近年来，由于技术的进步，农业实践迅速发展，导致各种作物的抗病性更好、营养密度更高，整体产量更高。
推动这种生产力提高的最重要农业发展之一是最近室内水培农业系统的广泛普及和商业化。现代室内水培农场的主要组成部分包括室内种植空间、营养液、泵、计时器、人造灯、植物、水，通常还有垂直生长室，植物直接相互串联生长。
与其他种植系统相比，这些系统具有以下几个优势：
- 无需土壤
- 完全控制环境
- 每平方英尺的作物产量增加 5 – 30 倍，尤其是在垂直水培系统中
- 需要的营养和水减少 70 – 95%
- 减少虫害问题
- 对温度敏感的作物的永久生长季节
植物需要生长什么以及如何添加它
植物要生长，需要充足的热量、阳光和来自土壤、空气和水的 18 种营养物质的组合。植物最常用的营养物质是宏量营养素碳、氧、氢、氮、磷和钾。碳是使用最广泛的常量营养素，是光合作用以及纤维素和淀粉形成所必需的。
自农业开始以来，人类一直在通过向土壤中添加肥料来帮助植物生长得更快、更强壮。然而，由于碳、氧和氢主要来自空气，因此通过传统的颗粒和水溶性肥料添加它们可能具有挑战性。因此，增加这些营养物质水平的主要方法是向生长环境中添加气体。
CO2及其种植植物的理想浓度
这些“肥料”气体之一是二氧化碳 （CO2），这是一种重要的温室气体，自然源自火山喷发和野火，以及人为燃烧化石燃料、水泥生产、森林砍伐和生物质燃烧。CO2作为植物的主要碳源，当以理想浓度添加为气体时，会大大促进植物生长。植物、海洋和大陆岩石圈等主要碳汇捕获了过量的 CO2，储存的碳量超过大气中的碳量。仅地球的海洋就捕获了
50 倍的 CO2就像存在于地球大气层中一样。
在工业革命之前，科罗拉多州2大气中的水平约为 280 PPM。然而，由于工业革命的影响，这一比例已经上升到大约 420 PPM。根据最近的研究，全球 CO 的增加2还导致植物生长和植物 CO 的增加2使用率提高 30%。尽管全球变暖的这一方面对植物有利，但与水资源短缺的影响相抵消时，它仍然会导致整体负面的气候结果。
CO2室内生长环境中的控制
在水资源短缺不是问题的室内农场中，CO 的最佳浓度2对于大多数植物物种，理想情况下提高到 1000 PPM 左右。CO2控制对于室内种植环境（例如室内垂直水培农场）特别实用，因为不通风的室内种植环境会耗尽其自然 CO2水平，最终导致作物产量下降。此外，CO2控制最适合室内生长环境，因为 CO2无法逃到户外，因此完全被植物利用。
为了优化室内水培系统中的 CO₂ 富集，精确的质量流量控制器对于精确的气体输送至关重要。Alicat Scientific 的 MC 系列®使种植者能够保持理想的 CO2浓度 — 通常约为 1000 PPM — 通过根据实时环境反馈精确调节气体流量。
Alicat 控制器集成到闭环系统中，确保一致的 CO2水平跨越多个生长区，提高植物生长效率，同时极大限度地减少气体浪费。它们的可扩展性和与自动控制的兼容性使其成为现代水培农业中极大限度地提高产量和可持续性的宝贵工具。