Autor: Changji Zhou, Hongbo Li, atd.

Zdroj článku: Technologie zemědělského inženýrství ve skleníkovém zahradnictví

Toto je experimentální základna Zemědělského vědeckého institutu okresu Haidian a také Haidianského zemědělského výstavního a vědeckého parku. V roce 2017 autor vedl představení vícerozměrného testovacího skleníku z plastové fólie s vysokou tepelnou izolací z Jižní Koreje. V současné době jej ředitel Zheng přeměnil na skleník pro produkci jahod, který integruje technologickou expozici, prohlídky památek a sběr, volný čas a zábavu. Skleník se jmenuje „5G Cloud Strawberry“ a já vás ho vezmu na vlastní oči.

Výsadba jahod ve skleníku a využití prostoru

Zvedací police a závěsný systém pro jahody

Pěstební slot a kultivační metoda

Kultivační štěrbina soustřeďuje přívod a odvod vody na dně kultivační štěrbiny a uprostřed spodní plochy kultivační štěrbiny je v podélném směru vyvýšený okraj směrem ven (z vnitřní strany kultivační štěrbiny je ve spodní části vytvořena spodní drážka). Hlavní přívod vody do kultivační štěrbiny je veden přímo v této spodní drážce a voda vyluhovaná z kultivačního média je také rovnoměrně shromažďována do této drážky a nakonec odváděna z jednoho konce kultivační štěrbiny.

Výhody pěstování jahod v pěstebním květináči spočívají v tom, že dno pěstebního květináče je odděleno od spodního povrchu pěstební štěrbiny, a ve spodní části substrátu se netvoří vysoká zvodnělá vrstva, což zlepšuje celkové provětrávání substrátu; voda se bude šířit proudem závlahové vody; za třetí, po instalaci substrátu do pěstebního květináče nedochází k žádným únikům a pěstební police je jako celek úhledná a krásná. Nevýhodou tohoto přístupu je především to, že kapková závlaha a výsadba v pěstebním květináči zvyšují investice do konstrukce zařízení.

Pěstební sloty a květináče

Systém pro zavěšení a zvedání kultivačních stojanů

Systém zavěšení a zvedání pěstební police je v podstatě stejný jako u tradiční pěstební police pro zvedání jahod. Závěsná přezka pěstební štěrbiny obklopuje pěstební štěrbinu a spojuje závěsnou přezku a reverzní kolo pomocí šroubu květinového koše s nastavitelnou délkou (slouží k nastavení konzistence instalační výšky pěstební štěrbiny). Na spodním pásu je druhý konec navinut na kolo spojené s hnací hřídelí reduktoru motoru.

Systém zavěšení pěstebních polic

Na základě celkového univerzálního závěsného systému, aby se splnily požadavky speciálního tvaru průřezu kultivačního otvoru a potřeby prohlídky památek, je zde inovativně navrženo i některé personalizované doplňky a zařízení.

(1) Závěs na pěstební regál. Závěsná spona pěstebního regálu je za prvé uzavřená smyčka, která je vytvořena ohýbáním a svařováním ocelového drátu. Průřez každé části závěsné spony je stejný a mechanické vlastnosti jsou konzistentní; spodní část drážky je také ohýbána do odpovídajícího půlkruhu; za třetí je střed spony ohnutý do ostrého úhlu a horní spona je přímo zahnutá v bodě ohybu, což nejen zajišťuje stabilní těžiště pěstebního regálu, ale také nedochází k boční deformaci a také zajišťuje, že spona je spolehlivě zahnutá a neklouže a nedislokuje se.

