Kirjoittaja: Changji Zhou, Hongbo Li jne.

Artikkelin lähde: Kasvihuoneviljely Maataloustekniikka

Tämä on Haidianin piirin maataloustieteellisen instituutin sekä Haidianin maatalouden huipputeknologian näyttelyn ja tiedepuiston kokeellinen tukikohta. Vuonna 2017 kirjoittaja johti Etelä-Koreasta peräisin olevan, moniaukkoisen ja erittäin hyvin lämpöä eristävän muovikalvosta valmistetun testikasvihuoneen esittelyä. Tällä hetkellä johtaja Zheng on muuttanut sen mansikantuotantokasvihuoneeksi, jossa yhdistyvät teknologian esittely, nähtävyysnäytös ja poiminta, vapaa-aika ja viihde. Sen nimi on "5G Cloud Strawberry", ja vien teidät kokemaan sen yhdessä.

Mansikan kasvihuoneistutus ja sen tilankäyttö

Nostettava mansikkahylly ja ripustusjärjestelmä

Viljelyaukko ja viljelymenetelmä

Viljelyrako keskittää vedensaannin ja salaojituksen viljelyraon pohjalle, ja viljelyraon pohjapinnan keskelle on pituussuunnassa ulospäin kohoava reuna (viljelyraon sisäpuolelta pohjaan muodostuu pohjaura). Viljelyraon päävesisyöttö asetetaan suoraan tähän pohjauraan, ja viljelyalustasta liuennut vesi kerätään myös tasaisesti tähän uraan ja lopulta poistetaan viljelyraon toisesta päästä.

Mansikoiden istuttamisen etuna viljelyruukussa on, että viljelyruukun pohja erotetaan viljelyaukon pohjapinnasta, eikä kasvualustan alaosaan muodostu korkeaa pohjavesikerrosta, ja kasvualustan yleinen ilmanvaihto paranee; se leviää kasteluveden virtauksen mukana; kolmanneksi, kasvualustaa viljelyruukkuun asennettaessa ei esiinny vuotoja, ja viljelytaso on kokonaisuudessaan siisti ja kaunis. Tämän lähestymistavan haittana on pääasiassa se, että tippukastelu ja viljelyruukkuihin istuttaminen lisäävät laiterakentamisen investointeja.

Kasvatusaukot ja -ruukut

Viljelytelineen ripustus- ja nostojärjestelmä

Viljelyhyllyn ripustus- ja nostojärjestelmä on pohjimmiltaan sama kuin perinteisessä mansikan nostohyllyssä. Viljelyaukon ripustussolki ympäröi viljelyaukkoa ja yhdistää ripustussoljen ja kääntöpyörän säädettävän pituisella kukkakoriruuvilla (käytetään viljelyaukon asennuskorkeuden tasaisuuden säätämiseen). Alemmassa jänteessä toinen pää on kierretty pyörään, joka on yhdistetty moottorin alennusvaihteen käyttöakseliin.

Viljelyhyllyn ripustusjärjestelmä

Yleismaailmallisen ripustusjärjestelmän pohjalta, viljelyaukon erityisen poikkileikkausmuodon ja nähtävyysnäytön tarpeiden täyttämiseksi, täällä on myös innovatiivisesti suunniteltu joitakin yksilöllisiä lisävarusteita ja varusteita.

(1) Viljelyhyllyn ripustin. Viljelyhyllyn ripustussolki on suljetun silmukan solki, joka on muodostettu taivuttamalla ja hitsaamalla teräslankaa. Ripustussoljen jokaisen osan poikkileikkaus on sama ja mekaaniset ominaisuudet ovat yhdenmukaiset. Myös uran alaosa on taivutettu vastaavasti puoliympyrän muotoon. Kolmanneksi soljen keskiosa taitetaan terävään kulmaan, ja ylempi solki on kiinnitetty suoraan taivutuspisteeseen. Tämä varmistaa paitsi viljelyaukon vakaan painopisteen, myös estää sivuttaismuodonmuutoksen. Se varmistaa myös, että solki on luotettavasti kiinnitetty eikä pääse luistamaan tai sijoiltaan.

