[Anotacija]Šiuo metu namų sodinimo įrenginiai paprastai yra integruoti, todėl judėjimas, pakrovimas ir iškrovimas sukelia daug nepatogumų.Remiantis miesto gyventojų gyvenamosios erdvės ypatybėmis ir šeimos augalų auginimo projektavimo tikslu, šiame straipsnyje siūlomas naujas surenkamojo šeimos sodinimo įrenginio tipas.Prietaisas susideda iš keturių dalių: atraminės sistemos, auginimo sistemos, vandens ir trąšų sistemos bei šviesos papildymo sistemos (dažniausiai LED auginimo lemputės).Jis turi mažą plotą, daug erdvės panaudojimo, naujovišką struktūrą, patogų išmontavimą ir surinkimą, mažą kainą ir didelį praktiškumą.Jis gali patenkinti miesto gyventojų poreikius dėl salotų salierų, greitųjų daržovių, maistingų kopūstų ir begonijų fimbristipula.Po nedidelio masto modifikavimo jis taip pat gali būti naudojamas augalų moksliniams eksperimentiniams tyrimams

Bendras auginimo įrangos projektavimas

Dizaino principai

Surenkamasis auginimo įrenginys daugiausia skirtas miesto gyventojams.Komanda visapusiškai ištyrė miesto gyventojų gyvenamosios erdvės ypatybes.Plotas mažas, o erdvės panaudojimo lygis didelis;struktūra nauja ir graži;patogu išardyti ir surinkti, paprasta ir lengva išmokti;jis turi mažą kainą ir didelį praktiškumą.Šie keturi principai eina per visą projektavimo procesą ir siekia galutinio tikslo – harmonijos su namų aplinka, gražios ir padorios struktūros bei ekonomiškos ir praktiškos naudojimo vertės.

Naudotinos medžiagos

Atraminis rėmas perkamas iš prekyvietės daugiasluoksnių lentynų gaminio, 1,5 m ilgio, 0,6 m pločio ir 2,0 m aukščio.Medžiaga yra plienas, purškiamas ir nerūdijantis, o keturi atraminio rėmo kampai suvirinti stabdžių universaliais ratukais;briaunota plokštė parenkama taip, kad sustiprintų atraminio rėmo sluoksnio plokštę, kuri yra pagaminta iš 2 mm storio plieninės plokštės su purškiamu plastiku, apsaugančiu nuo rūdžių, po du sluoksnius.Auginimo lovelis pagamintas iš atviro dangtelio PVC hidroponinio kvadratinio vamzdžio, 10 cm × 10 cm.Medžiaga yra kieta PVC plokštė, kurios storis 2,4 mm.Įdirbimo duobių skersmuo – 5 cm, o tarpai tarp duobių – 10 cm.Maistinių medžiagų tirpalo bakas arba vandens rezervuaras yra pagamintas iš plastikinės dėžutės, kurios sienelės storis 7 mm, ilgis 120 cm, plotis 50 cm ir aukštis 28 cm.

Auginimo įrenginio konstrukcijos projektavimas

Pagal bendrą projektavimo planą, surenkamas šeimos auginimo įrenginys susideda iš keturių dalių: atraminės sistemos, auginimo sistemos, vandens ir trąšų sistemos bei šviesos papildymo sistemos (dažniausiai LED auginimo lemputės).Paskirstymas sistemoje parodytas 1 pav.

1 paveiksle parodytas pasiskirstymas sistemoje.

Pagalbinės sistemos projektavimas

Surenkamo šeimyninio auginimo įrenginio atramos sistemą sudaro stačias stulpas, sija ir sluoksninė plokštė.Stulpelis ir sija įkišti per drugelio angos sagtį, kurią patogu išardyti ir surinkti.Sija yra su sustiprinta briaunų sluoksnio plokšte.Keturi kultivavimo rėmo kampai suvirinti universaliais ratukais su stabdžiais, kad padidėtų kultivavimo įrenginio judėjimo lankstumas.

