[Sažetak]Trenutno, uređaji za kućnu sadnju obično usvajaju integrirani dizajn, što donosi mnogo neugodnosti pri kretanju, utovaru i istovaru. Na osnovu karakteristika životnog prostora urbanih stanovnika i cilja dizajna porodične proizvodnje biljaka, ovaj članak predlaže novi tip dizajna montažnog uređaja za porodičnu sadnju. Uređaj se sastoji od četiri dijela: sistema za podršku, sistema za uzgoj, sistema za navodnjavanje i gnojivo i sistema za dopunsko osvjetljenje (uglavnom LED svjetla za uzgoj). Ima mali otisak, visoku iskorištenost prostora, novu strukturu, jednostavno rastavljanje i sastavljanje, nisku cijenu i visoku praktičnost. Može zadovoljiti potrebe urbanih stanovnika za salatom za celer, povrćem za brzo uzgoj, hranjivim kupusom i begonijom fimbristipula. Nakon modifikacije malog obima, može se koristiti i za naučna eksperimentalna istraživanja biljaka.

Sveukupni dizajn opreme za kultivaciju

Principi dizajna

Prefabrikovani uređaj za kultivaciju uglavnom je orijentisan na urbane stanovnike. Tim je u potpunosti istražio karakteristike životnog prostora urbanih stanovnika. Površina je mala, a stopa iskorištenosti prostora visoka; struktura je nova i lijepa; pogodna je za rastavljanje i sastavljanje, jednostavna i laka za učenje; ima nisku cijenu i visoku praktičnost. Ova četiri principa provlače se kroz cijeli proces projektovanja i teže postizanju krajnjeg cilja usklađivanja s kućnim okruženjem, lijepe i pristojne strukture, te ekonomične i praktične upotrebne vrijednosti.

Materijali koji će se koristiti

Noseći okvir se kupuje od višeslojnog proizvoda s polica na tržištu, dužine 1,5 m, širine 0,6 m i visine 2,0 m. Materijal je čelik, prskan i zaštićen od hrđe, a četiri ugla nosećeg okvira su zavarena s univerzalnim kočnicama; rebrasta ploča je odabrana za ojačanje sloja ploče nosećeg okvira koja je izrađena od čelične ploče debljine 2 mm s antikorozivnim tretmanom od prskane plastike, dva komada po sloju. Korito za uzgoj je izrađeno od PVC hidroponske kvadratne cijevi s otvorenim poklopcem, 10 cm × 10 cm. Materijal je tvrda PVC ploča, debljine 2,4 mm. Prečnik rupa za uzgoj je 5 cm, a razmak između rupa za uzgoj je 10 cm. Rezervoar za hranjivu otopinu ili rezervoar za vodu izrađen je od plastične kutije debljine stijenke 7 mm, dužine 120 cm, širine 50 cm i visine 28 cm.

Dizajn strukture uređaja za kultivaciju

Prema cjelokupnom planu dizajna, prefabrikovani porodični uređaj za uzgoj sastoji se od četiri dijela: sistema za podršku, sistema za uzgoj, sistema za vodu i gnojivo i sistema za dopunsko osvjetljenje (uglavnom LED svjetla za uzgoj). Raspodjela u sistemu je prikazana na Slici 1.

Na slici 1 prikazana je distribucija u sistemu.

Dizajn sistema podrške

Sistem nosača prefabrikovanog porodičnog uređaja za kultivaciju sastoji se od uspravnog stuba, grede i ploče sloja. Stub i greda se ubacuju kroz kopču u obliku leptira, što je praktično za rastavljanje i sastavljanje. Greda je opremljena ojačanom pločom sloja rebara. Četiri ugla okvira za kultivaciju su zavarena univerzalnim točkovima sa kočnicama kako bi se povećala fleksibilnost kretanja uređaja za kultivaciju.

