[Povzetek]Trenutno imajo domače sadilne naprave običajno integrirano zasnovo, kar povzroča veliko nevšečnosti pri premikanju ter nakladanju in razkladanju. Na podlagi značilnosti bivalnega prostora mestnih prebivalcev in ciljev načrtovanja družinske pridelave rastlin ta članek predlaga novo vrsto zasnove montažne družinske sadilne naprave. Naprava je sestavljena iz štirih delov: podpornega sistema, sistema za gojenje, sistema za zalivanje in gnojenje ter sistema za dodatno osvetlitev (večinoma LED luči za gojenje). Ima majhen odtis, visok izkoristek prostora, novo strukturo, enostavno razstavljanje in montažo, nizke stroške in visoko praktičnost. Lahko zadovolji potrebe mestnih prebivalcev po solati za zeleno, hitro rastoči zelenjavi, hranljivem zelju in begoniji fimbristipula. Po manjši modifikaciji se lahko uporablja tudi za znanstvene eksperimentalne raziskave rastlin.

Celovita zasnova opreme za gojenje

Načela oblikovanja

Montažna naprava za gojenje je namenjena predvsem mestnim prebivalcem. Ekipa je temeljito raziskala značilnosti bivalnega prostora mestnih prebivalcev. Območje je majhno, stopnja izkoriščenosti prostora pa visoka; struktura je nova in lepa; priročna za razstavljanje in sestavljanje, preprosta in enostavna za učenje; ima nizke stroške in visoko praktičnost. Ta štiri načela se prepletajo skozi celoten proces načrtovanja in si prizadevajo doseči končni cilj: usklajenost z domačim okoljem, lepa in spodobna struktura ter ekonomična in praktična uporabna vrednost.

Materiali, ki se bodo uporabljali

Nosilni okvir je kupljen iz večplastnega poličnega izdelka na trgu, dolg je 1,5 m, širok 0,6 m in visok 2,0 m. Material je jeklo, popršeno in odporno proti rji, štirje vogali podpornega okvirja pa so varjeni z univerzalnimi zavornimi kolesi; rebrasta plošča je izbrana za ojačitev plastične plošče podpornega okvirja, ki je izdelana iz 2 mm debele jeklene plošče z zaščito proti rjavenju s pršenjem, dva kosa na plast. Gojilno korito je izdelano iz odprte PVC hidroponske kvadratne cevi, 10 cm × 10 cm. Material je trda PVC plošča, debeline 2,4 mm. Premer gojitvenih lukenj je 5 cm, razmik med gojitvenimi luknjami pa je 10 cm. Rezervoar za hranilno raztopino ali rezervoar za vodo je izdelan iz plastične škatle z debelino stene 7 mm, dolžine 120 cm, širine 50 cm in višine 28 cm.

Zasnova strukture gojitvene naprave

Glede na celoten načrt zasnove je montažna družinska gojitvena naprava sestavljena iz štirih delov: podpornega sistema, gojitvenega sistema, sistema za vodo in gnojila ter sistema za dodatno svetlobo (večinoma LED gojitvene luči). Porazdelitev v sistemu je prikazana na sliki 1.

Slika 1 prikazuje porazdelitev v sistemu.

Zasnova podpornega sistema

Nosilni sistem montažne družinske gojitvene naprave je sestavljen iz pokončnega droga, nosilca in plastne plošče. Drog in nosilec se vstavita skozi zaponko z odprtino za metuljček, kar omogoča enostavno razstavljanje in sestavljanje. Nosilec je opremljen z ojačano rebrasto plastno ploščo. Štirje vogali gojitvenega okvirja so privarjeni z univerzalnimi kolesi z zavorami, kar poveča prožnost gibanja gojitvene naprave.

