[چکیده] در حال حاضر ، دستگاه های کاشت خانگی معمولاً یک طرح یکپارچه را اتخاذ می کنند ، که باعث ایجاد ناراحتی زیادی برای حرکت و بارگیری و تخلیه می شود. بر اساس ویژگی های فضای زندگی ساکنان شهری و هدف طراحی تولید گیاهان خانواده ، این مقاله نوع جدیدی از طراحی دستگاه کاشت خانواده از پیش ساخته را پیشنهاد می کند. این دستگاه از چهار قسمت تشکیل شده است: یک سیستم پشتیبانی ، یک سیستم کشت ، یک سیستم آب و کود و یک سیستم مکمل نوری (بیشتر چراغ های رشد LED). این دستگاه دارای یک ردپای کوچک ، استفاده از فضای بالا ، ساختار جدید ، جداسازی و مونتاژ مناسب ، کم هزینه و عملی بودن قوی است. این می تواند نیازهای ساکنان شهری را در مورد کاهو برای کرفس ، سبزیجات سریع ، کلم تغذیه کننده و Begonia fimbristipula برآورده کند. پس از اصلاح در مقیاس کوچک ، می توان از آن برای تحقیقات آزمایش علمی گیاه نیز استفاده کرد

طراحی کلی تجهیزات کشت

اصول طراحی

دستگاه کشت پیش ساخته عمدتاً به ساکنان شهری گرایش دارد. این تیم به طور کامل ویژگی های فضای زندگی ساکنان شهری را بررسی کرده است. این منطقه کوچک است و میزان استفاده از فضا زیاد است. ساختار رمان و زیبا است. جدا کردن و مونتاژ ، ساده و آسان برای یادگیری راحت است. دارای هزینه کم و عملی قوی است. این چهار اصل در کل فرآیند طراحی اجرا می شود و در تلاش برای دستیابی به هدف نهایی هماهنگی با محیط خانه ، ساختار زیبا و مناسب و ارزش استفاده اقتصادی و عملی است.

موادی که مورد استفاده قرار می گیرند

قاب پشتیبانی از محصول قفسه چند لایه بازار ، 1.5 متر طول ، 0.6 متر عرض و 2.0 متر ارتفاع خریداری شده است. این ماده از جنس استیل ، اسپری و ضد زنگ است و چهار گوشه قاب پشتیبانی با چرخ های جهانی ترمز جوش داده می شود. صفحه Ribbed برای تقویت صفحه لایه ای از قاب پشتی که از صفحه فولادی ضخامت 2 میلی متر با درمان ضد Rust پلاستیک پلاستیک ، دو قطعه در هر لایه ساخته شده است ، انتخاب شده است. از طریق کشت از لوله مربع هیدروپونیک PVC با کلاه باز ، 10 سانتی متر × 10 سانتی متر ساخته شده است. این ماده تخته PvC سخت است و ضخامت آن 2.4 میلی متر است. قطر سوراخ های کشت 5 سانتی متر و فاصله سوراخ های کشت 10 سانتی متر است. مخزن محلول مواد مغذی یا مخزن آب از یک جعبه پلاستیکی با ضخامت دیواری 7 میلی متر ، با طول 120 سانتی متر ، عرض 50 سانتی متر و ارتفاع 28 سانتی متر ساخته شده است.

طراحی ساختار دستگاه کشت

طبق برنامه طراحی کلی ، دستگاه کشت خانوادگی پیش ساخته از چهار بخش تشکیل شده است: یک سیستم پشتیبانی ، یک سیستم کشت ، یک سیستم آب و کود و یک سیستم مکمل نور (بیشتر چراغ های رشد LED). توزیع در سیستم در شکل 1 نشان داده شده است.

شکل 1 ، توزیع در سیستم در نشان داده شده است.

طراحی سیستم پشتیبانی

سیستم پشتیبانی دستگاه کشت خانوادگی از پیش ساخته از قطب قائم ، پرتو و یک صفحه لایه تشکیل شده است. قطب و پرتو از طریق سگک سوراخ پروانه ای قرار می گیرد که برای جداسازی و مونتاژ مناسب است. پرتو مجهز به یک صفحه لایه دنده تقویت شده است. چهار گوشه قاب کشت با چرخ های جهانی با ترمز جوش داده می شود تا انعطاف پذیری حرکت دستگاه کشت را افزایش دهد.

