[Özet] Şu anda, ev dikim cihazları genellikle hareket ve yükleme ve boşaltma için çok fazla rahatsızlık getiren entegre bir tasarım benimsemektedir. Kentsel sakinlerin yaşam alanının özelliklerine ve aile tesisi üretiminin tasarım hedefine dayanarak, bu makale yeni bir tür prefabrik aile dikim cihazı tasarımı önermektedir. Cihaz dört bölümden oluşur: bir destek sistemi, bir yetiştirme sistemi, bir su ve gübre sistemi ve bir ışık takviyesi sistemi (çoğunlukla LED büyüme ışıkları). Küçük bir ayak izi, yüksek alan kullanımı, yeni yapı, uygun sökme ve montaj, düşük maliyet ve güçlü uygulanabilirliğe sahiptir. Kent sakinlerinin kereviz, hızlı sebze, besleyici lahana ve Begonia fimbristipula için marul hakkındaki ihtiyaçlarını karşılayabilir. Küçük ölçekli modifikasyondan sonra, bitki bilimsel deney araştırmaları için de kullanılabilir.

Yetiştirme ekipmanlarının genel tasarımı

Tasarım İlkeleri

Prefabrik ekim cihazı esas olarak kentsel sakinlere yöneliktir. Ekip, kentsel sakinlerin yaşam alanının özelliklerini tam olarak araştırdı. Alan küçüktür ve boşluk kullanım oranı yüksektir; Yapı yeni ve güzel; Sökmek ve montaj yapmak uygundur, basit ve öğrenmesi kolaydır; Düşük maliyet ve güçlü uygulanabilirliğe sahiptir. Bu dört ilke tüm tasarım süreci boyunca ilerler ve ev ortamı, güzel ve iyi yapı ve ekonomik ve pratik kullanım değeri ile uyumlu hale gelmenin nihai hedefine ulaşmaya çalışır.

Kullanılacak malzemeler

Destek çerçevesi, piyasanın çok katmanlı raf ürününden 1,5 m uzunluğunda, 0.6 m genişliğinde ve 2.0 m yüksekliğinden satın alınır. Malzeme çeliktir, püskürtülür ve paslanmıştır ve destek çerçevesinin dört köşesi fren evrensel tekerleklerle kaynak yapılır; Şeritli plaka, katman başına iki parça olan sprey-plastik anti-rasta işlemi ile 2 mm kalınlığında çelik plakadan oluşan destek çerçevesi tabakası plakasını güçlendirmek için seçilir. Yetiştirme oluğu, 10 cm x 10 cm açık kapaklı PVC hidroponik kare tüpten yapılmıştır. Malzeme, 2.4 mm kalınlığında sert PVC kartıdır. Yetiştirme deliklerinin çapı 5 cm'dir ve yetiştirme deliklerinin aralığı 10 cm'dir. Besin çözeltisi tankı veya su deposu, 7 mm duvar kalınlığına sahip, 120 cm uzunluğunda, 50 cm genişliğe ve 28 cm yüksekliğe sahip plastik bir kutudan yapılmıştır.

Yetiştirme cihazı yapısı tasarımı

Genel tasarım planına göre, prefabrik aile ekim cihazı dört bölümden oluşur: bir destek sistemi, bir yetiştirme sistemi, bir su ve gübre sistemi ve bir ışık takviyesi sistemi (çoğunlukla LED büyüme ışıkları). Sistemdeki dağılım Şekil 1'de gösterilmektedir.

Şekil 1, sistemdeki dağılım gösterilmiştir.

Destek Sistemi Tasarımı

Prefabrik aile ekim cihazının destek sistemi, dik bir kutup, bir kiriş ve bir tabaka plakasından oluşur. Direk ve kiriş, sökmek ve monte etmek için uygun olan kelebek deliği tokasından yerleştirilir. Kiriş, güçlendirilmiş bir kaburga tabakası plakası ile donatılmıştır. Yetiştirme çerçevesinin dört köşesi, ekim cihazının hareketinin esnekliğini artırmak için frenli evrensel tekerleklerle kaynaklanmıştır.

