Autor: Changji Zhou, Hongbo Li, etc.

Font de l'article: Tecnologia d'Enginyeria Agrícola d'Horticultura d'Hivernacle

Aquesta és la base experimental de l'Institut de Ciències Agrícoles del Districte de Haidian, així com del Parc Científic i d'Exposicions Agrícoles d'Alta Tecnologia de Haidian. El 2017, l'autor va liderar la introducció d'un hivernacle de prova de pel·lícula de plàstic de diversos trams amb un alt aïllament tèrmic de Corea del Sud. Actualment, el director Zheng l'ha transformat en un hivernacle de producció de maduixes que integra exhibicions tecnològiques, visites turístiques i collita, oci i entreteniment. S'anomena "5G Cloud Strawberry" i us portaré a experimentar-ho junts.

Plantació de maduixes en hivernacle i la seva utilització de l'espai

Prestatge elevable per a maduixes i sistema de penjat

Ranura de cultiu i mètode de cultiu

La ranura de cultiu concentra el subministrament i el drenatge d'aigua a la part inferior de la ranura de cultiu, i una vora s'eleva cap a l'exterior al mig de la superfície inferior de la ranura de cultiu en direcció longitudinal (des de l'interior de la ranura de cultiu, es forma una ranura inferior a la part inferior). El subministrament principal d'aigua a la ranura de cultiu es col·loca directament en aquesta ranura inferior, i l'aigua lixiviada del medi de cultiu també es recull uniformement en aquesta ranura i finalment es descarrega per un extrem de la ranura de cultiu.

Els avantatges de plantar maduixes amb un test de cultiu són que la part inferior del test de cultiu està separada de la superfície inferior de la ranura de cultiu, i no es formarà un aqüífer alt a la part inferior del substrat, i es millora la ventilació general del substrat; s'escamparà amb el flux d'aigua de reg; en tercer lloc, no hi haurà fuites quan el substrat s'instal·li al test de cultiu, i el prestatge de cultiu serà net i bonic en conjunt. El desavantatge d'aquest enfocament és principalment que el reg per degoteig i la plantació de tests de cultiu augmenten la inversió en la construcció d'equips.

Cultiu de ranures i testos

Sistema de penjament i elevació de bastidors de cultiu

El sistema de penjar i elevació del prestatge de cultiu és bàsicament el mateix que el del prestatge de cultiu d'elevació de maduixes tradicional. La sivella penjant de la ranura de cultiu envolta la ranura de cultiu i connecta la sivella penjant i la roda inversora amb un cargol de cistella de flors de longitud ajustable (que s'utilitza per ajustar la consistència de l'alçada d'instal·lació de la ranura de cultiu). A la corda inferior, l'altre extrem s'enrotlla a la roda connectada a l'eix d'accionament del motorreductor.

Sistema de penjar prestatgeries de cultiu

Sobre la base del sistema de penjadors universal general, per tal de satisfer les necessitats de la forma transversal especial de la ranura de cultiu i les necessitats de la visualització turística, també s'han dissenyat de manera innovadora alguns accessoris i instal·lacions personalitzades.

(1) Penjador de prestatgeria de cultiu. La sivella penjant de la prestatgeria de cultiu és, en primer lloc, una sivella de bucle tancat, que es forma doblegant i soldant un filferro d'acer. La secció transversal de cada part de la sivella penjant és la mateixa i les propietats mecàniques són consistents; la secció inferior de la ranura també adopta la flexió semicircular corresponent; la tercera és plegar el centre de la sivella en un angle agut, i la sivella superior s'enganxa directament al punt de flexió, cosa que no només garanteix el centre de gravetat estable de la ranura de cultiu, sinó que tampoc es produeix deformació lateral, i també garanteix que la sivella s'enganxi de manera fiable i que no rellisqui ni es disloqui.