Zasnova sistema gojenja

Gojitveni rezervoar je hidroponična kvadratna cev velikosti 10 cm × 10 cm z odprtim pokrovom, ki jo je enostavno čistiti in se lahko uporablja za gojenje v hranilni raztopini, substratu ali zemlji. Pri gojenju v hranilni raztopini se sadilna košara namesti v sadilno luknjo, sadike pa se pritrdijo z gobo ustreznih specifikacij. Ko se substrat ali zemlja obdeluje, se v povezovalne luknje na obeh koncih gojitvenega korita vstavi goba ali gaza, da se prepreči, da bi substrat ali zemlja blokirala drenažni sistem. Oba konca gojitvenega rezervoarja sta s cirkulacijskim sistemom povezana z gumijasto cevjo z notranjim premerom 30 mm, kar učinkovito preprečuje napake pri strukturnem strjevanju, ki jih povzroča lepljenje s PVC lepilom, kar ne omogoča gibanja.

Zasnova sistema za kroženje vode in gnojil

Pri gojenju s hranilno raztopino uporabite nastavljivo črpalko za dodajanje hranilne raztopine v zgornji rezervoar za gojenje in nadzorujte smer pretoka hranilne raztopine skozi notranji čep PVC cevi. Da bi se izognili neenakomernemu pretoku hranilne raztopine, hranilna raztopina v istoslojnem rezervoarju za gojenje uporablja enosmerni pretok v obliki črke S. Da bi povečali vsebnost kisika v hranilni raztopini, se pri iztekanju spodnje plasti hranilne raztopine med izpustom vode in nivojem tekočine v rezervoarju za vodo pusti določena reža. Pri gojenju substrata ali zemlje se rezervoar za vodo namesti na zgornjo plast, zalivanje in gnojenje pa se izvajata s sistemom kapljičnega namakanja. Glavna cev je črna PE cev s premerom 32 mm in debelino stene 2,0 mm, odcepna cev pa je črna PE cev s premerom 16 mm in debelino stene 1,2 mm. Vsaka odcepna cev ima ventil za individualno krmiljenje. Kapljična cev uporablja ravne kapalnike s kompenzacijo tlaka, 2 na luknjo, ki se vstavijo v korenino sadike v gojitveni luknji. Presežna voda se zbira skozi drenažni sistem, filtrira in ponovno uporablja.

Sistem za lahke dodatke

Ko se gojitvena naprava uporablja za pridelavo na balkonu, se lahko naravna svetloba z balkona uporablja brez dodatne razsvetljave ali z majhno količino dodatne razsvetljave. Pri gojenju v dnevni sobi je potrebno načrtovati dodatno razsvetljavo. Svetilo je 1,2 m dolga LED gojitvena luč, čas osvetlitve pa se krmili z avtomatskim časovnikom. Čas osvetlitve je nastavljen na 14 ur, čas brez dodatne razsvetljave pa na 10 ur. V vsaki plasti so nameščene 4 LED luči, ki so nameščene na dnu plasti. Štiri cevi na isti plasti so povezane zaporedno, plasti pa so povezane vzporedno. Glede na različne potrebe po osvetlitvi različnih rastlin je mogoče izbrati LED luči z različnim spektrom.

Sestavljanje naprave

Montažna naprava za domačo gojenje ima preprosto strukturo (slika 2) in postopek sestavljanja je preprost. V prvem koraku, po določitvi višine vsake plasti glede na višino gojenih poljščin, vstavite nosilec v odprtino metulja na pokončnem drogu, da zgradite ogrodje naprave; v drugem koraku pritrdite LED cev za gojenje na ojačitveno rebro na zadnji strani plasti in plast postavite v notranji žleb prečnega nosilca okvirja za gojenje; v tretjem koraku sta korito za gojenje in sistem za kroženje vode in gnojil povezana z gumijasto cevjo; v četrtem koraku namestite LED cev, nastavite samodejni časovnik in namestite rezervoar za vodo; peti korak - odpravljanje napak sistema, dodajte vodo v rezervoar za vodo. Po nastavitvi glave in pretoka črpalke preverite sistem za kroženje vode in gnojil ter priključek rezervoarja za gojenje glede puščanja vode, vklopite napravo in preverite priključek LED luči ter delovanje samodejnega časovnika.

