Mwandishi: Changji Zhou, Hongbo Li, nk.

Chanzo cha Makala: Teknolojia ya Uhandisi wa Kilimo cha Kilimo cha Greenhouse

Huu ndio kituo cha majaribio cha Taasisi ya Sayansi ya Kilimo ya Wilaya ya Haidian, pamoja na Maonyesho na Hifadhi ya Sayansi ya Kilimo ya Juu ya Haidian. Mnamo 2017, mwandishi aliongoza kuanzishwa kwa chafu ya plastiki yenye vipimo vingi yenye insulation ya joto kali kutoka Korea Kusini. Kwa sasa, Mkurugenzi Zheng ameibadilisha kuwa chafu ya uzalishaji wa sitroberi inayojumuisha maonyesho ya teknolojia, utalii na kuvuna, burudani na burudani. Inaitwa "5G Cloud Strawberry", nami nitawapeleka ili kuifurahia pamoja.

Upandaji wa Jordgubbar na Matumizi Yake ya Nafasi

Rafu ya sitroberi inayoweza kuinuliwa na mfumo wa kuning'iniza

Njia ya kilimo na njia ya kilimo

Nafasi ya kilimo huzingatia usambazaji wa maji na mifereji ya maji chini ya nafasi ya kilimo, na ukingo huinuliwa nje katikati ya uso wa chini wa nafasi ya kilimo katika mwelekeo mrefu (kutoka ndani ya nafasi ya kilimo, mfereji wa chini huundwa chini). Ugavi mkuu wa maji hadi kwenye nafasi ya kilimo umewekwa moja kwa moja kwenye mfereji huu wa chini, na maji yaliyotolewa kutoka kwenye kituo cha kilimo pia hukusanywa kwenye mfereji huu kwa usawa, na hatimaye kutolewa kutoka mwisho mmoja wa nafasi ya kilimo.

Faida za kupanda jordgubbar kwa kutumia sufuria ya kilimo ni kwamba sehemu ya chini ya sufuria ya kilimo imetenganishwa na sehemu ya chini ya sehemu ya kilimo, na chemichemi ya juu haitaundwa katika sehemu ya chini ya msingi, na uingizaji hewa wa jumla wa msingi utaboreshwa; Itaenea pamoja na mtiririko wa maji ya umwagiliaji; tatu, hakutakuwa na uvujaji wakati msingi utakapowekwa kwenye sufuria ya kilimo, na rafu ya kilimo ni nadhifu na nzuri kwa ujumla. Ubaya wa mbinu hii ni kwamba umwagiliaji wa matone na upandaji wa sufuria za kilimo huongeza uwekezaji katika ujenzi wa vifaa.

Mipaka na vyungu vya kupanda

Mfumo wa kunyongwa na kuinua rafu za kilimo

Mfumo wa kunyongwa na kuinua wa rafu ya kilimo kimsingi ni sawa na ule wa rafu ya kitamaduni ya kilimo cha kunyongwa cha sitroberi. Kifungo cha kunyongwa cha nafasi ya kilimo huzunguka nafasi ya kilimo, na huunganisha kifungo cha kunyongwa na gurudumu la kurudisha nyuma kwa skrubu ya kikapu cha maua yenye urefu unaoweza kurekebishwa (inayotumika kurekebisha uthabiti wa urefu wa usakinishaji wa nafasi ya kilimo). Kwenye gumzo la chini, mwisho mwingine umeunganishwa kwenye gurudumu lililounganishwa na shimoni la kuendesha la kipunguzaji cha mota.

Mfumo wa kunyongwa rafu za kilimo

Kwa msingi wa mfumo wa jumla wa kunyongwa kwa wote, ili kukidhi mahitaji ya umbo maalum la sehemu mtambuka ya eneo la kilimo na mahitaji ya onyesho la vivutio, baadhi ya vifaa na vifaa vilivyobinafsishwa pia vimeundwa kwa ubunifu hapa.

