[Abstract]Sa kasalukuyan, ang mga kagamitan sa pagtatanim sa bahay ay karaniwang gumagamit ng pinagsama-samang disenyo, na nagdudulot ng maraming abala sa paggalaw at pag-load at pagbabawas.Batay sa mga katangian ng tirahan ng mga residente sa lunsod at ang layunin ng disenyo ng produksyon ng halaman ng pamilya, ang artikulong ito ay nagmumungkahi ng isang bagong uri ng disenyo ng aparatong pagtatanim ng pamilya na gawa na.Ang device ay binubuo ng apat na bahagi: isang support system, isang cultivation system, isang water at fertilizer system, at isang light supplement system (karamihan, LED grow lights).Mayroon itong maliit na bakas ng paa, mataas na paggamit ng espasyo, istraktura ng nobela, maginhawang pag-disassembly at pagpupulong, mababang gastos, at malakas na pagiging praktikal.Maaari nitong matugunan ang mga pangangailangan ng mga residente sa lunsod tungkol sa lettuce para sa kintsay, mabilis na gulay, pampalusog na repolyo at begonia fimbristipula.Pagkatapos ng maliit na pagbabago, maaari din itong gamitin para sa pananaliksik sa eksperimento ng siyentipikong halaman

Pangkalahatang Disenyo ng Kagamitang Panlinang

Mga prinsipyo ng disenyo

Ang prefabricated cultivation device ay pangunahing nakatuon sa mga residente ng lunsod.Ang koponan ay ganap na nag-imbestiga sa mga katangian ng tirahan ng mga residente ng lunsod.Maliit ang lugar at mataas ang rate ng paggamit ng espasyo;nobela at maganda ang istraktura;ito ay maginhawa upang i-disassemble at mag-ipon, simple at madaling matutunan;ito ay may mababang gastos at malakas na pagiging praktikal.Ang apat na prinsipyong ito ay tumatakbo sa buong proseso ng pagdidisenyo, at nagsusumikap na makamit ang sukdulang layunin ng pagkakatugma sa kapaligiran ng tahanan, maganda at disenteng istraktura, at matipid at praktikal na halaga ng paggamit.

Mga materyales na gagamitin

Ang frame ng suporta ay binili mula sa multi-layer shelf na produkto ng merkado, 1.5 m ang haba, 0.6 m ang lapad, at 2.0 m ang taas.Ang materyal ay bakal, na-spray at hindi tinatablan ng kalawang, at ang apat na sulok ng frame ng suporta ay hinangin ng mga unibersal na gulong ng preno;ang ribbed plate ay pinili upang palakasin ang support frame layer plate na gawa sa 2 mm makapal na steel plate na may spray-plastic na anti-rust treatment, dalawang piraso bawat layer.Ang cultivation trough ay gawa sa open-cap PVC hydroponic square tube, 10 cm×10 cm.Ang materyal ay matigas na PVC board, na may kapal na 2.4 mm.Ang diameter ng mga cultivation hole ay 5 cm, at ang spacing ng cultivation hole ay 10 cm.Ang tangke ng nutrient solution o tangke ng tubig ay gawa sa isang plastic box na may kapal na pader na 7 mm, na may haba na 120 cm, lapad na 50 cm, at taas na 28 cm.

Disenyo ng Structure ng Device sa Paglinang

Ayon sa pangkalahatang plano sa disenyo, ang prefabricated na family cultivation device ay binubuo ng apat na bahagi: isang support system, isang cultivation system, isang water at fertilizer system, at isang light supplement system (karamihan, LED grow lights).Ang pamamahagi sa system ay ipinapakita sa Figure 1.

Figure 1, ang pamamahagi sa system ay ipinapakita sa.

Disenyo ng sistema ng suporta

Ang sistema ng suporta ng prefabricated family cultivation device ay binubuo ng isang patayong poste, isang beam at isang layer plate.Ang poste at ang sinag ay ipinasok sa pamamagitan ng butterfly hole buckle, na maginhawa upang i-disassemble at tipunin.Ang beam ay nilagyan ng reinforced rib layer plate.Ang apat na sulok ng cultivation frame ay hinangin ng mga unibersal na gulong na may mga preno upang madagdagan ang flexibility ng paggalaw ng cultivation device.

