[Abstrak] Saat ini, perangkat penanaman rumah biasanya mengadopsi desain terintegrasi, yang membawa banyak ketidaknyamanan pada pergerakan dan pemuatan dan pembongkaran. Berdasarkan karakteristik ruang hidup penduduk perkotaan dan tujuan desain produksi tanaman keluarga, artikel ini mengusulkan jenis baru desain perangkat penanaman keluarga prefabrikasi. Perangkat ini terdiri dari empat bagian: sistem pendukung, sistem budidaya, sistem air dan pupuk, dan sistem suplemen cahaya (kebanyakan, lampu LED tumbuh). Ini memiliki jejak kecil, pemanfaatan ruang tinggi, struktur baru, pembongkaran dan perakitan yang nyaman, biaya rendah, dan kepraktisan yang kuat. Ini dapat memenuhi kebutuhan penduduk perkotaan tentang selada untuk seledri, sayuran cepat, kubis bergizi dan begonia fimbristipula. Setelah modifikasi skala kecil, ini juga dapat digunakan untuk penelitian percobaan ilmiah tanaman

Desain peralatan budidaya secara keseluruhan

Prinsip desain

Perangkat budidaya prefabrikasi terutama berorientasi pada penduduk perkotaan. Tim sepenuhnya menyelidiki karakteristik ruang hidup penduduk perkotaan. Area ini kecil dan tingkat pemanfaatan ruang tinggi; Strukturnya baru dan indah; lebih mudah dibongkar dan dirakit, sederhana dan mudah dipelajari; Ini memiliki biaya rendah dan kepraktisan yang kuat. Keempat prinsip ini berjalan melalui seluruh proses desain, dan berusaha untuk mencapai tujuan akhir selaras dengan lingkungan rumah, struktur yang indah dan layak, dan nilai penggunaan yang ekonomis dan praktis.

Bahan yang akan digunakan

Kerangka dukungan dibeli dari produk rak multi-lapisan pasar, panjang 1,5 m, lebar 0,6 m, dan tinggi 2,0 m. Bahannya adalah baja, disemprot dan tahan karat, dan empat sudut bingkai pendukung dilas dengan roda universal rem; Pelat berusuk dipilih untuk memperkuat pelat lapisan bingkai pendukung yang terbuat dari pelat baja setebal 2 mm dengan perlakuan anti-rust spray-plastik, dua bagian per lapisan. Palung budidaya terbuat dari tabung persegi hidroponik PVC open-cap, 10 cm × 10 cm. Bahannya adalah papan PVC yang keras, dengan ketebalan 2,4 mm. Diameter lubang budidaya adalah 5 cm, dan jarak lubang budidaya adalah 10 cm. Tangki larutan nutrisi atau tangki air terbuat dari kotak plastik dengan ketebalan dinding 7 mm, dengan panjang 120 cm, lebar 50 cm, dan tinggi 28 cm.

Desain Struktur Perangkat Budidaya

Menurut rencana desain keseluruhan, perangkat budidaya keluarga prefabrikasi terdiri dari empat bagian: sistem pendukung, sistem budidaya, sistem air dan pupuk, dan sistem suplemen cahaya (kebanyakan, lampu LED tumbuh). Distribusi dalam sistem ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 1, distribusi dalam sistem ditunjukkan.

Desain Sistem Dukungan

Sistem pendukung perangkat budidaya keluarga prefabrikasi terdiri dari tiang tegak, balok dan pelat lapisan. Tiang dan balok dimasukkan melalui gesper lubang kupu -kupu, yang lebih mudah dibongkar dan dirakit. Balok dilengkapi dengan pelat lapisan tulang rusuk yang diperkuat. Keempat sudut kerangka budidaya dilas dengan roda universal dengan rem untuk meningkatkan fleksibilitas pergerakan alat budidaya.