(1) Kizingiti cha rafu ya kilimo. Kizingiti cha kunyongwa cha rafu ya kilimo kwanza ni kizingiti cha kitanzi kilichofungwa, ambacho huundwa kwa kupinda na kulehemu waya wa chuma. Sehemu ya msalaba ya kila sehemu ya kizingiti cha kunyongwa ni sawa, na sifa za kiufundi ni sawa; Sehemu ya chini ya nafasi pia hutumia kupinda kwa nusu duara inayolingana; ya tatu ni kukunja katikati ya kizingiti kwa pembe kali, na kizingiti cha juu kimeunganishwa moja kwa moja kwenye sehemu ya kupinda, ambayo sio tu inahakikisha kituo thabiti cha mvuto wa nafasi ya kupanda, lakini pia haitokei mabadiliko ya pembeni, na pia inahakikisha kwamba kizingiti kimeunganishwa kwa uhakika na hakitateleza na kutengana.

Kifungo cha rafu ya kilimo

(2) Kamba ya kuning'inia ya usalama. Kwa msingi wa mfumo wa kitamaduni wa kuning'inia, seti ya ziada ya mfumo wa kuning'inia ya usalama imewekwa kila mita 6 kando ya urefu wa nafasi ya kilimo. Mahitaji ya mfumo wa ziada wa kuning'inia ya usalama ni, kwanza, kufanya kazi sambamba na mfumo wa kuning'inia wa kuendesha; pili, kuwa na uwezo wa kutosha wa kubeba. Ili kufikia mahitaji ya utendaji yaliyo hapo juu, seti ya mfumo wa kuning'inia wa kifaa cha kuzungushia chemchemchem imeundwa na kuchaguliwa ili kurudisha kamba ya kuning'inia ya nafasi ya kilimo. Kizungushio cha chemchemi kimepangwa sambamba na kamba ya kuning'inia ya kuendesha, na huning'inizwa na kuwekwa kwenye kamba ya chini ya truss ya chafu.

Mfumo wa Ziada wa Kusimamishwa kwa Usalama

Vifaa vya uzalishaji msaidizi wa rafu ya kilimo

(1) Mfumo wa kadi za mimea. Mfumo wa kadi za mimea uliotajwa hapa una sehemu mbili: bracket ya kadi za mimea na kamba ya fedha yenye rangi. Miongoni mwao, bracket ya kadi za mimea ni mkusanyiko unaoundwa na kadi ya kukunjwa iliyopinda kwa sehemu na ya jumla yenye umbo la U na kadi yenye vijiti viwili vya kikomo. Sehemu ya chini na ya chini ya kadi iliyokunjwa yenye umbo la U inalingana na vipimo vya nje vya nafasi ya kilimo, na huzunguka nafasi ya kilimo kutoka chini; baada ya matawi yake mawili kuzidi nafasi wazi ya nafasi ya kilimo, fanya mkunjo wa kuunganisha vijiti viwili vya kikomo, na pia ina jukumu la kuzuia umbo la ufunguzi wa nafasi ya kilimo; ni mkunjo mdogo wenye umbo la U ambao umepinda juu, ambao hutumika kurekebisha kamba ya kutenganisha majani ya matunda ya jordgubbar; sehemu ya juu ya kadi yenye umbo la U ni mkunjo wenye umbo la W kwa ajili ya kurekebisha matawi ya sitroberi na majani yanayochana kamba. Kadi iliyokunjwa yenye umbo la U na fimbo ya kikomo viwili vyote huundwa kwa kupinda waya wa chuma wa mabati.

Kamba ya kutenganisha majani ya matunda hutumika kukusanya matawi na majani ya stroberi ndani ya upana wa ufunguzi wa nafasi ya kilimo, na kutundika matunda ya stroberi nje ya nafasi ya kilimo, ambayo si rahisi tu kwa kuchuma matunda, lakini pia hulinda stroberi kutokana na kunyunyizia dawa ya kioevu moja kwa moja, na inaweza kuboresha ubora wa mapambo ya upandaji wa stroberi.

Mfumo wa kadibodi za mimea

(2) raki ya manjano inayosogea. Raki ya manjano inayosogea imeundwa mahususi, yaani, nguzo wima ya kutundika bodi za manjano na bluu imeunganishwa kwenye tripod, ambayo inaweza kuwekwa moja kwa moja kwenye sakafu ya chafu na inaweza kuhamishwa wakati wowote.

