[תקציר] נכון לעכשיו, מכשירי נטיעה ביתי מאמצים בדרך כלל עיצוב משולב, מה שמביא הרבה אי נוחות לתנועה ולהעמסה ופריקה. בהתבסס על המאפיינים של מרחב המגורים של תושבי עירוניים ומטרת העיצוב של ייצור צמחים משפחתיים, מאמר זה מציע סוג חדש של תכנון מכשירי נטיעה משפחתיים טרומיים. המכשיר מורכב מארבעה חלקים: מערכת תמיכה, מערכת טיפוח, מערכת מים ודשנים ומערכת תוספי אור (בעיקר, אורות LED לגדול). יש לו טביעת רגל קטנה, ניצול חלל גבוה, מבנה חדשני, פירוק והרכבה נוח, עלות נמוכה ומימוש חזק. זה יכול לענות על צרכיהם של תושבים עירוניים בנושא חסה לסלרי, ירקות מהירים, כרוב מזין ובגוניה פימבריסטיפולה. לאחר שינוי בקנה מידה קטן, זה יכול לשמש גם למחקר ניסויים מדעי צמחים

תכנון כולל של ציוד טיפוח

עקרונות עיצוב

מכשיר הטיפוח הטרומי מכוון בעיקר לתושבים עירוניים. הצוות חקר במלואם את מאפייני מרחב המגורים של תושבי העיר. האזור קטן וקצב ניצול החלל גבוה; המבנה הוא חדש ויפה; נוח לפרק ולהרכיב, פשוט וקל ללמוד; יש לו עלות נמוכה ומימוש חזק. ארבעת העקרונות הללו עוברים את כל תהליך העיצוב, ושואפים להשיג את המטרה הסופית של הרמוניה עם הסביבה הביתית, מבנה יפה והגון, וערך השימוש חסכוני ומעשי.

חומרים שישמשו

מסגרת התמיכה נרכשת ממוצר המדף הרב-שכבתי של השוק, אורכו 1.5 מ ', רוחב 0.6 מ' וגובה 2.0 מ '. החומר הוא פלדה, מרוסס ומוגן חלודה, וארבע פינות מסגרת התמיכה מרותכות בגלגלים אוניברסליים בלם; לוחית הצלעות נבחרה לחיזוק לוחית שכבת מסגרת התמיכה העשויה לוחית פלדה בעובי 2 מ"מ בעזרת טיפול אנטי-רוסט ריסוס, שני חתיכות לשכבה. שוקת הטיפוח עשויה מצינור ריבוע הידרופוני של כובע פתוח, 10 ס"מ × 10 ס"מ. החומר הוא לוח PVC קשה, בעובי של 2.4 מ"מ. קוטר חורי הטיפוח הוא 5 ס"מ, ומרווח חורי הטיפוח הוא 10 ס"מ. מיכל תמיסת התזונה או מיכל המים עשויים קופסת פלסטיק בעובי קיר של 7 מ"מ, באורך של 120 ס"מ, רוחב של 50 ס"מ וגובה של 28 ס"מ.

תכנון מבנה מכשירי טיפוח

על פי תוכנית התכנון הכוללת, מכשיר הטיפוח המשפחתי הטרומי מורכב מארבעה חלקים: מערכת תמיכה, מערכת טיפוח, מערכת מים ודשנים ומערכת תוספי אור (לרוב, LED Grow Lights). ההתפלגות במערכת מוצגת באיור 1.

איור 1, ההתפלגות במערכת מוצגת ב.

תמיכה בעיצוב מערכות

מערכת התמיכה של מכשיר הטיפוח המשפחתי הטרומי מורכבת מקוטב זקוף, קרן וצלחת שכבה. הקוטב והקרן מוכנסים דרך אבזם חור הפרפר, הנוח לפרק ולהרכיב. הקורה מצוידת בצלחת שכבת צלעות מחוזקת. ארבע פינות מסגרת הטיפוח מרותכות בגלגלים אוניברסליים עם בלמים כדי להגביר את הגמישות של תנועת מכשיר הטיפוח.