Desain Sistem Budidaya

Tangki budidaya adalah tabung persegi hidroponik 10 cm × 10 cm dengan desain penutup terbuka, yang mudah dibersihkan, dan dapat digunakan untuk budidaya larutan nutrisi, budidaya substrat atau budidaya tanah. Dalam budidaya larutan nutrisi, keranjang penanaman ditempatkan di lubang penanaman, dan bibit difiksasi dengan spons spesifikasi yang sesuai. Ketika substrat atau tanah dibudidayakan, spons atau kain kasa dimasukkan ke dalam lubang penghubung di kedua ujung palung budidaya untuk mencegah substrat atau tanah dari menghalangi sistem drainase. Dua ujung tangki budidaya terhubung ke sistem sirkulasi dengan selang karet dengan diameter dalam 30 mm, yang secara efektif menghindari cacat pemadatan struktural yang disebabkan oleh ikatan lem PVC, yang tidak kondusif untuk gerakan.

Desain sistem sirkulasi air dan pupuk

Dalam budidaya larutan nutrisi, gunakan pompa yang dapat disesuaikan untuk menambahkan larutan nutrisi ke tangki budidaya tingkat atas, dan mengontrol arah aliran larutan nutrisi melalui steker dalam pipa PVC. Untuk menghindari aliran larutan nutrisi yang tidak rata, larutan nutrisi dalam tangki budidaya lapis yang sama mengadopsi metode aliran "berbentuk-S" searah. Untuk meningkatkan kandungan oksigen dari larutan nutrisi, ketika lapisan terendah larutan nutrisi mengalir keluar, celah tertentu dirancang antara outlet air dan tingkat cairan tangki air. Dalam substrat atau budidaya tanah, tangki air ditempatkan pada lapisan atas, dan penyiraman dan pemupukan dilakukan melalui sistem irigasi tetes. Pipa utama adalah pipa PE hitam dengan diameter 32 mm dan ketebalan dinding 2,0 mm, dan pipa cabang adalah pipa PE hitam dengan diameter 16 mm dan ketebalan dinding 1,2 mm. Setiap pipa cabang memasang katup untuk kontrol individu. Panah drop menggunakan dripper panah lurus yang kompensasi tekanan, 2 per lubang, dimasukkan ke dalam akar bibit di lubang budidaya. Kelebihan air dikumpulkan melalui sistem drainase, disaring dan digunakan kembali.

Sistem Suplemen Cahaya

Ketika perangkat budidaya digunakan untuk produksi balkon, cahaya alami dari balkon dapat digunakan tanpa lampu tambahan atau sejumlah kecil cahaya tambahan. Saat membudidayakan di ruang tamu, perlu melakukan desain pencahayaan tambahan. Perlengkapan pencahayaan adalah lampu tumbuh LED panjang 1,2 m, dan waktu cahaya dikendalikan oleh timer otomatis. Waktu cahaya diatur ke 14 jam, dan waktu cahaya non-tambahan adalah 10 jam. Ada 4 lampu LED di setiap lapisan, yang dipasang di bagian bawah lapisan. Empat tabung pada lapisan yang sama terhubung secara seri, dan lapisan terhubung secara paralel. Menurut berbagai kebutuhan pencahayaan tanaman yang berbeda, lampu LED dengan spektrum yang berbeda dapat dipilih.

Perakitan Perangkat

Perangkat budidaya rumah prefabrikasi sederhana dalam struktur (Gambar 2) dan proses perakitan sederhana. Pada langkah pertama, setelah menentukan ketinggian setiap lapisan sesuai dengan ketinggian tanaman yang dibudidayakan, masukkan balok ke dalam lubang kupu -kupu tiang tegak untuk membangun kerangka perangkat; Pada langkah kedua, perbaiki tabung lampu LED tumbuh pada tulang rusuk yang menguat di bagian belakang lapisan, dan tempatkan lapisan di palung bagian dalam bingkai bingkai kultivasi; Langkah ketiga, palung budidaya dan sistem sirkulasi air dan pupuk dihubungkan oleh selang karet; Langkah keempat, pasang tabung LED, atur timer otomatis, dan tempatkan tangki air; Debugging sistem langkah kelima, tambahkan air ke tangki air setelah menyesuaikan kepala dan aliran pompa, periksa sistem sirkulasi air dan pupuk dan koneksi tangki budidaya untuk kebocoran air, power dan periksa koneksi lampu LED dan berfungsi Kondisi timer otomatis.

