[Abstrak]Pada masa ini, peranti penanaman di rumah biasanya menggunakan reka bentuk bersepadu, yang membawa banyak kesulitan kepada pergerakan dan pemuatan dan pemunggahan. Berdasarkan ciri-ciri ruang kediaman penduduk bandar dan matlamat reka bentuk pengeluaran tumbuhan keluarga, artikel ini mencadangkan jenis reka bentuk peranti tanaman keluarga pasang siap baharu. Peranti ini terdiri daripada empat bahagian: sistem sokongan, sistem penanaman, sistem air dan baja, dan sistem tambahan cahaya (kebanyakannya, lampu tumbuh LED). Ia mempunyai jejak yang kecil, penggunaan ruang yang tinggi, struktur baru, pembongkaran dan pemasangan yang mudah, kos rendah dan kebolehpraktisan yang kukuh. Ia boleh memenuhi keperluan penduduk bandar tentang salad untuk saderi, sayuran cepat, kubis berkhasiat dan begonia fimbristipula. Selepas pengubahsuaian berskala kecil, ia juga boleh digunakan untuk penyelidikan eksperimen saintifik tumbuhan

Reka Bentuk Keseluruhan Peralatan Penanaman

Prinsip Rekaan

Peranti penanaman pasang siap terutamanya berorientasikan kepada penduduk bandar. Pasukan itu menyiasat sepenuhnya ciri-ciri ruang kediaman penduduk bandar. Kawasannya kecil dan kadar penggunaan ruang adalah tinggi; strukturnya novel dan cantik; ia adalah mudah untuk membuka dan memasang, mudah dan mudah dipelajari; ia mempunyai kos rendah dan kebolehpraktisan yang kukuh. Empat prinsip ini berjalan melalui keseluruhan proses reka bentuk, dan berusaha untuk mencapai matlamat utama untuk mengharmonikan dengan persekitaran rumah, struktur yang cantik dan baik, serta nilai penggunaan yang menjimatkan dan praktikal.

Bahan yang akan digunakan

Bingkai sokongan dibeli daripada produk rak berbilang lapisan pasaran, panjang 1.5 m, lebar 0.6 m dan tinggi 2.0 m. Bahannya adalah keluli, disembur dan kalis karat, dan empat penjuru bingkai sokongan dikimpal dengan roda universal brek; plat ribbed dipilih untuk mengukuhkan plat lapisan rangka sokongan yang diperbuat daripada plat keluli tebal 2 mm dengan rawatan anti-karat plastik semburan, dua keping setiap lapisan. Palung penanaman diperbuat daripada tiub persegi hidroponik PVC penutup terbuka, 10 cm×10 cm. Bahannya adalah papan PVC keras, dengan ketebalan 2.4 mm. Diameter lubang penanaman ialah 5 cm, dan jarak lubang penanaman ialah 10 cm. Tangki larutan nutrien atau tangki air diperbuat daripada kotak plastik dengan ketebalan dinding 7 mm, dengan panjang 120 cm, lebar 50 cm, dan tinggi 28 cm.

Reka Bentuk Struktur Peranti Penanaman

Mengikut pelan reka bentuk keseluruhan, peranti penanaman keluarga pasang siap terdiri daripada empat bahagian: sistem sokongan, sistem penanaman, sistem air dan baja, dan sistem tambahan ringan (kebanyakannya, lampu tumbuh LED). Taburan dalam sistem ditunjukkan dalam Rajah 1.

Rajah 1, taburan dalam sistem ditunjukkan dalam.

Reka bentuk sistem sokongan

Sistem sokongan peranti penanaman keluarga pasang siap terdiri daripada tiang tegak, rasuk dan plat lapisan. Tiang dan rasuk dimasukkan melalui gesper lubang rama-rama, yang mudah untuk dibuka dan dipasang. Rasuk itu dilengkapi dengan plat lapisan tulang rusuk yang diperkuat. Empat penjuru bingkai penanaman dikimpal dengan roda universal dengan brek untuk meningkatkan fleksibiliti pergerakan peranti penanaman.

