Autor: Changji Zhou, Hongbo Li, etc.

Origem do artigo: Horticultura em Estufa Tecnologia de Engenharia Agrícola

Esta é a base experimental do Instituto de Ciências Agrícolas do Distrito de Haidian, bem como da Exposição de Alta Tecnologia Agrícola de Haidian e do Parque Científico.Em 2017, o autor liderou a introdução de uma estufa de teste de filme plástico multi-span com alto isolamento térmico da Coreia do Sul.Atualmente, o diretor Zheng o transformou em uma estufa de produção de morango, integrando exibição de tecnologia, passeios e colheita, lazer e entretenimento.Chama-se “5G Cloud Strawberry”, e vou levá-lo para experimentá-lo juntos.

Plantação de morangueiro em estufa e seu aproveitamento de espaço

Prateleira de morango elevável e sistema de suspensão

Slot de cultivo e método de cultivo

A fenda de cultivo concentra o abastecimento de água e a drenagem na parte inferior da fenda de cultivo, e uma borda é levantada para fora no meio da superfície inferior da fenda de cultivo na direção longa (de dentro da fenda de cultivo, uma ranhura inferior é formado na parte inferior).O abastecimento de água principal para a ranhura de cultivo é colocado diretamente nesta ranhura inferior, e a água lixiviada do meio de cultivo também é coletada uniformemente nesta ranhura e finalmente descarregada de uma extremidade da ranhura de cultivo.

As vantagens de plantar morangos com um vaso de cultivo são que o fundo do vaso de cultivo é separado da superfície inferior do slot de cultivo, e um aquífero alto não será formado na parte inferior do substrato, e a ventilação geral do o substrato é melhorado;Ele se espalhará com o fluxo de água de irrigação;em terceiro lugar, não haverá vazamento quando o substrato for instalado no vaso de cultivo e a prateleira de cultivo estiver limpa e bonita como um todo.A desvantagem dessa abordagem é principalmente que a irrigação por gotejamento e o plantio em vasos de cultivo aumentam o investimento na construção de equipamentos.

Slots e potes crescentes

Sistema de suspensão e elevação de estantes de cultivo

O sistema de pendurar e levantar da prateleira de cultivo é basicamente o mesmo da prateleira de cultivo de morango tradicional.A fivela suspensa do slot de cultivo envolve o slot de cultivo e conecta a fivela suspensa e a roda de reversão com um parafuso de cesto de flores de comprimento ajustável (usado para ajustar a consistência da altura de instalação do slot de cultivo).Na corda inferior, a outra ponta é enrolada na roda ligada ao eixo de acionamento do motorredutor.

Sistema de suspensão de prateleira de cultivo

Com base no sistema de cabide universal geral, a fim de atender às necessidades da forma especial da seção transversal do slot de cultivo e às necessidades de exibição turística, alguns acessórios e instalações personalizados também são projetados de forma inovadora aqui.

(1) Cabide de prateleira de cultivo.A fivela suspensa da prateleira de cultivo é primeiramente uma fivela de circuito fechado, que é formada pela dobra e soldagem de um fio de aço.A seção transversal de cada parte da fivela suspensa é a mesma e as propriedades mecânicas são consistentes;A seção inferior da ranhura também adota a dobra semicircular correspondente;a terceira é dobrar o meio da fivela em um ângulo agudo, e a fivela superior é enganchada diretamente no ponto de dobra, o que não apenas garante o centro de gravidade estável do slot de cultivo, mas também não ocorre deformação lateral, e também garante que a fivela seja enganchada de forma confiável e não escorregue e se desloque.

fivela de prateleira de cultivo

(2) Corda de suspensão de segurança.Com base no sistema de suspensão tradicional, um conjunto adicional de sistema de suspensão de segurança é instalado a cada 6m ao longo do comprimento do canal de cultivo.Os requisitos para o sistema suspenso de segurança adicional são, primeiro, funcionar em sincronia com o sistema suspenso do acionamento;em segundo lugar, para ter capacidade de carga suficiente.A fim de atingir os requisitos funcionais acima, um conjunto de sistema de suspensão do dispositivo de enrolamento de mola é projetado e selecionado para retrair a corda de suspensão do slot de cultivo.O enrolador de mola é disposto em paralelo com a corda suspensa de acionamento e é pendurado e fixado na corda inferior da treliça da estufa.

Sistema de Suspensão de Segurança Adicional

Equipamento auxiliar de produção de rack de cultivo

(1) Sistema de cardagem de plantas.O sistema de cardagem de plantas mencionado aqui é composto principalmente de duas partes: um suporte de cardagem de plantas e uma corda prateada colorida.Dentre eles, o suporte de cardagem da planta é um conjunto composto por uma carda dobrada parcialmente dobrada e em forma de U total e uma carda em forma de U com hastes de limite duplo.A parte inferior e a metade inferior do cartão dobrado em forma de U correspondem às dimensões externas do slot de cultivo e envolvem o slot de cultivo por baixo;depois que seus ramos duplos ultrapassarem a posição aberta do slot de cultivo, faça uma curva para conectar as hastes de limite duplo, e também desempenha o papel de restringir a deformação da abertura do slot de cultivo;é uma pequena dobra em forma de U que é convexa para cima, que é usada para fixar a corda de separação de folhas de frutas de morangos;a parte superior do cartão em forma de U é uma dobra em forma de W para fixar galhos de morango e deixar a corda de pentear.O cartão dobrado em forma de U e a haste de limite duplo são todos formados por dobra de arame de aço galvanizado.