תכנון מערכות טיפוח

מיכל הטיפוח הוא צינור מרובע הידרופוני של 10 ס"מ × 10 ס"מ עם עיצוב כיסוי פתוח, שקל לניקוי, וניתן להשתמש בו לגידול תמיסת תזונה, גידול מצע או גידול אדמה. בטיפוח תמיסת התזונה, סל השתילה מונח בחור הנטיעה, והשתילים קבועים עם ספוג של מפרטים תואמים. כאשר מטפחים את המצע או האדמה, ספוג או גזה ממולאים בחורים המחברים בשני קצוות שוקת הטיפוח כדי למנוע את המצע או אדמה לחסום את מערכת הניקוז. שני הקצוות של מיכל הטיפוח מחוברים למערכת הדם על ידי צינור גומי בקוטר פנימי של 30 מ"מ, אשר למעשה נמנעים מפגמים של התמצקות מבנית הנגרמת כתוצאה מליישת דבק PVC, שאינה תורמת לתנועה.

תכנון מערכת זרימת מים ודישון

בטיפוח תמיסת התזונה, השתמש במשאבה מתכווננת כדי להוסיף את תמיסת התזונה למיכל הטיפוח ברמה העליונה, ושלוט בכיוון הזרימה של תמיסת התזונה דרך התקע הפנימי של צינור ה- PVC. על מנת להימנע מהזרימה הלא אחידה של תמיסת התזונה, תמיסת התזונה במיכל טיפוח שכבתי זהה מאמצת שיטת זרימה "בצורת S" חד כיוונית. על מנת להגדיל את תכולת החמצן של תמיסת התזונה, כאשר השכבה הנמוכה ביותר של תמיסת חומרים מזינים זורמת החוצה, פער מסוים מתוכנן בין יציאת המים למפלס הנוזל של מיכל המים. בגידול מצע או אדמה, מיכל המים מונח על השכבה העליונה, והשקיה והפריה מתבצעות באמצעות מערכת השקיה לטפטוף. הצינור הראשי הוא צינור PE שחור בקוטר 32 מ"מ ועובי קיר של 2.0 מ"מ, וצינור הענף הוא צינור PE שחור בקוטר 16 מ"מ ועובי קיר של 1.2 מ"מ. כל צינור סניף התקן שסתום לבקרה פרטנית. חץ הירידה משתמש בטפטוף חץ ישר עם פיצוי לחץ, 2 לכל חור, מוכנס לשורש השתיל בבור הטיפוח. עודפי מים נאספים דרך מערכת הניקוז, מסוננים ושימוש חוזר.

מערכת תוספי אור

כאשר משתמשים במכשיר הטיפוח לייצור מרפסת, ניתן להשתמש באור הטבעי מהמרפסת ללא אור משלים או כמות קטנה של אור משלים. כאשר מטפחים בסלון, יש צורך לבצע את עיצוב התאורה המשלים. מתקן התאורה הוא אור LED LED באורך 1.2 מ ', וזמן האור נשלט על ידי טיימר אוטומטי. זמן האור מוגדר ל 14 שעות, וזמן האור הלא משלים הוא 10 שעות. יש 4 נורות LED בכל שכבה, המותקנות בתחתית השכבה. ארבע הצינורות באותה שכבה מחוברים בסדרה, והשכבות מחוברות במקביל. על פי צרכי התאורה השונים של צמחים שונים, ניתן לבחור אור LED עם ספקטרום שונה.

הרכבת מכשירים

מכשיר הטיפוח הביתי הטרומי הוא פשוט במבנה (איור 2) ותהליך ההרכבה הוא פשוט. בשלב הראשון, לאחר קביעת גובה כל שכבה בהתאם לגובה הגידולים המעובדים, הכנס את הקורה לחור הפרפר של הקוטב הזקן לבניית שלד המכשיר; בשלב השני, תקן את ה- LED מגדל צינור אור על צלע החיזוק בגב השכבה, והניח את השכבה בשוקת הפנימית של קרן הצלב של מסגרת הטיפוח; השלב השלישי, שוקת הטיפוח ומערכת זרימת המים והדשנים מחוברים על ידי צינור גומי; השלב הרביעי, התקן את צינור ה- LED, קבע את הטיימר האוטומטי והניח את מיכל המים; ניפוי המערכת החמישית של המערכת החמישית, מוסיפים מים למיכל המים לאחר התאמת ראש המשאבה וזרימה, בדקו את מערכת זרימת המים והדשנים ואת חיבור מיכל הטיפוח לדליפת מים, כוח מופעל ובדוק את חיבור נורות הלד והעבודה מצב הטיימר האוטומטי.