Reka bentuk sistem penanaman

Tangki penanaman adalah tiub persegi hidroponik 10 cm × 10 cm dengan reka bentuk penutup terbuka, yang mudah dibersihkan, dan boleh digunakan untuk penanaman larutan nutrien, penanaman substrat atau penanaman tanah. Dalam penanaman larutan nutrien, bakul penanaman diletakkan di dalam lubang penanaman, dan anak benih dipasang dengan span spesifikasi yang sepadan. Apabila substrat atau tanah ditanam, span atau kain kasa disumbat ke dalam lubang penyambung di kedua-dua hujung palung penanaman untuk mengelakkan substrat atau tanah daripada menyekat sistem saliran. Kedua-dua hujung tangki penanaman disambungkan ke sistem peredaran oleh hos getah dengan diameter dalam 30 mm, yang berkesan mengelakkan kecacatan pemejalan struktur yang disebabkan oleh ikatan gam PVC, yang tidak kondusif untuk pergerakan.

Reka Bentuk Sistem Peredaran Air dan Baja

Dalam penanaman larutan nutrien, gunakan pam boleh laras untuk menambah larutan nutrien ke tangki penanaman peringkat atas, dan kawal arah aliran larutan nutrien melalui palam dalaman paip PVC. Untuk mengelakkan pengaliran larutan nutrien yang tidak sekata, larutan nutrien dalam tangki penanaman lapisan yang sama menggunakan kaedah aliran "berbentuk S" satu arah. Untuk meningkatkan kandungan oksigen larutan nutrien, apabila lapisan terendah larutan nutrien mengalir keluar, jurang tertentu direka bentuk antara saluran keluar air dan paras cecair tangki air. Dalam penanaman substrat atau tanah, tangki air diletakkan pada lapisan atas, dan penyiraman dan pembajaan dilakukan melalui sistem pengairan titisan. Paip utama adalah paip PE hitam dengan diameter 32 mm dan ketebalan dinding 2.0 mm, dan paip cawangan adalah paip PE hitam dengan diameter 16 mm dan ketebalan dinding 1.2 mm. Setiap paip cawangan Pasang injap untuk kawalan individu. Anak panah jatuh menggunakan penitis anak panah lurus berkompensasi tekanan, 2 setiap lubang, dimasukkan ke dalam akar anak benih dalam lubang penanaman. Lebihan air dikumpulkan melalui sistem saliran, ditapis dan digunakan semula.

Sistem Tambahan Cahaya

Apabila peranti penanaman digunakan untuk pengeluaran balkoni, cahaya semula jadi dari balkoni boleh digunakan tanpa cahaya tambahan atau sedikit cahaya tambahan. Apabila menanam di ruang tamu, adalah perlu untuk menjalankan reka bentuk pencahayaan tambahan. Lekapan lampu ialah lampu tumbuh LED sepanjang 1.2 m, dan masa cahaya dikawal oleh pemasa automatik. Masa cahaya ditetapkan kepada 14 jam, dan masa cahaya bukan tambahan ialah 10 jam. Terdapat 4 lampu LED dalam setiap lapisan, yang dipasang di bahagian bawah lapisan. Empat tiub pada lapisan yang sama disambung secara bersiri, dan lapisan disambung secara selari. Mengikut keperluan pencahayaan yang berbeza bagi tumbuhan yang berbeza, lampu LED dengan spektrum yang berbeza boleh dipilih.

Pemasangan Peranti

Peranti penanaman rumah pasang siap adalah mudah dalam struktur (Rajah 2) dan proses pemasangan adalah mudah. Pada langkah pertama, selepas menentukan ketinggian setiap lapisan mengikut ketinggian tanaman yang ditanam, masukkan rasuk ke dalam lubang rama-rama tiang tegak untuk membina rangka peranti; dalam langkah kedua, pasangkan tiub cahaya tumbuh LED pada rusuk pengukuh di bahagian belakang lapisan, dan letakkan lapisan di dalam palung dalam rasuk silang bingkai penanaman; langkah ketiga, palung penanaman dan sistem peredaran air dan baja disambungkan dengan hos getah; langkah keempat, pasang tiub LED, tetapkan pemasa automatik, dan letakkan tangki air; penyahpepijatan sistem langkah kelima, tambah air ke tangki air Selepas melaraskan kepala pam dan aliran, periksa sistem peredaran air dan baja dan sambungan tangki penanaman untuk kebocoran air, hidupkan dan periksa sambungan lampu LED dan kerja keadaan pemasa automatik.