Disenyo ng sistema ng paglilinang

Ang cultivation tank ay isang 10 cm×10 cm hydroponic square tube na may bukas na disenyo ng takip, na madaling linisin, at maaaring gamitin para sa nutrient solution cultivation, substrate cultivation o soil cultivation.Sa nutrient solution cultivation, ang planting basket ay inilalagay sa planting hole, at ang mga punla ay naayos na may isang espongha ng kaukulang mga pagtutukoy.Kapag ang substrate o lupa ay nilinang, ang espongha o gasa ay pinalamanan sa mga butas sa pagkonekta sa magkabilang dulo ng cultivation trough upang maiwasan ang substrate o lupa sa pagharang sa drainage system.Ang dalawang dulo ng tangke ng paglilinang ay konektado sa sistema ng sirkulasyon ng isang goma na hose na may panloob na diameter na 30 mm, na epektibong iniiwasan ang mga depekto ng structural solidification na dulot ng PVC glue bonding, na hindi nakakatulong sa paggalaw.

Disenyo ng Sistema ng Sirkulasyon ng Tubig at Pataba

Sa nutrient solution cultivation, gumamit ng adjustable pump upang idagdag ang nutrient solution sa top-level cultivation tank, at kontrolin ang direksyon ng daloy ng nutrient solution sa pamamagitan ng inner plug ng PVC pipe.Upang maiwasan ang hindi pantay na daloy ng nutrient solution, ang nutrient solution sa parehong-layer cultivation tank ay gumagamit ng unidirectional "S-shaped" flow method .Upang madagdagan ang nilalaman ng oxygen ng nutrient solution, kapag ang pinakamababang layer ng nutrient solution ay dumadaloy, isang tiyak na puwang ang idinisenyo sa pagitan ng outlet ng tubig at ang antas ng likido ng tangke ng tubig.Sa substrate o paglilinang ng lupa, ang tangke ng tubig ay inilalagay sa tuktok na layer, at ang pagtutubig at pagpapabunga ay isinasagawa sa pamamagitan ng isang drip irrigation system.Ang pangunahing tubo ay isang itim na pipe ng PE na may diameter na 32 mm at isang kapal ng pader na 2.0 mm, at ang pipe ng sangay ay isang itim na pipe ng PE na may diameter na 16 mm at isang kapal ng pader na 1.2 mm.Bawat branch pipe Mag-install ng balbula para sa indibidwal na kontrol.Ang drop arrow ay gumagamit ng pressure-compensated straight arrow dripper, 2 bawat butas, na ipinasok sa ugat ng punla sa cultivation hole.Ang labis na tubig ay kinokolekta sa pamamagitan ng drainage system, sinasala at muling ginagamit.

Light Supplement System

Kapag ang cultivation device ay ginagamit para sa produksyon ng balkonahe, ang natural na liwanag mula sa balkonahe ay maaaring gamitin nang walang karagdagang liwanag o isang maliit na halaga ng karagdagang liwanag.Kapag naglilinang sa sala, kinakailangang isagawa ang pandagdag na disenyo ng pag-iilaw.Ang lighting fixture ay isang 1.2 m ang haba na LED grow light, at ang oras ng liwanag ay kinokontrol ng isang awtomatikong timer.Ang oras ng liwanag ay nakatakda sa 14 na oras, at ang hindi pandagdag na oras ng liwanag ay 10 oras.Mayroong 4 na LED na ilaw sa bawat layer, na naka-install sa ibaba ng layer.Ang apat na tubo sa parehong layer ay konektado sa serye, at ang mga layer ay konektado sa parallel.Ayon sa iba't ibang pangangailangan sa pag-iilaw ng iba't ibang mga halaman, maaaring mapili ang LED light na may iba't ibang spectrum.

Pag-assemble ng Device

Ang prefabricated home cultivation device ay simple sa istraktura (Figure 2) at ang proseso ng assembling ay simple.Sa unang hakbang, pagkatapos matukoy ang taas ng bawat layer ayon sa taas ng mga nilinang na pananim, ipasok ang sinag sa butterfly hole ng patayong poste upang mabuo ang balangkas ng aparato;sa ikalawang hakbang, ayusin ang LED grow light tube sa reinforcing rib sa likod ng layer, at ilagay ang layer sa inner trough ng crossbeam ng cultivation frame;ang ikatlong hakbang, ang cultivation trough at ang tubig at fertilizer circulation system ay konektado sa pamamagitan ng rubber hose;ang ikaapat na hakbang, i-install ang LED tube, itakda ang awtomatikong timer, at ilagay ang tangke ng tubig;ang ikalimang step-system debugging, magdagdag ng tubig sa tangke ng tubig Pagkatapos ayusin ang pump head at daloy, suriin ang sistema ng sirkulasyon ng tubig at pataba at ang koneksyon ng tangke ng paglilinang para sa pagtagas ng tubig, i-on at suriin ang koneksyon ng mga LED na ilaw at ang gumagana kondisyon ng awtomatikong timer.