Gambar 2, desain keseluruhan perangkat budidaya prefabrikasi

Aplikasi dan evaluasi

Aplikasi budidaya

Pada tahun 2019, perangkat ini akan digunakan untuk budidaya sayuran dalam ruangan skala kecil seperti selada, kubis Cina, dan seledri (Gambar 3). Pada tahun 2020, berdasarkan meringkas pengalaman budidaya sebelumnya, tim proyek mengembangkan budidaya substrat organik dari makanan dan obat -obatan sayuran homolog dan teknologi budidaya solusi nutrisi dari Begonia Fimbristipula Hance, yang memperkaya contoh aplikasi rumah dari perangkat. Dalam dua tahun terakhir budidaya dan aplikasi, selada dan sayuran cepat dapat dipanen 25 hari setelah dibudidayakan pada suhu dalam 20-25 ℃; Seledri perlu tumbuh selama 35-40 hari; Begonia fimbristipula hance dan kol China adalah tanaman abadi yang dapat dipanen beberapa kali; Begonia fimbristipula dapat memanen batang dan daun teratas 10 cm dalam waktu sekitar 35 hari, dan batang dan daun muda dapat dipanen dalam waktu sekitar 45 hari untuk menanam kol. Saat dipanen, hasil selada dan kubis Cina adalah 100 ~ 150 g per tanaman; Hasil seledri putih dan seledri merah per tanaman adalah 100 ~ 120 g; Hasil begonia fimbristipula hance pada panen pertama rendah, 20-30 g per tanaman, dan dengan perkecambahan terus menerus cabang samping, dapat dipanen untuk kedua kalinya, dengan interval sekitar 15 hari dan hasil 60- 80 g per tanaman; Hasil lubang menu bergizi adalah 50-80 g, dipanen sekali setiap 25 hari, dan dapat dipanen terus menerus.

Gambar 3, Aplikasi Produksi Perangkat Budidaya Prefabrikasi

Efek aplikasi

Setelah lebih dari satu tahun produksi dan aplikasi, perangkat ini dapat memanfaatkan ruang tiga dimensi ruang untuk produksi skala kecil dari berbagai tanaman. Operasi pemuatan dan pembongkarannya sederhana dan mudah dipelajari, dan tidak diperlukan pelatihan profesional. Dengan menyesuaikan lift dan aliran pompa air, masalah aliran berlebihan dan meluapnya larutan nutrisi dalam tangki budidaya dapat dihindari. Desain sampul terbuka dari tangki budidaya tidak hanya mudah dibersihkan setelah digunakan, tetapi juga mudah diganti ketika aksesori rusak. Tangki budidaya terhubung dengan selang karet dari sistem sirkulasi air dan pupuk, yang mewujudkan desain modular dari tangki budidaya dan sistem sirkulasi air dan pupuk, dan menghindari kerugian dari desain terintegrasi dalam perangkat hidroponik tradisional. Selain itu, perangkat ini dapat digunakan untuk penelitian ilmiah di bawah kondisi suhu dan kelembaban yang dapat dikendalikan selain produksi tanaman rumah tangga. Ini tidak hanya menghemat ruang uji, tetapi juga memenuhi persyaratan lingkungan produksi, terutama konsistensi lingkungan pertumbuhan akar. Setelah perbaikan sederhana, alat budidaya juga dapat memenuhi persyaratan metode perawatan yang berbeda dari lingkungan rhizosfer, dan telah banyak digunakan dalam percobaan ilmiah tanaman.

Sumber Artikel: Akun WeChatTeknologi Teknik Pertanian (Hortikultura Rumah Kaca) 

Informasi Referensi: Wang Fei, Wang Changyi, Shi Jingxuan, dkk.Desain dan Penerapan Perangkat Budidaya Rumah Tangga Prefabrikasi [J]. Teknologi Teknik Pertanian, 2021,41 (16): 12-15.