איור 2, העיצוב הכללי של מכשיר טיפוח טרומי

יישום והערכה

יישום טיפוח

בשנת 2019 המכשיר ישמש לגידול מקורה בקנה מידה קטן של ירקות כמו חסה, כרוב סיני וסלרי (איור 3). בשנת 2020, על בסיס סיכום החוויה המטפחת הקודמת, צוות הפרויקט פיתח את גידול המצע האורגני של הירק ההומולוגי של המזון והרפואה ואת טכנולוגיית טיפוח החומרים המזינים של Begonia fimbristipula hance, שהעשיר את דוגמאות היישום הביתי של המכשיר. בשנתיים האחרונות של טיפוח ויישום, ניתן לקצור חסה וירקות מהירים 25 יום לאחר טיפוח בטמפרטורה מקורה של 20-25 ℃; הסלרי צריכה לצמוח למשך 35-40 יום; Begonia fimbristipula hance וכרוב סיני הם צמחים רב שנתיים שניתן לקצור תוך מספר פעמים; Begonia fimbristipula יכול לקצור את 10 הגבעולים והעלים העליונים של 10 ס"מ תוך כ- 35 יום, וניתן לקצור את הגבעולים והעלים הצעירים בעוד 45 יום לגידול כרוב. כאשר נקצרים, תשואת החסה והכרוב הסיני היא 100 ~ 150 גרם לצמח; התשואה של סלרי לבן וסלרי אדום לצמח היא 100 ~ 120 גרם; התשואה של ביגוניה פימבריסטיפולל האנס במסיק הראשון היא נמוכה, 20-30 גרם לצמח, ועם נביטה מתמשכת של ענפים צדדיים, ניתן לקצור אותה בפעם השנייה, עם מרווח של כ -15 יום ותשואות של 60- 80 גרם לצמח; התשואה של חור התפריט המזין היא 50-80 גרם, נקצרת אחת ל -25 יום וניתן לקצור אותה ברציפות.

איור 3, יישום ייצור של מכשיר טיפוח טרומי

אפקט יישום

לאחר יותר משנה של ייצור ויישום, המכשיר יכול לעשות שימוש מלא במרחב התלת מימדי של החדר לייצור בקנה מידה קטן של מגוון גידולים. פעולות הטעינה והפרוק שלה פשוטות וקלות ללמוד, ולא נדרשת הכשרה מקצועית. על ידי התאמת המעלית והזרימה של משאבת המים, ניתן להימנע מבעיית הזרימה המופרזת וההצפה של תמיסת התזונה במיכל הטיפוח. עיצוב הכריכה הפתוח של מיכל הטיפוח לא רק קל לניקוי לאחר השימוש, אלא גם קל להחלפה כאשר האביזרים נפגעים. מיכל הטיפוח קשור לצינור הגומי של מערכת זרימת המים והדשנים, שמבין את התכנון המודולרי של מיכל הטיפוח ומערכת זרימת המים והדשנים, ונמנע מחסרונות של העיצוב המשולב במכשיר ההידרופוני המסורתי. בנוסף, ניתן להשתמש במכשיר למחקר מדעי בתנאי טמפרטורה ולחות לשליטה בנוסף לייצור היבולים הביתיים. זה לא רק חוסך שטח בדיקה, אלא גם עומד בדרישות סביבת הייצור, ובמיוחד בעקביות של סביבת צמיחת השורש. לאחר שיפור פשוט, מכשיר הטיפוח יכול לעמוד גם בדרישות של שיטות טיפול שונות בסביבת Rhizosphere, ונמצא בשימוש נרחב בניסויים מדעיים מהצומח.

מקור מאמר: חשבון WeChat שלטכנולוגיית הנדסה חקלאית (גננות חממה) 

מידע על התייחסות: וואנג פיי, וואנג צ'אנגי, שי ג'ינגקסואן ואח '.תכנון ויישום של מכשיר טיפוח ביתי טרומי [J]. טכנולוגיית הנדסה חקלאית, 2021,41 (16): 12-15.