Pengarang: Changji Zhou, Hongbo Li, dll.

Sumber Artikel: Teknologi Kejuruteraan Pertanian Hortikultur Rumah Hijau

Ini merupakan pangkalan eksperimen Institut Sains Pertanian Daerah Haidian, serta Pameran dan Taman Sains Teknologi Tinggi Pertanian Haidian. Pada tahun 2017, penulis telah mengetuai pengenalan rumah hijau ujian filem plastik berbilang rentang dengan penebat haba yang tinggi dari Korea Selatan. Pada masa ini, Pengarah Zheng telah mengubahnya menjadi rumah hijau pengeluaran strawberi yang mengintegrasikan paparan teknologi, bersiar-siar dan memetik, riadah dan hiburan. Ia dinamakan "5G Cloud Strawberry", dan saya akan membawa anda untuk mengalaminya bersama-sama.

Penanaman Rumah Hijau Strawberi dan Penggunaan Ruangnya

Rak strawberi dan sistem gantung yang boleh diangkat

Slot penanaman dan kaedah penanaman

Slot penanaman menumpukan bekalan air dan saliran di bahagian bawah slot penanaman, dan satu tepi dinaikkan ke luar di tengah-tengah permukaan bawah slot penanaman dalam arah yang panjang (dari bahagian dalam slot penanaman, alur bawah terbentuk di bahagian bawah). Bekalan air utama ke slot penanaman diletakkan terus di alur bawah ini, dan air yang terlarut dari medium penanaman juga dikumpulkan ke dalam alur ini secara seragam, dan akhirnya dilepaskan dari satu hujung slot penanaman.

Kelebihan menanam strawberi dengan pasu penanaman adalah bahagian bawah pasu penanaman dipisahkan dari permukaan bawah slot penanaman, dan akuifer yang tinggi tidak akan terbentuk di bahagian bawah substrat, dan pengudaraan keseluruhan substrat diperbaiki; Ia akan merebak dengan aliran air pengairan; ketiga, tidak akan ada kebocoran apabila substrat dipasang di dalam pasu penanaman, dan rak penanaman kemas dan cantik secara keseluruhan. Kelemahan pendekatan ini terutamanya ialah pengairan titisan dan penanaman pasu penanaman meningkatkan pelaburan dalam pembinaan peralatan.

Menanam slot dan pasu

Sistem gantung dan angkat rak penanaman

Sistem gantung dan angkat rak penanaman pada dasarnya sama seperti rak penanaman mengangkat strawberi tradisional. Gesper gantung slot penanaman mengelilingi slot penanaman, dan menghubungkan gesper gantung dan roda undur dengan skru bakul bunga panjang boleh laras (digunakan untuk melaraskan konsistensi ketinggian pemasangan slot penanaman). Pada kord bawah, hujung yang satu lagi dililit pada roda yang disambungkan ke aci pemacu pengurang motor.

Sistem gantung rak penanaman

Berdasarkan sistem penyangkut universal keseluruhan, untuk memenuhi keperluan bentuk keratan rentas khas slot penanaman dan keperluan paparan bersiar-siar, beberapa aksesori dan kemudahan yang diperibadikan juga direka bentuk secara inovatif di sini.

(1) Penyangkut rak penanaman. Gesper gantung rak penanaman pertama sekali ialah gesper gelung tertutup, yang dibentuk dengan membengkokkan dan mengimpal dawai keluli. Keratan rentas setiap bahagian gesper gantung adalah sama, dan sifat mekanikalnya konsisten; Bahagian bawah slot juga menggunakan lenturan separa bulat yang sepadan; yang ketiga ialah melipat bahagian tengah gesper ke dalam sudut lancip, dan gesper atas dicangkuk terus pada titik lenturan, yang bukan sahaja memastikan pusat graviti slot penanaman yang stabil, tetapi juga tidak berlaku ubah bentuk sisi, dan ia juga memastikan gesper dicangkuk dengan andal dan tidak akan tergelincir dan terkehel.