Auginimo sistemos projektavimas

Kultivavimo bakas yra 10 cm × 10 cm hidroponinis kvadratinis vamzdis su atviru dangteliu, kurį lengva valyti ir gali būti naudojamas kultivavimui maistinių medžiagų tirpalu, substrato įdirbimui ar dirvožemio įdirbimui.Auginant maistinių medžiagų tirpalu, sodinimo krepšelis dedamas į sodinimo duobę, o daigai tvirtinami atitinkamos specifikacijos kempine.Įdirbant substratą ar dirvą, į abiejuose kultivavimo lovelio galuose esančias jungiamąsias skylutes įkišama kempinė arba marlė, kad substratas ar dirvožemis neužkimštų drenažo sistemos.Abu kultivavimo bako galai sujungti su cirkuliacine sistema 30 mm vidinio skersmens gumine žarna, kuri efektyviai išvengia struktūrinio kietėjimo defektų, atsirandančių dėl PVC klijų sukibimo, nepalankaus judėjimo.

Vandens ir trąšų cirkuliacijos sistemos projektavimas

Auginant maistinių medžiagų tirpalą, naudokite reguliuojamą siurblį, kad įpiltumėte maistinių medžiagų tirpalo į aukščiausio lygio auginimo baką ir valdytumėte maistinių medžiagų srauto kryptį per vidinį PVC vamzdžio kamštį.Siekiant išvengti netolygaus maistinių medžiagų tirpalo srauto, maistinių medžiagų tirpalas to paties sluoksnio auginimo rezervuare naudoja vienkryptį „S“ formos srauto metodą.Siekiant padidinti deguonies kiekį maistinių medžiagų tirpale, ištekėjus žemiausiam maistinių medžiagų tirpalo sluoksniui, tarp vandens išleidimo angos ir vandens rezervuaro skysčio lygio suprojektuojamas tam tikras tarpas.Įdirbant substratą arba dirvą, vandens rezervuaras dedamas ant viršutinio sluoksnio, o laistymas ir tręšimas atliekami per lašelinę laistymo sistemą.Pagrindinis vamzdis yra juodas PE vamzdis, kurio skersmuo 32 mm ir sienelės storis 2,0 mm, o atšaka yra juodas PE vamzdis, kurio skersmuo 16 mm ir sienelės storis 1,2 mm.Kiekviena atšaka vamzdis Sumontuokite vožtuvą individualiam valdymui.Numetimo rodyklėje naudojamas slėgį kompensuojantis tiesus rodyklės lašintuvas, po 2 kiekvienoje skylėje, įterpiamas į sodinuko šaknį kultivavimo duobėje.Vandens perteklius surenkamas per drenažo sistemą, filtruojamas ir panaudojamas pakartotinai.

Šviesos papildymo sistema

Kai kultivavimo įrenginys naudojamas balkono gamybai, natūrali balkono šviesa gali būti naudojama be papildomos šviesos arba nedidelio papildomos šviesos kiekio.Auginant gyvenamajame kambaryje, būtina atlikti papildomo apšvietimo projektą.Šviestuvas yra 1,2 m ilgio LED auginimo lemputė, o šviesos laikas valdomas automatiniu laikmačiu.Šviesos laikas nustatytas į 14 val., o ne papildomo apšvietimo laikas yra 10 val.Kiekviename sluoksnyje yra 4 LED lemputės, kurios sumontuotos sluoksnio apačioje.Keturi vamzdžiai tame pačiame sluoksnyje yra sujungti nuosekliai, o sluoksniai yra sujungti lygiagrečiai.Atsižvelgiant į skirtingus skirtingų augalų apšvietimo poreikius, galima pasirinkti skirtingo spektro LED šviesą.

Įrenginio surinkimas

Surenkamas namų auginimo įrenginys yra paprastos konstrukcijos (2 pav.), o surinkimo procesas paprastas.Pirmajame žingsnyje, nustatę kiekvieno sluoksnio aukštį pagal auginamų kultūrų aukštį, įkiškite siją į vertikalios stulpo drugelio angą, kad sukurtumėte įrenginio karkasą;antrajame žingsnyje pritvirtinkite LED auginimo šviesos vamzdelį ant armuojančios briaunos sluoksnio gale ir įdėkite sluoksnį į kultivavimo rėmo skersinės sijos vidinį lovelį;trečias žingsnis – kultivavimo lovelis ir vandens bei trąšų cirkuliacijos sistema sujungiami gumine žarna;ketvirtas žingsnis, įdiekite LED vamzdelį, nustatykite automatinį laikmatį ir įdėkite vandens baką;penktasis sistemos derinimo etapas, įpilkite vandens į vandens baką Sureguliavę siurblio aukštį ir srautą, patikrinkite vandens ir trąšų cirkuliacijos sistemą ir kultivavimo bako jungtį, ar nėra vandens nutekėjimo, įjunkite maitinimą ir patikrinkite LED lempučių jungtį ir veikimą. automatinio laikmačio būklė.