Sivella de prestatgeria de cultiu

(2) Corda de suspensió de seguretat. Sobre la base del sistema de suspensió tradicional, s'instal·la un conjunt addicional de sistemes de suspensió de seguretat cada 6 m al llarg de la ranura de cultiu. Els requisits per al sistema de suspensió de seguretat addicional són, primer, que funcioni de manera sincronitzada amb el sistema de suspensió de l'accionament; segon, que tingui una capacitat de càrrega suficient. Per tal d'aconseguir els requisits funcionals anteriors, es dissenya i selecciona un conjunt de sistemes de suspensió de dispositius d'enrotllament de molla per retreure la corda de suspensió de la ranura de cultiu. L'enrotllador de molla està disposat en paral·lel amb la corda de suspensió de l'accionament i es penja i es fixa a la corda inferior de la bigues de l'hivernacle.

Sistema de suspensió de seguretat addicional

Equipament auxiliar de producció de bastidor de cultiu

(1) Sistema de cardat de plantes. El sistema de cardat de plantes que s'esmenta aquí es compon principalment de dues parts: un suport de cardat de plantes i una corda platejada de color. Entre elles, el suport de cardat de plantes és un conjunt compost per una targeta plegada parcialment doblegada i en general en forma d'U i una targeta en forma d'U amb varetes de doble límit. La meitat inferior i inferior de la targeta plegada en forma d'U coincideixen amb les dimensions externes de la ranura de cultiu i envolten la ranura de cultiu des de la part inferior; després que les seves branques dobles superin la posició oberta de la ranura de cultiu, fan una corba per connectar les varetes de doble límit i també tenen el paper de restringir la deformació de l'obertura de la ranura de cultiu; és una petita corba en forma d'U convexa cap amunt, que s'utilitza per fixar la corda de separació de fulles de fruita de les maduixes; la part superior de la targeta en forma d'U és una corba en forma de W per fixar la corda de pentinat de les branques i les fulles de maduixa. La targeta plegada en forma d'U i la vareta de doble límit estan formades doblegant filferro d'acer galvanitzat.

La corda de separació de fulles de fruita s'utilitza per recollir les branques i fulles de la maduixa dins de l'amplada de l'obertura de la ranura de cultiu i penjar la fruita de maduixa fora de la ranura de cultiu, cosa que no només és convenient per a la collita de fruita, sinó que també protegeix la maduixa de la polvorització directa de medicaments líquids i pot millorar la qualitat ornamental de la plantació de maduixes.

Sistema de cardatge de plantes

(2) el prestatge groc mòbil. Un prestatge groc mòbil està especialment dissenyat, és a dir, un pal vertical per penjar taulers grocs i blaus està soldat en un trípode, que es pot col·locar directament al terra de l'hivernacle i es pot moure en qualsevol moment.

(3) Vehicle de protecció vegetal autònom. Aquest vehicle pot estar equipat amb un polvoritzador de protecció vegetal, és a dir, un polvoritzador de conducció automàtica, que pot dur a terme operacions de protecció vegetal sense operadors a l'interior segons la ruta planificada per ordinador, cosa que pot protegir la salut dels operadors d'hivernacles.

equips de protecció vegetal

Subministrament de nutrients i sistema de reg

El sistema de subministrament de solucions nutritives i reg d'aquest projecte es divideix en 3 parts: una és la preparació d'aigua neta; la segona és el sistema de reg i fertilització de maduixes; la tercera és el sistema de reciclatge de líquids per al cultiu de maduixes. L'equip per a la preparació d'aigua neta i el sistema de solucions nutritives es denominen col·lectivament capçal de reg, i l'equip per subministrar i retornar aigua als cultius es coneix com a equip de reg.

Subministrament de nutrients i sistema de reg

Front de reg

L'equip de preparació d'aigua neta generalment hauria d'estar equipat amb filtres de sorra i grava per eliminar la sorra i equips de suavització de l'aigua per eliminar la sal. L'aigua neta filtrada i suavitzada s'emmagatzema en un dipòsit d'emmagatzematge per al seu ús posterior.

L'equip de configuració de la solució nutritiva generalment inclou tres dipòsits de matèria primera per als fertilitzants A i B, un dipòsit d'àcid per ajustar el pH i un conjunt de mescladors de fertilitzants. Durant el funcionament, la solució stock dels dipòsits A, B i del dipòsit d'àcid es configura i es barreja en proporció per la màquina de fertilitzants segons la fórmula establerta per formar una solució nutritiva crua, i la solució nutritiva crua configurada per la màquina de fertilitzants s'emmagatzema al dipòsit d'emmagatzematge de la solució stock per a l'espera.