Gesper rak penanaman

(2) Tali gantung keselamatan. Berdasarkan sistem gantung tradisional, satu set sistem gantung keselamatan tambahan dipasang setiap 6m di sepanjang slot penanaman. Keperluan untuk sistem gantung keselamatan tambahan adalah, pertama, berjalan serentak dengan sistem gantung pemacu; kedua, mempunyai kapasiti galas yang mencukupi. Untuk mencapai keperluan fungsi di atas, satu set sistem gantung peranti penggulungan spring direka bentuk dan dipilih untuk menarik balik tali gantung slot penanaman. Penggulung spring disusun selari dengan tali gantung pemacu, dan digantung dan dipasang pada kord bawah kekuda rumah hijau.

Sistem Suspensi Keselamatan Tambahan

Peralatan pengeluaran tambahan rak penanaman

(1) Sistem kad tumbuhan. Sistem kad tumbuhan yang disebut di sini terutamanya terdiri daripada dua bahagian: pendakap kad tumbuhan dan tali perak berwarna. Antaranya, pendakap kad tumbuhan ialah pemasangan yang terdiri daripada kad lipatan berbentuk U yang sebahagiannya bengkok dan keseluruhan serta kad berbentuk U dengan rod had berganda. Bahagian bawah dan separuh bawah kad lipatan berbentuk U sepadan dengan dimensi luaran slot penanaman, dan mengelilingi slot penanaman dari bawah; selepas cabang bergandanya melebihi kedudukan terbuka slot penanaman, buat selekoh untuk menyambungkan rod had berganda, dan ia juga memainkan peranan untuk menyekat ubah bentuk bukaan slot penanaman; ia adalah selekoh berbentuk U kecil yang cembung ke atas, yang digunakan untuk menetapkan tali pemisahan daun buah strawberi; bahagian atas kad berbentuk U ialah selekoh berbentuk W untuk menetapkan tali penyisir dahan dan daun strawberi. Kad lipatan berbentuk U dan rod had berganda semuanya dibentuk dengan membengkokkan dawai keluli tergalvani.

Tali pemisah daun buah digunakan untuk mengumpulkan dahan dan daun strawberi dalam lebar bukaan slot penanaman, dan menggantung buah strawberi di luar slot penanaman, yang bukan sahaja mudah untuk memetik buah, tetapi juga melindungi strawberi daripada semburan langsung ubat cecair, dan boleh meningkatkan kualiti hiasan penanaman strawberi.

Sistem kad tumbuhan

(2) rak kuning yang bergerak. Rak kuning yang boleh bergerak direka khas, iaitu tiang menegak untuk menggantung papan kuning dan biru dikimpal pada tripod, yang boleh diletakkan terus di atas lantai rumah hijau dan boleh digerakkan pada bila-bila masa.

(3) Kenderaan perlindungan tumbuhan pandu sendiri. Kenderaan ini boleh dilengkapi dengan penyembur perlindungan tumbuhan, iaitu penyembur pandu automatik, yang boleh menjalankan operasi perlindungan tumbuhan tanpa pengendali di dalam rumah mengikut laluan yang dirancang oleh komputer, yang boleh melindungi kesihatan pengendali rumah hijau.

peralatan perlindungan tumbuhan

Sistem Bekalan Nutrien dan Pengairan

Sistem pembekalan dan pengairan larutan nutrien bagi projek ini dibahagikan kepada 3 bahagian: satu bahagian penyediaan air jernih; yang kedua sistem pengairan dan pembajaan strawberi; yang ketiga sistem kitar semula cecair untuk penanaman strawberi. Peralatan untuk penyediaan air jernih dan sistem larutan nutrien secara kolektif dirujuk sebagai kepala pengairan, dan peralatan untuk membekalkan dan mengembalikan air ke tanaman dirujuk sebagai peralatan pengairan.

Sistem Bekalan Nutrien dan Pengairan

Bahagian hadapan pengairan

Peralatan penyediaan air bersih secara amnya perlu dilengkapi dengan penapis pasir dan batu kerikil untuk membuang pasir, dan peralatan pelembut air untuk membuang garam. Air bersih yang telah ditapis dan dilembutkan disimpan dalam tangki simpanan untuk kegunaan kemudian.

Peralatan konfigurasi larutan nutrien secara amnya merangkumi tiga tangki bahan mentah untuk baja A dan B, dan tangki asid untuk melaraskan pH, dan satu set pengadun baja. Semasa operasi, larutan stok dalam tangki A, B dan tangki asid dikonfigurasikan dan dicampurkan secara berkadaran oleh mesin baja mengikut formula yang ditetapkan untuk membentuk larutan nutrien mentah, dan larutan nutrien mentah yang dikonfigurasikan oleh mesin baja disimpan dalam tangki simpanan larutan stok untuk persediaan.

