[Abstract]Praegu kasutavad koduistutusseadmed tavaliselt integreeritud disaini, mis toob liikumisele ning peale- ja mahalaadimisele palju ebamugavusi.Tuginedes linnaelanike elamispinna omadustele ja peretaimede tootmise disainieesmärgile, pakutakse käesolevas artiklis välja uut tüüpi kokkupandavate pereistutusseadmete disain.Seade koosneb neljast osast: tugisüsteemist, kultiveerimissüsteemist, vee- ja väetisesüsteemist ning valguse lisasüsteemist (enamasti LED-kasvuvalgustid).Sellel on väike jalajälg, suur ruumikasutus, uudne struktuur, mugav lahtivõtmine ja kokkupanek, madal hind ja tugev praktilisus.See suudab rahuldada linnaelanike vajadusi selleri, kiire köögivilja, toitva kapsa ja begoonia fimbristipula jaoks.Pärast väikesemahulist modifitseerimist saab seda kasutada ka taimede teaduslikeks katseteks

Kultiveerimisseadmete üldine disain

Disaini põhimõtted

Kokkupandav harimisseade on suunatud peamiselt linnaelanikele.Meeskond uuris põhjalikult linnaelanike eluruumi omadusi.Pindala on väike ja ruumikasutus kõrge;struktuur on uudne ja ilus;seda on mugav lahti võtta ja kokku panna, lihtne ja lihtne õppida;sellel on madal hind ja tugev praktilisus.Need neli põhimõtet läbivad kogu projekteerimisprotsessi ning püüavad saavutada lõppeesmärki kodukeskkonnaga harmoneerumine, ilus ja korralik struktuur ning ökonoomne ja praktiline kasutusväärtus.

Kasutatavad materjalid

Tugiraam on ostetud turu mitmekihilisest riiulitootest, pikkusega 1,5 m, laiusega 0,6 m ja kõrgusega 2,0 m.Materjal on teras, pihustatud ja roostekindel ning tugiraami neli nurka on keevitatud piduri universaalsete ratastega;ribiline plaat on valitud tugevdama tugiraami kihi plaati, mis on valmistatud 2 mm paksusest terasplaadist, mis on kaetud roostevastase plastiga, kaks tükki kihi kohta.Kultiveerimisküna on valmistatud avatud korgiga PVC hüdropoonilisest nelinurksest torust, 10 cm×10 cm.Materjaliks on kõva PVC plaat, paksusega 2,4 mm.Kultuuriaukude läbimõõt on 5 cm, kultiveerimisaukude vahekaugus on 10 cm.Toitelahuse paak ehk veepaak on valmistatud plastkarbist seinapaksusega 7 mm, pikkusega 120 cm, laiusega 50 cm ja kõrgusega 28 cm.

Viljelusseadme struktuuri projekteerimine

Üldise konstruktsiooniplaani kohaselt koosneb kokkupandav pereviljelusseade neljast osast: tugisüsteem, kultiveerimissüsteem, vee- ja väetisesüsteem ning valguse lisasüsteem (enamasti LED-kasvuvalgustid).Jaotus süsteemis on näidatud joonisel 1.

Joonisel 1 on jaotus süsteemis näidatud.

Tugisüsteemi projekteerimine

Kokkupandava pereharimisseadme tugisüsteem koosneb püstisest vardast, prussist ja kihiplaadist.Varras ja tala sisestatakse läbi liblikaaugu pandla, mida on mugav lahti võtta ja kokku panna.Tala on varustatud tugevdatud ribikihi plaadiga.Kultiveerimisraami neli nurka on keevitatud universaalsete piduritega ratastega, et suurendada kultiveerimisseadme liikumise paindlikkust.

