Ebb och flod

För månsonderna, se Gravity Recovery and Interior Laboratory . För den animerade tv-serien, se Ebb och Flo . För Pink Floyd-låten, se The Endless River .

Ebb och flod (även kallad översvämning och avlopp ) är två faser av tidvattnet eller någon liknande rörelse av vatten. Ebben är den utgående fasen, när tidvattnet rinner bort från stranden, och flödet är den inkommande fasen när vattnet stiger igen. Termerna är också vanliga i bildlig användning.

I hydroponics

Ebb och flod är en form av hydrokultur som är känd för sin enkelhet, driftsäkerhet och låga initiala investeringskostnad. Krukor är fyllda med ett inert medium som inte fungerar som jord eller bidrar med näring till växterna utan som förankrar rötterna och fungerar som en tillfällig reserv av vatten och lösningsmedel mineralnäring. Den hydroponiska lösningen svämmar omväxlande över systemet och tillåts ebba ut.

Under detta system en vattentät odlingsbädd (bord), krukor som placeras i bordet kommer att hålla mediet. Mediet kan bestå av material som rotsystemet kan nå den nivå som ebb når. Ett medium kan bestå av lavasten, stenullskuber och fiber. En blandning av dessa olika typer av medium kan absorbera fukten mer jämnt och effektivt. Detta översvämmas periodvis under en kort period (5 till 10 minuter) med en näringslösning som pumpas från en förrådstank. Genom att placera tillförseltanken för näringslösning under den växande bädden kan näringslösningen rinna tillbaka genom gravitationen. Detta hydroponiska odlingssystem kan vara mycket effektivt för växter av alla storlekar beroende på utrymme. Metoden är ineffektiv i sin användning av vatten och växtnäringsreagenser. Rotsjukdomsförekomst och brist på näringsämnen kan uppstå utan upprepad användning av lösningen utan ordentlig syresättning på borden som är översvämmade. Eftersom det är ett "stängt" system kommer den återcirkulerade näringslösningen att kräva övervakning varje gång systemet strömmar tillbaka reservoaren för pH och PPM. Inom växtperioden kan näringslösningen behöva bytas ut. Rotningsmediet kommer att behöva tvättas för att avlägsna rotskräp och ackumulerade fällningar samt sterilisering innan återanvändning.

Funktionsprinciper

Den grundläggande principen för hydrokultur bygger på befruktat och luftat vatten som ger både näring och syre till en växts rotzon . Det involverar ofta relativt sofistikerade mekaniseringsprocesser som kan vara skrämmande för tillfälliga hobbyister. Näringslösningar måste vanligtvis vara under den temperatur vid vilken patogentillväxt kan börja, men ändå inte så svalt att rotaktiviteten undertrycks. Aktiv luftning av gödsellösningen är vanligt, eftersom rotsystem själva tar bort syre, vilket skapar förhållanden som också kan främja patogena bakterier och vattenburna mögelsvampar .

E&F utnyttjar det faktum att lösningen inte lämnas i konstant kontakt med växternas rötter, för att undvika behov av syresättning eller kylning av lösningen. Istället förlitar den sig på egenskaper hos rotfunktionen för att tillhandahålla passiv syresättning på en hög nivå som tenderar att undertrycka patogentillväxt.

Enkelheten bibehålls genom användning av en enkel, tvåriktad väg för lösningen. Vatten rinner in och ut med samma rör. När pumpen har höjt vatten i brickan, kortvarigt nedsänkt rötterna, görs pumpen inaktiv med en omkopplare, vanligtvis en timer, och vattnet rinner tillbaka ner i samma rör. Detta eliminerar behovet av mer än en förseglad koppling och minskar systemets totala komplexitet.

Ebb- och flödessystem kommer på i enlighet med vattenhållningsförmågan hos mediet där rötterna sitter. Mycket vattenkvarhållande media kan kräva vattning endast en gång om dagen, medan andra kräver två till så många som sex översvämningar, med varje "översvämnings"-steg som bara varar några minuter. Tiden det tar att översvämma rötterna är inte en kritisk parameter, vilket innebär att pumpar ofta har måttlig kapacitet och kan vara små för system som upprätthåller inomhusväxter. Detta gör metoden populär bland amatörer och stadsträdgårdsmästare. Tyngdkraften fungerar som avloppspump och luftning åstadkoms genom tunnfilmning och positiv förskjutning av luft när den tvingas ut ur rotzonen av vatten.

Luftning i ebb och översvämningssystem

Luftning av ett ebb och översvämningssystem är en viktig aspekt av dess funktion. Automatisk förskjutning eliminerar luft som har tagits bort av syre från rötterna när vattnet stiger till sitt högsta översvämningsstadium. När pumpen stängs av drar tyngdkraften vattnet nedåt, vilket återexponerar utrymmet runt rötterna för luften.

