[Анотація] В даний час домашні посадочні пристрої зазвичай мають інтегровану конструкцію, що створює масу незручностей при переміщенні та завантаженні та розвантаженні. Базуючись на характеристиках житлового простору міських жителів і меті проектування сімейного рослинництва, у цій статті пропонується новий тип конструкції збірного сімейного насадження. Пристрій складається з чотирьох частин: опорної системи, системи культивації, системи подачі води та добрив та системи освітлення (переважно світлодіодні лампи для росту). Він має невелику площу, високий рівень використання простору, нову конструкцію, зручне розбирання та збирання, низьку вартість і високу практичність. Він може задовольнити потреби міських жителів в салаті для селери, швидкого овоча, ситної капусти та бегонії волокнистої. Після невеликої модифікації його також можна використовувати для наукових експериментальних досліджень рослин

Загальна конструкція культиваційного обладнання

Принципи проектування

Збірний культиватор в основному орієнтований на міських жителів. Команда повністю дослідила особливості житлового простору міських жителів. Площа невелика, а коефіцієнт використання простору високий; структура є новою та красивою; зручно розбирати і збирати, просто і легко освоїти; він має низьку вартість і сильну практичність. Ці чотири принципи проходять через весь процес проектування та прагнуть досягти кінцевої мети гармонізації з домашнім середовищем, красивої та гідної структури, економічної та практичної цінності.

Матеріали для використання

Опорна рама купується в магазині багатошарових стелажів довжиною 1,5 м, шириною 0,6 м і висотою 2,0 м. Матеріал - сталь, напилена та стійка до іржі, а чотири кути опорної рами зварені універсальними гальмівними колесами; ребриста пластина обрана для зміцнення пластини шару опорної рами, яка виготовлена ​​зі сталевої пластини товщиною 2 мм із антикорозійним обробленням напиленням, дві штуки на шар. Корито для культивування виготовлено з ПВХ гідропонної квадратної труби з відкритою кришкою, 10 см × 10 см. Матеріал - тверда плита ПВХ, товщиною 2,4 мм. Діаметр культиваційних ям 5 см, відстань 10 см. Резервуар для живильного розчину або резервуар для води виготовляється з пластикового ящика з товщиною стінок 7 мм, довжиною 120 см, шириною 50 см і висотою 28 см.

Конструкція пристрою культивування

Згідно із загальним проектним планом, збірний сімейний культиваційний пристрій складається з чотирьох частин: опорної системи, системи культивування, системи подачі води та добрив і системи освітлення (переважно світлодіодні ліхтарі для росту). Розподіл в системі показано на малюнку 1.

На малюнку 1 показано розподіл у системі.

Проектування системи підтримки

Опорна система збірного сімейного культиватора складається з вертикального стовпа, балки та шарової пластини. Стовп і балка вставляються через пряжку з отвором метелика, яку зручно розбирати і збирати. Балка оснащена посиленою ребристою пластиною. Чотири кути культиваційної рами приварені універсальними колесами з гальмами для збільшення гнучкості руху культиваційного апарату.

Проектування системи культивування

Культиваційний резервуар являє собою гідропонну квадратну трубу розміром 10 см × 10 см з відкритою кришкою, яку легко мити, і її можна використовувати для культивування поживного розчину, культивування субстрату або культивування ґрунту. При вирощуванні на живильному розчині посадковий кошик поміщають у посадкову яму, а сіянці фіксують губкою відповідної специфікації. Під час обробки субстрату або ґрунту губку або марлю заправляють у сполучні отвори на обох кінцях лотка для культивування, щоб запобігти блокуванню субстратом або ґрунтом дренажної системи. Два кінці культиваційної ємності з’єднані з циркуляційною системою за допомогою гумового шланга з внутрішнім діаметром 30 мм, який ефективно запобігає дефектам структурного затвердіння, викликаним клеєм ПВХ, що не сприяє руху.

Проектування системи циркуляції води та добрив

Під час культивування поживного розчину використовуйте регульований насос для додавання поживного розчину в резервуар для культивування верхнього рівня та контролюйте напрямок потоку поживного розчину через внутрішню заглушку ПВХ труби. Щоб уникнути нерівномірного потоку поживного розчину, поживний розчин в одному шарі культиваційного резервуару використовує односпрямований метод «S-подібного» потоку. Щоб підвищити вміст кисню в живильному розчині, коли нижній шар живильного розчину витікає, між вихідним отвором для води та рівнем рідини в резервуарі для води створюють певний зазор. При вирощуванні субстрату або ґрунту резервуар для води розміщують на верхньому шарі, а полив і підживлення здійснюють за допомогою системи крапельного зрошення. Магістральна труба - чорна поліетиленова труба діаметром 32 мм і товщиною стінки 2,0 мм, а патрубок - чорна поліетиленова труба діаметром 16 мм і товщиною стінки 1,2 мм. На кожен патрубок встановлюють кран для індивідуального регулювання. Для крапельної стрілки використовується пряма стрілочна крапельниця з компенсацією тиску, по 2 на отвір, яка вставляється в корінь саджанця в культиваційній ямі. Надлишок води збирається через дренажну систему, фільтрується і використовується повторно.