Viljelussüsteemi projekteerimine

Kultiveerimispaak on 10 cm×10 cm hüdropooniline neljakandiline avatud kaanega toru, mida on lihtne puhastada ja mida saab kasutada toitelahuse kultiveerimiseks, substraadi harimiseks või mullaharimiseks.Toitelahuse kasvatamisel asetatakse istutuskorv istutusauku ja istikud kinnitatakse vastava spetsifikatsiooniga käsnaga.Substraadi või pinnase harimisel topitakse kultiveerimisküna mõlemas otsas olevatesse ühendusaukudesse käsn või marli, et vältida substraat või pinnas drenaažisüsteemi blokeerimist.Kultiveerimismahuti kaks otsa on ühendatud tsirkulatsioonisüsteemiga 30 mm siseläbimõõduga kummivooliku abil, mis väldib tõhusalt PVC liimiga liimimisest tekkivaid konstruktsiooni tardumise defekte, mis ei soodusta liikumist.

Vee ja väetiste tsirkulatsioonisüsteemi projekteerimine

Toitelahuse kasvatamisel kasutage reguleeritavat pumpa, et lisada toitainelahus tipptasemel kultiveerimispaaki ja juhtida toitelahuse voolu suunda läbi PVC toru sisemise korgi.Toitelahuse ebaühtlase voolamise vältimiseks kasutab samakihilise kultiveerimispaagi toitainelahus ühesuunalist S-kujulist voolu meetodit.Toitelahuse hapnikusisalduse suurendamiseks kujundatakse madalaima toitelahuse kihi väljavoolamisel vee väljalaskeava ja veepaagi vedelikutaseme vahele teatud vahe.Substraadi või mullaharimisel asetatakse veepaak pealmisele kihile ning kastmine ja väetamine toimub tilkniisutussüsteemi kaudu.Peatoruks on must PE toru läbimõõduga 32 mm ja seinapaksusega 2,0 mm ning harutoruks must PE toru läbimõõduga 16 mm ja seinapaksusega 1,2 mm.Iga harutoru Paigaldage klapp individuaalseks juhtimiseks.Kukkumisnool kasutab survekompenseeritud sirget nooletilgutit, 2 augu kohta, mis on sisestatud külviavasse istiku juure.Liigne vesi kogutakse läbi drenaažisüsteemi, filtreeritakse ja taaskasutatakse.

Valguslisandite süsteem

Kui kultiveerimisseadet kasutatakse rõdu tootmiseks, saab rõdu loomulikku valgust kasutada ilma lisavalguseta või vähese lisavalguseta.Elutoas kasvatamisel on vaja läbi viia lisavalgustus.Valgustiks on 1,2 m pikkune LED-kasvuvalgusti ning valgustusaega juhib automaatne taimer.Valgusajaks on seatud 14 h ja mittelisavalgustuse ajaks 10 h.Igas kihis on 4 LED valgustit, mis on paigaldatud kihi põhja.Neli sama kihi toru on ühendatud järjestikku ja kihid on ühendatud paralleelselt.Vastavalt erinevate taimede erinevatele valgusvajadustele saab valida erineva spektriga LED-valgusti.

Seadme kokkupanek

Kokkupandav kodukasvatusseade on ehituselt lihtne (joonis 2) ja kokkupanek on lihtne.Esimeses etapis, pärast iga kihi kõrguse määramist kultiveeritud põllukultuuride kõrguse järgi, sisestage tala seadme skeleti ehitamiseks püstise varda liblikaavasse;teises etapis kinnitage LED-kasvuvalgusti toru kihi tagaküljel olevale tugevdusribile ja asetage kiht kultiveerimisraami põiktala sisemisse süvendisse;kolmas etapp, kultiveerimisküna ning vee- ja väetise tsirkulatsioonisüsteem on ühendatud kummivoolikuga;neljas samm, paigaldage LED-toru, seadke automaatne taimer ja asetage veepaak;viies astme süsteemi silumine, lisage veepaaki vett Pärast pumba pea ja vooluhulga reguleerimist kontrollige vee ja väetise tsirkulatsioonisüsteemi ning kultiveerimispaagi ühendust vee lekke suhtes, lülitage sisse ja kontrollige LED-tulede ühendust ja töökorda. automaatse taimeri seisukord.