Dizajn sistema za kultivaciju

Rezervoar za kultivaciju je hidroponska kvadratna cijev dimenzija 10 cm × 10 cm s otvorenim poklopcem, koja se lako čisti i može se koristiti za kultivaciju u hranjivom rastvoru, supstratu ili tlu. Kod kultivacije u hranjivom rastvoru, korpa za sadnju se postavlja u rupu za sadnju, a sadnice se fiksiraju spužvom odgovarajućih specifikacija. Kada se supstrat ili tlo obrađuju, spužva ili gaza se stavljaju u spojne rupe na oba kraja korita za kultivaciju kako bi se spriječilo da supstrat ili tlo blokiraju drenažni sistem. Dva kraja rezervoara za kultivaciju su povezana sa cirkulatornim sistemom gumenim crijevom unutrašnjeg prečnika 30 mm, što efikasno izbjegava nedostatke strukturnog očvršćavanja uzrokovane lijepljenjem PVC ljepilom, što ne pogoduje kretanju.

Projektovanje sistema za cirkulaciju vode i đubriva

Kod uzgoja hranjivog rastvora, koristite podesivu pumpu za dodavanje hranjivog rastvora u gornji rezervoar za kultivaciju i kontrolišite smjer protoka hranjivog rastvora kroz unutrašnji čep PVC cijevi. Kako bi se izbjegao neravnomjeran protok hranjivog rastvora, hranjivi rastvor u rezervoaru za kultivaciju istog sloja usvaja jednosmjerni metod protoka u obliku slova "S". Kako bi se povećao sadržaj kisika u hranjivom rastvoru, kada najniži sloj hranjivog rastvora ističe, dizajniran je određeni razmak između izlaza za vodu i nivoa tečnosti u rezervoaru za vodu. Kod uzgoja supstrata ili tla, rezervoar za vodu se postavlja na gornji sloj, a zalijevanje i gnojidba se vrše putem sistema za navodnjavanje kap po kap. Glavna cijev je crna PE cijev promjera 32 mm i debljine stijenke 2,0 mm, a grana cijevi je crna PE cijev promjera 16 mm i debljine stijenke 1,2 mm. Svaka grana cijevi ugradite ventil za individualnu kontrolu. Kapljični sistem koristi ravnu kapaljku sa kompenziranim pritiskom, 2 po rupi, umetnutu u korijen sadnice u rupi za kultivaciju. Višak vode se sakuplja kroz drenažni sistem, filtrira i ponovo koristi.

Sistem dodataka svjetlosti

Kada se uređaj za uzgoj koristi za proizvodnju na balkonu, prirodno svjetlo s balkona može se koristiti bez dodatnog svjetla ili s malom količinom dodatnog svjetla. Prilikom uzgoja u dnevnoj sobi potrebno je provesti dizajn dodatnog osvjetljenja. Rasvjetno tijelo je LED svjetlo za uzgoj dužine 1,2 m, a vrijeme osvjetljenja kontrolira se automatskim tajmerom. Vrijeme osvjetljenja je postavljeno na 14 sati, a vrijeme bez dodatnog osvjetljenja je 10 sati. U svakom sloju nalaze se 4 LED svjetla, koja su instalirana na dnu sloja. Četiri cijevi na istom sloju su spojene serijski, a slojevi su spojeni paralelno. U skladu s različitim potrebama za osvjetljenjem različitih biljaka, može se odabrati LED svjetlo s različitim spektrom.

Sastavljanje uređaja

Prefabrikovani uređaj za kućni uzgoj je jednostavne strukture (Slika 2), a proces sastavljanja je jednostavan. U prvom koraku, nakon određivanja visine svakog sloja prema visini uzgajanih usjeva, umetnite gredu u otvor leptira na uspravnom stubu kako biste izgradili kostur uređaja; u drugom koraku, pričvrstite LED cijev za uzgoj na ojačavajuće rebro na stražnjoj strani sloja i postavite sloj u unutrašnje korito poprečne grede okvira za uzgoj; u trećem koraku, korito za uzgoj i sistem za cirkulaciju vode i gnojiva su povezani gumenim crijevom; u četvrtom koraku, instalirajte LED cijev, podesite automatski tajmer i postavite rezervoar za vodu; peti korak - otklanjanje grešaka sistema, dodajte vodu u rezervoar za vodu. Nakon podešavanja glave i protoka pumpe, provjerite sistem za cirkulaciju vode i gnojiva i priključak rezervoara za uzgoj na curenje vode, uključite napajanje i provjerite priključak LED svjetala i radno stanje automatskog tajmera.