Peralatan penyediaan larutan nutrien

Sistem bekalan dan pemulangan air untuk penanaman strawberi

Sistem bekalan dan pemulangan air untuk penanaman strawberi menggunakan kaedah bekalan dan pemulangan air berpusat di satu hujung slot penanaman. Memandangkan slot penanaman menggunakan kaedah mengangkat dan menggantung, dua bentuk digunakan untuk bekalan air dan paip pemulangan slot penanaman: satu ialah paip tegar tetap; yang satu lagi ialah paip fleksibel yang bergerak ke atas dan ke bawah bersama slot penanaman. Semasa pengairan dan pembajaan, bekalan cecair dari tangki air jernih dan tangki simpanan cecair mentah dihantar ke mesin bersepadu air dan baja untuk dicampur mengikut nisbah yang ditetapkan (kaedah mudah boleh menggunakan aplikator baja berkadar, seperti Venturi, dsb., yang boleh dikuasakan atau tidak digerakkan) dan kemudian dihantar ke bahagian atas penyangkut penanaman melalui paip bekalan air utama (paip bekalan air utama dipasang pada kekuda rumah hijau di sepanjang rentang rumah hijau), dan hos getah fleksibel mengalirkan air pengairan dari paip bekalan air utama ke hujung setiap rak penanaman, kemudian sambungkan ke paip cawangan bekalan air yang ditetapkan dalam slot penanaman. Paip cawangan bekalan air dalam slot penanaman disusun di sepanjang slot penanaman, dan di sepanjang jalan, paip titisan disambungkan mengikut kedudukan susunan pasu penanaman, dan nutrien dijatuhkan ke dalam medium pasu penanaman melalui paip titisan. Larutan nutrien berlebihan yang dikeluarkan dari substrat disalirkan ke dalam slot penanaman melalui lubang saliran di bahagian bawah pasu penanaman dan dikumpulkan ke dalam parit saliran di bahagian bawah slot penanaman. Laraskan ketinggian pemasangan slot penanaman untuk membentuk aliran malar dari satu hujung ke hujung yang lain. Di cerun yang condong, cecair pengairan yang dikumpulkan dari bahagian bawah slot akhirnya akan terkumpul ke hujung slot. Satu bukaan disusun di hujung slot penanaman untuk menyambungkan tangki penyambung cecair pemulangan, dan paip pemulangan cecair disambungkan di bawah tangki pengumpulan, dan cecair pemulangan yang dikumpulkan akhirnya dikumpulkan dan dilepaskan ke dalam tangki pemulangan cecair.

Bekalan air pengairan dan sistem pemulangan

Penggunaan cecair pemulangan

Cecair pemulangan pengairan rumah hijau ini tidak menggunakan operasi peredaran gelung tertutup sistem pengeluaran strawberi, tetapi mengumpul cecair pemulangan dari slot penanaman strawberi dan menggunakannya secara langsung untuk penanaman sayur-sayuran hiasan. Slot penanaman ketinggian tetap yang sama seperti penanaman strawberi ditetapkan pada empat dinding periferal rumah hijau, dan slot penanaman diisi dengan substrat penanaman untuk menanam sayur-sayuran hiasan. Cecair pemulangan strawberi diairi secara langsung ke sayur-sayuran hiasan ini, menggunakan air bersih dalam tangki simpanan untuk pengairan harian. Di samping itu, bekalan air dan paip pemulangan slot penanaman digabungkan menjadi satu dalam reka bentuk bekalan air dan paip pemulangan. Mod pengairan pasang surut diguna pakai dalam slot penanaman. Semasa tempoh bekalan air, injap paip bekalan air dibuka dan injap paip pemulangan ditutup. Injap paip ditutup dan injap longkang dibuka. Kaedah pengairan ini menjimatkan paip cawangan bekalan air pengairan dan sub-paip dalam slot penanaman, menjimatkan pelaburan, dan pada asasnya tidak memberi kesan kepada pengeluaran sayur-sayuran hiasan.

