[Absztrakt]Jelenleg a házi ültetőeszközök általában integrált kialakításúak, ami sok kényelmetlenséget okoz a mozgás, valamint a be- és kirakodás során. A városi lakosok lakóterének jellemzői és a családi növénytermesztés tervezési célja alapján ez a cikk egy új típusú előre gyártott családi ültetőeszköz-kialakítást javasol. Az eszköz négy részből áll: egy tartórendszerből, egy termesztőrendszerből, egy öntöző- és műtrágyarendszerből, valamint egy fénykiegészítő rendszerből (többnyire LED-es termesztőlámpák). Kis helyigényű, nagy helykihasználású, újszerű szerkezetű, könnyen szétszerelhető és összeszerelhető, alacsony költségű és könnyen megvalósítható. Kielégítheti a városi lakosok igényeit a zellerhez való saláta, a gyorszöldségek, a tápláló káposzta és a begónia fimbristipula iránt. Kis léptékű módosítás után növénytudományi kísérletekhez is használható.

A termesztőberendezések általános kialakítása

Tervezési alapelvek

Az előregyártott művelési berendezés elsősorban városi lakosok számára készült. A csapat teljes körűen megvizsgálta a városi lakosok lakóterének jellemzőit. A terület kicsi, a helykihasználási arány magas; a szerkezet újszerű és szép; kényelmesen szétszerelhető és összeszerelhető, egyszerű és könnyen megtanulható; alacsony költséggel és könnyen megvalósítható. Ez a négy alapelv végigvonul a teljes tervezési folyamaton, és arra törekszik, hogy elérje a végső célt: az otthoni környezettel való harmonizációt, a szép és tisztességes szerkezetet, valamint a gazdaságos és praktikus használati értéket.

Felhasználandó anyagok

A tartókeretet a piacon kapható többrétegű polcrendszerekből szerezték be, 1,5 m hosszú, 0,6 m széles és 2,0 m magas. Az anyaga acél, szórt és rozsdaálló, a tartókeret négy sarka pedig fékező univerzális kerekekkel van hegesztve; a bordázott lemezt a tartókeret réteglapjának megerősítésére választották, amely 2 mm vastag, szórt műanyag rozsdagátló kezeléssel ellátott acéllemezből készült, rétegenként két darabbal. A termesztővályú nyitott tetejű PVC hidroponikus négyzet alakú csőből készült, 10 cm × 10 cm. Az anyag kemény PVC lemez, vastagsága 2,4 mm. A termesztőlyukak átmérője 5 cm, a termesztőlyukak közötti távolság pedig 10 cm. A tápoldattartály vagy víztartály egy 7 mm falvastagságú műanyag dobozból készült, 120 cm hosszú, 50 cm széles és 28 cm magas.

Termesztőberendezés szerkezetének kialakítása

Az átfogó terv szerint az előregyártott családi termesztőberendezés négy részből áll: egy tartórendszerből, egy termesztőrendszerből, egy öntöző- és műtrágyarendszerből, valamint egy kiegészítő fényrendszerből (többnyire LED termesztőlámpák). A rendszerben való elosztást az 1. ábra mutatja.

Az 1. ábra a rendszerben lévő eloszlást mutatja.

Támogató rendszer tervezése

Az előregyártott családi termesztőberendezés tartórendszere egy függőleges rúdból, egy gerendából és egy réteglemezből áll. A rudat és a gerendát a pillangólyuk-csaton keresztül helyezik be, ami kényelmesen szétszerelhető és összeszerelhető. A gerenda megerősített bordás réteglemezzel van ellátva. A termesztőkeret négy sarkát univerzális, fékezhető kerekekkel hegesztették, hogy növeljék a termesztőberendezés mozgásának rugalmasságát.

