Autorius: Changji Zhou, Hongbo Li ir kt.

Straipsnio šaltinis: Šiltnamių sodininkystė, žemės ūkio inžinerijos technologijos

Tai Haidiano rajono žemės ūkio mokslo instituto eksperimentinė bazė, taip pat Haidiano žemės ūkio aukštųjų technologijų paroda ir mokslo parkas. 2017 m. autorius vadovavo Pietų Korėjoje pagaminto daugiaatramio plastikinės plėvelės bandomojo šiltnamio su aukšta šilumos izoliacija pristatymui. Šiuo metu direktorius Zhengas jį pertvarkė į braškių auginimo šiltnamį, kuriame integruota technologijų demonstracija, ekskursijos ir rinkimas, laisvalaikis ir pramogos. Jis pavadintas „5G debesų braškė“ ir aš jus pakviesiu kartu jį patirti.

Braškių šiltnamių sodinimas ir jų erdvės panaudojimas

Pakeliama braškių lentyna ir pakabinimo sistema

Auginimo plyšys ir auginimo metodas

Auginimo plyšys sutelkia vandens tiekimą ir drenažą auginimo plyšio apačioje, o auginimo plyšio apatinio paviršiaus viduryje išilgai yra pakeltas kraštas (iš auginimo plyšio vidaus apačioje susidaro dugno griovelis). Pagrindinis vandens tiekimas į auginimo plyšį tiesiogiai tiesiamas šiame dugno griovelyje, o iš auginimo terpės išplautas vanduo taip pat tolygiai surenkamas į šį griovelį ir galiausiai išleidžiamas iš vieno auginimo plyšio galo.

Braškių sodinimo auginimo vazone privalumai yra tai, kad auginimo vazono dugnas yra atskirtas nuo auginimo angos dugno, todėl apatinėje substrato dalyje nesusidaro aukštas vandeningasis sluoksnis, pagerėja bendra substrato ventiliacija; jis pasiskirsto kartu su drėkinimo vandens srautu; trečia, įrengus substratą auginimo vazone, nebus nuotėkio, o auginimo lentyna bus tvarkinga ir graži. Šio metodo trūkumas daugiausia yra tas, kad lašelinis drėkinimas ir auginimo vazonų sodinimas padidina investicijas į įrangos statybą.

Auginimo lizdai ir vazonai

Kultivavimo stovo pakabinimo ir kėlimo sistema

Auginimo lentynos pakabinimo ir kėlimo sistema iš esmės yra tokia pati kaip tradicinės braškių kėlimo auginimo lentynos. Auginimo angos pakabinimo sagtis supa auginimo angą ir jungia pakabinimo sagtį bei atbulinės eigos ratą reguliuojamo ilgio gėlių krepšelio varžtu (naudojamas auginimo angos montavimo aukščio nuoseklumui reguliuoti). Apatinėje stygoje kitas galas yra užvyniotas ant rato, prijungto prie variklio reduktoriaus varančiojo veleno.

Auginimo lentynų pakabinimo sistema

Remiantis bendra universalia pakabos sistema, siekiant patenkinti specialios auginimo angos skerspjūvio formos ir ekskursijų demonstravimo poreikius, čia taip pat novatoriškai suprojektuoti kai kurie individualūs priedai ir įrenginiai.

(1) Auginimo lentynos pakaba. Auginimo lentynos pakabinimo sagtis pirmiausia yra uždaros kilpos sagtis, suformuota lenkiant ir suvirinant plieninę vielą. Kiekvienos pakabinimo sagties dalies skerspjūvis yra vienodas, o mechaninės savybės yra vienodos; apatinė plyšio dalis taip pat atitinka pusapvalį lenkimą; trečia, sagties vidurys sulenkiamas smailiu kampu, o viršutinė sagtis tiesiogiai užkabinama lenkimo taške, kad ne tik būtų užtikrintas stabilus auginimo plyšio svorio centras, bet ir nebūtų šoninės deformacijos, taip pat būtų užtikrinta, kad sagtis būtų patikimai užkabinta ir neslystų bei neišnyktų.

