qualidade em produtos agrícolas. Acompanhar o desenvolvimento sustentável e a segurança alimentar.
Seleção e melhoramento de novas variedades de plantas
É claro que as fábricas de plantas têm mostrado grande potencial no cultivo de vegetais folhosos. No entanto, ainda há muito espaço para exploração e descoberta de novas espécies de plantas que também podem prosperar nessas indústrias inovadoras.
Ao expandir o conhecimento e a pesquisa, podemos abrir ainda mais possibilidades para a produção sustentável e eficiente de alimentos.
Você pode escolher e cultivar novas variedades de plantas resistentes a doenças, de alto rendimento e de alta qualidade com base no ambiente de plantio específico e nas necessidades das fábricas de plantas.
Você também pode melhorar as técnicas de cultivo cruciais, como seleção de sementes, plantio, fertilização, controle de pragas e colheita para aumentar o crescimento das culturas.
- Melhoramento de variedades de alto rendimento e alta qualidade.
Crie novas variedades adequadas para o cultivo em fábrica com alto rendimento, boa qualidade e resistência a doenças/pragas. Melhore o rendimento e a qualidade.
- Melhoramento de curto período de crescimento e variedades de alto rendimento.
Crie novas variedades com curtos períodos de crescimento e altos rendimentos. Melhore a eficiência da produção agrícola e os benefícios econômicos.
- Melhoramento de novas variedades resistentes ao armazenamento e ao transporte.
Crie novas variedades resistentes ao armazenamento e transporte. Estenda a vida útil, reduza a perda e atenda à demanda do mercado.
- Melhoramento de novas variedades com mecanismos nutricionais específicos.
Crie novas variedades que respondem rapidamente a fatores ambientais, como luz, concentração de CO2 e temperatura. Adaptar-se melhor ao ambiente da fábrica da planta.
- Criação de novas variedades resistentes a doenças e pragas.
Crie novas variedades com forte resistência a doenças e pragas. Reduzir o uso de pesticidas, mais seguro e mais ecológico.
- Melhoramento de novas variedades com forte tolerância à intensidade de luz e temperatura.
Produza novas variedades com forte tolerância a altas intensidades de luz e temperaturas. Aumente a adaptabilidade da produção da fábrica da planta.
- Melhoramento de novas variedades com alta eficiência fotossintética.
Crie novas variedades com maior eficiência fotossintética. Utilize a energia luminosa fornecida pelas fábricas de forma mais eficiente e aumente o rendimento.
- Melhoramento de novas variedades com alta eficiência na absorção e utilização de nutrientes.
Crie novas variedades com uma capacidade mais forte de absorver e utilizar os principais nutrientes. Melhorar a produção eficiente de nutrição vegetal.
- Tecnologia de edição de genes para criação de novas variedades.
Use CRISPR e outras tecnologias de edição de genes para criar novas variedades adaptadas ao ambiente da fábrica de plantas. Mais preciso e eficiente.
Construindo uma Plataforma de Pesquisa Hidropônica Inteligente
AUXGROW SG40T é um sistema de cultivo hidropônico vertical totalmente automático de 4 camadas altamente integrado, bem como equipamento avançado para pesquisa de fábrica de plantas hidropônicas.
Adota tecnologia avançada de controle ambiental e uma plataforma de controle programável Tuya APP para cultivar vegetais de forma eficiente e estável.
Ele fornece uma nova plataforma experimental personalizada com uma experiência de pesquisa científica e inspiração incomparável aos métodos tradicionais de plantio.
O ambiente de cultivo em circuito fechado não é afetado por condições externas, o que significa que a temperatura, umidade, luz e CO2 necessários para o crescimento da planta podem ser ajustados e programados.
É muito compacto, com apenas 0,3 metros quadrados de espaço e pequeno volume, tornando-o ideal para uso em laboratórios hidropônicos, salas de aula ou escritórios. Isso cria um espaço valioso para os pesquisadores realizarem experimentos.
A interface de controle para programação visual é amigável e permite o controle preciso de parâmetros complexos sem a necessidade de nenhum conhecimento profissional. Esta ferramenta permite que o Auxgrow SG40T otimize e colete automaticamente big data para processos hidropônicos verticais.
O SG40T possui um design modular e personalizável que permite que seja combinado e expandido de acordo com o espaço do laboratório e os requisitos de pesquisa. É importante notar que este sistema é personalizável.
Se você quiser saber mais sobre a personalização do sistema vertical, consulte os recursos hidropônicos para a agricultura vertical ou entre em contato conosco diretamente para assistência.
Entre em contato com a Auxgrow hoje mesmo
Espera-se que você tenha adquirido conhecimento sobre a utilização do laboratório de hidroponia para pesquisa e compreensão dos vários componentes envolvidos.
Como um recurso educacional valioso, escolas, professores e alunos podem maximizar os benefícios do laboratório para aprimorar sua compreensão da ciência e desenvolver habilidades práticas por meio de experimentação prática.
Confie na Auxgrow na hora de procurar equipamentos hidropônicos para o seu laboratório. Como fornecedor responsável de equipamentos hidropônicos, oferecemos produtos econômicos e duradouros que passam por testes rigorosos.
Nossa gama completa de serviço pós-venda e suporte técnico irá ajudá-lo a realizar facilmente seus projetos de pesquisa e construção de laboratório hidropônico.
Jayes
Como gerente de marketing digital da AUXGROW, Jayes combina paixão por sistemas hidropônicos e experiência em luzes LED de cultivo. Com experiência prática e profundo conhecimento, Jayes guia você pelo mundo do cultivo sustentável.