(3) Gari la ulinzi wa mitambo linalojiendesha lenyewe. Gari hili linaweza kuwa na kifaa cha kunyunyizia dawa cha kinga ya mimea, yaani, kifaa cha kunyunyizia dawa cha kuendesha kiotomatiki, ambacho kinaweza kufanya shughuli za ulinzi wa mimea bila waendeshaji ndani ya nyumba kulingana na njia iliyopangwa na kompyuta, ambayo inaweza kulinda afya ya waendeshaji wa chafu.

vifaa vya ulinzi wa mimea

Mfumo wa Ugavi wa Virutubisho na Umwagiliaji

Mfumo wa usambazaji wa virutubisho na umwagiliaji wa mradi huu umegawanywa katika sehemu 3: moja ni sehemu ya maandalizi ya maji safi; ya pili ni mfumo wa umwagiliaji na mbolea ya stroberi; ya tatu ni mfumo wa kuchakata maji kwa ajili ya kilimo cha stroberi. Vifaa vya kuandaa maji safi na mfumo wa suluhisho la virutubisho kwa pamoja hujulikana kama kichwa cha umwagiliaji, na vifaa vya kusambaza na kurudisha maji kwenye mazao hujulikana kama vifaa vya umwagiliaji.

Mfumo wa Ugavi wa Virutubisho na Umwagiliaji

Umwagiliaji wa mbele

Vifaa vya kutayarisha maji safi kwa ujumla vinapaswa kuwa na vichujio vya mchanga na changarawe ili kuondoa mchanga, na vifaa vya kulainisha maji ili kuondoa chumvi. Maji safi yaliyochujwa na kulainisha huhifadhiwa kwenye tanki la kuhifadhia kwa matumizi ya baadaye.

Vifaa vya usanidi wa myeyusho wa virutubisho kwa ujumla hujumuisha matangi matatu ya malighafi kwa ajili ya mbolea za A na B, na tanki la asidi kwa ajili ya kurekebisha pH, na seti ya vichanganyaji vya mbolea. Wakati wa operesheni, myeyusho wa hisa katika matangi A, B na tanki la asidi hupangwa na kuchanganywa kwa uwiano na mashine ya mbolea kulingana na fomula iliyowekwa ili kuunda myeyusho wa virutubisho ghafi, na myeyusho wa virutubisho ghafi uliopangwa na mashine ya mbolea huhifadhiwa kwenye tanki la kuhifadhi myeyusho wa hisa kwa ajili ya kusubiri.