Viljelyhyllyn solki

(2) Turvaripustusköysi. Perinteisen ripustusjärjestelmän pohjalta asennetaan 6 metrin välein viljelyaukon pituudelle lisäturvaripustusjärjestelmä. Lisäturvaripustusjärjestelmän vaatimukset ovat ensinnäkin, että sen on toimittava synkronoidusti käyttöripustusjärjestelmän kanssa ja toiseksi, että sillä on riittävä kantavuus. Edellä mainittujen toiminnallisten vaatimusten saavuttamiseksi on suunniteltu ja valittu jousikelauslaiteripustusjärjestelmä, joka vetää viljelyaukon ripustusköyden sisään. Jousikela on järjestetty rinnakkain käyttöripustusköyden kanssa ja ripustettu ja kiinnitetty kasvihuoneen ristikon alempaan jänteeseen.

Lisäturvajousitusjärjestelmä

Viljelytelineen aputuotantolaitteet

(1) Kasvien karstausjärjestelmä. Tässä mainittu kasvin karstausjärjestelmä koostuu pääasiassa kahdesta osasta: kasvin karstauskiinnikkeestä ja hopeanvärisestä köydestä. Näistä kasvin karstauskiinnike on kokoonpano, joka koostuu osittain taivutetusta ja kokonaan U-muotoisesta taittokortista sekä U-muotoisesta kortista, jossa on kaksi rajoitintankoa. U-muotoisen taittokortin alaosa ja alaosa vastaavat viljelyaukon ulkomittoja ja ympäröivät viljelyaukkoa alhaalta; sen jälkeen kun sen kaksi haaraa ylittää viljelyaukon avoimen asennon, se muodostaa taivutuksen, joka yhdistää kaksi rajoitintankoa, ja se myös rajoittaa viljelyaukon aukon muodonmuutosta; se on pieni, ylöspäin kupera U-muotoinen taivutus, jota käytetään mansikoiden hedelmälehtien erotusköyden kiinnittämiseen; U-muotoisen kortin yläosa on W-muotoinen taivutus mansikoiden oksien ja lehtien kampausköyden kiinnittämiseen. U-muotoinen taittokortti ja kaksi rajoitintanko on kaikki muodostettu taivuttamalla galvanoitua teräslankaa.

Hedelmälehtien erotusköyttä käytetään mansikan oksien ja lehtien keräämiseen viljelyaukon aukon leveydeltä ja mansikan ripustamiseen viljelyaukon ulkopuolelle, mikä ei ole vain kätevää hedelmien poiminnassa, vaan myös suojaa mansikkaa nestemäisten lääkkeiden suoralta suihkutukselta ja voi parantaa mansikanistutuksen koristeellista laatua.

Kasvien karstausjärjestelmä

(2) Liikkuva keltainen teline. Liikkuva keltainen teline on erityisesti suunniteltu siten, että keltaisten ja sinisten taulujen ripustamiseen tarkoitettu pystysuora tanko on hitsattu jalustaan, joka voidaan sijoittaa suoraan kasvihuoneen lattialle ja siirtää milloin tahansa.

(3) Itseohjautuva kasvinsuojeluajoneuvo. Tämä ajoneuvo voidaan varustaa kasvinsuojeluruiskulla eli automaattisesti ajavalla ruiskulla, joka voi suorittaa kasvinsuojelutoimenpiteitä ilman käyttäjiä sisätiloissa tietokoneella suunnitellun reitin mukaisesti, mikä voi suojella kasvihuoneiden käyttäjien terveyttä.

kasvinsuojelulaitteet

Ravinnehuolto- ja kastelujärjestelmä

Tämän projektin ravinneliuoksen syöttö- ja kastelujärjestelmä on jaettu kolmeen osaan: ensimmäinen on kirkkaan veden valmistusosa; toinen on mansikan kastelu- ja lannoitusjärjestelmä; kolmas on mansikanviljelyn nestemäisen veden kierrätysjärjestelmä. Kirkkaan veden valmistuslaitteita ja ravinneliuosjärjestelmää kutsutaan yhteisesti kastelupääksi, ja veden syöttö- ja palautuslaitteita kasveille kutsutaan kastelulaitteiksi.

Ravinnehuolto- ja kastelujärjestelmä

Kastelurintama

Puhtaan veden valmistuslaitteistossa tulisi yleensä olla hiekka- ja sorasuodattimet hiekan poistamiseksi sekä vedenpehmennyslaitteet suolan poistamiseksi. Suodatettu ja pehmennetty puhdas vesi varastoidaan varastosäiliöön myöhempää käyttöä varten.

