Autore: Changji Zhou, Hongbo Li, ecc.

Fonte dell'articolo: Tecnologia di ingegneria agricola per l'orticoltura in serra

Questa è la base sperimentale dell'Haidian District Agricultural Science Institute, nonché dell'Haidian Agricultural High-tech Exhibition and Science Park.Nel 2017, l'autore ha guidato l'introduzione di una serra di prova con film plastico a più campate con elevato isolamento termico dalla Corea del Sud.Al momento, il direttore Zheng l'ha trasformato in una serra per la produzione di fragole che integra display tecnologici, visite turistiche e raccolta, tempo libero e intrattenimento.Si chiama “5G Cloud Strawberry”, e vi porterò a sperimentarlo insieme.

Piantare una serra di fragole e il suo utilizzo dello spazio

Ripiano per fragole sollevabile e sistema di sospensione

Slot di coltivazione e metodo di coltivazione

La fessura di coltivazione concentra l'approvvigionamento idrico e il drenaggio nella parte inferiore della fessura di coltivazione e un bordo viene sollevato verso l'esterno al centro della superficie inferiore della fessura di coltivazione nella direzione lunga (dall'interno della fessura di coltivazione, una scanalatura inferiore si forma in basso).L'approvvigionamento idrico principale alla fessura di coltivazione è posto direttamente in questa scanalatura inferiore e anche l'acqua filtrata dal mezzo di coltivazione viene raccolta uniformemente in questa scanalatura e infine scaricata da un'estremità della fessura di coltivazione.

I vantaggi di piantare fragole con un vaso di coltivazione sono che il fondo del vaso di coltivazione è separato dalla superficie inferiore della fessura di coltivazione e non si formerà un'alta falda acquifera nella parte inferiore del substrato e la ventilazione complessiva del il substrato è migliorato;Si diffonderà con il flusso dell'acqua di irrigazione;in terzo luogo, non ci saranno perdite quando il substrato è installato nel vaso di coltivazione e il ripiano di coltivazione è pulito e bello nel suo insieme.Lo svantaggio di questo approccio è principalmente che l'irrigazione a goccia e la coltivazione in vaso aumentano l'investimento nella costruzione di attrezzature.

Slot e pentole in crescita

Sistema di sospensione e sollevamento della cremagliera di coltivazione

Il sistema di sospensione e sollevamento del ripiano di coltivazione è fondamentalmente lo stesso del tradizionale ripiano di coltivazione del sollevamento delle fragole.La fibbia di sospensione della fessura di coltivazione circonda la fessura di coltivazione e collega la fibbia di sospensione e la ruota di inversione con una vite per cesto di fiori di lunghezza regolabile (utilizzata per regolare la consistenza dell'altezza di installazione della fessura di coltivazione).Sulla corda inferiore, l'altra estremità è avvolta sulla ruota collegata all'albero motore del motoriduttore.

Sistema di sospensione per mensole di coltivazione

Sulla base del sistema di sospensione universale generale, al fine di soddisfare le esigenze della speciale forma della sezione trasversale della fessura di coltivazione e le esigenze dell'esposizione turistica, qui vengono progettati in modo innovativo anche alcuni accessori e strutture personalizzati.

(1) Appendiabiti per mensole di coltivazione.La fibbia sospesa del ripiano di coltivazione è innanzitutto una fibbia ad anello chiuso, formata piegando e saldando un filo di acciaio.La sezione trasversale di ciascuna parte della fibbia sospesa è la stessa e le proprietà meccaniche sono coerenti;Anche la sezione inferiore dell'asola adotta la corrispondente curvatura semicircolare;il terzo è piegare il centro della fibbia in un angolo acuto e la fibbia superiore è agganciata direttamente nel punto di piegatura, che non solo garantisce il centro di gravità stabile della fessura di coltivazione, ma non si verifica nemmeno una deformazione laterale, e assicura inoltre che la fibbia sia agganciata in modo affidabile e non scivoli e si sloghi.