Yetiştirme Sistemi Tasarımı

Yetiştirme tankı, temizlenmesi kolay olan açık kapak tasarımına sahip 10 cm x 10 cm hidroponik kare tüptür ve besin çözeltisi yetiştiriciliği, substrat yetiştiriciliği veya toprak yetiştiriciliği için kullanılabilir. Besin çözeltisi yetiştiriciliğinde, ekim sepeti ekim deliğine yerleştirilir ve fideler karşılık gelen spesifikasyonların bir süngeri ile sabitlenir. Substrat veya toprak yetiştirildiğinde, substrat veya toprağın drenaj sistemini engellemesini önlemek için ekim oluğunun her iki ucundaki bağlantı deliklerine sünger veya gazlı bez doldurulur. Yetiştirme tankının iki ucu, iç çapı 30 mm'lik bir kauçuk hortum ile dolaşım sistemine bağlanır, bu da harekete elverişli olmayan PVC tutkal bağının neden olduğu yapısal katılaşmanın kusurlarını etkili bir şekilde önler.

Su ve Gübre Sirkülasyon Sistemi Tasarımı

Besin çözeltisi yetiştiriciliğinde, besin çözeltisini üst düzey yetiştirme tankına eklemek için ayarlanabilir bir pompa kullanın ve PVC borusunun iç fişinden besin çözeltisinin akış yönünü kontrol edin. Besin çözeltisinin eşit olmayan akışından kaçınmak için, aynı tabaka yetiştirme tankındaki besin çözeltisi, tek yönlü “S şeklinde” bir akış yöntemi benimser. Besin çözeltisinin oksijen içeriğini arttırmak için, en düşük besin çözeltisi tabakası akarken, su çıkışı ile su tankının sıvı seviyesi arasında belirli bir boşluk tasarlanmıştır. Substrat veya toprak yetiştiriciliğinde, su deposu üst tabakaya yerleştirilir ve bir damlama sulama sistemi aracılığıyla sulama ve döllenme gerçekleştirilir. Ana boru, 32 mm çapında ve 2.0 mm'lik bir duvar kalınlığına sahip siyah bir PE borusudur ve dal borusu, 16 mm çapında ve 1.2 mm'lik bir duvar kalınlığına sahip siyah bir PE borusudur. Her dal borusu ayrı kontrol için bir valf takın. Damla oku, yetiştirme deliğindeki fidenin köküne yerleştirilen, delik başına 2'si, delik başına 2'si kullanır. Drenaj sistemi yoluyla fazla su toplanır, filtrelenir ve yeniden kullanılır.

Işık takviyesi sistemi

Yetiştirme cihazı balkon üretimi için kullanıldığında, balkondan gelen doğal ışık, ek ışık veya az miktarda tamamlayıcı ışık olmadan kullanılabilir. Oturma odasında yetiştirilirken, tamamlayıcı aydınlatma tasarımını yapmak gerekir. Aydınlatma fikstürü 1,2 m uzunluğunda bir LED büyüme ışıktır ve ışık süresi otomatik bir zamanlayıcı tarafından kontrol edilir. Işık süresi 14 saate ayarlanır ve ek olmayan ışık süresi 10 saattir. Her katmanda katmanın altına monte edilen 4 LED ışık vardır. Aynı katmandaki dört tüp seri olarak bağlanır ve katmanlar paralel olarak bağlanır. Farklı bitkilerin farklı aydınlatma ihtiyaçlarına göre, farklı spektrumla LED ışığı seçilebilir.

Cihaz montajı

Prefabrik ev yetiştirme cihazı yapıda basittir (Şekil 2) ve montaj işlemi basittir. İlk adımda, ekili bitkilerin yüksekliğine göre her bir katmanın yüksekliğini belirledikten sonra, aygıt iskeletini oluşturmak için ışın dik kutbun kelebek deliğine yerleştirin; İkinci adımda, katmanın arkasındaki takviye kaburgasında LED büyüme ışık tüpünü sabitleyin ve katmanı yetiştirme çerçevesinin çapraz ışınının iç oluğuna yerleştirin; Üçüncü adım, ekim oluğu ve su ve gübre dolaşım sistemi kauçuk bir hortumla bağlanır; Dördüncü adım, LED tüpü takın, otomatik zamanlayıcıyı ayarlayın ve su deposunu yerleştirin; Beşinci adımlı sistem hata ayıklama, pompa kafasını ve akışını ayarladıktan sonra su ve gübre sirkülasyon sistemini kontrol ettikten sonra su tankına su ekleyin ve su sızıntısı için ekim tankının bağlantısını kontrol edin, LED ışıkları bağlantısını ve çalışmayı kontrol edin. Otomatik zamanlayıcının durumu.