Joonis 2, kokkupandava kultiveerimisseadme üldine konstruktsioon

Taotlemine ja hindamine

Kasvatamise rakendus

2019. aastal hakatakse seadet kasutama köögiviljade, näiteks salati, hiina kapsa ja selleri väikesemahuliseks siseruumides kasvatamiseks (joonis 3).2020. aastal töötas projektimeeskond senise viljeluskogemuse kokkuvõtte põhjal välja toidu- ja ravimihomoloogse köögivilja orgaanilise substraadikasvatuse ning Begonia fimbristipula hance toitelahuse kasvatamise tehnoloogia, mis rikastas seadme koduseid kasutusnäiteid.Viimase kahe kasvatamise ja pealekandmise aasta jooksul saab salatit ja kiirköögivilju koristada 25 päeva pärast kasvatamist sisetemperatuuril 20–25 ℃;seller peab kasvama 35-40 päeva;Begonia fimbristipula Hance ja hiina kapsas on mitmeaastased taimed, mida saab koristada mitu korda;Begonia fimbristipula suudab kapsa kasvatamiseks koristada ülemised 10 cm varred ja lehed umbes 35 päevaga ning noored varred ja lehed umbes 45 päevaga.Koristamisel on salati ja hiina kapsa saagikus 100–150 g taime kohta;valge selleri ja punase selleri saak taime kohta on 100~120 g;Begonia fimbristipula Hance saak esimesel saagil on väike, 20-30 g taime kohta ja külgokste pideva idanemise korral saab seda koristada teist korda, umbes 15-päevase vahega ja saagiga 60- 80 g taime kohta;toitva menüüaugu saagikus on 50-80 g, koristatakse üks kord 25 päeva jooksul ja seda saab koguda pidevalt.

Joonis 3, Kokkupandava kultiveerimisseadme tootmisrakendus

Rakenduse efekt

Pärast enam kui aastast tootmist ja kasutamist saab seade ruumi kolmemõõtmelist ruumi täielikult ära kasutada mitmesuguste põllukultuuride väikesemahuliseks tootmiseks.Selle peale- ja mahalaadimistoimingud on lihtsad ja kergesti õpitavad ning erialast väljaõpet pole vaja.Veepumba tõste ja vooluhulga reguleerimisega saab vältida liigset voolu ja toitainelahuse ülevoolu kultiveerimispaagis.Kultiveerimismahuti avatud kaanekonstruktsiooni pole mitte ainult lihtne pärast kasutamist puhastada, vaid ka tarvikute kahjustamise korral lihtne asendada.Kultiveerimispaak on ühendatud vee- ja väetise tsirkulatsioonisüsteemi kummivoolikuga, mis realiseerib kultiveerimispaagi ning vee- ja väetise tsirkulatsioonisüsteemi modulaarse konstruktsiooni ning väldib traditsioonilises hüdropoonilises seadmes integreeritud konstruktsiooni puudusi.Lisaks saab seadet lisaks kodumaisele taimekasvatusele kasutada ka teadusuuringuteks kontrollitavate temperatuuri- ja niiskustingimuste juures.See mitte ainult ei säästa katseruumi, vaid vastab ka tootmiskeskkonna nõuetele, eriti juurekasvukeskkonna järjepidevusele.Pärast lihtsat täiustamist suudab kultiveerimisseade vastata ka risosfäärikeskkonna erinevate töötlemismeetodite nõuetele ja seda on laialdaselt kasutatud taimede teaduslikes katsetes.

Artikli allikas: Wechati kontoPõllumajandustehnika (kasvuhooneaiandus) 

Viiteteave: Wang Fei, Wang Changyi, Shi Jingxuan jt.Kodumajapidamises kokkupandava kultiveerimisseadme projekteerimine ja rakendamine[J].Põllumajandustehnika,2021,41(16):12-15.