نویسنده: چانگجی ژو، هونگبو لی و غیره.
منبع مقاله: فناوری مهندسی کشاورزی باغبانی گلخانهای
این پایگاه آزمایشی موسسه علوم کشاورزی منطقه هایدیان و همچنین نمایشگاه و پارک علمی فناوری پیشرفته کشاورزی هایدیان است. در سال ۲۰۱۷، نویسنده، معرفی یک گلخانه آزمایشی چند دهانهای از جنس فیلم پلاستیکی با عایق حرارتی بالا از کره جنوبی را رهبری کرد. در حال حاضر، مدیر ژنگ آن را به یک گلخانه تولید توت فرنگی تبدیل کرده است که نمایش فناوری، گشت و گذار و چیدن میوه، اوقات فراغت و سرگرمی را در خود جای داده است. نام آن «توت فرنگی ابری 5G» است و من شما را با هم به تجربه آن خواهم برد.
کاشت توت فرنگی در گلخانه و نحوه استفاده از فضای آن
قفسه توت فرنگی قابل بلند شدن و سیستم آویز
شیار کشت و روش کشت
شیار کشت، منبع آب و زهکشی را در پایین شیار کشت متمرکز میکند و لبهای در وسط سطح زیرین شیار کشت در جهت طولی به سمت بیرون بالا میآید (از داخل شیار کشت، یک شیار کف در پایین تشکیل میشود). منبع اصلی آب ورودی به شیار کشت مستقیماً در این شیار کف قرار میگیرد و آب شسته شده از محیط کشت نیز به طور یکنواخت در این شیار جمع میشود و در نهایت از یک انتهای شیار کشت تخلیه میشود.
مزایای کاشت توت فرنگی با گلدان کشت این است که کف گلدان کشت از سطح زیرین شیار کشت جدا میشود و سفره آب زیرزمینی بالایی در قسمت زیرین بستر تشکیل نمیشود و تهویه کلی بستر بهبود مییابد؛ با جریان آب آبیاری پخش میشود؛ سوم اینکه، وقتی بستر در گلدان کشت نصب میشود، هیچ نشتی وجود نخواهد داشت و قفسه کشت به طور کلی مرتب و زیبا است. عیب این رویکرد عمدتاً این است که آبیاری قطرهای و کاشت گلدانی، سرمایهگذاری در ساخت تجهیزات را افزایش میدهد.
پرورش گلدان و شیار
سیستم آویزان کردن و بلند کردن قفسه کشت
سیستم آویزان کردن و بلند کردن قفسه کشت اساساً مشابه قفسه سنتی بلند کردن توت فرنگی است. سگک آویزان شیار کشت، شیار کشت را احاطه کرده و سگک آویزان و چرخ معکوس را با یک پیچ سبد گل با طول قابل تنظیم (که برای تنظیم سازگاری ارتفاع نصب شیار کشت استفاده میشود) به هم متصل میکند. در وتر پایینی، انتهای دیگر روی چرخ متصل به شفت محرک کاهنده موتور پیچیده شده است.
سیستم آویز قفسه کشت
بر اساس سیستم کلی آویز جهانی، به منظور برآوردن نیازهای شکل مقطع خاص شیار کشت و نیازهای نمایش گشت و گذار، برخی از لوازم جانبی و امکانات شخصی نیز به صورت نوآورانه در اینجا طراحی شدهاند.
(1) آویز قفسه کشت. سگک آویز قفسه کشت ابتدا یک سگک حلقه بسته است که با خم کردن و جوش دادن یک سیم فولادی تشکیل شده است. سطح مقطع هر قسمت از سگک آویز یکسان است و خواص مکانیکی آن سازگار است. قسمت پایین شکاف نیز خمش نیم دایره ای مربوطه را اتخاذ می کند. سوم این است که وسط سگک را به زاویه حاده تا کنید و سگک بالایی مستقیماً در نقطه خمش قلاب می شود که نه تنها مرکز ثقل پایدار شکاف کشت را تضمین می کند، بلکه تغییر شکل جانبی نیز ایجاد نمی کند و همچنین تضمین می کند که سگک به طور قابل اعتمادی قلاب شده و نمی لغزد و جابجا نمی شود.
سگک قفسه کشت
(2) طناب آویز ایمنی. بر اساس سیستم آویز سنتی، یک مجموعه اضافی از سیستم آویز ایمنی در هر 6 متر در امتداد طول شیار کشت نصب میشود. الزامات سیستم آویز ایمنی اضافی عبارتند از: اولاً، همزمان با سیستم آویز محرک کار کند؛ ثانیاً، ظرفیت تحمل کافی داشته باشد. برای دستیابی به الزامات عملکردی فوق، مجموعهای از سیستم آویز دستگاه فنرپیچ برای جمع کردن طناب آویز شیار کشت طراحی و انتخاب شده است. فنرپیچ به موازات طناب آویز محرک قرار گرفته و روی وتر پایینی خرپای گلخانه آویزان و ثابت میشود.