Auginimo lentynos sagtis

(2) Saugus pakabinimo lynas. Remiantis tradicine pakabinimo sistema, kas 6 m išilgai auginimo plyšio įrengiama papildoma saugi pakabinimo sistema. Papildomai saugiai pakabinimo sistemai keliami šie reikalavimai: pirma, ji turi veikti sinchroniškai su pavaros pakabinimo sistema; antra, ji turi turėti pakankamą laikomąją galią. Siekiant įgyvendinti minėtus funkcinius reikalavimus, suprojektuotas ir parinktas spyruoklinio vyniojimo įtaiso pakabinimo sistemos komplektas, skirtas auginimo plyšio pakabinimo lynui ištraukti. Spyruoklinis vyniotuvas išdėstytas lygiagrečiai su pavaros pakabinimo lynu ir pakabinamas bei pritvirtinamas prie apatinės šiltnamio santvaros stygos.

Papildoma saugos pakabos sistema

Pagalbinė auginimo stovo gamybos įranga

(1) Augalų karšimo sistema. Čia paminėta augalų karšimo sistema daugiausia sudaryta iš dviejų dalių: augalų karšimo laikiklio ir spalvotos sidabrinės virvės. Augalų karšimo laikiklis yra mazgas, sudarytas iš iš dalies sulenktos ir visiškai U formos sulankstytos virvės bei U formos virvės su dvigubais ribojimo strypais. Apatinė ir apatinė U formos sulankstytos virvės dalys atitinka išorinius auginimo plyšio matmenis ir iš apačios supa auginimo plyšį; kai jos dvigubos šakos peržengia atvirą auginimo plyšio padėtį, jos sulenkiamos, kad sujungtų dvigubus ribojimo strypus, ir taip pat riboja auginimo plyšio angos deformaciją; tai mažas, į viršų išgaubtas U formos sulenkimas, naudojamas braškių vaisių lapų atskyrimo virvei pritvirtinti; viršutinė U formos virvės dalis yra W formos sulenkimas, skirtas braškių šakų ir lapų šukavimo virvei pritvirtinti. U formos sulankstyta virvė ir dvigubas ribojimo strypas suformuoti lenkiant cinkuotą plieninę vielą.

Vaisių lapų atskyrimo virvė naudojama braškių šakoms ir lapams surinkti auginimo angos atidarymo plotyje ir pakabinti braškių vaisius už auginimo angos ribų, tai ne tik patogu skinti vaisius, bet ir apsaugo braškes nuo tiesioginio skystų vaistų purškimo bei gali pagerinti braškių sodinimo dekoratyvinę kokybę.

Augalų karšimo sistema

(2) judantis geltonas stovas. Judantis geltonas stovas yra specialiai suprojektuotas, t. y. vertikalus stulpas geltonoms ir mėlynoms lentoms pakabinti yra privirintas prie trikojo, kurį galima tiesiai pastatyti ant šiltnamio grindų ir bet kada perkelti.

(3) Savaeigė augalų apsaugos transporto priemonė. Ši transporto priemonė gali būti aprūpinta augalų apsaugos purkštuvu, t. y. automatiškai važiuojančiu purkštuvu, kuris gali atlikti augalų apsaugos darbus be operatoriaus patalpose pagal kompiuteriu suplanuotą maršrutą, taip apsaugodamas šiltnamių operatorių sveikatą.

augalų apsaugos įranga

Maistinių medžiagų tiekimo ir drėkinimo sistema

Šio projekto maistinių tirpalų tiekimo ir drėkinimo sistema yra padalinta į 3 dalis: viena yra skaidraus vandens paruošimo dalis; antroji – braškių drėkinimo ir tręšimo sistema; trečioji – skysto vandens perdirbimo sistema braškių auginimui. Įranga skaidraus vandens paruošimui ir maistinių tirpalų sistema kartu vadinamos drėkinimo galvute, o įranga vandeniui tiekti ir grąžinti į pasėlius vadinama drėkinimo įranga.

Maistinių medžiagų tiekimo ir drėkinimo sistema

Drėkinimo frontas

Švaraus vandens ruošimo įranga paprastai turėtų būti aprūpinta smėlio ir žvyro filtrais smėliui pašalinti ir vandens minkštinimo įranga druskai pašalinti. Filtruotas ir suminkštintas švarus vanduo laikomas rezervuare vėlesniam naudojimui.

Maistinių medžiagų tirpalo konfigūracijos įrangą paprastai sudaro trys žaliavų talpyklos A ir B trąšoms, rūgšties talpykla pH reguliavimui ir trąšų maišytuvų rinkinys. Eksploatacijos metu trąšų mašina pagal nustatytą formulę proporcingai sumaišo A ir B talpyklose bei rūgšties talpykloje esantį tirpalą, kad susidarytų žalias maistinių medžiagų tirpalas, o trąšų mašinos sukonfigūruotas žalias maistinių medžiagų tirpalas laikomas žaliavinio tirpalo kaupimo talpykloje.