Ravinneliuoksen kokoonpanolaitteistoon kuuluu yleensä kolme raaka-ainesäiliötä A- ja B-lannoitteille, happosäiliö pH:n säätöä varten ja joukko lannoitesekoittimia. Käytön aikana säiliöissä A, B ja happosäiliössä oleva kantaliuos konfiguroidaan ja sekoitetaan suhteessa lannoitekoneella asetetun kaavan mukaisesti raakaravinneliuoksen muodostamiseksi, ja lannoitekoneen konfiguroima raakaravinneliuos varastoidaan kantaliuoksen varastosäiliöön valmiustilaa varten.

Ravinneliuosten valmistuslaitteet

Mansikan istutuksen vedenjakelu- ja palautusjärjestelmä

Mansikanistutusten vesihuolto- ja paluujärjestelmä perustuu keskitettyyn vedensyöttöön ja paluuseen viljelyraon toisessa päässä. Koska viljelyraossa käytetään nosto- ja ripustusmenetelmää, viljelyraon vesihuolto- ja paluuputkissa on kaksi muotoa: toinen on kiinteä jäykkä putki ja toinen on joustava putki, joka liikkuu ylös ja alas viljelyraon mukana. Kastelun ja lannoituksen aikana kirkasvesisäiliöstä ja raakanestesäiliöstä tuleva neste johdetaan vesi- ja lannoitelaitteeseen sekoitusta varten asetetun suhteen mukaisesti (yksinkertainen menetelmä on käyttää suhteellista lannoitelevitintä, kuten Venturia jne., joka voi olla moottorikäyttöinen tai ei moottorikäyttöinen) ja sitten viljelyripustimen yläosaan päävesijohtoputken kautta (päävesijohto on asennettu kasvihuoneen ristikkoon kasvihuoneen jännevälin suuntaisesti). Joustava kumiletku johtaa kasteluveden päävesijohtoputkesta kunkin viljelytelineen päähän ja yhdistää sen sitten viljelyraossa olevaan vesijohtohaaraan. Viljelyraon vesisyöttöhaarat on järjestetty viljelyraon pituudelle, ja matkan varrella tippuputket on yhdistetty viljelyastian sijainnin mukaisesti, ja ravinteet tiputetaan viljelyastian kasvualustaan ​​tippuputkien kautta. Substraatista valuva ylimääräinen ravinneliuos valuu viljelyrakoon viljelyastian pohjassa olevan tyhjennysreiän kautta ja kerätään viljelyraon pohjassa olevaan salaojitusojaan. Viljelyraon asennuskorkeutta säädetään siten, että virtaus on tasainen reunan päästä päähän. Kaltevilla rinteillä raon pohjalta kerätty kasteluveden paluuvesi kerääntyy lopulta raon päähän. Viljelyraon päähän on tehty aukko paluunesteen liitossäiliön yhdistämiseksi, ja nesteen paluuputki on yhdistetty keräyssäiliön alle, ja kerätty paluuvesi kerätään lopulta ja johdetaan nesteen paluusäiliöön.

Kasteluveden syöttö- ja paluujärjestelmä

Paluuveden käyttö

Tämä kasvihuoneen kastelun paluuneste ei käytä mansikantuotantojärjestelmän suljetun kierron toimintaa, vaan se kerää paluunesteen mansikan istutusaukosta ja käyttää sitä suoraan koristekasvien istutukseen. Kasvihuoneen neljälle kehäseinälle on asetettu sama kiinteäkorkuinen viljelyaukko kuin mansikanviljelyssä, ja viljelyaukko on täytetty viljelyalustalla koristekasvien kasvattamiseksi. Mansikoiden paluuneste kastellaan suoraan näihin koristekasviineihin, ja päivittäiseen kasteluun käytetään puhdasta vettä varastosäiliössä. Lisäksi viljelyaukon vesihuolto- ja paluuputket on yhdistetty yhdeksi vesihuolto- ja paluuputkien suunnittelussa. Viljelyaukossa käytetään vuorovesikastelua. Vedenjakelun aikana vesihuoltoputken venttiili avataan ja paluuputken venttiili suljetaan. Putken venttiili suljetaan ja tyhjennysventtiili avataan. Tämä kastelumenetelmä säästää kasteluveden syöttöhaaraputkia ja -putkia viljelyaukossa, säästää investointeja eikä sillä ole periaatteessa vaikutusta koristekasvien tuotantoon.

