Автор: Changji Zhou, Hongbo Li и др.

Източник на статията: Оранжерийно градинарство Технология на селскостопанското инженерство

Това е експерименталната база на Института за селскостопански науки в район Хайдиан, както и на Изложбения и научен парк за селскостопански високи технологии и наука в Хайдиан. През 2017 г. авторът ръководи въвеждането на многопроходна тестова оранжерия от пластмасово фолио с висока топлоизолация от Южна Корея. В момента директорът Джън я е превърнал в оранжерия за производство на ягоди, интегрираща технологично представяне, разглеждане на забележителности и бране, отдих и забавление. Тя е наречена „5G Cloud Strawberry“ и ще ви заведа да я преживеете заедно.

Засаждане на ягоди в оранжерия и оползотворяване на пространството

Повдигащ се рафт за ягоди и система за окачване

Слот за култивиране и метод на култивиране

Култивационният слот концентрира водоснабдяването и дренажа в дъното на култивационния слот, а ръб е повдигнат навън в средата на долната повърхност на култивационния слот в дълга посока (от вътрешната страна на култивационния слот се образува дънен жлеб на дъното). Основното водоснабдяване на култивационния слот се полага директно в този долен жлеб и водата, извлечена от култивационната среда, също се събира равномерно в този жлеб и накрая се изхвърля от единия край на култивационния слот.

Предимствата на засаждането на ягоди в саксия за отглеждане са, че дъното на саксията е отделено от долната повърхност на слота за отглеждане и в долната част на субстрата няма да се образува висок водоносен хоризонт, а общата вентилация на субстрата е подобрена; той ще се разпространява с потока на поливната вода; трето, няма да има течове, когато субстратът е монтиран в саксията за отглеждане, а рафтът за отглеждане е спретнат и красив като цяло. Недостатъкът на този подход е главно, че капковото напояване и засаждането в саксия за отглеждане увеличават инвестициите в изграждането на оборудване.

Отглеждане на слотове и саксии

Система за окачване и повдигане на култивационни стелажи

Системата за окачване и повдигане на култивационния рафт е по същество същата като тази на традиционния култивационен рафт за повдигане на ягоди. Висящата катарама на култивационния слот обгражда култивационния слот и свързва висящата катарама и реверсивното колело с винт за кошница с регулируема дължина (използван за регулиране на постоянството на височината на монтаж на култивационния слот). На долната греда другият край е навит на колелото, свързано с задвижващия вал на мотор-редуктора.

Система за окачване на рафтове за отглеждане

Въз основа на цялостната универсална система за закачалки, за да се отговори на нуждите на специалната форма на напречното сечение на слота за отглеждане и нуждите от разглеждане на забележителности, тук са иновативно проектирани и някои персонализирани аксесоари и съоръжения.

(1) Закачалка за култивационен рафт. Висящата катарама на култивационния рафт е, първо, затворена катарама, която е оформена чрез огъване и заваряване на стоманена тел. Напречното сечение на всяка част на висящата катарама е еднакво, а механичните свойства са последователни; долната част на слота също приема съответното полукръгло огъване; трето, средата на катарамата е сгъната под остър ъгъл, а горната катарама е директно закачена в точката на огъване, което не само осигурява стабилен център на тежестта на култивационния слот, но и предотвратява странична деформация, а също така гарантира, че катарамата е закачена надеждно и няма да се изплъзне и размести.

Катарама за рафт за отглеждане

(2) Въже за окачване с предпазител. Въз основа на традиционната система за окачване, допълнителен комплект система за окачване с предпазител се монтира на всеки 6 м по дължината на слота за отглеждане. Изискванията за допълнителната система за окачване с предпазител са, първо, да работи синхронно със задвижващата система за окачване; второ, да има достатъчна носеща способност. За да се постигнат горните функционални изисквания, е проектиран и избран комплект система за окачване с пружинно навиване, който да прибира въжето за окачване на слота за отглеждане. Пружинното навиване е разположено успоредно на задвижващото въже за окачване и е окачено и фиксирано на долния пояс на фермата на оранжерията.

Допълнителна система за безопасно окачване

Спомагателно производствено оборудване за култивационен стелаж

(1) Система за кардиране на растения. Системата за кардиране на растения, спомената тук, се състои основно от две части: скоба за кардиране на растения и цветно сребристо въже. Скобата за кардиране на растения е сглобка, състояща се от частично огъната и цялостна U-образна сгъваема карта и U-образна карта с двойни ограничителни пръти. Долната и долната половина на U-образната сгъваема карта съответстват на външните размери на слота за отглеждане и обграждат слота за отглеждане отдолу; след като двойните ѝ клонове надхвърлят отвореното положение на слота за отглеждане, тя прави огъване, за да свърже двойните ограничителни пръти, а също така играе ролята на ограничаване на деформацията на отвора на слота за отглеждане; представлява малко U-образно огъване, изпъкнало нагоре, което се използва за фиксиране на въжето за разделяне на плодните листа на ягодите; горната част на U-образната карта е W-образно огъване за фиксиране на въжето за гребене на клони и листа на ягоди. U-образната сгъваема карта и двойният ограничителен прът са оформени чрез огъване на поцинкована стоманена тел.