Maistinių medžiagų tirpalo paruošimo įranga

Vandens tiekimo ir grąžinimo sistema braškių sodinimui

Braškių sodinimo vandens tiekimo ir grąžinimo sistema taiko centralizuoto vandens tiekimo ir grąžinimo metodą viename auginimo angos gale. Kadangi auginimo angoje naudojamas kėlimo ir kabinimo metodas, auginimo angos vandens tiekimo ir grąžinimo vamzdžiai yra dviejų formų: vienas yra fiksuotas standus vamzdis, kitas yra lankstus vamzdis, kuris juda aukštyn ir žemyn kartu su auginimo anga. Drėkinimo ir tręšimo metu skystis iš švaraus vandens rezervuaro ir žalio skysčio kaupimo rezervuaro tiekiamas į vandens ir trąšų integruotą mašiną, kur sumaišomas pagal nustatytą santykį (paprastas metodas gali būti proporcinis trąšų įpurškiklis, pvz., Venturi vamzdis ir kt., kuris gali būti varomas arba nevaromas), o tada per pagrindinį vandens tiekimo vamzdį (pagrindinis vandens tiekimo vamzdis montuojamas ant šiltnamio santvaros išilgai šiltnamio ilgio) tiekiamas į auginimo laikiklio viršų, o lanksti guminė žarna nukreipia drėkinimo vandenį iš pagrindinio vandens tiekimo vamzdžio į kiekvieno auginimo stovo galą, tada prijungiama prie vandens tiekimo vamzdžio, esančio auginimo angoje. Vandens tiekimo vamzdžiai auginimo angoje išdėstyti išilgai auginimo angos, o pakeliui lašeliniai vamzdžiai sujungti pagal auginimo vazono išdėstymo padėtį, o maistinės medžiagos per lašelinius vamzdžius lašinamos į auginimo vazono terpę. Iš substrato ištekantis maistinių medžiagų tirpalo perteklius nuteka į auginimo angą per auginimo vazono apačioje esančią išleidimo angą ir surenkamas į auginimo angos dugne esantį drenažo griovelį. Auginimo angos įrengimo aukštį reikia reguliuoti taip, kad iš vieno galo į kitą būtų nuolatinis srautas. Nuolydžiuose šlaituose iš angos dugno surinktas drėkinimo grįžtamasis skystis galiausiai surenkamas angos gale. Auginimo angos gale įrengta anga, skirta prijungti grįžtamojo skysčio jungiamąjį baką, o po surinkimo baku prijungiamas skysčio grįžtamasis vamzdis, o surinktas grįžtamasis skystis galiausiai surenkamas ir išleidžiamas į skysčio grįžtamąjį baką.

Laistymo vandens tiekimo ir grąžinimo sistema

Grąžinamojo skysčio panaudojimas

Šis šiltnamio drėkinimo grįžtamasis skystis nenaudoja braškių auginimo sistemos uždaros kilpos cirkuliacijos veikimo, bet surenka grįžtamąjį skystį iš braškių sodinimo angos ir tiesiogiai naudoja jį dekoratyvinėms daržovėms sodinti. Ant keturių šiltnamio periferinių sienų yra toks pat fiksuoto aukščio auginimo angos, kaip ir braškių auginimui, o auginimo angos užpildomos auginimo substratu dekoratyvinėms daržovėms auginti. Braškių grįžtamasis skystis tiesiogiai laistomas šioms dekoratyvinėms daržovėms, kasdieniam drėkinimui naudojant švarų vandenį iš rezervuaro. Be to, auginimo angos vandens tiekimo ir grįžtamojo vamzdžių konstrukcijoje sujungti į vieną vandens tiekimo ir grįžtamojo vamzdžių konstrukciją. Auginimo angoje taikomas potvynių ir atoslūgių drėkinimo režimas. Vandens tiekimo laikotarpiu vandens tiekimo vamzdžio vožtuvas atidaromas, o grįžtamojo vamzdžio vožtuvas uždaromas. Vamzdžio vožtuvas uždaromas, o išleidimo vožtuvas atidaromas. Šis drėkinimo metodas taupo laistymo vandens tiekimo atšakų vamzdžius ir potvynius auginimo angoje, taupo investicijas ir iš esmės neturi jokios įtakos dekoratyvinių daržovių auginimui.