Vifaa vya kuandaa suluhisho la virutubisho

Ugavi wa maji na mfumo wa kurejesha maji kwa ajili ya kupanda sitiroberi

Mfumo wa usambazaji wa maji na urejeshaji wa upandaji wa sitroberi hutumia njia ya usambazaji wa maji wa kati na urejeshaji katika ncha moja ya nafasi ya kilimo. Kwa kuwa nafasi ya kilimo hutumia njia ya kuinua na kutundika, aina mbili hutumika kwa mabomba ya usambazaji wa maji na urejeshaji wa nafasi ya kilimo: moja ni bomba gumu lisilobadilika; lingine ni bomba linalonyumbulika linalosogea juu na chini na nafasi ya kilimo. Wakati wa umwagiliaji na urutubishaji, usambazaji wa kioevu kutoka kwenye tanki la maji safi na tanki la kuhifadhia kioevu ghafi hutumwa kwa mashine iliyounganishwa ya maji na mbolea kwa ajili ya kuchanganya kulingana na uwiano uliowekwa (njia rahisi inaweza kutumia kiambatisho cha mbolea sawia, kama vile Venturi, nk, ambayo inaweza kuwa na nguvu au kutoendeshwa kwa nguvu) na kisha kutumwa juu ya hanger ya kilimo kupitia bomba kuu la usambazaji wa maji (bomba kuu la usambazaji wa maji limewekwa kwenye truss ya chafu kando ya urefu wa chafu), na bomba linalonyumbulika la mpira huongoza maji ya umwagiliaji kutoka kwenye bomba kuu la usambazaji wa maji hadi mwisho wa kila raki ya kilimo, kisha kuunganishwa kwenye bomba la tawi la usambazaji wa maji lililowekwa kwenye nafasi ya kilimo. Mabomba ya tawi la usambazaji wa maji katika nafasi ya kilimo yamepangwa kando ya urefu wa nafasi ya kilimo, na njiani, mabomba ya matone yameunganishwa kulingana na nafasi ya mpangilio wa sufuria ya kilimo, na virutubisho hutupwa kwenye sehemu ya kati ya sufuria ya kilimo kupitia mabomba ya matone. Myeyusho wa ziada wa virutubisho unaotolewa kutoka kwenye sehemu ya chini hutiwa ndani ya nafasi ya kilimo kupitia shimo la mifereji ya maji chini ya sufuria ya kilimo na kukusanywa kwenye mtaro wa mifereji ya maji chini ya nafasi ya kilimo. Rekebisha urefu wa usakinishaji wa nafasi ya kilimo ili kuunda mtiririko wa mara kwa mara kutoka upande mmoja hadi mwingine. Kwenye mteremko ulioinama, kioevu cha kurudisha umwagiliaji kilichokusanywa kutoka chini ya nafasi hatimaye kitakusanyika hadi mwisho wa nafasi. Uwazi hupangwa mwishoni mwa nafasi ya kilimo ili kuunganisha tanki la kuunganisha la kioevu cha kurudisha, na bomba la kurudisha kioevu huunganishwa chini ya tanki la kukusanya, na kioevu cha kurudisha kilichokusanywa hatimaye hukusanywa na kutolewa kwenye tanki la kurudisha kioevu.

Mfumo wa usambazaji wa maji na urejeshaji maji

Matumizi ya kioevu kinachorudishwa

Kioevu hiki cha kurudisha cha umwagiliaji wa chafu hakitumii uendeshaji wa mzunguko uliofungwa wa mfumo wa uzalishaji wa stroberi, lakini hukusanya kioevu cha kurudisha kutoka kwa nafasi ya kupanda stroberi na kuitumia moja kwa moja kwa upandaji wa mboga za mapambo. Nafasi sawa ya kilimo cha urefu uliowekwa kama kilimo cha stroberi imewekwa kwenye kuta nne za pembeni za chafu, na nafasi ya kilimo imejazwa na sehemu ya kilimo ili kukuza mboga za mapambo. Kioevu cha kurudisha cha stroberi humwagiliwa moja kwa moja kwenye mboga hizi za mapambo, hutumia maji safi kwenye tanki la kuhifadhia kwa umwagiliaji wa kila siku. Kwa kuongezea, mabomba ya usambazaji wa maji na ya kurudisha ya nafasi ya kilimo huunganishwa kuwa moja katika muundo wa mabomba ya usambazaji wa maji na ya kurudisha. Hali ya umwagiliaji wa mawimbi hutumika katika nafasi ya kilimo. Wakati wa kipindi cha usambazaji wa maji, valvu ya bomba la usambazaji wa maji hufunguliwa na valvu ya bomba la kurudisha hufungwa. Vavu ya bomba hufungwa na valvu ya mifereji ya maji hufunguliwa. Njia hii ya umwagiliaji huokoa mabomba ya matawi ya usambazaji wa maji ya umwagiliaji na mabomba madogo katika nafasi ya kilimo, huokoa uwekezaji, na kimsingi haina athari yoyote katika uzalishaji wa mboga za mapambo.

Kupanda Mboga za Mapambo Kwa Kutumia Kioevu Kinachorudishwa

Chafu na vifaa vya kusaidia

Kibanda cha kuoteshea mimea kiliagizwa kutoka Korea Kusini kikamilifu mwaka wa 2017. Urefu wake ni mita 47, upana ni mita 23, na eneo la jumla la mita 1081² Upana wa chafu ni mita 7, ghuba ni mita 3, urefu wa nyufa ni mita 4.5, na urefu wa ukingo ni mita 6.4, ukiwa na jumla ya span 3 na nyufa 15. Ili kuongeza insulation ya joto ya chafu, korido ya insulation ya joto ya upana wa mita 1 imewekwa kuzunguka chafu, na pazia la insulation ya joto la ndani lenye safu mbili limeundwa. Wakati wa mabadiliko ya kimuundo, mihimili ya mlalo juu ya nguzo kati ya span za chafu ya asili ilibadilishwa na mihimili ya truss.