Rajah 2, reka bentuk keseluruhan peranti penanaman pasang siap

Aplikasi dan Penilaian

Aplikasi Penanaman

Pada tahun 2019, peranti itu akan digunakan untuk penanaman sayur-sayuran dalaman berskala kecil seperti salad, kubis Cina dan saderi (Rajah 3). Pada tahun 2020, atas dasar meringkaskan pengalaman penanaman sebelumnya, pasukan projek membangunkan penanaman substrat organik sayuran homolog makanan dan ubat-ubatan dan teknologi penanaman larutan nutrien Begonia fimbristipula hance, yang memperkayakan contoh aplikasi rumah peranti. Dalam dua tahun penanaman dan penggunaan yang lalu, salad dan sayur-sayuran cepat boleh dituai 25 hari selepas penanaman pada suhu dalaman 20-25 ℃; saderi perlu berkembang selama 35-40 hari; Begonia fimbristipula Hance dan kubis Cina adalah tumbuhan saka yang boleh dituai dalam beberapa kali; Begonia fimbristipula boleh menuai batang dan daun 10 cm teratas dalam kira-kira 35 hari, dan batang dan daun muda boleh dituai dalam kira-kira 45 hari untuk menanam kubis. Apabila dituai, hasil selada dan kubis Cina ialah 100~150 g setiap pokok; hasil saderi putih dan saderi merah setiap pokok ialah 100~120 g; hasil Begonia fimbristipula Hance pada penuaian pertama adalah rendah, 20-30 g setiap tumbuhan, dan dengan percambahan berterusan cawangan sampingan, ia boleh dituai untuk kali kedua, dengan selang kira-kira 15 hari dan hasil 60- 80 g setiap tumbuhan; hasil lubang menu berkhasiat adalah 50-80 g, dituai setiap 25 hari sekali, dan boleh dituai secara berterusan.

Rajah 3, Aplikasi pengeluaran peranti penanaman pasang siap

Kesan Aplikasi

Selepas lebih daripada setahun pengeluaran dan aplikasi, peranti boleh menggunakan sepenuhnya ruang tiga dimensi bilik untuk pengeluaran berskala kecil pelbagai tanaman. Operasi pemuatan dan pemunggahannya adalah mudah dan mudah dipelajari, dan tiada latihan profesional diperlukan. Dengan melaraskan daya angkat dan aliran pam air, masalah aliran berlebihan dan limpahan larutan nutrien dalam tangki penanaman dapat dielakkan. Reka bentuk penutup terbuka tangki penanaman bukan sahaja mudah dibersihkan selepas digunakan, tetapi juga mudah diganti apabila aksesori rosak. Tangki penanaman disambungkan dengan hos getah sistem peredaran air dan baja, yang merealisasikan reka bentuk modular tangki penanaman dan sistem peredaran air dan baja, dan mengelakkan kelemahan reka bentuk bersepadu dalam peranti hidroponik tradisional. Selain itu, peranti ini boleh digunakan untuk penyelidikan saintifik di bawah keadaan suhu dan kelembapan yang boleh dikawal sebagai tambahan kepada pengeluaran tanaman isi rumah. Ia bukan sahaja menjimatkan ruang ujian, tetapi juga memenuhi keperluan persekitaran pengeluaran, terutamanya konsistensi persekitaran pertumbuhan akar. Selepas penambahbaikan mudah, peranti penanaman juga boleh memenuhi keperluan kaedah rawatan yang berbeza bagi persekitaran rizosfera, dan telah digunakan secara meluas dalam eksperimen saintifik tumbuhan.

Sumber artikel: Akaun Wechat daripadaTeknologi Kejuruteraan Pertanian (hortikultur rumah hijau) 

Maklumat rujukan: Wang Fei,Wang Changyi,Shi Jingxuan,et al.Reka bentuk dan aplikasi peranti penanaman isi rumah pasang siap[J].Teknologi Kejuruteraan Pertanian,2021,41(16):12-15.