Menanam Sayuran Hiasan Menggunakan Cecair Pulangan

Rumah hijau dan kemudahan sokongan

Rumah hijau itu diimport sepenuhnya dari Korea Selatan pada tahun 2017. Panjangnya ialah 47m, lebarnya 23m, dengan jumlah keluasan 1081 m2.² . Rentang rumah hijau ialah 7m, ruangnya ialah 3m, ketinggian cucur atap ialah 4.5m, dan ketinggian rabung ialah 6.4m, dengan sejumlah 3 rentang dan 15 ruang. Untuk meningkatkan penebat haba rumah hijau, koridor penebat haba selebar 1m diletakkan di sekeliling rumah hijau, dan langsir penebat haba dua lapisan dalaman direka bentuk. Semasa transformasi struktur, kord mendatar di bahagian atas tiang di antara rentang rumah hijau asal telah digantikan dengan rasuk kekuda.

Struktur rumah hijau

Pengubahsuaian sistem penebat haba rumah hijau mengekalkan reka bentuk asal sistem penebat haba bumbung dan dinding dengan penebat haba dalaman berganda. Walau bagaimanapun, selepas 3 tahun beroperasi, jaring naungan penebat asal sebahagiannya telah lama dan rosak. Dalam pengubahsuaian rumah hijau, semua langsir penebat telah dikemas kini dan digantikan dengan selimut penebat kapas akrilik, yang lebih ringan dan lebih bertebat haba, buatan tempatan. Daripada operasi sebenar, sambungan bertindih antara langsir penebat bumbung, selimut penebat dinding dan selimut penebat bumbung bertindih, dan keseluruhan sistem penebat ditutup rapat.

Sistem Penebat Rumah Hijau

Bagi memastikan keperluan cahaya untuk pertumbuhan tanaman, sistem cahaya tambahan telah ditambah dalam pengubahsuaian rumah hijau. Lampu tambahan ini menggunakan sistem pencahayaan LED kesan biologi, setiap lampu pertumbuhan LED mempunyai kuasa 50 W, menyusun 2 tiang setiap rentang. Ruang setiap lampu tiang ialah 3m. Jumlah kuasa cahaya ialah 4.5 kW, bersamaan dengan 4.61 W/m² setiap unit luas. Keamatan cahaya setinggi 1m boleh mencapai lebih daripada 2000 lx.

Pada masa yang sama memasang lampu tambahan, satu deretan lampu UVB juga dipasang pada setiap rentang dengan jarak 2 m, yang kebanyakannya digunakan untuk pembasmian kuman udara yang tidak teratur di dalam rumah hijau. Kuasa satu lampu UVB ialah 40 W, dan jumlah kuasa yang dipasang ialah 4.36 kW, bersamaan dengan 4.47 W/m² setiap unit luas.

Sistem pemanasan rumah hijau menggunakan pam haba sumber udara tenaga yang lebih mesra alam, yang menghantar udara panas ke dalam rumah hijau melalui penukar haba. Jumlah kuasa pam haba sumber udara di rumah hijau ialah 210kW, dan 38 unit kipas pertukaran haba diagihkan secara sama rata di dalam bilik. Pelesapan haba setiap kipas ialah 5.5kw, yang dapat memastikan suhu udara di rumah hijau melebihi 5℃ di bawah suhu luar -15℃ pada hari paling sejuk di Beijing, sekali gus memastikan pengeluaran strawberi yang selamat di rumah hijau.

Bagi memastikan keseragaman suhu dan kelembapan udara di dalam rumah hijau dan untuk membentuk pergerakan udara tertentu di dalam rumah, rumah hijau ini juga dilengkapi dengan kipas peredaran udara mendatar. Kipas peredaran disusun di tengah-tengah rentang rumah hijau dengan selang 18 m, dan kuasa satu kipas ialah 0.12 kW.

Rumah hijau yang menyokong peralatan kawalan alam sekitar

Maklumat petikan:

Changji Zhou, Hongbo, Li, He Zheng, dll.Dr. Zhou telah memeriksa penyangkut strawberi jenis persiaran yang boleh diangkat dan kemudahan serta peralatan sokongan di Shiling (Seratus Dua Puluh Enam). Teknologi Kejuruteraan Pertanian, 2022,42(7):36-42.