Slika 2, celotna zasnova montažne naprave za gojenje

Uporaba in evalvacija

Uporaba pri gojenju

Leta 2019 se bo naprava uporabljala za manjše gojenje zelenjave v zaprtih prostorih, kot so solata, kitajsko zelje in zelena (slika 3). Leta 2020 je projektna ekipa na podlagi povzemanja prejšnjih izkušenj z gojenjem razvila gojenje v organskem substratu, ki je primerljiva s hrano in zdravili, ter tehnologijo gojenja begonije (Begonia fimbristipula hance) v hranilni raztopini, kar je obogatilo primere domače uporabe naprave. V zadnjih dveh letih gojenja in uporabe je mogoče solato in hitro rastoče zelenjavo pobrati 25 dni po gojenju pri notranji temperaturi 20–25 ℃; zelena mora rasti 35–40 dni; begonija (Begonia fimbristipula hance) in kitajsko zelje sta trajnici, ki ju je mogoče pobirati večkrat; begonija (Begonia fimbristipula) lahko pobere zgornja 10 cm visoka stebla in liste v približno 35 dneh, mlada stebla in liste za gojenje zelja pa v približno 45 dneh. Pridelek solate in kitajskega zelja po žetvi znaša 100–150 g na rastlino; Pridelek bele in rdeče zelene na rastlino je 100–120 g; pridelek begonije (Begonia fimbristipula Hance) je pri prvi žetvi nizek, 20–30 g na rastlino, in ker stranske veje nenehno rastejo, jo lahko drugič poberemo v razmiku približno 15 dni in dosežemo pridelek 60–80 g na rastlino; pridelek hranljive zelene je 50–80 g, pobiramo jo enkrat na 25 dni in jo lahko pobiramo neprekinjeno.

Slika 3, Proizvodna uporaba montažne naprave za gojenje

Učinek uporabe

Po več kot enem letu proizvodnje in uporabe lahko naprava v celoti izkoristi tridimenzionalni prostor prostora za manjšo pridelavo različnih pridelkov. Postopki nalaganja in razkladanja so preprosti in enostavni za učenje, ne da bi bilo potrebno strokovno usposabljanje. Z nastavitvijo dviga in pretoka vodne črpalke se je mogoče izogniti težavam s prekomernim pretokom in prelivanjem hranilne raztopine v gojitvenem rezervoarju. Odprta zasnova gojitvenega rezervoarja ni le enostavna za čiščenje po uporabi, temveč jo je tudi enostavno zamenjati, če so dodatki poškodovani. Gojitveni rezervoar je povezan z gumijasto cevjo sistema za kroženje vode in gnojil, kar omogoča modularno zasnovo gojitvenega rezervoarja ter sistema za kroženje vode in gnojil ter odpravlja slabosti integrirane zasnove v tradicionalni hidroponični napravi. Poleg tega se naprava lahko uporablja za znanstvene raziskave v nadzorovanih pogojih temperature in vlažnosti ter za domačo pridelavo pridelkov. Ne le prihrani prostor za testiranje, ampak tudi izpolnjuje zahteve proizvodnega okolja, zlasti glede skladnosti okolja za rast korenin. Po preprosti izboljšavi lahko naprava za gojenje izpolnjuje tudi zahteve različnih metod obdelave rizosfernega okolja in se pogosto uporablja v znanstvenih poskusih z rastlinami.

Vir članka: Wechat računKmetijska inženirska tehnologija (vrtnarjenje v rastlinjakih) 

Referenčne informacije: Wang Fei, Wang Changyi, Shi Jingxuan, et al.Zasnova in uporaba montažne gospodinjske naprave za gojenje [J]. Kmetijska inženirska tehnologija, 2021, 41 (16): 12-15.