طراحی سیستم کشت

مخزن کشت یک لوله مربع هیدروپونیک 10 سانتی متر × 10 سانتی متر با طراحی پوشش باز است که تمیز کردن آن آسان است و می تواند برای کشت محلول مواد مغذی ، کشت بستر یا کشت خاک مورد استفاده قرار گیرد. در کشت محلول مواد مغذی ، سبد کاشت در سوراخ کاشت قرار می گیرد و نهال ها با اسفنج مشخصات مربوطه ثابت می شوند. هنگامی که بستر یا خاک کشت می شود ، اسفنج یا گاز در سوراخ های اتصال در هر دو انتهای کشت پر می شود تا از مسدود شدن بستر یا خاک سیستم زهکشی جلوگیری شود. دو انتهای مخزن کشت توسط یک شیلنگ لاستیکی با قطر داخلی 30 میلی متر به سیستم گردش متصل می شوند ، که به طور موثری از نقص جامد سازی ساختاری ناشی از پیوند چسب PVC جلوگیری می کند ، که این امر منجر به حرکت نمی شود.

طراحی سیستم گردش آب و کود آب

در کشت محلول مواد مغذی ، از یک پمپ قابل تنظیم برای اضافه کردن محلول مواد مغذی به مخزن کشت سطح بالا استفاده کرده و جهت جریان محلول مواد مغذی را از طریق پلاگین داخلی لوله PVC کنترل کنید. به منظور جلوگیری از جریان ناهموار محلول مواد مغذی ، محلول مواد مغذی در مخزن کشت همان لایه ، یک روش جریان "شکل S" یک طرفه را اتخاذ می کند. به منظور افزایش میزان اکسیژن محلول مواد مغذی ، هنگامی که کمترین لایه محلول مواد مغذی از بین می رود ، شکاف خاصی بین خروجی آب و سطح مایع مخزن آب ایجاد می شود. در بستر یا کشت خاک ، مخزن آب روی لایه بالا قرار می گیرد و آبیاری و لقاح از طریق سیستم آبیاری قطره ای انجام می شود. لوله اصلی یک لوله PE سیاه با قطر 32 میلی متر و ضخامت دیواره 2.0 میلی متر است و لوله شاخه یک لوله PE سیاه با قطر 16 میلی متر و ضخامت دیواره 1.2 میلی متر است. هر لوله شاخه برای کنترل فردی دریچه ای نصب می کند. فلش قطره ای از یک قطره فلش مستقیم با فشار ، 2 در هر سوراخ استفاده می کند که در ریشه نهال در سوراخ کشت قرار دارد. آب اضافی از طریق سیستم زهکشی جمع آوری می شود ، فیلتر و استفاده مجدد می شود.

سیستم مکمل نور

هنگامی که از دستگاه کشت برای تولید بالکن استفاده می شود ، می توان از نور طبیعی حاصل از بالکن بدون نور تکمیلی یا مقدار کمی از نور تکمیلی استفاده کرد. هنگام کشت در اتاق نشیمن ، لازم است طراحی روشنایی تکمیلی انجام شود. فیکسچر روشنایی یک چراغ رشد LED 1.2 متر است و زمان نور توسط یک تایمر اتوماتیک کنترل می شود. زمان نور تا 14 ساعت تنظیم شده است و زمان نور غیر تکمیلی 10 ساعت است. در هر لایه 4 چراغ LED وجود دارد که در پایین لایه نصب شده است. چهار لوله در یک لایه به صورت سری به هم وصل می شوند و لایه ها به صورت موازی به هم وصل می شوند. با توجه به نیازهای مختلف روشنایی گیاهان مختلف ، می توان نور LED با طیف های مختلف را انتخاب کرد.

مونتاژ دستگاه

دستگاه کشت خانه پیش ساخته در ساختار ساده است (شکل 2) و روند مونتاژ ساده است. در مرحله اول ، پس از تعیین ارتفاع هر لایه با توجه به ارتفاع محصولات زراعی کشت شده ، پرتو را درون سوراخ پروانه قطب قائم قرار دهید تا اسکلت دستگاه بسازید. در مرحله دوم ، لوله نور رشد LED را بر روی دنده تقویت کننده در پشت لایه ثابت کنید و لایه را در قسمت داخلی متقاطع قاب کشت قرار دهید. مرحله سوم ، فرورفتگی کشت و سیستم گردش آب و کود با یک شیلنگ لاستیکی متصل می شوند. مرحله چهارم ، لوله LED را نصب کنید ، تایمر اتوماتیک را تنظیم کنید و مخزن آب را قرار دهید. پنجمین اشکال زدایی سیستم گام به گام ، بعد از تنظیم سر و جریان پمپ ، آب را به مخزن آب اضافه کنید ، سیستم گردش خون و کود کود و اتصال مخزن کشت را برای نشت آب ، برق روشن کنید و اتصال چراغ های LED و کار را بررسی کنید. وضعیت تایمر اتوماتیک.