Den vattenfilm som lämnas runt rötterna under ebb har ett högt förhållande mellan yta och massa, vilket innebär att även när rötterna absorberar syre, underlättar dess höga yta återsyresättning, vilket kan upprätthålla rötterna så länge deras ytor finns kvar. fuktig. Den höga syrehalten i vatten som filmats på detta sätt undertrycker de flesta skadliga livsformer och håller rotzonerna sjukdomsfria. I andra typer av hydroponics måste denna funktion utföras genom att kyla lösningen för att skydda den från pytium , en form av vattenmögel som ansvarar för ett tillstånd som kallas "rotröta", där de yttre cellerna i rötterna dör, blir bruna och slocknar. när den hanteras. Behov av kompletterande syresättning med luftpumpar elimineras också, vilket ökar tillförlitligheten och minskar komplexiteten.

Ebb och flödes hydroponiska system är också tysta, samtidigt som de använder mindre ström än andra hydroponiska system, vilket innebär att de kan användas i miljöer där akustisk signatur och överdriven VVS är stötande, till exempel bostäder eller klassrumsapplikationer där utrymmet är en premie.

Nackdelar med ebb och flodsystem

Ebb och flödessystem är flexibla, med få praktiska nackdelar. Även om den vanligtvis är känd för kompakt odling av växter med mindre växtlighet, har den använts för att odla stora växter, med hinkar i storlek från 1 gallon till 5 gallon, med användning av högvolympumpar som de i stora akvarier , dekorativa fontäner och koi dammar.

Det finns aspekter av dessa system som innebär vissa arbetskraftsinvesteringar i storskaliga tillämpningar. Dessa är i första hand hantering av media mellan användningar, såsom tvätt och sterilisering. Detta kan göras genom att dumpa i brickan och fylla med en steriliseringslösning som väteperoxid eller klorlösning , tillfälligt täppa till avloppet, med handborttagning av rotfragment. Större behållare kräver att mediet överförs till en lämplig yta efter sterilisering för att tillåta avlägsnande av överblivet växtmaterial.

En andra nackdel är att rötterna tenderar att växa ihop, vilket innebär att avlägsnande av skördade eller skadade växter kan vara något problematiskt i växter med välutvecklade rotsystem. Kommersiella grödor som skördas på en gång är något immuna mot oro relaterade till den aspekten av systemet, men i händelse av patogen invasion kan problemet snabbt spridas, eftersom alla rötter delar samma översvämningskälla.

Dessutom använder de flesta ebb och flödessystem en återvinningsbehållare för att översvämma bordet. Under en tidsperiod kan näringslösningens pH-värde fluktuera till ett intervall som är ohälsosamt för växten. Om pH-värdet inte korrigeras kan olika problem uppstå, inklusive men inte begränsat till dåligt näringsupptag och lövkannibalisering. Som namnet antyder sker kannibalisering av löv när växten tar näring från en del av växten och använder dessa näringsämnen i en annan del av växten. Bladkannibalisering visas som gula eller bruna fläckar på bladen.

Under blomman stiger pH ganska mycket varje dag. Det är bäst att justera det första och det sista varje dag. Under blomman ökar också näringsämnen och vattenabsorption, medan rotexsudatet förs tillbaka till reservoaren. Detta gör att ppm ökar markant. Korrekt kontroll kräver rutinkontroll och ersättning med färska näringsämnen ~ 5 dagar för att undvika toxicitet.

Eftersom växten/växterna utfodras flera gånger om dagen räcker det med lägre ppm näringsämnen (600–800). Att trycka på med högre ppm kan göra att växten brinner upp från insidan, särskilt när betydande vattenavdunstning/användning gör att den återstående näringskoncentrationen ökar över 1500 ppm.

Att välja ett medium som lavasten är idealiskt för översvämning och avlopp eftersom det dräneras snabbt, och på grund av sin grova konsistens, fångar det små mängder syre och näringsämnen som håller rotzonen fuktig mellan matningarna. Dessutom, eftersom det dräneras snabbt, kan antalet matningar ökas till ungefär var 45–60:e minut när lamporna tänds, vilket ger explosiv tillväxt. Skulle odlaren välja denna metod, bör näringsämnet ppm hållas under 800, ännu hellre 600.

Dålig dränering, eller ofullständig dränering, kan orsaka ett tillstånd där täta rötter utsätts för stillastående vatten som fångas av rotmassan. Rotröta och svamptillväxt är det vanligaste resultatet av stillastående vatten. Vissa E&F-system är inte lika immuna mot rotröta som ett väldesignat system skulle vara. I bord där plantorna är större än optimalt för systemet kan detta skapa behov av modifieringar som skärmar eller bäddar av medelstort grus för att förhindra stående vatten. Att luta brickan är ett sätt att uppnå bättre dräneringsegenskaper. I hinken E&F kan detta problem hanteras på liknande sätt, vilket säkerställer god dränering genom att använda medium av tillräcklig storlek och säkerställa att dräneringen av behållaren mellan översvämningscyklerna är fullständig.

Väteperoxid tillsätts även i näringslösningar när det finns misstanke om att den anaeroba pytiumrotrötan har börjat föröka sig på rötternas ytor. Syret som frigörs från väteperoxiden är destruktivt för encelliga organismer och administreras i doser som varierar med koncentrationen av peroxiden. Vanligtvis används flera matskedar eller mer av 3,5 % peroxidlösning per gallon vatten. Den tillfälliga ökningen av syrenivån är endast minimalt skadlig för rötter, medan utrotning av den vattenburna mögeln kan öka avkastningen avsevärt eller till och med rädda en grödas livskraft.