2 paveikslas, bendras surenkamojo auginimo įrenginio dizainas

Paraiška ir įvertinimas

Auginimo taikymas

2019 m. įrenginys bus naudojamas nedideliu mastu patalpų daržovių, tokių kaip salotos, pekininiai kopūstai ir salierai, auginimui (3 pav.).2020 m., apibendrindama ankstesnę auginimo patirtį, projekto komanda sukūrė maistui ir vaistams homologinės daržovės ekologinį substratinį auginimą bei Begonia fimbristipula hance auginimo maistiniais tirpalais technologiją, praturtinusią įrenginio naudojimo namuose pavyzdžius.Per pastaruosius dvejus auginimo ir naudojimo metus salotos ir daržovės gali būti nuimamos praėjus 25 dienoms po auginimo, esant 20–25 ℃ patalpų temperatūrai;salierai turi augti 35-40 dienų;Begonia fimbristipula Hance ir Pekino kopūstai yra daugiamečiai augalai, kurių derlių galima skinti kelis kartus;Begonija fimbristipula gali nuskinti viršutinius 10 cm stiebus ir lapus per maždaug 35 dienas, o jaunus stiebus ir lapus – per maždaug 45 dienas kopūstams auginti.Nuimant derlių, salotų ir pekino kopūstų derlius yra 100–150 g iš vieno augalo;baltųjų ir raudonųjų salierų derlius iš augalo – 100~120 g;Begonia fimbristipula Hance derlius per pirmąjį derlių yra mažas, 20-30 g vienam augalui, o nuolat dygstant šoninėms šakoms, galima skinti antrą kartą, maždaug 15 dienų intervalu, o derlius 60- 80 g vienam augalui;maitinamojo meniu skylės derlius yra 50-80 g, renkamas kartą per 25 dienas ir gali būti nuimamas nuolat.

3 pav. Surenkamojo kultivavimo įrenginio gamybos pritaikymas

Taikymo efektas

Po daugiau nei metų gamybos ir naudojimo prietaisas gali visiškai išnaudoti erdvinę patalpos erdvę, skirtą nedideliam įvairių kultūrų auginimui.Jo pakrovimo ir iškrovimo operacijos yra paprastos ir lengvai išmokstamos, nereikia jokio profesinio pasirengimo.Reguliuojant vandens siurblio pakėlimą ir srautą, galima išvengti per didelio maistinių medžiagų tirpalo srauto ir perpildymo auginimo bake problemos.Atviro kultivavimo bako dangčio konstrukcija ne tik lengvai valoma po naudojimo, bet ir lengvai pakeičiama, kai priedai yra pažeisti.Auginimo bakas yra sujungtas su vandens ir trąšų cirkuliacijos sistemos gumine žarna, kuri realizuoja modulinę kultivavimo rezervuaro ir vandens bei trąšų cirkuliacijos sistemos konstrukciją ir išvengia tradicinio hidroponinio įrenginio integruotos konstrukcijos trūkumų.Be to, prietaisas gali būti naudojamas moksliniams tyrimams kontroliuojamomis temperatūros ir drėgmės sąlygomis, be augalininkystės ūkyje.Tai ne tik taupo bandymo vietą, bet ir atitinka gamybos aplinkos reikalavimus, ypač šaknų augimo aplinkos nuoseklumą.Po paprasto patobulinimo auginimo įrenginys taip pat gali atitikti skirtingų rizosferos aplinkos apdorojimo metodų reikalavimus ir buvo plačiai naudojamas augalų moksliniuose eksperimentuose.

Straipsnio šaltinis: „Wechat“ paskyraŽemės ūkio inžinerinė technologija (šiltnamių sodininkystė) 

Nuoroda informacija: Wang Fei, Wang Changyi, Shi Jingxuan ir kt.Surenkamo buitinio auginimo įrenginio projektavimas ir pritaikymas[J].Žemės ūkio inžinerijos technologija,2021,41(16):12-15.