[Abstrakt] I øjeblikket vedtager hjemmeplantningsenheder normalt et integreret design, hvilket medfører en masse besvær ved bevægelse og lastning og losning. Baseret på egenskaberne ved bybeboernes boligareal og designmålet for familieplanteproduktion, foreslår denne artikel en ny type præfabrikeret familieplantningsenhedsdesign. Enheden består af fire dele: et støttesystem, et dyrkningssystem, et vand- og gødningssystem og et lystilskudssystem (for det meste LED-vokselys). Det har et lille fodaftryk, høj pladsudnyttelse, ny struktur, bekvem demontering og montering, lav pris og stærk gennemførlighed. Det kan opfylde bybeboernes behov om salat til selleri, hurtige grøntsager, nærende kål og begonia fimbristipula. Efter småskala modifikation kan den også bruges til plantevidenskabelig eksperimentforskning

Overordnet design af dyrkningsudstyr

Designprincipper

Den præfabrikerede dyrkningsanordning er hovedsageligt orienteret til byboere. Holdet undersøgte fuldt ud karakteristikaene ved bybeboernes boligareal. Arealet er lille og pladsudnyttelsesgraden høj; strukturen er ny og smuk; det er praktisk at adskille og samle, enkelt og let at lære; det har lave omkostninger og stærk gennemførlighed. Disse fire principper løber gennem hele designprocessen, og stræber efter at nå det ultimative mål om at harmonere med hjemmets miljø, smuk og anstændig struktur samt økonomisk og praktisk brugsværdi.

Materialer, der skal bruges

Støtterammen købes fra markedets flerlagshyldeprodukt, 1,5 m lang, 0,6 m bred og 2,0 m høj. Materialet er stål, sprøjtet og rustbeskyttet, og støtterammens fire hjørner er svejset med bremseuniversalhjul; ribbepladen er valgt til at forstærke støtterammelagpladen som er lavet af 2 mm tyk stålplade med spray-plast antirustbehandling, to stykker pr. lag. Dyrkningstruget er lavet af hydroponisk kvadratrør af PVC med åbent låg, 10 cm×10 cm. Materialet er hård PVC-plade, med en tykkelse på 2,4 mm. Diameteren af ​​dyrkningshuller er 5 cm, og afstanden mellem dyrkningshuller er 10 cm. Næringsopløsningstanken eller vandtanken er lavet af en plastikboks med en vægtykkelse på 7 mm, med en længde på 120 cm, en bredde på 50 cm og en højde på 28 cm.

Design af dyrkningsanordningsstruktur

I henhold til den overordnede designplan består den præfabrikerede familiedyrkningsanordning af fire dele: et støttesystem, et dyrkningssystem, et vand- og gødningssystem og et lystilskudssystem (for det meste LED-dyrkningslys). Fordelingen i systemet er vist i figur 1.

Figur 1 er fordelingen i systemet vist i.

Support system design

Støttesystemet til den præfabrikerede familiedyrkningsanordning er sammensat af en opretstående stang, en bjælke og en lagplade. Stangen og bjælken indsættes gennem sommerfuglehulsspændet, som er praktisk at skille ad og samle. Bjælken er udstyret med en forstærket ribbelagsplade. De fire hjørner af dyrkningsrammen er svejset med universalhjul med bremser for at øge fleksibiliteten i bevægelsen af ​​kultiveringsanordningen.

Design af dyrkningssystem

Dyrkningstanken er et 10 cm×10 cm hydroponisk firkantrør med åbent dækseldesign, som er let at rengøre, og som kan bruges til næringsopløsningsdyrkning, substratdyrkning eller jordbearbejdning. Ved dyrkning af næringsopløsninger placeres plantekurven i plantehullet, og frøplanterne fikseres med en svamp med tilsvarende specifikationer. Når substratet eller jorden dyrkes, stoppes svamp eller gaze i forbindelseshullerne i begge ender af dyrkningstruget for at forhindre, at substratet eller jorden blokerer drænsystemet. Dyrkningstankens to ender er forbundet med cirkulationssystemet med en gummislange med en indvendig diameter på 30 mm, som effektivt undgår defekter i strukturel størkning forårsaget af PVC-limbinding, som ikke er befordrende for bevægelse.

Design af vand- og gødningscirkulationssystem

Ved dyrkning af næringsopløsninger skal du bruge en justerbar pumpe til at tilføje næringsopløsningen til dyrkningstanken på øverste niveau og styre strømningsretningen af ​​næringsopløsningen gennem den indvendige prop i PVC-røret. For at undgå den ujævne strøm af næringsopløsningen anvender næringsopløsningen i samme-lags kultiveringstanken en ensrettet "S-formet" strømningsmetode. For at øge iltindholdet i næringsopløsningen, når det nederste lag af næringsopløsning flyder ud, er der designet et vist mellemrum mellem vandudløbet og væskestanden i vandtanken. Ved substrat- eller jordbearbejdning placeres vandtanken på det øverste lag, og vanding og gødskning udføres gennem et drypvandingssystem. Hovedrøret er et sort PE-rør med en diameter på 32 mm og en godstykkelse på 2,0 mm, og grenrøret er et sort PE-rør med en diameter på 16 mm og en godstykkelse på 1,2 mm. Hver stikledning Installer en ventil til individuel styring. Dråbepilen anvender en trykkompenseret lige piledråber, 2 pr. hul, indsat i frøplantens rod i dyrkningshullet. Overskydende vand opsamles gennem afløbssystemet, filtreres og genbruges.