Dekoratyvinių daržovių auginimas naudojant grįžtamąjį skystį

Šiltnamis ir pagalbiniai įrenginiai

Šiltnamis buvo visas importuotas iš Pietų Korėjos 2017 m. Jo ilgis – 47 m, plotis – 23 m, o bendras plotas – 1081 m².² Šiltnamio tarpatramis yra 7 m, įlankos plotis – 3 m, karnizo aukštis – 4,5 m, o kraigo aukštis – 6,4 m, iš viso 3 tarpatramiai ir 15 įlankų. Siekiant pagerinti šiltnamio šilumos izoliaciją, aplink šiltnamį įrengtas 1 m pločio šilumos izoliacijos koridorius ir suprojektuota dvigubo sluoksnio šilumos izoliacijos uždanga viduje. Konstrukcijos transformacijos metu horizontalios stygos kolonų viršuje tarp pradinio šiltnamio tarpatramių buvo pakeistos santvarinėmis sijomis.

Šiltnamio konstrukcija

Renovuojant šiltnamio šiltinimo sistemą išlaikomas originalus stogo ir sienos šiltinimo sistemos projektas su dviguba vidine šilumos izoliacija. Tačiau po 3 eksploatavimo metų originalus šiltinimo tinklelis buvo iš dalies pasenęs ir pažeistas. Renovuojant šiltnamį, visos šiltinimo užuolaidos buvo atnaujintos ir pakeistos lengvesnėmis ir geriau šilumą izoliuojančiomis akrilinėmis medvilninėmis šiltinimo drobėmis, pagamintomis namuose. Eksploatacijos metu stogo šiltinimo užuolaidų jungtys persidengia, sienų šiltinimo drobė ir stogo šiltinimo drobė persidengia, o visa šiltinimo sistema yra sandariai užsandarinta.

Šiltnamio izoliacijos sistema

Siekiant užtikrinti augalų augimui reikalingą apšvietimą, renovuojant šiltnamį buvo įrengta papildomo apšvietimo sistema. Papildomas apšvietimas pagrįstas biologinio poveikio LED apšvietimo sistema, kiekvieno LED auginimo šviestuvo galia yra 50 W, išdėstyti 2 stulpeliai kiekviename tarpatramyje. Kiekvieno stulpelio atstumas yra 3 m. Bendra apšvietimo galia yra 4,5 kW, tai atitinka 4,61 W/m².² ploto vienetui. 1 m aukščio šviesos intensyvumas gali siekti daugiau nei 2000 lx.

Tuo pačiu metu montuojant papildomus plant šviestuvus, kiekviename tarpatramyje 2 m atstumu įrengiama ir UVB šviestuvų eilė, kuri daugiausia naudojama netolygiai šiltnamio oro dezinfekcijai. Vieno UVB šviestuvo galia yra 40 W, o bendra instaliuota galia – 4,36 kW, tai atitinka 4,47 W/m².² ploto vienetui.

Šiltnamio šildymo sistemoje naudojamas ekologiškesnis oro šaltinio šilumos siurblys, kuris per šilumokaitį į šiltnamį tiekia karštą orą. Bendra šiltnamyje esančio oro šaltinio šilumos siurblio galia yra 210 kW, o patalpoje tolygiai paskirstyti 38 šilumokaičio ventiliatoriai. Kiekvieno ventiliatoriaus šilumos išsklaidymas yra 5,5 kW, todėl oro temperatūra šiltnamyje gali būti aukštesnė nei 5 ℃, net ir šalčiausią dieną Pekine esant -15 ℃ lauko temperatūrai, taip užtikrinant saugų braškių auginimą šiltnamyje.

Siekiant užtikrinti oro temperatūros ir drėgmės vienodumą šiltnamyje ir suformuoti tam tikrą oro judėjimą patalpose, šiltnamyje taip pat įrengtas horizontalus oro cirkuliacijos ventiliatorius. Cirkuliacijos ventiliatoriai išdėstyti šiltnamio tarpatramio viduryje 18 m intervalu, o vieno ventiliatoriaus galia yra 0,12 kW.

Šiltnamio efektą sukeliančių dujų gavybai skirta aplinkos kontrolės įranga

Citavimo informacija:

Changji Zhou, Hongbo, Li, He Zheng ir kt.Dr. Zhou apžiūrėjo „Shiling“ (Šimtas dvidešimt šeši) apžvalginio tipo pakeliamą braškių pakabą ir pagalbinius įrenginius bei įrangą [J]. Žemės ūkio inžinerijos technologijos, 2022, 42 (7): 36–42.