A corda de separação de folhas de frutas é usada para reunir os galhos e folhas do morango dentro da largura de abertura do slot de cultivo e pendurar o morango fora do slot de cultivo, o que não é apenas conveniente para colher frutas, mas também protege o morango de a pulverização direta de medicamento líquido e pode melhorar a qualidade ornamental do plantio de morango.

Sistema de cardagem de plantas

(2) o rack amarelo em movimento.Um rack amarelo móvel é especialmente projetado, ou seja, um poste vertical para pendurar placas amarelas e azuis é soldado em um tripé, que pode ser colocado diretamente no chão da estufa e pode ser movido a qualquer momento.

(3) Veículo autônomo de proteção de plantas.Este veículo pode ser equipado com um pulverizador de proteção de plantas, ou seja, um pulverizador de acionamento automático, que pode realizar operações de proteção de plantas sem operadores dentro de casa de acordo com o caminho planejado por computador, que pode proteger a saúde dos operadores de estufas.

equipamentos de proteção vegetal

Fornecimento de nutrientes e sistema de irrigação

O sistema de abastecimento de solução nutritiva e irrigação deste projeto é dividido em 3 partes: uma é a parte de preparação de água limpa;o segundo é o sistema de irrigação e fertilização do morango;o terceiro é o sistema de reciclagem de líquidos para cultivo de morango.Os equipamentos para a preparação de água limpa e o sistema de solução nutritiva são referidos coletivamente como cabeça de irrigação, e os equipamentos para fornecer e devolver água às culturas são referidos como equipamentos de irrigação.

Fornecimento de nutrientes e sistema de irrigação

Frente de irrigação

O equipamento de preparação de água limpa geralmente deve ser equipado com filtros de areia e cascalho para remover a areia e equipamento de amaciamento de água para remover o sal.Água limpa filtrada e suavizada é armazenada em um tanque de armazenamento para uso posterior.

O equipamento de configuração da solução nutritiva geralmente inclui três tanques de matéria-prima para fertilizantes A e B, um tanque de ácido para ajustar o pH e um conjunto de misturadores de fertilizantes.Durante a operação, a solução de estoque nos tanques A, B e tanque de ácido é configurada e misturada proporcionalmente pela máquina de fertilizante de acordo com a fórmula definida para formar a solução de nutriente bruto, e a solução de nutriente bruto configurada pela máquina de fertilizante é armazenada no estoque tanque de armazenamento de solução para stand-by.

Equipamento de preparação de solução nutritiva

Sistema de abastecimento e retorno de água para plantio de morango

O sistema de abastecimento e retorno de água para o plantio de morangueiro adota o método de abastecimento e retorno de água centralizado em uma das extremidades da ranhura de cultivo.Uma vez que a ranhura de cultivo adota um método de elevação e suspensão, duas formas são usadas para os tubos de abastecimento e retorno de água da ranhura de cultivo: uma é um tubo rígido fixo;o outro é um tubo flexível que se move para cima e para baixo com o slot de cultivo.Durante a irrigação e a fertilização, o suprimento de líquido do tanque de água limpa e do tanque de armazenamento de líquido bruto é enviado para a máquina integrada de água e fertilizante para misturar de acordo com a proporção definida (um método simples pode usar um aplicador de fertilizante proporcional, como um Venturi , etc., que pode ser alimentado ou não) e depois enviado para o topo do suporte de cultivo através do tubo principal de abastecimento de água (o tubo principal de abastecimento de água é instalado na treliça da estufa ao longo do vão da estufa) e a mangueira de borracha flexível conduz a água de irrigação do tubo principal de abastecimento de água até o final de cada rack de cultivo e, em seguida, conecta-se ao tubo de abastecimento de água definido no slot de cultivo.Os tubos ramificados de abastecimento de água no slot de cultivo são dispostos ao longo do comprimento do slot de cultivo e, ao longo do caminho, os tubos de gotejamento são conectados de acordo com a posição do vaso de cultivo e os nutrientes são descartados no meio do cultivo pote através dos tubos de gotejamento.O excesso de solução nutritiva exsudado do substrato é drenado para a ranhura de cultivo através do orifício de drenagem na parte inferior do vaso de cultivo e coletado na vala de drenagem na parte inferior da ranhura de cultivo.Ajuste a altura de instalação do slot de cultivo para formar um fluxo constante de uma extremidade à outra.Em declives inclinados, o líquido de retorno da irrigação coletado na parte inferior da ranhura acabará por se acumular no final da ranhura.Uma abertura é disposta no final do slot de cultivo para conectar o tanque de conexão do líquido de retorno, e um tubo de retorno de líquido é conectado sob o tanque de coleta, e o líquido de retorno coletado é finalmente coletado e descarregado no tanque de retorno de líquido.

