Este dispositivo permite que você coma seus próprios vegetais sem sair!

[Resumo]Atualmente, as plantadeiras domésticas costumam adotar um projeto integrado, o que traz muitos transtornos na movimentação e no carregamento e descarregamento.Com base nas características do espaço de vida dos residentes urbanos e no objetivo do projeto de produção de plantas familiares, este artigo propõe um novo tipo de projeto de dispositivo de plantio familiar pré-fabricado.O dispositivo consiste em quatro partes: um sistema de suporte, um sistema de cultivo, um sistema de água e fertilizante e um sistema de suplemento de luz (principalmente luzes LED de cultivo).Tem uma pegada pequena, alta utilização de espaço, estrutura inovadora, desmontagem e montagem convenientes, baixo custo e forte praticidade.Pode atender às necessidades dos residentes urbanos sobre alface para aipo, vegetais rápidos, repolho nutritivo e begônia fimbristipula.Após modificação em pequena escala, também pode ser usado para pesquisa de experimentos científicos de plantas

Projeto geral do equipamento de cultivo

Princípios de design

O dispositivo de cultivo pré-fabricado é voltado principalmente para residentes urbanos.A equipe investigou completamente as características do espaço de vida dos residentes urbanos.A área é pequena e a taxa de utilização do espaço é alta;a estrutura é nova e bonita;é conveniente desmontar e montar, simples e fácil de aprender;tem baixo custo e forte praticidade.Esses quatro princípios percorrem todo o processo de design e se esforçam para atingir o objetivo final de harmonizar com o ambiente doméstico, estrutura bonita e decente e valor de uso econômico e prático.

Materiais a serem usados

A estrutura de suporte é adquirida no produto de prateleira multicamadas do mercado, com 1,5 m de comprimento, 0,6 m de largura e 2,0 m de altura.O material é aço, pulverizado e à prova de ferrugem, e os quatro cantos da estrutura de suporte são soldados com rodas universais de freio;a placa com nervuras é selecionada para fortalecer a placa de camada da estrutura de suporte que é feita de chapa de aço de 2 mm de espessura com tratamento antiferrugem de plástico spray, duas peças por camada.O cocho de cultivo é feito de tubo quadrado hidropônico de PVC de tampa aberta, 10 cm × 10 cm.O material é placa de PVC rígido, com espessura de 2,4 mm.O diâmetro dos orifícios de cultivo é de 5 cm e o espaçamento dos orifícios de cultivo é de 10 cm.O tanque de solução nutritiva ou caixa d'água é constituído por uma caixa plástica com espessura de parede de 7 mm, comprimento de 120 cm, largura de 50 cm e altura de 28 cm.

Projeto de Estrutura de Dispositivo de Cultivo

De acordo com o plano de projeto geral, o dispositivo de cultivo familiar pré-fabricado consiste em quatro partes: um sistema de suporte, um sistema de cultivo, um sistema de água e fertilizante e um sistema de suplemento de luz (principalmente luzes LED de cultivo).A distribuição no sistema é mostrada na Figura 1.

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Na Figura 1, a distribuição no sistema é mostrada em.

Projeto do sistema de suporte

O sistema de suporte do dispositivo de cultivo familiar pré-fabricado é composto por um poste vertical, uma viga e uma placa de camada.O poste e o feixe são inseridos através da fivela do orifício borboleta, o que é conveniente para desmontar e montar.A viga está equipada com uma placa de camada de nervuras reforçada.Os quatro cantos da estrutura de cultivo são soldados com rodas universais com freios para aumentar a flexibilidade do movimento do dispositivo de cultivo.

Projeto de sistema de cultivo

O tanque de cultivo é um tubo quadrado hidropônico de 10 cm × 10 cm com design de tampa aberta, fácil de limpar e pode ser usado para cultivo de solução nutritiva, cultivo de substrato ou cultivo de solo.No cultivo com solução nutritiva, o cesto de plantio é colocado na cova de plantio, e as mudas são fixadas com uma esponja de especificações correspondentes.Quando o substrato ou solo é cultivado, esponja ou gaze é colocada nos orifícios de conexão em ambas as extremidades da calha de cultivo para evitar que o substrato ou solo bloqueie o sistema de drenagem.As duas extremidades do tanque de cultivo são conectadas ao sistema de circulação por uma mangueira de borracha com diâmetro interno de 30 mm, o que evita efetivamente os defeitos de solidificação estrutural causados ​​pela colagem de cola de PVC, que não é propícia ao movimento.

Projeto do Sistema de Circulação de Água e Fertilizantes

No cultivo de solução nutritiva, use uma bomba ajustável para adicionar a solução nutritiva ao tanque de cultivo de nível superior e controle a direção do fluxo da solução nutritiva através do plugue interno do tubo de PVC.A fim de evitar o fluxo desigual da solução nutritiva, a solução nutritiva no tanque de cultivo da mesma camada adota um método de fluxo unidirecional “em forma de S”.A fim de aumentar o teor de oxigênio da solução nutritiva, quando a camada mais baixa da solução nutritiva flui, uma certa folga é projetada entre a saída de água e o nível do líquido do tanque de água.No cultivo de substrato ou solo, a caixa d'água é colocada na camada superior, e a irrigação e adubação são realizadas por meio de um sistema de irrigação por gotejamento.O tubo principal é um tubo PE preto com diâmetro de 32 mm e espessura de parede de 2,0 mm, e o tubo secundário é um tubo PE preto com diâmetro de 16 mm e espessura de parede de 1,2 mm.Cada tubo de ramificação Instale uma válvula para controle individual.A seta de queda utiliza um gotejador de seta reta com compensação de pressão, 2 por cova, inserido na raiz da muda na cova de cultivo.O excesso de água é coletado pelo sistema de drenagem, filtrado e reutilizado.