سیستم تعلیق ایمنی اضافی
تجهیزات تولید کمکی قفسه کشت
(1) سیستم کاردینگ گیاه. سیستم کاردینگ گیاه که در اینجا ذکر شده است عمدتاً از دو بخش تشکیل شده است: یک براکت کاردینگ گیاه و یک طناب نقرهای رنگی. در میان آنها، براکت کاردینگ گیاه مجموعهای متشکل از یک کارت تا شده U شکل تا حدی خمیده و کلی و یک کارت U شکل با میلههای محدودکننده دوگانه است. قسمت پایین و نیمه پایینی کارت تا شده U شکل با ابعاد خارجی شیار کشت مطابقت دارد و شیار کشت را از پایین احاطه میکند. پس از اینکه شاخههای دوتایی آن از موقعیت باز شیار کشت فراتر رفتند، یک خم ایجاد کنید تا میلههای محدودکننده دوگانه را به هم متصل کنید و همچنین نقش محدود کردن تغییر شکل دهانه شیار کشت را ایفا میکند. این یک خم کوچک U شکل است که به سمت بالا محدب است و برای ثابت کردن طناب جداکننده برگ میوه توت فرنگی استفاده میشود. قسمت بالای کارت U شکل یک خم W شکل برای ثابت کردن طناب شانه کردن شاخهها و برگهای توت فرنگی است. کارت تا شده U شکل و میله محدودکننده دوگانه همگی با خم کردن سیم فولادی گالوانیزه تشکیل شدهاند.
طناب جداسازی برگ میوه برای جمع آوری شاخه ها و برگ های توت فرنگی در عرض دهانه شیار کشت و آویزان کردن میوه توت فرنگی در خارج از شیار کشت استفاده می شود که نه تنها برای چیدن میوه مناسب است، بلکه توت فرنگی را از پاشش مستقیم داروی مایع نیز محافظت می کند و می تواند کیفیت زینتی کاشت توت فرنگی را بهبود بخشد.
سیستم کاردینگ گیاهی
(2) قفسه زرد متحرک. یک قفسه زرد متحرک به طور خاص طراحی شده است، یعنی یک میله عمودی برای آویزان کردن تختههای زرد و آبی روی یک سهپایه جوش داده شده است که میتواند مستقیماً روی کف گلخانه قرار گیرد و در هر زمانی قابل جابجایی است.
(3) خودروی خودران محافظت از گیاهان. این خودرو میتواند به یک سمپاش محافظت از گیاهان، یعنی یک سمپاش با رانندگی خودکار، مجهز شود که میتواند عملیات محافظت از گیاهان را بدون نیاز به اپراتور در داخل ساختمان و طبق مسیر برنامهریزیشده کامپیوتری انجام دهد و از سلامت اپراتورهای گلخانه محافظت کند.
تجهیزات حفاظت از گیاهان
سیستم تامین مواد مغذی و آبیاری
سیستم تأمین محلول غذایی و آبیاری این پروژه به 3 بخش تقسیم میشود: بخش اول، بخش تهیه آب زلال؛ بخش دوم، سیستم آبیاری و کوددهی توتفرنگی؛ و بخش سوم، سیستم بازیافت مایع برای کشت توتفرنگی. تجهیزات تهیه آب زلال و سیستم محلول غذایی در مجموع به عنوان سر آبیاری و تجهیزات تأمین و بازگشت آب به محصولات به عنوان تجهیزات آبیاری شناخته میشوند.
سیستم تامین مواد مغذی و آبیاری
جبهه آبیاری
تجهیزات آمادهسازی آب تمیز معمولاً باید به فیلترهای شن و ماسه برای حذف شن و ماسه و تجهیزات نرمکننده آب برای حذف نمک مجهز باشند. آب تمیز فیلتر شده و نرم شده در یک مخزن ذخیره برای استفادههای بعدی ذخیره میشود.
تجهیزات پیکربندی محلول غذایی عموماً شامل سه مخزن مواد اولیه برای کودهای A و B، و یک مخزن اسید برای تنظیم pH، و مجموعهای از میکسرهای کود است. در حین کار، محلول ذخیره در مخازن A، B و مخزن اسید توسط دستگاه کوددهی طبق فرمول تعیینشده، به نسبت مناسب پیکربندی و مخلوط میشود تا محلول غذایی خام تشکیل شود و محلول غذایی خام پیکربندیشده توسط دستگاه کوددهی در مخزن ذخیرهسازی محلول ذخیره میشود تا در مواقع اضطراری مورد استفاده قرار گیرد.