Spona na pěstební polici

(2) Bezpečnostní závěsné lano. Na základě tradičního závěsného systému se po délce pěstebního otvoru každých 6 m instaluje další sada bezpečnostního závěsného systému. Požadavky na další bezpečnostní závěsný systém jsou zaprvé, aby fungoval synchronně s pohonným závěsným systémem a zadruhé, aby měl dostatečnou nosnost. Pro dosažení výše uvedených funkčních požadavků je navržena a vybrána sada závěsného systému s pružinovým navíjením, které navíjí závěsné lano pěstebního otvoru. Pružinový navíječ je uspořádán rovnoběžně s pohonným závěsným lanem a je zavěšen a upevněn na spodním pásu skleníkového nosníku.

Dodatečný bezpečnostní systém odpružení

Pomocné výrobní zařízení kultivačního stojanu

(1) Systém pro mykání rostlin. Zde uvedený systém pro mykání rostlin se skládá hlavně ze dvou částí: držáku pro mykání rostlin a barevného stříbrného lana. Držák pro mykání rostlin je sestava složená z částečně ohnuté a celkově skládané karty ve tvaru U a karty ve tvaru U s dvojitými omezovacími tyčemi. Spodní a spodní polovina složené karty ve tvaru U odpovídají vnějším rozměrům pěstebního otvoru a obklopují pěstební otvor zespodu; poté, co její dvojité větve překročí otevřenou polohu pěstebního otvoru, vytvoří ohyb pro spojení dvojitých omezovacích tyčí a také hraje roli omezení deformace otvoru pěstebního otvoru; jedná se o malý ohyb ve tvaru U, který je konvexní směrem nahoru a slouží k upevnění lana pro oddělování listů plodů jahod; horní část karty ve tvaru U je ohyb ve tvaru W pro upevnění česacího lana pro větve a listy jahod. Složená karta ve tvaru U a dvojitá omezovací tyč jsou všechny vytvořeny ohýbáním pozinkovaného ocelového drátu.

Lano pro oddělování ovocných listů se používá ke shromažďování větví a listů jahod v rámci šířky otvoru pěstební štěrbiny a k zavěšení jahodových plodů vně pěstební štěrbiny, což je nejen pohodlné pro sběr ovoce, ale také chrání jahody před přímým postřikem tekutými léky a může zlepšit okrasnou kvalitu výsadby jahod.

Systém mykání rostlin

(2) pohyblivý žlutý stojan. Pohyblivý žlutý stojan je speciálně navržen, tj. vertikální tyč pro zavěšení žlutých a modrých tabulí je přivařena na trojnožce, kterou lze přímo umístit na podlahu skleníku a kdykoli s ní manipulovat.

(3) Samojízdné vozidlo na ochranu rostlin. Toto vozidlo může být vybaveno postřikovačem na ochranu rostlin, tj. automaticky poháněným postřikovačem, který může provádět operace ochrany rostlin bez obsluhy v interiéru podle počítačem naplánované trasy, což může chránit zdraví obsluhy skleníků.

zařízení na ochranu rostlin

Systém zásobování živinami a zavlažování

Systém zásobování živným roztokem a zavlažování v tomto projektu je rozdělen do 3 částí: první je část pro přípravu čisté vody; druhou je systém zavlažování a hnojení jahod; třetí je systém recyklace kapaliny pro pěstování jahod. Zařízení pro přípravu čisté vody a systém živného roztoku se souhrnně označují jako zavlažovací hlava a zařízení pro dodávku a vracení vody k plodinám se označuje jako zavlažovací zařízení.

Systém zásobování živinami a zavlažování

Zavlažovací fronta

Zařízení pro úpravu čisté vody by mělo být obecně vybaveno pískovými a štěrkovými filtry pro odstranění písku a zařízením na změkčování vody pro odstranění soli. Filtrovaná a změkčená čistá voda se ukládá do zásobní nádrže pro pozdější použití.

Konfigurační zařízení pro živný roztok obvykle zahrnuje tři nádrže na suroviny pro hnojiva A a B, nádrž na kyselinu pro úpravu pH a sadu míchadel na hnojiva. Během provozu je zásobní roztok v nádržích A, B a nádrži na kyselinu konfigurován a míchán v poměru hnojivovým strojem podle nastaveného složení za vzniku surového živného roztoku a surový živný roztok konfigurovaný hnojivovým strojem je uložen v nádrži na zásobní roztok pro pohotovostní režim.