Művelési rendszer kialakítása

A termesztőtartály egy 10 cm × 10 cm-es, nyitott fedelű, könnyen tisztítható hidroponikus négyzet alakú cső, amely tápoldatos termesztésre, szubsztrát termesztésre vagy talajművelésre is használható. Tápoldatos termesztés esetén az ültetőkosarat az ültetőgödörbe helyezik, és a palántákat megfelelő specifikációjú szivaccsal rögzítik. A szubsztrát vagy a talaj művelésekor szivacsot vagy gézt tömnek a termesztővályú mindkét végén található összekötő lyukakba, hogy megakadályozzák a szubsztrát vagy a talaj eltömődését a vízelvezető rendszerben. A termesztőtartály két vége egy 30 mm belső átmérőjű gumitömlővel csatlakozik a keringtető rendszerhez, ami hatékonyan elkerüli a PVC ragasztókötés okozta szerkezeti szilárdulási hibákat, amelyek nem segítik elő a mozgást.

Víz- és műtrágyakeringető rendszer tervezése

Tápanyagoldatos termesztés esetén egy állítható szivattyúval adagolják a tápoldatot a felső szintű termesztőtartályba, és a tápoldat áramlási irányát a PVC cső belső dugóján keresztül szabályozzák. A tápoldat egyenetlen áramlásának elkerülése érdekében az azonos rétegű termesztőtartályban a tápoldat egyirányú, „S alakú” áramlási módszert alkalmaz. A tápoldat oxigéntartalmának növelése érdekében, amikor a tápoldat legalsó rétege kifolyik, egy bizonyos rést kell kialakítani a vízkimenet és a víztartály folyadékszintje között. Szubsztrát- vagy talajművelés esetén a víztartályt a felső rétegre helyezik, és az öntözést és a trágyázást csepegtető öntözőrendszeren keresztül végzik. A főcső egy 32 mm átmérőjű és 2,0 mm falvastagságú fekete PE cső, az elágazócső pedig egy 16 mm átmérőjű és 1,2 mm falvastagságú fekete PE cső. Minden elágazócsőbe külön szelepet kell felszerelni az egyedi szabályozáshoz. A csepegtető nyíl egy nyomáskompenzált, egyenes nyílcsepegtető, lyukanként 2 darab, amelyet a termesztőlyukba helyezett palánta gyökerébe helyeznek. A felesleges vizet a vízelvezető rendszeren keresztül összegyűjtik, szűrik és újra felhasználják.

Fénykiegészítő rendszer

Amikor a termesztőberendezést erkélytermesztéshez használják, az erkélyről érkező természetes fény kiegészítő fény nélkül vagy kis mennyiségű kiegészítő fénnyel is felhasználható. Nappali termesztés esetén kiegészítő világítási tervet kell alkalmazni. A világítótest egy 1,2 m hosszú LED termesztőlámpa, amelynek világítási idejét automatikus időzítő szabályozza. A világítási idő 14 órára, a kiegészítő világítás nélküli idő pedig 10 órára van beállítva. Rétegenként 4 LED lámpa található, amelyeket a réteg alján szerelnek fel. Az ugyanazon a rétegen található négy cső sorba, a rétegek pedig párhuzamosan vannak kötve. A különböző növények eltérő világítási igényeinek megfelelően különböző spektrumú LED lámpák választhatók.

Eszközösszeszerelés

Az előregyártott házi termesztőberendezés egyszerű szerkezetű (2. ábra), és az összeszerelési folyamat is egyszerű. Az első lépésben, miután meghatároztuk az egyes rétegek magasságát a termesztett növények magassága alapján, helyezzük be a gerendát a függőleges rúd pillangólyukába az eszköz vázának felépítéséhez; a második lépésben rögzítsük a LED-es növénytermesztő lámpa csövét a réteg hátulján található megerősítő bordára, és helyezzük a réteget a termesztőkeret keresztgerendájának belső vályújába; a harmadik lépésben a termesztővályút és a víz- és műtrágyakeringető rendszert egy gumitömlővel csatlakoztassuk; a negyedik lépésben szereljük fel a LED-csövet, állítsuk be az automatikus időzítőt, és helyezzük el a víztartályt; az ötödik lépés a rendszer hibakeresése, a víztartály feltöltése vízzel. A szivattyúfej és az áramlás beállítása után ellenőrizzük a víz- és műtrágyakeringető rendszert, valamint a termesztőtartály csatlakozását vízszivárgás szempontjából, kapcsoljuk be a készüléket, és ellenőrizzük a LED-lámpák csatlakozását és az automatikus időzítő működését.