تجهیزات آماده سازی محلول غذایی
سیستم آبرسانی و برگشت آب برای کاشت توت فرنگی
سیستم آبرسانی و برگشت آب برای کاشت توت فرنگی، روش آبرسانی و برگشت متمرکز آب را در یک انتهای شیار کشت اتخاذ میکند. از آنجایی که شیار کشت از روش بالابری و آویزان کردن استفاده میکند، از دو نوع لوله آبرسانی و برگشت آب شیار کشت استفاده میشود: یکی لوله سفت و سخت ثابت؛ دیگری لوله انعطافپذیر که با شیار کشت به بالا و پایین حرکت میکند. در طول آبیاری و کوددهی، مایع تغذیه شده از مخزن آب زلال و مخزن ذخیره مایع خام برای مخلوط شدن طبق نسبت تعیین شده به دستگاه یکپارچه آب و کود ارسال میشود (یک روش ساده میتواند از یک کودپاش متناسب، مانند ونتوری و غیره، که میتواند با نیروی محرکه یا بدون نیروی محرکه کار کند، استفاده کند) و سپس از طریق لوله اصلی آبرسانی به بالای آویز کشت ارسال میشود (لوله اصلی آبرسانی روی خرپای گلخانه در امتداد دهانه گلخانه نصب میشود) و شلنگ لاستیکی انعطافپذیر، آب آبیاری را از لوله اصلی آبرسانی به انتهای هر قفسه کشت هدایت میکند، سپس به لوله فرعی آبرسانی که در شیار کشت قرار دارد متصل میشود. لولههای انشعاب آبرسانی در شیار کشت در امتداد طول شیار کشت چیده شدهاند و در طول مسیر، لولههای قطرهای مطابق با موقعیت قرارگیری گلدان کشت به هم متصل شدهاند و مواد مغذی از طریق لولههای قطرهای به محیط گلدان کشت ریخته میشوند. محلول غذایی اضافی تراوش شده از بستر از طریق سوراخ تخلیه در پایین گلدان کشت به داخل شیار کشت تخلیه شده و در زهکش پایین شیار کشت جمعآوری میشود. ارتفاع نصب شیار کشت را طوری تنظیم کنید که جریان ثابتی از یک انتها به انتهای دیگر تشکیل شود. در شیبهای تند، مایع برگشتی آبیاری که از پایین شیار جمعآوری میشود، در نهایت در انتهای شیار جمع میشود. در انتهای شیار کشت، یک دهانه برای اتصال مخزن اتصال مایع برگشتی تعبیه شده است و یک لوله برگشت مایع در زیر مخزن جمعآوری متصل شده است و مایع برگشتی جمعآوری شده در نهایت جمعآوری شده و به مخزن برگشت مایع تخلیه میشود.
سیستم تامین و بازگشت آب آبیاری
استفاده از مایع برگشتی
این مایع برگشت آبیاری گلخانه از عملکرد گردش حلقه بسته سیستم تولید توت فرنگی استفاده نمیکند، بلکه مایع برگشتی را از شیار کاشت توت فرنگی جمعآوری کرده و مستقیماً از آن برای کاشت سبزیجات زینتی استفاده میکند. همان شیار کشت با ارتفاع ثابت مانند کشت توت فرنگی روی چهار دیوار محیطی گلخانه قرار گرفته است و شیار کشت با بستر کشت برای پرورش سبزیجات زینتی پر شده است. مایع برگشت توت فرنگی مستقیماً به این سبزیجات زینتی آبیاری میشود و از آب تمیز موجود در مخزن ذخیره برای آبیاری روزانه استفاده میکند. علاوه بر این، لولههای آبرسانی و برگشت شیار کشت در طراحی لولههای آبرسانی و برگشت با هم ترکیب شدهاند. حالت آبیاری جزر و مدی در شیار کشت اتخاذ شده است. در طول دوره آبرسانی، شیر لوله آبرسانی باز و شیر لوله برگشت بسته میشود. شیر لوله بسته و شیر تخلیه باز است. این روش آبیاری باعث صرفهجویی در لولههای فرعی و انشعابات آبرسانی آبیاری در شیار کشت میشود، در سرمایهگذاری صرفهجویی میکند و اساساً هیچ تأثیری بر تولید سبزیجات زینتی ندارد.