Zařízení pro přípravu živných roztoků

Systém přívodu a odvodnění vody pro výsadbu jahod

Systém přívodu a odvodu vody pro pěstování jahod využívá metodu centralizovaného přívodu a odvodu vody na jednom konci pěstebního otvoru. Vzhledem k tomu, že pěstební otvor využívá metodu zvedání a zavěšení, používají se pro přívod a odvod vody do pěstebního otvoru dva typy potrubí: jeden je pevná tuhá trubka; druhý je ohebná trubka, která se pohybuje nahoru a dolů spolu s pěstebním otvorem. Během zavlažování a hnojení je kapalina z nádrže na čistou vodu a zásobníku surové kapaliny přiváděna do integrovaného zařízení na vodu a hnojivo, kde se mísí podle nastaveného poměru (jednoduchá metoda může zahrnovat proporcionální aplikátor hnojiv, jako je Venturiho trubice atd., který může být poháněn nebo nepoháněn silou) a poté je přiváděna na vrchol pěstebního závěsu hlavním přívodním potrubím vody (hlavní přívodní potrubí vody je instalováno na nosníku skleníku podél rozpětí skleníku) a ohebná gumová hadice vede zavlažovací vodu z hlavního přívodního potrubí vody na konec každého pěstebního stojanu a poté je připojena k odbočnému potrubí vody umístěnému v pěstebním otvoru. Přívodní potrubí vody v kultivační štěrbině je uspořádáno podél kultivační štěrbiny a podél ní jsou připojeny odkapávací trubky podle polohy kultivačního květináče a živiny jsou kapkami přiváděny do média kultivačního květináče. Přebytečný živný roztok vylučovaný ze substrátu je odváděn do kultivační štěrbiny odtokovým otvorem ve dně kultivačního květináče a shromažďován do drenážního příkopu ve dně kultivační štěrbiny. Výšku instalace kultivační štěrbiny upravte tak, aby byl zajištěn konstantní tok z jednoho konce na druhý. Na svažitých svazích se vratná závlahová kapalina shromažďovaná ze dna štěrbiny nakonec shromažďuje na konci štěrbiny. Na konci kultivační štěrbiny je uspořádán otvor pro připojení spojovací nádrže vratné kapaliny a pod sběrnou nádrží je připojena vratná trubka kapaliny, která je nakonec shromažďována a vypouštěna do vratné nádrže kapaliny.

Systém přívodu a odvádění závlahové vody

Využití vratné kapaliny

Tato vratná kapalina pro zavlažování skleníků nevyužívá uzavřený okruh cirkulace používaný v systému pěstování jahod, ale shromažďuje vratnou kapalinu ze slotu pro výsadbu jahod a přímo ji používá k výsadbě okrasné zeleniny. Na čtyřech obvodových stěnách skleníku je umístěna stejná pevně daná výška pěstebního štěrbiny jako pro pěstování jahod a pěstební štěrbina je naplněna pěstebním substrátem pro pěstování okrasné zeleniny. Vratná kapalina z jahod je přímo zavlažována k této okrasné zelenině a pro denní zavlažování se používá čistá voda ze zásobní nádrže. Kromě toho jsou přívodní a vratné potrubí vody z pěstebního štěrbiny v konstrukci přívodního a vratného potrubí sloučeny do jednoho. V pěstební štěrbině je použit režim přílivové zavlažování. Během období zásobování vodou se otevírá ventil přívodního potrubí a uzavírá ventil vratného potrubí. Ventil potrubí je uzavřen a vypouštěcí ventil je otevřen. Tato metoda zavlažování šetří odbočné potrubí a dílčí potrubí přívodní vody v pěstební štěrbině, šetří investice a v podstatě nemá žádný vliv na produkci okrasné zeleniny.