Koristekasvien kasvatus paluunesteellä

Kasvihuone ja sitä tukevat tilat

Kasvihuone tuotiin kokonaisuudessaan Etelä-Koreasta vuonna 2017. Sen pituus on 47 m, leveys 23 m ja kokonaispinta-ala 1081 m².² Kasvihuoneen jänneväli on 7 m, erkkeri 3 m, räystäskorkeus 4,5 m ja harjan korkeus 6,4 m, yhteensä jännevälejä on 3 ja erkkeriä 15. Kasvihuoneen lämmöneristyksen parantamiseksi sen ympärille on rakennettu 1 metrin levyinen lämmöneristyskäytävä ja sisäpuolelle on suunniteltu kaksikerroksinen lämmöneristysverho. Rakennemuutoksen yhteydessä alkuperäisen kasvihuoneen jännevälejä peittävien pilarien yläosissa olevat vaakasuorat paarteet korvattiin ristikkopalkeilla.

Kasvihuoneen rakenne

Kasvihuoneen lämmöneristysjärjestelmän peruskorjauksessa on säilytetty katon ja seinien alkuperäinen lämmöneristysjärjestelmä kaksinkertaisella sisäisellä lämmöneristyksellä. Kolmen vuoden käytön jälkeen alkuperäinen eristysverkko kuitenkin vanheni ja vaurioitui osittain. Kasvihuoneen peruskorjauksessa kaikki eristysverhot uusittiin ja korvattiin kevyemmillä ja lämpöä paremmin eristävillä, kotimaisilla akryylipuuvillaeristyspeitteillä. Käytön aikana katon eristysverhojen, seinäeristyspeitteen ja katon eristyspeitteen saumat ovat päällekkäin, ja koko eristysjärjestelmä on tiiviisti suljettu.

Kasvihuoneen eristysjärjestelmä

Kasvien kasvun valontarvetta varten kasvihuoneeseen lisättiin lisävalaistusjärjestelmä. Lisävalaistuksessa käytetään biologisesti vaikuttavaa LED-valaistusjärjestelmää. Kunkin LED-kasvivalon teho on 50 W ja valopylväät on sijoitettu kaksi pylvästä jänneväliä kohden. Kunkin pylvään valoväli on 3 m. Kokonaisvalon teho on 4,5 kW, mikä vastaa 4,61 W/m².² pinta-alayksikköä kohti. Yhden metrin korkeuden valonvoimakkuus voi olla yli 2000 luksia.

Samaan aikaan kasvihuoneen lisävalojen asennuksen kanssa asennetaan myös rivi UVB-valaisimia 2 metrin välein jokaiselle jännevälille. Näitä käytetään pääasiassa kasvihuoneen ilman epäsäännölliseen desinfiointiin. Yhden UVB-valon teho on 40 W ja kokonaisasennettu teho on 4,36 kW, mikä vastaa 4,47 W/m².² pinta-alayksikköä kohden.

Kasvihuoneen lämmitysjärjestelmässä käytetään ympäristöystävällisempää ilmalämpöpumppua, joka lähettää kuumaa ilmaa kasvihuoneeseen lämmönvaihtimen kautta. Kasvihuoneen ilmalämpöpumpun kokonaisteho on 210 kW, ja huoneeseen on jakautunut tasaisesti 38 lämmönvaihdinta. Kunkin puhaltimen lämmönhukka on 5,5 kW, mikä varmistaa kasvihuoneen ilman lämpötilan yli 5 ℃:ssa, vaikka ulkolämpötila olisi -15 ℃ Pekingin kylmimpänä päivänä, mikä varmistaa mansikoiden turvallisen tuotannon kasvihuoneessa.

Kasvihuoneen ilman lämpötilan ja kosteuden tasaisuuden varmistamiseksi ja tietyn ilmankierron aikaansaamiseksi sisällä kasvihuoneessa on myös vaakasuora ilmankiertopuhaltin. Kiertoilmapuhaltimet on sijoitettu kasvihuoneen keskelle 18 metrin välein, ja yksittäisen puhaltimen teho on 0,12 kW.

Kasvihuonetta tukevat ympäristönsuojelulaitteet

Viittaustiedot:

Changji Zhou, Hongbo, Li, He Zheng jne.Tri Zhou tarkasti Shilingin (One Hundred and Twenty Six) nähtävyysmallisen nostettavan mansikatelineen ja sitä tukevat tilat ja laitteet [J]. Maataloustekniikka, 2022,42(7):36-42.