Muundo wa chafu

Ukarabati wa mfumo wa insulation ya joto wa chafu huhifadhi muundo wa asili wa mfumo wa insulation ya joto wa paa na ukuta kwa insulation ya joto ya ndani mara mbili. Hata hivyo, baada ya miaka 3 ya operesheni, wavu wa awali wa insulation ulikuwa umechakaa kwa kiasi na kuharibika. Katika ukarabati wa chafu, mapazia yote ya insulation yalisasishwa na kubadilishwa na mapazia ya insulation ya pamba ya akriliki, ambayo ni mepesi na yenye insulation ya joto zaidi, yaliyotengenezwa ndani ya nyumba. Kutokana na operesheni halisi, viungo vinaingiliana kati ya mapazia ya insulation ya paa, kitambaa cha insulation ya ukuta na kitambaa cha insulation ya paa vinaingiliana, na mfumo mzima wa insulation umefungwa vizuri.

Mfumo wa Kuhami Joto la Kijani

Ili kuhakikisha mahitaji ya mwanga kwa ukuaji wa mazao, mfumo wa mwanga wa ziada uliongezwa katika ukarabati wa chafu. Mwanga wa ziada unatumia mfumo wa taa za LED zenye athari ya kibiolojia, kila mwanga wa LED una nguvu ya wati 50, panga nguzo 2 kwa kila span. Nafasi ya kila taa za nguzo ni mita 3. Nguvu ya jumla ya mwanga ni 4.5 kW, sawa na 4.61 W/m² kwa kila eneo la kitengo. Kiwango cha mwangaza cha urefu wa mita 1 kinaweza kufikia zaidi ya 2000 lx.

Wakati huo huo wa kusakinisha taa za ziada za planat, safu ya taa za UVB pia huwekwa kwenye kila span yenye nafasi ya mita 2, ambazo hutumika zaidi kwa ajili ya kuua vijidudu hewani bila mpangilio katika chafu. Nguvu ya taa moja ya UVB ni 40 W, na nguvu yote iliyosakinishwa ni 4.36 kW, sawa na 4.47 W/m² kwa kila eneo la kitengo.

Mfumo wa kupasha joto chafu hutumia pampu ya joto ya chanzo cha hewa cha nishati safi zaidi kimazingira, ambayo hutuma hewa moto kwenye chafu kupitia kibadilisha joto. Nguvu ya jumla ya pampu ya joto ya chanzo cha hewa kwenye chafu ni 210kW, na vitengo 38 vya feni za kubadilisha joto husambazwa sawasawa chumbani. Usambazaji wa joto wa kila feni ni 5.5kw, ambayo inaweza kuhakikisha halijoto ya hewa kwenye chafu zaidi ya 5℃ chini ya halijoto ya nje ya -15℃ siku ya baridi zaidi huko Beijing, hivyo kuhakikisha uzalishaji salama wa sitroberi kwenye chafu.

Ili kuhakikisha usawa wa halijoto ya hewa na unyevunyevu katika chafu na kuunda mwendo fulani wa hewa ndani ya nyumba, chafu pia ina feni ya mzunguko wa hewa mlalo. Mafeni yanayozunguka yamepangwa katikati ya muda wa chafu kwa muda wa mita 18, na nguvu ya feni moja ni 0.12 kW.

Vifaa vya kudhibiti mazingira vinavyounga mkono chafu

Taarifa ya marejeleo:

Changji Zhou, Hongbo, Li, He Zheng, nk.Dkt. Zhou alikagua kishikio cha sitroberi kinachoweza kuinuliwa cha Shiling (Mia Moja na Ishirini na Sita) na vifaa na vifaa vya kusaidia [J]. Teknolojia ya Uhandisi wa Kilimo, 2022,42(7):36-42.