Pěstování okrasné zeleniny s použitím vratné tekutiny

Skleník a podpůrná zařízení

Skleník byl kompletně dovezen z Jižní Koreje v roce 2017. Jeho délka je 47 m, šířka 23 m, celková plocha je 1081 m.² Rozpětí skleníku je 7 m, pole je 3 m, výška okapu je 4,5 m a výška hřebene je 6,4 m, celkem 3 pole a 15 pole. Pro zvýšení tepelné izolace skleníku je kolem něj vybudována 1 m široká tepelněizolační chodba a je navržena vnitřní dvouvrstvá tepelněizolační clona. Během strukturální přestavby byly vodorovné pásy na horní části sloupů mezi polemi původního skleníku nahrazeny příhradovými nosníky.

Struktura skleníku

Rekonstrukce tepelně izolačního systému skleníku zachovává původní konstrukci tepelně izolačního systému střechy a stěny s dvojitou vnitřní tepelnou izolací. Po 3 letech provozu však původní izolační stínící síť částečně zestárla a byla poškozena. Při rekonstrukci skleníku byly všechny izolační clony aktualizovány a nahrazeny akrylátovými bavlněnými izolačními prošívanými dekami tuzemské výroby, které jsou lehčí a lépe tepelně izolační. Z vlastního provozu vyplývá, že spoje mezi střešními izolačními clonami se překrývají, izolační deka stěny a izolační deka střechy se překrývají a celý izolační systém je pevně utěsněn.

Systém izolace skleníků

Aby bylo zajištěno osvětlení potřebné pro růst plodin, byl při rekonstrukci skleníku přidán doplňkový osvětlovací systém. Doplňkové osvětlení využívá biologický LED systém osvětlení, každé LED pěstební světlo má výkon 50 W a na rozpětí jsou uspořádány 2 sloupy. Rozteč světel každého sloupu je 3 m. Celkový světelný výkon je 4,5 kW, což odpovídá 4,61 W/m².² na jednotku plochy. Intenzita světla ve výšce 1 m může dosáhnout více než 2000 lx.

Současně s instalací doplňkového osvětlení plant je na každém poli s roztečí 2 m instalována také řada UVB zářičů, které slouží především k nepravidelné dezinfekci vzduchu ve skleníku. Výkon jednoho UVB zářiče je 40 W a celkový instalovaný výkon je 4,36 kW, což odpovídá 4,47 W/m².² na jednotku plochy.

Systém vytápění skleníku využívá ekologicky čistší tepelné čerpadlo vzduch-voda, které přivádí horký vzduch do skleníku přes tepelný výměník. Celkový výkon tepelného čerpadla vzduch-voda ve skleníku je 210 kW a v místnosti je rovnoměrně rozloženo 38 ventilátorů pro výměnu tepla. Tepelný odvod každého ventilátoru je 5,5 kW, což dokáže zajistit teplotu vzduchu ve skleníku nad 5 °C při venkovní teplotě -15 °C i v nejchladnější den v Pekingu, a tím zajistit bezpečnou produkci jahod ve skleníku.

Aby byla zajištěna rovnoměrnost teploty a vlhkosti vzduchu ve skleníku a aby se zajistilo určité proudění vzduchu uvnitř, je skleník vybaven také horizontálním ventilátorem pro cirkulaci vzduchu. Cirkulační ventilátory jsou uspořádány uprostřed rozpětí skleníku s odstupem 18 m a výkon jednoho ventilátoru je 0,12 kW.

Zařízení pro kontrolu životního prostředí podporující skleníky

Informace o citaci:

Changji Zhou, Hongbo, Li, He Zheng atd.Dr. Zhou provedl inspekci vyhlídkového zvedacího závěsu na jahody Shiling (Sto dvacet šest) a podpůrných zařízení a vybavení [J]. Zemědělská technika, 2022, 42 (7): 36-42.