Equipament de preparació de solucions nutritives

Sistema de subministrament i retorn d'aigua per a la plantació de maduixes

El sistema de subministrament i retorn d'aigua per a la plantació de maduixes adopta el mètode de subministrament i retorn d'aigua centralitzats en un extrem de la ranura de cultiu. Com que la ranura de cultiu adopta un mètode d'elevació i suspensió, s'utilitzen dues formes per a les canonades de subministrament i retorn d'aigua de la ranura de cultiu: una és una canonada rígida fixa; l'altra és una canonada flexible que es mou amunt i avall amb la ranura de cultiu. Durant el reg i la fertilització, el subministrament de líquid del dipòsit d'aigua neta i el dipòsit d'emmagatzematge de líquid cru s'envia a la màquina integrada d'aigua i fertilitzant per barrejar-lo segons la proporció establerta (un mètode senzill pot utilitzar un aplicador de fertilitzant proporcional, com ara un Venturi, etc., que pot ser accionat per força o no) i després s'envia a la part superior del penjador de cultiu a través de la canonada principal de subministrament d'aigua (la canonada principal de subministrament d'aigua està instal·lada a la bigues de l'hivernacle al llarg de la longitud de l'hivernacle), i la mànega de goma flexible condueix l'aigua de reg des de la canonada principal de subministrament d'aigua fins a l'extrem de cada prestatgeria de cultiu, i després es connecta a la canonada de derivació de subministrament d'aigua situada a la ranura de cultiu. Les canonades de subministrament d'aigua a la ranura de cultiu estan disposades al llarg de la ranura de cultiu i, al llarg del camí, les canonades de degoteig es connecten segons la posició de disposició del test de cultiu, i els nutrients es deixen caure al medi del test de cultiu a través de les canonades de degoteig. L'excés de solució nutritiva exsudada del substrat es drena a la ranura de cultiu a través del forat de drenatge a la part inferior del test de cultiu i es recull a la rasa de drenatge a la part inferior de la ranura de cultiu. Ajusteu l'alçada d'instal·lació de la ranura de cultiu per formar un flux constant d'un extrem a l'altre. En pendents inclinats, el líquid de retorn de reg recollit de la part inferior de la ranura finalment s'acumularà al final de la ranura. Hi ha una obertura disposada al final de la ranura de cultiu per connectar el dipòsit de connexió del líquid de retorn, i es connecta una canonada de retorn de líquid sota el dipòsit de recollida, i el líquid de retorn recollit finalment es recull i es descarrega al dipòsit de retorn de líquid.

Sistema de subministrament i retorn d'aigua de reg

Aprofitament del líquid de retorn

Aquest líquid de retorn de reg d'hivernacle no utilitza l'operació de circulació de circuit tancat del sistema de producció de maduixes, sinó que recull el líquid de retorn de la ranura de plantació de maduixes i l'utilitza directament per a la plantació de verdures ornamentals. La mateixa ranura de cultiu d'alçada fixa que el cultiu de maduixes es col·loca a les quatre parets perifèriques de l'hivernacle, i la ranura de cultiu s'omple amb substrat de cultiu per cultivar verdures ornamentals. El líquid de retorn de les maduixes es rega directament a aquestes verdures ornamentals, utilitzant aigua neta al dipòsit d'emmagatzematge per al reg diari. A més, les canonades de subministrament i retorn d'aigua de la ranura de cultiu es combinen en una de sola en el disseny de les canonades de subministrament i retorn d'aigua. El mode de reg de marea s'adopta a la ranura de cultiu. Durant el període de subministrament d'aigua, la vàlvula de la canonada de subministrament d'aigua s'obre i la vàlvula de la canonada de retorn es tanca. La vàlvula de la canonada es tanca i la vàlvula de drenatge s'obre. Aquest mètode de reg estalvia les canonades de derivació i sub-canonades de subministrament d'aigua de reg a la ranura de cultiu, estalvia inversió i bàsicament no té cap impacte en la producció de verdures ornamentals.