Система світлової добавки

Коли культиваційний пристрій використовується для балконного виробництва, природне світло з балкона може використовуватися без додаткового освітлення або з невеликою кількістю додаткового світла. При вирощуванні в житлових кімнатах необхідно провести додаткове освітлення. Освітлювальний прилад являє собою світлодіодний світильник довжиною 1,2 м, час освітлення регулюється автоматичним таймером. Час освітлення встановлено на 14 годин, а час без додаткового освітлення – 10 годин. У кожному шарі є 4 світлодіодні лампи, які встановлені внизу шару. Чотири трубки на одному шарі з’єднані послідовно, а шари – паралельно. Відповідно до різних потреб освітлення різних рослин можна вибрати світлодіодне світло з різним спектром.

Збірка пристрою

Збірний пристрій для домашнього вирощування простий за структурою (рис. 2), а процес складання простий. На першому етапі, після визначення висоти кожного шару відповідно до висоти культур, що вирощуються, вставте балку в отвір метелика вертикального стовпа, щоб побудувати скелет пристрою; на другому етапі закріпіть світлодіодну трубку для вирощування на армуючому ребрі на задній частині шару та помістіть шар у внутрішній жолоб поперечної балки рами для вирощування; третя сходинка, культиватор і система циркуляції води і добрив з’єднані гумовим шлангом; четвертий крок, встановіть світлодіодну трубку, установіть автоматичний таймер і розмістіть резервуар для води; п’ятий крок – налагодження системи, додайте воду в резервуар для води Після регулювання напору насоса та витрати перевірте систему циркуляції води та добрив і з’єднання резервуара для культивування на предмет витоку води, увімкніть живлення та перевірте підключення світлодіодних ламп і роботу стан автоматичного таймера.

Малюнок 2, загальна конструкція збірного пристрою для культивування

Застосування та оцінка

Застосування для вирощування

У 2019 році пристрій буде використовуватися для невеликого вирощування в закритому грунті таких овочів, як салат, пекінська капуста та селера (рис. 3). У 2020 році на основі узагальнення попереднього досвіду культивування проектна команда розробила технологію культивування харчових і лікарських гомологічних овочів на органічному субстраті та технологію культивування в поживному розчині Begonia fimbristipula hance, що збагатило приклади домашнього застосування пристрою. Протягом останніх двох років вирощування та застосування салат і овочеві культури можна збирати через 25 днів після вирощування при температурі в приміщенні 20-25 ℃; селері потрібно рости 35-40 днів; Begonia fimbristipula Hance і пекінська капуста — багаторічні рослини, які можна збирати багаторазово; Begonia fimbristipula може збирати верхні 10 см стебла та листя приблизно через 35 днів, а молоді стебла та листя можна збирати приблизно через 45 днів для вирощування капусти. При збиранні врожайність салату і пекінської капусти становить 100—150 г з рослини; урожай селери білої та селери червоної з рослини 100~120 г; урожай Begonia fimbristipula Hance в перший урожай низький, 20-30 г з рослини, а при безперервному проростанні бічних гілок можна збирати вдруге, з інтервалом близько 15 днів і врожайністю 60- 80 г на рослину; урожай живильного меню 50-80 г, збирають 1 раз в 25 днів, можна збирати безперервно.

Рисунок 3. Виробниче застосування збірного культиватора

Ефект застосування

Після більш ніж року виробництва та застосування пристрій може повністю використовувати тривимірний простір приміщення для невеликого виробництва різноманітних культур. Його операції з завантаження та розвантаження прості та легкі в освоєнні, і не потрібна професійна підготовка. Регулюючи підйом і потік водяного насоса, можна уникнути проблеми надмірного потоку та переповнення поживного розчину в резервуарі для культивування. Конструкцію відкритої кришки резервуара для культивування не тільки легко очистити після використання, але й легко замінити, якщо аксесуари пошкоджені. Культиваційний резервуар з’єднаний з гумовим шлангом системи циркуляції води та добрив, що реалізує модульну конструкцію культиваційного резервуару та системи циркуляції води та добрив і дозволяє уникнути недоліків інтегрованої конструкції в традиційному гідропонному пристрої. Крім того, пристрій можна використовувати для наукових досліджень в умовах контрольованої температури та вологості на додаток до домашнього рослинництва. Це не тільки економить простір для тестування, але й відповідає вимогам виробничого середовища, особливо стабільності середовища росту коренів. Після простого вдосконалення пристрій для культивування також може відповідати вимогам різних методів обробки середовища ризосфери та широко використовується в наукових експериментах з рослинами.

Джерело статті: обліковий запис WechatТехнологія агротехніки (тепличне садівництво) 

Довідкова інформація: Wang Fei, Wang Changyi, Shi Jingxuan та ін.Проектування та застосування збірного побутового культиваційного пристрою [J]. Технологія сільськогосподарської техніки, 2021, 41 (16): 12-15.