Fibbia per ripiano di coltivazione

(2) Corda sospesa di sicurezza.Sulla base del tradizionale sistema di sospensione, viene installato un ulteriore sistema di sospensione di sicurezza ogni 6 m lungo la lunghezza della fessura di coltivazione.I requisiti per il sistema di sospensione di sicurezza aggiuntivo sono, in primo luogo, il funzionamento sincrono con il sistema di sospensione dell'azionamento;in secondo luogo, avere una capacità portante sufficiente.Al fine di soddisfare i requisiti funzionali di cui sopra, è stato progettato e selezionato un sistema di sospensione del dispositivo di avvolgimento a molla per ritrarre la corda sospesa della fessura di coltivazione.L'avvolgitore a molla è disposto in parallelo con la fune di sospensione motrice, ed è appeso e fissato sulla corda inferiore del traliccio della serra.

Sistema di sospensione di sicurezza aggiuntivo

Attrezzatura di produzione ausiliaria del rack di coltivazione

(1) Impianto di cardatura.Il sistema di cardatura delle piante qui citato è composto principalmente da due parti: una staffa di cardatura delle piante e una corda d'argento colorata.Tra questi, la staffa di cardatura vegetale è un assieme composto da una scheda piegatrice parzialmente piegata e complessivamente a forma di U e una scheda a forma di U con doppie aste di fine corsa.La metà inferiore e inferiore della carta piegata a forma di U corrispondono alle dimensioni esterne dello slot di coltivazione e circondano lo slot di coltivazione dal basso;dopo che i suoi doppi rami superano la posizione aperta della fessura di coltivazione, piegano per collegare le doppie aste limite, e svolgono anche il ruolo di limitare la deformazione dell'apertura della fessura di coltivazione;è una piccola curva a forma di U convessa verso l'alto, che viene utilizzata per fissare la corda di separazione delle foglie di frutta delle fragole;la parte superiore della scheda a forma di U è una curva a forma di W per fissare rami di fragole e foglie che pettinano la corda.Il cartoncino piegato ad U e l'asta a doppio limite sono tutti formati piegando filo di acciaio zincato.

La corda di separazione delle foglie di frutta viene utilizzata per raccogliere i rami e le foglie della fragola all'interno della larghezza di apertura della fessura di coltivazione e appendere la fragola all'esterno della fessura di coltivazione, il che non è solo conveniente per la raccolta della frutta, ma protegge anche la fragola da la spruzzatura diretta della medicina liquida e può migliorare la qualità ornamentale della piantagione di fragole.

Impianto di cardatura

(2) la cremagliera gialla in movimento.Un rack giallo mobile è appositamente progettato, ovvero un palo verticale per appendere le tavole gialle e blu è saldato su un treppiede, che può essere posizionato direttamente sul pavimento della serra e può essere spostato in qualsiasi momento.

(3) Veicolo fitosanitario a guida autonoma.Questo veicolo può essere equipaggiato con un irroratore fitosanitario, ovvero un irroratore a guida automatica, in grado di eseguire operazioni fitosanitarie senza operatori all'interno secondo il percorso pianificato dal computer, che può proteggere la salute degli operatori della serra.

attrezzature di protezione delle piante

Fornitura di nutrienti e sistema di irrigazione

Il sistema di alimentazione e irrigazione della soluzione nutritiva di questo progetto è diviso in 3 parti: una è la parte di preparazione dell'acqua limpida;il secondo è il sistema di irrigazione e fertilizzazione delle fragole;il terzo è il sistema di riciclo dei liquidi per la coltivazione delle fragole.L'attrezzatura per la preparazione di acqua pulita e il sistema di soluzione nutritiva sono indicati collettivamente come la testa di irrigazione e l'attrezzatura per fornire e restituire l'acqua alle colture è indicata come l'attrezzatura per l'irrigazione.

Fornitura di nutrienti e sistema di irrigazione

Fronte irriguo

L'attrezzatura per la preparazione dell'acqua pulita dovrebbe generalmente essere dotata di filtri a sabbia e ghiaia per rimuovere la sabbia e attrezzature per l'addolcimento dell'acqua per rimuovere il sale.L'acqua pulita filtrata e addolcita viene conservata in un serbatoio di stoccaggio per un uso successivo.

L'attrezzatura di configurazione della soluzione nutritiva comprende generalmente tre serbatoi di materie prime per i fertilizzanti A e B e un serbatoio acido per la regolazione del pH e un set di miscelatori di fertilizzanti.Durante il funzionamento, la soluzione madre nei serbatoi A, B e serbatoio dell'acido viene configurata e miscelata in proporzione dalla macchina fertilizzante secondo la formula impostata per formare la soluzione nutritiva grezza, e la soluzione nutritiva grezza configurata dalla macchina fertilizzante viene immagazzinata nello stock serbatoio di accumulo soluzione per stand-by.