Cultiu de verdures ornamentals utilitzant líquid de retorn

Hivernacle i instal·lacions de suport

L'hivernacle va ser importat íntegrament de Corea del Sud el 2017. La seva longitud és de 47 m, l'amplada és de 23 m, amb una superfície total de 1081 m2.² La llum de l'hivernacle és de 7 m, la fossa és de 3 m, l'alçada del ràfec és de 4,5 m i l'alçada del carener és de 6,4 m, amb un total de 3 trams i 15 trams. Per tal de millorar l'aïllament tèrmic de l'hivernacle, s'ha establert un corredor d'aïllament tèrmic d'1 m d'amplada al voltant de l'hivernacle i s'ha dissenyat una cortina d'aïllament tèrmic interior de doble capa. Durant la transformació estructural, els cordons horitzontals a la part superior de les columnes entre els trams de l'hivernacle original es van substituir per bigues de gelosia.

Estructura d'hivernacle

La renovació del sistema d'aïllament tèrmic de l'hivernacle conserva el disseny original del sistema d'aïllament tèrmic de la teulada i la paret amb doble aïllament tèrmic intern. Tanmateix, després de 3 anys de funcionament, la xarxa d'ombra aïllant original estava parcialment envellida i danyada. En la renovació de l'hivernacle, totes les cortines d'aïllament es van actualitzar i substituir per edredons aïllants de cotó acrílic, més lleugers i tèrmicament més aïllats, de fabricació nacional. A partir del funcionament real, les juntes se superposen entre les cortines d'aïllament de la teulada, l'edredó aïllant de la paret i l'edredó aïllant de la teulada se superposen, i tot el sistema d'aïllament està hermèticament segellat.

Sistema d'aïllament d'hivernacle

Per tal de garantir les necessitats de llum per al creixement dels cultius, es va afegir un sistema de llum suplementari durant la renovació de l'hivernacle. La llum suplementària adopta un sistema d'il·luminació LED d'efecte biològic, cada llum de creixement LED té una potència de 50 W, disposada amb 2 columnes per tram. L'espai de cada columna de llum és de 3 m. La potència lumínica total és de 4,5 kW, equivalent a 4,61 W/m.² per unitat de superfície. La intensitat lumínica d'1 m d'alçada pot arribar a més de 2000 lx.

Alhora que s'instal·len les llums suplementàries de la planta, també s'instal·la una filera de llums UVB a cada tram amb una separació de 2 m, que s'utilitzen principalment per a la desinfecció irregular de l'aire de l'hivernacle. La potència d'una sola llum UVB és de 40 W, i la potència total instal·lada és de 4,36 kW, equivalent a 4,47 W/m².² per unitat de superfície.

El sistema de calefacció d'hivernacle utilitza una bomba de calor d'aire i font d'energia més neta per al medi ambient, que envia aire calent a l'hivernacle a través d'un intercanviador de calor. La potència total de la bomba de calor d'aire i font d'energia a l'hivernacle és de 210 kW, i 38 unitats de ventiladors d'intercanvi de calor es distribueixen uniformement per l'habitació. La dissipació de calor de cada ventilador és de 5,5 kW, cosa que pot garantir que la temperatura de l'aire a l'hivernacle sigui superior a 5 ℃ per sota de la temperatura exterior de -15 ℃ el dia més fred de Pequín, garantint així la producció segura de maduixes a l'hivernacle.

Per tal de garantir la uniformitat de la temperatura i la humitat de l'aire a l'hivernacle i per formar un cert moviment d'aire a l'interior, l'hivernacle també està equipat amb un ventilador de circulació d'aire horitzontal. Els ventiladors de circulació estan disposats al mig de la superfície de l'hivernacle amb un interval de 18 m, i la potència d'un sol ventilador és de 0,12 kW.

Equipament de control ambiental de suport d'hivernacle

Informació de citació:

Changji Zhou, Hongbo, Li, He Zheng, etc.El Dr. Zhou va inspeccionar el penjador de maduixes elevable tipus visita Shiling (Cent Vint-i-sis) i les instal·lacions i equips de suport [J]. Tecnologia d'Enginyeria Agrícola, 2022, 42(7): 36-42.