Sistema de abastecimento e retorno de água de irrigação

Utilização do líquido de retorno

Este líquido de retorno de irrigação de estufa não usa a operação de circulação de circuito fechado do sistema de produção de morango, mas coleta o líquido de retorno do slot de plantio de morango e o utiliza diretamente para o plantio de vegetais ornamentais.O mesmo slot de cultivo de altura fixa que o cultivo de morango é colocado nas quatro paredes periféricas da estufa, e o slot de cultivo é preenchido com substrato de cultivo para cultivar vegetais ornamentais.O líquido de retorno dos morangos é irrigado diretamente para essas hortaliças ornamentais, utiliza água limpa no tanque de armazenamento para irrigação diária.Além disso, os tubos de abastecimento e retorno de água da ranhura de cultivo são combinados em um no design dos tubos de abastecimento e retorno de água.O modo de irrigação das marés é adotado no slot de cultivo.Durante o período de abastecimento de água, a válvula do tubo de abastecimento de água é aberta e a válvula do tubo de retorno é fechada.A válvula do tubo está fechada e a válvula de drenagem está aberta.Este método de irrigação economiza os ramais de abastecimento de água de irrigação e sub-tubos no slot de cultivo, economiza investimento e basicamente não tem impacto na produção de vegetais ornamentais.

Cultivo de Hortaliças Ornamentais Usando Líquido de Retorno

Estufa e instalações de apoio

A estufa foi importada da Coréia do Sul na íntegra em 2017. Seu comprimento é de 47m, largura é de 23m, com uma área total de 1081 m² .O vão da estufa é de 7m, o vão é de 3m, a altura do beiral é de 4,5m e a altura da cumeeira é de 6,4m, com um total de 3 vãos e 15 vãos.A fim de melhorar o isolamento térmico da estufa, um corredor de isolamento térmico de 1m de largura é colocado em torno da estufa e uma cortina interna de isolamento térmico de dupla camada é projetada.Durante a transformação estrutural, as cordas horizontais no topo das colunas entre os vãos da estufa original foram substituídas por vigas treliçadas.

Estrutura da estufa

A renovação do sistema de isolamento térmico da estufa mantém o desenho original do sistema de isolamento térmico do telhado e parede com duplo isolamento térmico interno.No entanto, após 3 anos de operação, a rede de sombreamento de isolamento original estava parcialmente envelhecida e danificada.Na reforma da estufa, todas as cortinas de isolamento foram atualizadas e substituídas por mantas de isolamento de algodão acrílico, mais leves e com maior isolamento térmico, de fabricação nacional.A partir da operação real, as juntas se sobrepõem entre as cortinas de isolamento do telhado, a colcha de isolamento da parede e a colcha de isolamento do telhado se sobrepõem e todo o sistema de isolamento é hermeticamente fechado.

Sistema de Isolamento de Estufa

A fim de garantir os requisitos de luz para o crescimento das culturas, um sistema de luz suplementar foi adicionado na renovação da estufa.A luz suplementar adota o sistema de iluminação LED de efeito biológico, cada luz LED cresce tem uma potência de 50 W, organiza 2 colunas por vão.O espaço de cada coluna de luzes é de 3m.A potência total da luz é de 4,5 kW, equivalente a 4,61 W/m² por unidade de área.A intensidade da luz de 1m de altura pode atingir mais de 2000 lx.

Paralelamente à instalação das luminárias suplementares plnat, são também instaladas uma fiada de lâmpadas UVB em cada vão com um espaçamento de 2 m, que são utilizadas principalmente para a desinfeção irregular do ar na estufa.A potência de uma única luz UVB é de 40 W e a potência total instalada é de 4,36 kW, equivalente a 4,47 W/m² por unidade de área.

O sistema de aquecimento da estufa usa uma bomba de calor de fonte de ar de energia mais ambientalmente limpa, que envia ar quente para a estufa através de um trocador de calor.A potência total da bomba de calor da fonte de ar na estufa é de 210kW e 38 unidades de ventiladores de troca de calor são distribuídas uniformemente na sala.A dissipação de calor de cada ventilador é de 5,5kw, o que pode garantir a temperatura do ar na estufa acima de 5℃ abaixo da temperatura externa de -15℃ no dia mais frio de Pequim, garantindo assim a produção segura de morango na estufa.

A fim de garantir a uniformidade da temperatura e umidade do ar na estufa e formar certa circulação de ar dentro de casa, a estufa também é equipada com um ventilador de circulação de ar horizontal.Os ventiladores circulantes estão dispostos no meio do vão da estufa com um intervalo de 18 m, e a potência de um único ventilador é de 0,12 kW.

Estufa apoiando equipamentos de controle ambiental

Informações de citação:

Changji Zhou, Hongbo, Li, He Zheng, etc.Dr. Zhou inspecionou Shiling (Cento e Vinte e Seis) cabide de morango elevável tipo turismo e instalações e equipamentos de apoio [J].Tecnologia de Engenharia Agrícola,2022,42(7):36-42.