Въжето за разделяне на плодните листа се използва за събиране на клоните и листата на ягодата в рамките на отвора на слота за отглеждане и за окачване на ягодовите плодове извън слота за отглеждане, което е не само удобно за бране на плодове, но и предпазва ягодата от директно пръскане с течни лекарства и може да подобри декоративното качество на засаждането на ягоди.

Система за кардиране на растения

(2) подвижната жълта стойка. Подвижната жълта стойка е специално проектирана, тоест вертикален прът за окачване на жълти и сини дъски е заварен на статив, който може да бъде поставен директно на пода на оранжерията и да бъде преместен по всяко време.

(3) Самоуправляващо се превозно средство за растителна защита. Това превозно средство може да бъде оборудвано с пръскачка за растителна защита, т.е. автоматично управлявана пръскачка, която може да извършва операции по растителна защита без оператори на закрито, съгласно компютърно планирания маршрут, което може да защити здравето на операторите на оранжерии.

оборудване за растителна защита

Система за снабдяване с хранителни вещества и напояване

Системата за подаване на хранителен разтвор и напояване на този проект е разделена на 3 части: едната е частта за подготовка на чиста вода; втората е системата за напояване и торене на ягоди; третата е системата за рециклиране на течности за отглеждане на ягоди. Оборудването за подготовка на чиста вода и системата за хранителен разтвор се наричат ​​общо напоителна глава, а оборудването за подаване и връщане на вода към културите се нарича напоително оборудване.

Система за снабдяване с хранителни вещества и напояване

Напоителен фронт

Оборудването за подготовка на чиста вода обикновено трябва да бъде оборудвано с филтри за пясък и чакъл за отстраняване на пясък и оборудване за омекотяване на водата за отстраняване на сол. Филтрираната и омекотена чиста вода се съхранява в резервоар за по-късна употреба.

Оборудването за конфигуриране на хранителен разтвор обикновено включва три резервоара за суровини за торове А и Б, резервоар за киселина за регулиране на pH и комплект смесители за торове. По време на работа, основният разтвор в резервоари А, Б и резервоара за киселина се конфигурира и смесва пропорционално от машината за торене съгласно зададената формула, за да се образува суров хранителен разтвор, а суровият хранителен разтвор, конфигуриран от машината за торене, се съхранява в резервоара за съхранение на основен разтвор за готовност.

Оборудване за приготвяне на хранителни разтвори

Система за водоснабдяване и връщане на вода за засаждане на ягоди

Системата за водоснабдяване и връщане на вода за засаждане на ягоди използва метода на централизирано водоснабдяване и връщане в единия край на култивационния слот. Тъй като култивационният слот използва метод на повдигане и окачване, се използват два вида тръби за водоснабдяване и връщане на водата в култивационния слот: едната е фиксирана твърда тръба; другата е гъвкава тръба, която се движи нагоре и надолу заедно с култивационния слот. По време на напояване и торене, течността от резервоара за чиста вода и резервоара за съхранение на сурова течност се изпраща към интегрираната машина за вода и тор за смесване в зададеното съотношение (един прост метод може да използва пропорционален апликатор за торове, като например Вентури и др., който може да бъде задвижван или не) и след това се изпраща до горната част на култивационния закачалка през главната водопроводна тръба (главната водопроводна тръба е монтирана на фермата на оранжерията по протежение на оранжерията), а гъвкавият гумен маркуч отвежда водата за напояване от главната водопроводна тръба до края на всеки култивационен стелаж, след което се свързва с разклонителната тръба за водоснабдяване, разположена в култивационния слот. Тръбите за подаване на вода в слота за култивиране са разположени по дължината на слота за култивиране, а по пътя капковите тръби са свързани според позицията на саксията за култивиране, а хранителните вещества се пускат в средата на саксията за култивиране през капковите тръби. Излишният хранителен разтвор, отделян от субстрата, се оттича в слота за култивиране през дренажния отвор на дъното на саксията за култивиране и се събира в дренажния канал на дъното на слота за култивиране. Регулирайте височината на монтаж на слота за култивиране, за да се образува постоянен поток от единия до другия край. При наклонени склонове, връщащата се напоителна течност, събрана от дъното на слота, евентуално ще се събере в края на слота. В края на слота за култивиране е разположен отвор за свързване на свързващия резервоар за връщаща се течност, а под събирателния резервоар е свързана тръба за връщаща се течност, като събраната връщаща се течност най-накрая се събира и изпуска в резервоара за връщаща се течност.