Figure 2, pangkalahatang disenyo ng prefabricated cultivation device

Paglalapat at Pagsusuri

Aplikasyon sa Paglilinang

Sa 2019, gagamitin ang device para sa small-scale indoor cultivation ng mga gulay tulad ng lettuce, Chinese cabbage, at celery (Figure 3).Noong 2020, batay sa pagbubuod ng nakaraang karanasan sa paglilinang, binuo ng pangkat ng proyekto ang organic substrate cultivation ng homologous vegetable na pagkain at gamot at ang nutrient solution cultivation technology ng Begonia fimbristipula hance, na nagpayaman sa mga halimbawa ng home application ng device.Sa nakalipas na dalawang taon ng paglilinang at aplikasyon, ang litsugas at mabilis na gulay ay maaaring anihin 25 araw pagkatapos ng paglilinang sa panloob na temperatura na 20-25 ℃;ang kintsay ay kailangang lumago sa loob ng 35-40 araw;Ang Begonia fimbristipula Hance at Chinese cabbage ay mga pangmatagalang halaman na maaaring anihin sa maraming beses;Maaaring anihin ng Begonia fimbristipula ang pinakamataas na 10 cm na tangkay at dahon sa loob ng humigit-kumulang 35 araw, at ang mga batang tangkay at dahon ay maaaring anihin sa loob ng humigit-kumulang 45 araw para sa pagpapatubo ng repolyo.Kapag inani, ang ani ng lettuce at Chinese cabbage ay 100~150 g bawat halaman;ang ani ng puting kintsay at pulang kintsay bawat halaman ay 100~120 g;mababa ang ani ng Begonia fimbristipula Hance sa unang pag-aani, 20-30 g bawat halaman, at sa patuloy na pagtubo ng mga sanga sa gilid, maaari itong anihin sa pangalawang pagkakataon, na may pagitan ng humigit-kumulang 15 araw at magbubunga ng 60- 80 g bawat halaman;ang ani ng butas ng pampalusog na menu ay 50-80 g, inaani minsan tuwing 25 araw, at maaaring patuloy na anihin.

Figure 3, Production application ng prefabricated cultivation device

Epekto ng Application

Pagkatapos ng higit sa isang taon ng produksyon at aplikasyon, ang aparato ay maaaring ganap na magamit ang tatlong-dimensional na espasyo ng silid para sa maliliit na produksyon ng iba't ibang mga pananim.Ang mga pagpapatakbo ng paglo-load at pagbabawas nito ay simple at madaling matutunan, at walang kinakailangang propesyonal na pagsasanay.Sa pamamagitan ng pagsasaayos ng pag-angat at pag-agos ng water pump, maiiwasan ang problema ng labis na daloy at pag-apaw ng nutrient solution sa cultivation tank.Ang bukas na disenyo ng takip ng tangke ng paglilinang ay hindi lamang madaling linisin pagkatapos gamitin, ngunit madaling palitan kapag nasira ang mga accessories.Ang tangke ng paglilinang ay konektado sa goma hose ng sistema ng sirkulasyon ng tubig at pataba, na napagtanto ang modular na disenyo ng tangke ng paglilinang at ang sistema ng sirkulasyon ng tubig at pataba, at iniiwasan ang mga disadvantage ng pinagsamang disenyo sa tradisyonal na hydroponic na aparato.Bilang karagdagan, ang aparato ay maaaring gamitin para sa siyentipikong pananaliksik sa ilalim ng nakokontrol na mga kondisyon ng temperatura at halumigmig bilang karagdagan sa paggawa ng pananim sa bahay.Hindi lamang ito nakakatipid ng espasyo sa pagsubok, ngunit nakakatugon din sa mga kinakailangan ng kapaligiran ng produksyon, lalo na ang pagkakapare-pareho ng kapaligiran ng paglago ng ugat.Pagkatapos ng simpleng pagpapabuti, ang cultivation device ay maaari ding matugunan ang mga kinakailangan ng iba't ibang pamamaraan ng paggamot ng rhizosphere na kapaligiran, at malawakang ginagamit sa mga pang-agham na eksperimento ng halaman.

Pinagmulan ng artikulo: Wechat account ngAgricultural Engineering Technology (greenhouse horticulture) 

Impormasyon sa sanggunian: Wang Fei,Wang Changyi,Shi Jingxuan,et al.Disenyo at aplikasyon ng prefabricated household cultivation device[J].Agricultural Engineering Technology,2021,41(16):12-15.