Şekil 2, prefabrik ekim cihazının genel tasarımı

Uygulama ve Değerlendirme

Yetiştirme Uygulaması

2019 yılında, cihaz marul, Çin lahanı ve kereviz gibi sebzelerin küçük ölçekli iç mekan ekimi için kullanılacaktır (Şekil 3). 2020'de, önceki yetiştirme deneyimini özetlemeye dayanarak, proje ekibi, cihazın ev uygulama örneklerini zenginleştiren Gıda ve Tıp Homolog sebzesinin organik substrat yetiştiriciliğini ve Begonia Fimbristipula Hance'in besin çözelti yetiştirme teknolojisini geliştirdi. Son iki yıl içinde yetiştirme ve uygulamanın, marul ve hızlı sebze, 20-25 ℃ kapalı bir sıcaklıkta yetiştirildikten 25 gün sonra hasat edilebilir; Kereviz 35-40 gün büyümesi gerekiyor; Begonia Fimbristipula Hance ve Çin lahanası, birçok kez hasat edilebilen çok yıllık bitkilerdir; Begonia fimbristipula, yaklaşık 35 gün içinde ilk 10 cm saplarını ve yapraklarını hasat edebilir ve genç saplar ve yapraklar lahana yetiştirmek için yaklaşık 45 gün içinde hasat edilebilir. Hasat edildiğinde, marul ve Çin lahanı verimi bitki başına 100 ~ 150 g'dir; Beyaz kereviz ve bitki başına kırmızı kereviz verimi 100 ~ 120 g; İlk hasatta Begonia fimbristipula hancının verimi düşük, bitki başına 20-30 g ve yan dalların sürekli çimlenmesi ile ikinci kez, yaklaşık 15 günlük bir aralık ve 60- 60- verimle hasat edilebilir. Bitki başına 80 g; Besleyici menü deliğinin verimi 50-80 g'dir, 25 günde bir hasat edilir ve sürekli olarak hasat edilebilir.

Şekil 3, prefabrik ekim cihazının üretim uygulaması

Uygulama etkisi

Bir yıldan fazla üretim ve uygulamadan sonra, cihaz çeşitli ürünlerin küçük ölçekli üretimi için odanın üç boyutlu alanını tam olarak kullanabilir. Yükleme ve boşaltma işlemleri basit ve öğrenilmesi kolaydır ve profesyonel eğitim gerekmez. Su pompasının kaldırılmasını ve akışını ayarlayarak, ekim tankındaki aşırı akış ve besin çözeltisinin taşması probleminden kaçınılabilir. Yetiştirme tankının açık kapak tasarımı sadece kullanımdan sonra temizlenmesi kolay değil, aynı zamanda aksesuarlar hasar gördüğünde de değiştirilmesi de kolaydır. Yetiştirme tankı, ekim tankının ve su ve gübre sirkülasyon sisteminin modüler tasarımını gerçekleştiren ve geleneksel hidroponik cihazda entegre tasarımın dezavantajlarını önleyen su ve gübre dolaşım sisteminin kauçuk hortumu ile bağlanır. Buna ek olarak, cihaz ev mahsul üretimine ek olarak kontrol edilebilir sıcaklık ve nem koşulları altında bilimsel araştırmalar için kullanılabilir. Sadece test alanından tasarruf etmekle kalmaz, aynı zamanda üretim ortamının gereksinimlerini, özellikle de kök büyüme ortamının tutarlılığını da karşılar. Basit bir iyileştirmeden sonra, ekim cihazı rizosfer ortamının farklı tedavi yöntemlerinin gereksinimlerini de karşılayabilir ve bitki bilimsel deneylerinde yaygın olarak kullanılmıştır.

Makale Kaynağı: WeChat hesabıTarım Mühendisliği Teknolojisi (sera bahçeciliği) 

Referans Bilgileri: Wang Fei, Wang Changyi, Shi Jingxuan, et al.Prefabrik Hanehalkı Yetiştirme Cihazının Tasarlanması ve Uygulanması [J]. Kültür Mühendisliği Teknolojisi, 2021,41 (16): 12-15.