شکل 2 ، طراحی کلی دستگاه کشت پیش ساخته

کاربرد و ارزیابی

کشت

در سال 2019 از این دستگاه برای کشت داخلی در مقیاس کوچک سبزیجات مانند کاهو ، کلم چینی و کرفس استفاده می شود (شکل 3). در سال 2020 ، بر اساس خلاصه کردن تجربه کشت قبلی ، تیم پروژه کشت بستر ارگانیک گیاهی همولوگ همولوگ و فن آوری کشت مواد مغذی Begonia fimbristipula Hance را توسعه داد ، که نمونه های کاربرد خانه را غنی می کرد. در دو سال گذشته کشت و کاربرد ، کاهو و سبزیجات سریع می تواند 25 روز پس از کشت در دمای داخلی 20-25 charged برداشت شود. کرفس باید به مدت 35-40 روز رشد کند. Begonia fimbristipula hance و کلم چینی گیاهان چند ساله هستند که می توانند در چندین بار برداشت شوند. Begonia fimbristipula می تواند در حدود 35 روز ساقه و برگهای برتر را در حدود 35 روز برداشت کند و ساقه ها و برگهای جوان در حدود 45 روز برای رشد کلم برداشت می شوند. هنگام برداشت ، عملکرد کاهو و کلم چینی در هر گیاه 150 ~ 150 گرم است. عملکرد کرفس سفید و کرفس قرمز در هر گیاه 100 ~ 120 گرم است. عملکرد Begonia fimbristipula Hance در برداشت اول کم ، 20-30 گرم در هر گیاه است و با جوانه زنی مداوم شاخه های جانبی ، می توان آن را برای دومین بار برداشت کرد ، با فاصله حدود 15 روز و بازده 60- 80 گرم در هر گیاه ؛ عملکرد سوراخ منوی تغذیه ای 50-80 گرم است که هر 25 روز یک بار برداشت می شود و می توان به طور مداوم برداشت کرد.

شکل 3 ، کاربرد تولید دستگاه کشت پیش ساخته

اثر کاربردی

پس از گذشت بیش از یک سال از تولید و کاربرد ، این دستگاه می تواند از فضای سه بعدی اتاق برای تولید در مقیاس کوچک انواع محصولات زراعی استفاده کند. عملیات بارگیری و تخلیه آن ساده و آسان برای یادگیری است و هیچ آموزش حرفه ای لازم نیست. با تنظیم آسانسور و جریان پمپ آب ، می توان از مشکل جریان بیش از حد و سرریز محلول مواد مغذی در مخزن کشت جلوگیری کرد. طراحی پوشش باز مخزن کشت نه تنها تمیز کردن پس از استفاده آسان نیست ، بلکه هنگام آسیب دیدن لوازم جانبی نیز آسان است. مخزن کشت با شیلنگ لاستیکی سیستم گردش خون آب و کود متصل شده است ، که متوجه طراحی ماژولار مخزن کشت و سیستم گردش خون آب و کود می شود و از مضرات طراحی یکپارچه در دستگاه هیدروپونیک سنتی جلوگیری می کند. علاوه بر این ، این دستگاه می تواند علاوه بر تولید محصولات زراعی خانگی ، تحت شرایط دما و رطوبت قابل کنترل برای تحقیقات علمی مورد استفاده قرار گیرد. این نه تنها باعث صرفه جویی در فضای آزمایش می شود ، بلکه نیازهای محیط تولید را نیز به ویژه قوام محیط رشد ریشه برآورده می کند. پس از بهبود ساده ، دستگاه کشت همچنین می تواند الزامات روشهای مختلف درمانی محیط ریزوسفر را برآورده کند و به طور گسترده در آزمایش های علمی گیاهی مورد استفاده قرار گرفته است.

منبع مقاله: حساب WeChat ازفناوری مهندسی کشاورزی (باغبانی گلخانه ای) 

اطلاعات مرجع: Wang Fei ، Wang Changyi ، Shi Jingxuan ، et al.طراحی و کاربرد دستگاه کشت خانگی پیش ساخته [J]. فناوری مهندسی کشاورزی ، 2021،41 (16): 12-15.