Sistema de Suplemento de Luz

Quando o dispositivo de cultivo é usado para a produção de varanda, a luz natural da varanda pode ser usada sem luz suplementar ou com uma pequena quantidade de luz suplementar.Ao cultivar na sala de estar, é necessário realizar o projeto de iluminação complementar.A luminária é uma lâmpada de LED de 1,2 m de comprimento, e o tempo de iluminação é controlado por um temporizador automático.O tempo de luz é definido para 14 h e o tempo de luz não suplementar é de 10 h.Existem 4 luzes LED em cada camada, instaladas na parte inferior da camada.Os quatro tubos na mesma camada são conectados em série e as camadas são conectadas em paralelo.De acordo com as diferentes necessidades de iluminação de diferentes plantas, a luz LED com diferentes espectros pode ser selecionada.

Montagem de dispositivos

O dispositivo de cultivo doméstico pré-fabricado é de estrutura simples (Figura 2) e o processo de montagem é simples.Na primeira etapa, após determinar a altura de cada camada de acordo com a altura das culturas cultivadas, insira a viga no orifício borboleta do poste vertical para construir o esqueleto do dispositivo;na segunda etapa, fixe o tubo de luz de crescimento de LED na nervura de reforço na parte de trás da camada e coloque a camada na calha interna da trave da estrutura de cultivo;no terceiro degrau, a calha de cultivo e o sistema de circulação de água e fertilizantes são interligados por uma mangueira de borracha;a quarta etapa, instale o tubo de LED, defina o temporizador automático e coloque o tanque de água;a quinta etapa de depuração do sistema, adicione água ao tanque de água Depois de ajustar a cabeça da bomba e o fluxo, verifique o sistema de circulação de água e fertilizante e a conexão do tanque de cultivo quanto a vazamento de água, ligue e verifique a conexão das luzes LED e o funcionamento condição do temporizador automático.

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Figura 2, design geral do dispositivo de cultivo pré-fabricado

Aplicação e Avaliação

 

Aplicação de Cultivo

Em 2019, o dispositivo será usado para cultivo interno em pequena escala de hortaliças como alface, couve chinesa e aipo (Figura 3).Em 2020, com base no resumo da experiência de cultivo anterior, a equipe do projeto desenvolveu o cultivo de substrato orgânico do vegetal homólogo de alimentos e remédios e a tecnologia de cultivo de solução nutritiva de Begonia fimbristipula hance, que enriqueceu os exemplos de aplicação doméstica do dispositivo.Nos últimos dois anos de cultivo e aplicação, alface e vegetais rápidos podem ser colhidos 25 dias após o cultivo em uma temperatura interna de 20-25 ℃;o aipo precisa crescer por 35 a 40 dias;Begonia fimbristipula Hance e couve chinesa são plantas perenes que podem ser colhidas em várias épocas;Begonia fimbristipula pode colher os caules e folhas superiores de 10 cm em cerca de 35 dias, e os caules e folhas jovens podem ser colhidos em cerca de 45 dias para o cultivo de repolho.Quando colhidas, a produção de alface e couve chinesa é de 100~150 g por planta;o rendimento de aipo branco e aipo vermelho por planta é de 100~120 g;o rendimento de Begonia fimbristipula Hance na primeira colheita é baixo, 20-30 g por planta, e com a germinação contínua dos ramos laterais, pode ser colhida uma segunda vez, com um intervalo de cerca de 15 dias e rendimentos de 60- 80 g por planta;o rendimento do buraco do menu nutritivo é de 50-80 g, colhido uma vez a cada 25 dias e pode ser colhido continuamente.

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Figura 3, Aplicação de produção do dispositivo de cultivo pré-fabricado

Efeito de Aplicação

Após mais de um ano de produção e aplicação, o dispositivo pode fazer pleno uso do espaço tridimensional da sala para produção em pequena escala de uma variedade de culturas.Suas operações de carga e descarga são simples e fáceis de aprender, não sendo necessário nenhum treinamento profissional.Ao ajustar a elevação e o fluxo da bomba de água, o problema de fluxo excessivo e transbordamento da solução nutritiva no tanque de cultivo pode ser evitado.O design da tampa aberta do tanque de cultivo não é apenas fácil de limpar após o uso, mas também fácil de substituir quando os acessórios são danificados.O tanque de cultivo é conectado com a mangueira de borracha do sistema de circulação de água e fertilizante, que realiza o design modular do tanque de cultivo e do sistema de circulação de água e fertilizante, e evita as desvantagens do design integrado no dispositivo hidropônico tradicional.Além disso, o dispositivo pode ser usado para pesquisas científicas sob condições de temperatura e umidade controláveis, além da produção agrícola doméstica.Ele não apenas economiza espaço de teste, mas também atende aos requisitos do ambiente de produção, especialmente a consistência do ambiente de crescimento da raiz.Após uma simples melhoria, o dispositivo de cultivo também pode atender aos requisitos de diferentes métodos de tratamento do ambiente da rizosfera e tem sido amplamente utilizado em experimentos científicos com plantas.

Fonte do artigo: conta Wechat deTecnologia de Engenharia Agrícola (horticultura em estufa) 

Informações de referência: Wang Fei,Wang Changyi,Shi Jingxuan,et al.Projeto e aplicação de dispositivo de cultivo doméstico pré-fabricado[J].Agricultural Engineering Technology,2021,41(16):12-15.


Horário da postagem: 14 de janeiro de 2022