Attrezzature per la preparazione di soluzioni nutritive

Sistema di approvvigionamento idrico e di ritorno per la piantagione di fragole

Il sistema di approvvigionamento e restituzione dell'acqua per la semina delle fragole adotta il metodo dell'approvvigionamento idrico centralizzato e del ritorno ad un'estremità dello slot di coltivazione.Poiché lo slot di coltivazione adotta un metodo di sollevamento e sospensione, vengono utilizzate due forme per i tubi di alimentazione e ritorno dell'acqua dello slot di coltivazione: uno è un tubo rigido fisso;l'altro è un tubo flessibile che si muove su e giù con la fessura di coltivazione.Durante l'irrigazione e la fertilizzazione, la fornitura di liquido dal serbatoio dell'acqua chiara e dal serbatoio di stoccaggio del liquido grezzo viene inviata alla macchina integrata per l'acqua e il fertilizzante per la miscelazione secondo il rapporto impostato (un metodo semplice può utilizzare un applicatore di fertilizzante proporzionale, come un Venturi , ecc., che può essere alimentato o non forzato) e quindi inviato alla parte superiore del gancio di coltivazione attraverso il tubo di alimentazione dell'acqua principale (il tubo di alimentazione dell'acqua principale è installato sulla travatura della serra lungo la campata della serra), e il tubo di gomma flessibile conduce l'acqua di irrigazione dal tubo di alimentazione dell'acqua principale all'estremità di ciascun rack di coltivazione, quindi si collega al tubo di derivazione dell'alimentazione idrica situato nella fessura di coltivazione.I tubi di derivazione dell'approvvigionamento idrico nella fessura di coltivazione sono disposti lungo la lunghezza della fessura di coltivazione e lungo il percorso i tubi di gocciolamento sono collegati in base alla posizione di disposizione del vaso di coltivazione e i nutrienti vengono fatti cadere nel mezzo della coltivazione vaso attraverso i tubi di gocciolamento.La soluzione nutritiva in eccesso essudata dal substrato viene drenata nella fessura di coltivazione attraverso il foro di drenaggio sul fondo del vaso di coltivazione e raccolta nel canale di drenaggio sul fondo della fessura di coltivazione.Regolare l'altezza di installazione della fessura di coltivazione per formare un flusso costante da un'estremità all'altra.Sui pendii in pendenza, il liquido di ritorno dell'irrigazione raccolto dal fondo della fessura finirà per raccogliersi all'estremità della fessura.Un'apertura è disposta all'estremità della fessura di coltivazione per collegare il serbatoio di collegamento del liquido di ritorno, e un tubo di ritorno del liquido è collegato sotto il serbatoio di raccolta, e il liquido di ritorno raccolto viene infine raccolto e scaricato nel serbatoio di ritorno del liquido.

Sistema di alimentazione e ritorno dell'acqua di irrigazione

Utilizzo del liquido di ritorno

Questo liquido di ritorno per l'irrigazione della serra non utilizza l'operazione di circolazione a circuito chiuso del sistema di produzione delle fragole, ma raccoglie il liquido di ritorno dalla fessura di impianto delle fragole e lo utilizza direttamente per la semina di ortaggi ornamentali.La stessa fessura di coltivazione ad altezza fissa della coltivazione delle fragole è posizionata sulle quattro pareti periferiche della serra e la fessura di coltivazione è riempita con substrato di coltivazione per coltivare verdure ornamentali.Il liquido di ritorno delle fragole viene irrigato direttamente a questi ortaggi ornamentali, utilizza acqua pulita nel serbatoio di stoccaggio per l'irrigazione quotidiana.Inoltre, i tubi di alimentazione e ritorno dell'acqua della fessura di coltivazione sono combinati in uno nella progettazione dei tubi di alimentazione e ritorno dell'acqua.La modalità di irrigazione delle maree viene adottata nello slot di coltivazione.Durante il periodo di alimentazione dell'acqua, la valvola del tubo di alimentazione dell'acqua è aperta e la valvola del tubo di ritorno è chiusa.La valvola del tubo è chiusa e la valvola di scarico è aperta.Questo metodo di irrigazione consente di risparmiare i tubi di derivazione dell'approvvigionamento idrico di irrigazione e i sotto-tubi nello slot di coltivazione, consente di risparmiare investimenti e sostanzialmente non ha alcun impatto sulla produzione di ortaggi ornamentali.