Light Supplement System

Når dyrkningsapparatet anvendes til altanproduktion, kan det naturlige lys fra altanen bruges uden supplerende lys eller en lille mængde supplerende lys. Ved dyrkning i stuen er det nødvendigt at udføre det supplerende lysdesign. Lysarmaturen er et 1,2 m langt LED-vokselys, og lystiden styres af en automatisk timer. Lystiden er indstillet til 14 timer, og den ikke-supplerende lystid er 10 timer. Der er 4 LED-lys i hvert lag, som monteres i bunden af ​​laget. De fire rør på samme lag er forbundet i serie, og lagene er forbundet parallelt. I henhold til de forskellige belysningsbehov for forskellige planter kan LED-lys med forskelligt spektrum vælges.

Samling af enhed

Den præfabrikerede hjemmedyrkningsanordning er enkel i strukturen (figur 2), og samlingsprocessen er enkel. I det første trin, efter at have bestemt højden af ​​hvert lag i henhold til højden af ​​de dyrkede afgrøder, skal du indsætte strålen i sommerfuglehullet på den opretstående stang for at bygge enhedens skelet; i det andet trin, fastgør LED-vækstlysrøret på forstærkningsribben på bagsiden af ​​laget, og anbring laget i det indre trug af tværbjælken på dyrkningsrammen; det tredje trin, dyrkningstruget og vand- og gødningscirkulationssystemet er forbundet med en gummislange; det fjerde trin, installer LED-røret, indstil den automatiske timer og placer vandtanken; femte trins systemfejlfinding, tilsæt vand til vandtanken Efter justering af pumpehovedet og flowet, kontroller vand- og gødningscirkulationssystemet og tilslutningen af ​​dyrkningstanken for vandlækage, tænd og kontroller LED-lysforbindelsen og funktion tilstand af den automatiske timer.

Figur 2, overordnet design af præfabrikeret dyrkningsanordning

Ansøgning og evaluering

Ansøgning om dyrkning

I 2019 vil enheden blive brugt til mindre indendørs dyrkning af grøntsager som salat, kinakål og selleri (Figur 3). I 2020, på grundlag af en opsummering af de tidligere dyrkningserfaringer, udviklede projektteamet den organiske substratdyrkning af den homologe grøntsag til fødevarer og medicin og dyrkningsteknologien for næringsopløsninger fra Begonia fimbristipula hance, som berigede enhedens eksempler på hjemmeanvendelse. I de sidste to års dyrkning og anvendelse kan salat og hurtige grøntsager høstes 25 dage efter dyrkning ved en indendørstemperatur på 20-25 ℃; selleri skal vokse i 35-40 dage; Begonia fimbristipula Hance og kinakål er flerårige planter, der kan høstes på flere gange; Begonia fimbristipula kan høste de øverste 10 cm stængler og blade på cirka 35 dage, og de unge stængler og blade kan høstes på cirka 45 dage til dyrkning af kål. Når det høstes, er udbyttet af salat og kinakål 100~150 g pr. plante; udbyttet af hvid selleri og rød selleri pr. plante er 100~120 g; udbyttet af Begonia fimbristipula Hance i første høst er lavt, 20-30 g pr. plante, og med kontinuerlig spiring af sidegrene kan den høstes for anden gang, med et interval på ca. 15 dage og udbytte på 60- 80 g pr. plante; udbyttet af det nærende menuhul er 50-80 g, høstet en gang hver 25. dag, og kan høstes kontinuerligt.

Figur 3, Produktionsanvendelse af præfabrikeret dyrkningsanordning

Anvendelseseffekt

Efter mere end et års produktion og anvendelse kan enheden udnytte det tredimensionelle rum i rummet fuldt ud til småskalaproduktion af en række afgrøder. Dens lastning og losning er enkel og nem at lære, og der kræves ingen professionel uddannelse. Ved at justere vandpumpens løft og flow kan problemet med for stort flow og overløb af næringsopløsning i kultiveringstanken undgås. Dyrkningstankens åbne lågdesign er ikke kun let at rengøre efter brug, men også let at udskifte, når tilbehøret er beskadiget. Dyrkningstanken er forbundet med gummislangen i vand- og gødningscirkulationssystemet, som realiserer det modulære design af dyrkningstanken og vand- og gødningscirkulationssystemet og undgår ulemperne ved det integrerede design i den traditionelle hydroponiske enhed. Derudover kan enheden bruges til videnskabelig forskning under kontrollerbare temperatur- og fugtforhold foruden husholdningsafgrødeproduktion. Det sparer ikke kun testplads, men opfylder også kravene til produktionsmiljøet, især konsistensen af ​​rodvækstmiljøet. Efter simpel forbedring kan dyrkningsanordningen også opfylde kravene til forskellige behandlingsmetoder i rhizosfæremiljøet og er blevet meget brugt i plantevidenskabelige eksperimenter.

Artikelkilde: Wechat-beretning omAgricultural Engineering Technology (drivhusgartneri) 

Referenceoplysninger: Wang Fei, Wang Changyi, Shi Jingxuan, et al.Design og anvendelse af præfabrikeret husholdningsdyrkningsanordning[J].Agricultural Engineering Technology,2021,41(16):12-15.