Slika 2, cjelokupni dizajn prefabrikovanog uređaja za kultivaciju

Prijava i evaluacija

Primjena u kultivaciji

U 2019. godini, uređaj će se koristiti za uzgoj povrća u zatvorenom prostoru malog obima, kao što su zelena salata, kineski kupus i celer (Slika 3). U 2020. godini, na osnovu sumiranja prethodnog iskustva u uzgoju, projektni tim je razvio uzgoj organskog supstrata za povrće homologno za hranu i lijekove i tehnologiju uzgoja Begonia fimbristipula hance u hranjivom rastvoru, što je obogatilo primjere kućne primjene uređaja. U protekle dvije godine uzgoja i primjene, zelena salata i brzorastuće povrće mogu se ubrati 25 dana nakon uzgoja na unutrašnjoj temperaturi od 20-25℃; celer treba da raste 35-40 dana; Begonia fimbristipula Hance i kineski kupus su višegodišnje biljke koje se mogu brati više puta; Begonia fimbristipula može ubrati gornjih 10 cm stabljika i listova za oko 35 dana, a mlade stabljike i listovi mogu se ubrati za oko 45 dana za uzgoj kupusa. Prilikom berbe, prinos zelene salate i kineskog kupusa je 100~150 g po biljci; Prinos bijelog i crvenog celera po biljci je 100~120 g; prinos Begonia fimbristipula Hance u prvoj berbi je nizak, 20-30 g po biljci, a uz kontinuirano klijanje bočnih grana, može se brati drugi put, s razmakom od oko 15 dana i prinosom od 60-80 g po biljci; prinos hranjive rupe je 50-80 g, bere se jednom svakih 25 dana i može se brati kontinuirano.

Slika 3, Proizvodna primjena prefabrikovanog uređaja za kultivaciju

Efekat primjene

Nakon više od godinu dana proizvodnje i primjene, uređaj može u potpunosti iskoristiti trodimenzionalni prostor prostorije za proizvodnju raznih usjeva u malim razmjerima. Njegove operacije utovara i istovara su jednostavne i lako se uče, te nije potrebna stručna obuka. Podešavanjem podizanja i protoka vodene pumpe, može se izbjeći problem prekomjernog protoka i prelijevanja hranjive otopine u rezervoaru za uzgoj. Dizajn otvorenog poklopca rezervoara za uzgoj nije samo jednostavan za čišćenje nakon upotrebe, već se i lako zamjenjuje kada se pribor ošteti. Rezervoar za uzgoj je povezan gumenim crijevom sistema za cirkulaciju vode i gnojiva, što ostvaruje modularni dizajn rezervoara za uzgoj i sistema za cirkulaciju vode i gnojiva, te izbjegava nedostatke integriranog dizajna u tradicionalnom hidroponskom uređaju. Osim toga, uređaj se može koristiti za naučna istraživanja pod kontroliranim uvjetima temperature i vlažnosti, pored kućne proizvodnje usjeva. Ne samo da štedi prostor za testiranje, već i ispunjava zahtjeve proizvodnog okruženja, posebno konzistentnost okruženja za rast korijena. Nakon jednostavnog poboljšanja, uređaj za kultivaciju može ispuniti i zahtjeve različitih metoda tretmana rizosfernog okruženja i široko se koristi u naučnim eksperimentima s biljkama.

Izvor članka: Wechat računTehnologija poljoprivrednog inženjerstva (plasteničko hortikultura) 

Referentne informacije: Wang Fei, Wang Changyi, Shi Jingxuan, et al.Dizajn i primjena montažnih kućnih uređaja za obradu tla [J]. Poljoprivredna inženjerska tehnologija, 2021, 41 (16): 12-15.