Coltivazione di verdure ornamentali utilizzando il liquido di ritorno

Serra e strutture di supporto

La serra è stata importata completamente dalla Corea del Sud nel 2017. La sua lunghezza è di 47 m, la larghezza è di 23 m, con una superficie totale di 1081 m² .La campata della serra è di 7 m, la campata è di 3 m, l'altezza della gronda è di 4,5 me l'altezza del colmo è di 6,4 m, con un totale di 3 campate e 15 campate.Al fine di migliorare l'isolamento termico della serra, attorno alla serra è stato posizionato un corridoio di isolamento termico largo 1 m ed è stata progettata una tenda di isolamento termico a doppio strato interna.Durante la trasformazione strutturale, i correnti orizzontali sulla sommità delle colonne tra le campate della serra originaria sono stati sostituiti con travi reticolari.

Struttura della serra

Il rifacimento del sistema di isolamento termico della serra mantiene il progetto originale del sistema di isolamento termico del tetto e della parete con doppio isolamento termico interno.Tuttavia, dopo 3 anni di funzionamento, la rete ombreggiante isolante originale era parzialmente invecchiata e danneggiata.Nella ristrutturazione della serra, tutte le tende isolanti sono state aggiornate e sostituite con trapunte isolanti in cotone acrilico, più leggere e termicamente isolate, di produzione nazionale.Dall'operazione effettiva, i giunti si sovrappongono tra le tende isolanti del tetto, la trapunta isolante delle pareti e la trapunta isolante del tetto si sovrappongono e l'intero sistema di isolamento è sigillato ermeticamente.

Sistema di isolamento per serre

Al fine di garantire il fabbisogno di luce per la crescita delle colture, nella ristrutturazione della serra è stato aggiunto un sistema di illuminazione supplementare.La luce supplementare adotta un sistema di illuminazione a LED ad effetto biologico, ogni luce di coltivazione a LED ha una potenza di 50 W, disporre 2 colonne per campata.Lo spazio di ciascuna colonna è di 3 m.La potenza luminosa totale è di 4,5 kW, pari a 4,61 W/m² per unità di superficie.L'intensità della luce di 1 m di altezza può raggiungere più di 2000 lx.

Contestualmente all'installazione delle luci supplementari plnat, su ogni campata vengono installate anche una fila di luci UVB con interasse di 2 m, che servono principalmente per la disinfezione irregolare dell'aria della serra.La potenza di una singola luce UVB è di 40 W, e la potenza totale installata è di 4,36 kW, pari a 4,47 W/m² per unità di superficie.

Il sistema di riscaldamento della serra utilizza una pompa di calore ad aria più pulita dal punto di vista ambientale, che invia aria calda nella serra attraverso uno scambiatore di calore.La potenza totale della pompa di calore aerotermica nella serra è di 210 kW e 38 unità di ventilatori per lo scambio termico sono distribuite uniformemente nella stanza.La dissipazione del calore di ciascuna ventola è di 5,5 kW, che può garantire una temperatura dell'aria nella serra superiore a 5 ℃ sotto la temperatura esterna di -15 ℃ nel giorno più freddo di Pechino, garantendo così la produzione sicura di fragole nella serra.

Per garantire l'uniformità della temperatura e dell'umidità dell'aria nella serra e per formare un certo movimento d'aria all'interno, la serra è inoltre dotata di un ventilatore orizzontale per la circolazione dell'aria.I ventilatori di circolazione sono disposti al centro della campata della serra con un intervallo di 18 m, e la potenza di un singolo ventilatore è di 0,12 kW.

Serra che supporta apparecchiature di controllo ambientale

Informazioni sulla citazione:

Changji Zhou, Hongbo, Li, He Zheng, ecc.Il dottor Zhou ha ispezionato l'appendiabiti per fragole sollevabile di tipo turistico Shiling (Centoventisei) e le strutture e le attrezzature di supporto [J].Tecnologia di ingegneria agricola, 2022, 42 (7): 36-42.