پرورش سبزیجات زینتی با استفاده از مایع برگشتی
گلخانه و امکانات جانبی
این گلخانه در سال ۲۰۱۷ به طور کامل از کره جنوبی وارد شد. طول آن ۴۷ متر، عرض آن ۲۳ متر و مساحت کل آن ۱۰۸۱ متر مربع است.2 دهانه گلخانه ۷ متر، دهانه ۳ متر، ارتفاع لبه بام ۴.۵ متر و ارتفاع پشته ۶.۴ متر است که در مجموع ۳ دهانه و ۱۵ دهانه دارد. به منظور افزایش عایق حرارتی گلخانه، یک راهروی عایق حرارتی به عرض ۱ متر در اطراف گلخانه قرار داده شده و یک پرده عایق حرارتی دو لایه داخلی طراحی شده است. در طول تغییر سازه، تیرهای افقی بالای ستونهای بین دهانههای گلخانه اصلی با تیرهای خرپایی جایگزین شدند.
سازه گلخانه
بازسازی سیستم عایق حرارتی گلخانه، طرح اولیه سیستم عایق حرارتی سقف و دیوار را با عایق حرارتی داخلی دوگانه حفظ میکند. با این حال، پس از ۳ سال بهرهبرداری، توری سایهبان عایق اصلی تا حدی فرسوده و آسیب دیده بود. در بازسازی گلخانه، تمام پردههای عایق بهروزرسانی و با لحافهای عایق پنبهای اکریلیک که سبکتر و عایق حرارتی بیشتری دارند و ساخت داخل هستند، جایگزین شدند. در حین عملیات، اتصالات بین پردههای عایق سقف، لحاف عایق دیوار و لحاف عایق سقف همپوشانی دارند و کل سیستم عایق محکم آببندی شده است.
سیستم عایق گلخانه
به منظور اطمینان از نور مورد نیاز برای رشد محصول، یک سیستم نور تکمیلی در بازسازی گلخانه اضافه شد. نور تکمیلی از سیستم روشنایی LED با اثر بیولوژیکی استفاده میکند، هر چراغ رشد LED دارای قدرت ۵۰ وات است که در هر دهانه ۲ ستون قرار دارد. فضای هر چراغ ستونی ۳ متر است. کل توان نور ۴.۵ کیلووات معادل ۴.۶۱ وات بر متر مربع است.2 در واحد سطح. شدت نور در ارتفاع ۱ متر میتواند به بیش از ۲۰۰۰ لوکس برسد.
همزمان با نصب چراغهای تکمیلی پلنت، یک ردیف چراغ UVB نیز روی هر دهانه با فاصله ۲ متر نصب میشود که عمدتاً برای ضدعفونی نامنظم هوای گلخانه استفاده میشوند. توان یک چراغ UVB 40 وات و کل توان نصب شده 4.36 کیلووات معادل 4.47 وات بر متر مربع است.2 در واحد سطح.
سیستم گرمایش گلخانه از یک پمپ حرارتی منبع هوا با انرژی پاکتر برای محیط زیست استفاده میکند که هوای گرم را از طریق یک مبدل حرارتی به داخل گلخانه میفرستد. قدرت کل پمپ حرارتی منبع هوا در گلخانه ۲۱۰ کیلووات است و ۳۸ واحد فن تبادل گرما به طور مساوی در اتاق توزیع شدهاند. اتلاف حرارت هر فن ۵.۵ کیلووات است که میتواند دمای هوا در گلخانه را بالاتر از ۵ درجه سانتیگراد در دمای هوای بیرون -۱۵ درجه سانتیگراد در سردترین روز پکن تضمین کند و در نتیجه تولید ایمن توت فرنگی در گلخانه را تضمین کند.
به منظور اطمینان از یکنواختی دما و رطوبت هوا در گلخانه و ایجاد حرکت هوای مشخص در داخل، گلخانه به یک فن گردش هوای افقی نیز مجهز شده است. فنهای گردش هوا در وسط دهانه گلخانه با فاصله ۱۸ متر قرار گرفتهاند و قدرت هر فن ۰.۱۲ کیلووات است.
تجهیزات کنترل شرایط محیطی گلخانه
اطلاعات استناد:
چانگجی ژو، هونگبو، لی، هه ژنگ و غیرهدکتر ژو از آویز توت فرنگی قابل جابجایی از نوع گشت و گذار شیلینگ (صد و بیست و شش) و امکانات و تجهیزات پشتیبانی آن بازدید کرد [J]. Agricultural Engineering Technology,2022,42(7):36-42.
زمان ارسال: ۱ آگوست ۲۰۲۲