Система за подаване и връщане на напоителна вода

Използване на връщащата се течност

Тази връщаща се течност за напояване на оранжерии не използва затворената циркулация на системата за производство на ягоди, а събира връщащата се течност от слота за засаждане на ягоди и я използва директно за засаждане на декоративни зеленчуци. Същият слот за отглеждане с фиксирана височина, както за отглеждане на ягоди, е разположен на четирите периферни стени на оранжерията, а слотът за отглеждане се запълва със субстрат за отглеждане на декоративни зеленчуци. Връщащата се течност от ягоди се подава директно към тези декоративни зеленчуци, като се използва чиста вода от резервоара за ежедневно напояване. Освен това, тръбите за подаване и връщане на водата на слота за отглеждане са комбинирани в една при проектирането на тръбите за подаване и връщане на вода. В слота за отглеждане се използва режим на приливно напояване. По време на периода на подаване на вода, вентилът на тръбата за подаване на вода се отваря, а вентилът на връщащата тръба се затваря. Вентилът на тръбата е затворен, а дренажният вентил е отворен. Този метод на напояване спестява разклоненията и подтръбите за подаване на вода за напояване в слота за отглеждане, спестява инвестиции и по принцип не оказва влияние върху производството на декоративни зеленчуци.

Отглеждане на декоративни зеленчуци с помощта на връщаща се течност

Оранжерия и помощни съоръжения

Оранжерията е внесена изцяло от Южна Корея през 2017 г. Дължината ѝ е 47 м, ширината ѝ е 23 м, с обща площ от 1081 м².² Размахът на оранжерията е 7 м, ширината на отвора е 3 м, височината на стрехите е 4,5 м, а височината на билото е 6,4 м, с общо 3 отвора и 15 отвора. За да се подобри топлоизолацията на оранжерията, около нея е изграден топлоизолационен коридор с ширина 1 м и е проектирана вътрешна двуслойна топлоизолационна завеса. По време на структурната трансформация хоризонталните пояси на горната част на колоните между отворите на оригиналната оранжерия са заменени с фермови греди.

Структура на оранжерията

Реновацията на топлоизолационната система на оранжерията запазва оригиналния дизайн на топлоизолационната система на покрива и стената с двойна вътрешна топлоизолация. След 3 години експлоатация обаче оригиналната изолационна мрежа за сянка е частично остаряла и повредена. При обновяването на оранжерията всички изолационни завеси са обновени и заменени с акрилни памучни изолационни завеси, които са по-леки и по-термично изолирани, произведени в страната. От реалната експлоатация се вижда, че фугите между изолационните завеси на покрива, изолационната завеса на стената и изолационната завеса на покрива се припокриват, а цялата изолационна система е плътно запечатана.

Система за изолация на оранжерии

За да се осигурят изискванията за осветление за растежа на културите, при обновяването на оранжерията е добавена допълнителна осветителна система. Допълнителното осветление използва биологично LED осветление, като всяка LED лампа за растеж е с мощност 50 W, разположени са по 2 колони на разстояние. Разстоянието между всяка колона е 3 м. Общата мощност на осветлението е 4,5 kW, еквивалентно на 4,61 W/м².² на единица площ. Интензитетът на светлината на височина 1 м може да достигне повече от 2000 lx.

Едновременно с инсталирането на допълнителните осветителни тела на оранжерията, на всеки участък с разстояние 2 м се монтират и ред UVB лампи, които се използват главно за неравномерна дезинфекция на въздуха в оранжерията. Мощността на една UVB лампа е 40 W, а общата инсталирана мощност е 4,36 kW, еквивалентно на 4,47 W/m².² на единица площ.

Системата за отопление на оранжерия използва по-екологично чиста термопомпа въздух-вода, която изпраща горещ въздух в оранжерията през топлообменник. Общата мощност на термопомпата въздух-вода в оранжерията е 210 kW, а 38 вентилатора за топлообмен са равномерно разпределени в помещението. Разсейването на топлината на всеки вентилатор е 5,5 kW, което може да осигури температура на въздуха в оранжерията над 5℃ под външната температура от -15℃ в най-студения ден в Пекин, като по този начин се гарантира безопасното производство на ягоди в оранжерията.

За да се осигури равномерност на температурата и влажността на въздуха в оранжерията и да се формира определено движение на въздуха на закрито, тя е оборудвана и с хоризонтален вентилатор за циркулация на въздуха. Циркулационните вентилатори са разположени в средата на оранжерията на разстояние 18 м един от друг, а мощността на един вентилатор е 0,12 kW.

Оборудване за контрол на околната среда, поддържащо оранжерии

Информация за цитиране:

Changji Zhou, Hongbo, Li, He Zheng и др.Д-р Джоу инспектира повдигаща се закачалка за ягоди тип „Siling“ (Сто двадесет и шест) и спомагателните съоръжения и оборудване [J]. Технологии за земеделско инженерство, 2022, 42 (7): 36-42.