2. ábra, az előregyártott talajművelő berendezés általános kialakítása

Jelentkezés és értékelés

termesztési alkalmazás

2019-ben a készüléket kisüzemi beltéri zöldségtermesztésre fogják használni, például saláta, kínai kel és zeller (3. ábra). 2020-ban a korábbi termesztési tapasztalatok összegzése alapján a projektcsapat kidolgozta az élelmiszer- és gyógyszeripari homológ zöldség szerves szubsztrát termesztését, valamint a Begonia fimbristipula hance tápoldatos termesztési technológiáját, amely gazdagította a készülék otthoni alkalmazási példáit. Az elmúlt két évben a saláta és a gyorszöldség 20-25 ℃ beltéri hőmérsékleten történő termesztés után 25 nappal betakarítható; a zellernek 35-40 napig kell növekednie; a Begonia fimbristipula Hance és a kínai kel évelő növények, amelyeket többször is betakaríthat; a Begonia fimbristipula a felső 10 cm-es szárakat és leveleket körülbelül 35 nap alatt, a fiatal szárakat és leveleket pedig körülbelül 45 nap alatt lehet betakarítani káposztatermesztéshez. Betakarításkor a saláta és a kínai kel hozama növényenként 100-150 g; A fehér és vörös zeller terméshozama növényenként 100~120 g; a Begonia fimbristipula Hance első betakarításkor alacsony, növényenként 20-30 g, és az oldalágak folyamatos csírázásával másodszor is betakarítható, körülbelül 15 napos időközzel, növényenként 60-80 g terméssel; a tápláló menylyuk terméshozama 50-80 g, 25 naponta egyszer betakarítható, és folyamatosan betakarítható.

3. ábra: Előregyártott talajművelő berendezés gyártási alkalmazása

Alkalmazás hatása

Több mint egy évnyi gyártás és alkalmazás után a készülék teljes mértékben kihasználja a helyiség háromdimenziós terét különféle növények kisüzemi termesztéséhez. A be- és kirakodási műveletek egyszerűek és könnyen elsajátíthatók, és nem igényelnek szakmai képzést. A vízszivattyú emelésének és áramlásának beállításával elkerülhető a tápoldat túlzott áramlásának és túlcsordulásának problémája a termesztőtartályban. A termesztőtartály nyitott fedelű kialakítása nemcsak használat után könnyen tisztítható, hanem könnyen cserélhető is, ha a tartozékok megsérülnek. A termesztőtartály a víz- és műtrágyakeringető rendszer gumitömlőjéhez van csatlakoztatva, ami megvalósítja a termesztőtartály és a víz- és műtrágyakeringető rendszer moduláris felépítését, és elkerüli a hagyományos hidroponikus eszközök integrált kialakításának hátrányait. Ezenkívül a készülék a háztartási növénytermesztés mellett tudományos kutatásra is használható szabályozható hőmérsékleti és páratartalom mellett. Nemcsak tesztteret takarít meg, hanem megfelel a termelési környezet követelményeinek is, különösen a gyökérnövekedési környezet konzisztenciájának. Egyszerű fejlesztés után a termesztőberendezés a rizoszféra környezetének különböző kezelési módszereinek követelményeit is kielégíti, és széles körben alkalmazzák növénytudományi kísérletekben.

Cikk forrása: Wechat fiókMezőgazdasági mérnöki technológia (üvegházi kertészet) 

Referencia információ: Wang Fei, Wang Changyi, Shi Jingxuan és mások.Előregyártott háztartási talajművelő berendezés tervezése és alkalmazása [J]. Mezőgazdasági Mérnöki Technológia, 2021,41(16):12-15.