[Abstract]ปัจจุบัน อุปกรณ์ปลูกบ้านมักจะใช้การออกแบบที่ผสมผสานกัน ซึ่งทำให้เกิดความไม่สะดวกอย่างมากในการเคลื่อนย้ายและการขนถ่ายจากลักษณะของพื้นที่อยู่อาศัยของชาวเมืองและเป้าหมายการออกแบบของการผลิตพืชครอบครัว บทความนี้เสนอการออกแบบอุปกรณ์ปลูกพืชครอบครัวสำเร็จรูปประเภทใหม่อุปกรณ์ประกอบด้วยสี่ส่วน: ระบบสนับสนุน ระบบการเพาะปลูก ระบบน้ำและปุ๋ย และระบบเสริมแสง (ส่วนใหญ่เป็นไฟ LED เติบโต)มีขนาดเล็ก ใช้พื้นที่ได้สูง มีโครงสร้างใหม่ ถอดประกอบสะดวก ต้นทุนต่ำ และใช้งานได้จริงสามารถตอบสนองความต้องการของชาวเมืองเกี่ยวกับผักกาดสำหรับขึ้นฉ่าย ผักเร็ว กะหล่ำปลีบำรุง และบีโกเนีย fimbristipulaหลังจากการดัดแปลงขนาดเล็กแล้ว ยังสามารถนำมาใช้สำหรับการวิจัยทดลองทางวิทยาศาสตร์ของพืชได้อีกด้วย

การออกแบบโดยรวมของอุปกรณ์การเพาะปลูก

หลักการออกแบบ

อุปกรณ์เพาะปลูกสำเร็จรูปนั้นเน้นไปที่ชาวเมืองเป็นหลักทีมงานได้สำรวจลักษณะของพื้นที่อยู่อาศัยของชาวเมืองอย่างครบถ้วนพื้นที่มีขนาดเล็กและอัตราการใช้พื้นที่สูงโครงสร้างแปลกใหม่และสวยงามสะดวกในการถอดและประกอบง่ายและง่ายต่อการเรียนรู้มีต้นทุนต่ำและปฏิบัติได้จริงหลักการทั้งสี่นี้ดำเนินการผ่านกระบวนการออกแบบทั้งหมด และมุ่งมั่นที่จะบรรลุเป้าหมายสูงสุดในการกลมกลืนกับสภาพแวดล้อมภายในบ้าน โครงสร้างที่สวยงามและเหมาะสม และความคุ้มค่าในการใช้งานที่ประหยัดและใช้งานได้จริง

วัสดุที่จะใช้

โครงรองรับซื้อจากผลิตภัณฑ์ชั้นวางหลายชั้นในตลาด ยาว 1.5 ม. กว้าง 0.6 ม. และสูง 2.0 ม.วัสดุเป็นเหล็ก พ่นกันสนิม มุมทั้งสี่ของโครงค้ำมีรอยเบรคล้อสากลแผ่นโครงรับแรงถูกเลือกใช้เพื่อเสริมความแข็งแรงของแผ่นชั้นโครงค้ำซึ่งทำจากแผ่นเหล็กหนา 2 มม. พ่นพลาสติกกันสนิม 2 ชิ้นต่อชั้นรางเพาะทำจากท่อ PVC ไฮโดรโปนิกส์สี่เหลี่ยมเปิดฝา ขนาด 10 ซม. x 10 ซม.วัสดุเป็นแผ่น PVC แข็ง หนา 2.4 mm.เส้นผ่านศูนย์กลางของหลุมเพาะคือ 5 ซม. และระยะห่างของหลุมเพาะคือ 10 ซม.ถังใส่สารละลายธาตุอาหารหรือถังเก็บน้ำทำจากกล่องพลาสติกที่มีความหนาของผนัง 7 มม. ยาว 120 ซม. กว้าง 50 ซม. และสูง 28 ซม.

การออกแบบโครงสร้างอุปกรณ์เพาะปลูก

ตามแผนการออกแบบโดยรวม อุปกรณ์การเพาะปลูกของครอบครัวสำเร็จรูปประกอบด้วยสี่ส่วน: ระบบสนับสนุน ระบบการเพาะปลูก ระบบน้ำและปุ๋ย และระบบเสริมแสง (ส่วนใหญ่เป็นไฟ LED เติบโต)การกระจายในระบบแสดงในรูปที่ 1

รูปที่ 1 การกระจายในระบบแสดงใน

การออกแบบระบบสนับสนุน

ระบบสนับสนุนของอุปกรณ์เพาะปลูกครอบครัวสำเร็จรูปประกอบด้วยเสาตั้งตรง คาน และแผ่นชั้นเสาและคานถูกสอดผ่านหัวเข็มขัดรูผีเสื้อซึ่งสะดวกในการถอดและประกอบลำแสงติดตั้งแผ่นชั้นซี่โครงเสริมแรงมุมทั้งสี่ของโครงเพาะปลูกถูกเชื่อมด้วยล้อสากลพร้อมเบรคเพื่อเพิ่มความคล่องตัวในการเคลื่อนย้ายอุปกรณ์เพาะปลูก

การออกแบบระบบการเพาะปลูก

ถังเพาะเลี้ยงเป็นท่อสี่เหลี่ยมแบบไฮโดรโปนิกส์ขนาด 10 ซม. × 10 ซม. พร้อมฝาปิดแบบเปิด ซึ่งทำความสะอาดได้ง่าย และสามารถใช้สำหรับการเพาะสารละลายธาตุอาหาร การปลูกพืชในดิน หรือการเพาะปลูกในดินในการเพาะปลูกสารละลายธาตุอาหาร ตะกร้าปลูกจะถูกวางไว้ในหลุมปลูก และต้นกล้าจะถูกยึดด้วยฟองน้ำตามข้อกำหนดเมื่อมีการเพาะวัสดุพิมพ์หรือดิน ฟองน้ำหรือผ้าโปร่งจะถูกยัดเข้าไปในรูเชื่อมต่อที่ปลายทั้งสองของรางเพาะเพื่อป้องกันไม่ให้วัสดุพิมพ์หรือดินปิดกั้นระบบระบายน้ำปลายทั้งสองของถังเพาะปลูกเชื่อมต่อกับระบบการหมุนเวียนด้วยท่อยางที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 30 มม. ซึ่งช่วยหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องของการแข็งตัวของโครงสร้างที่เกิดจากการติดกาว PVC ซึ่งไม่เอื้อต่อการเคลื่อนไหวได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การออกแบบระบบหมุนเวียนน้ำและปุ๋ย

ในการเพาะปลูกสารละลายธาตุอาหาร ให้ใช้ปั๊มแบบปรับได้เพื่อเติมสารละลายธาตุอาหารลงในถังเพาะปลูกระดับบนสุด และควบคุมทิศทางการไหลของสารละลายธาตุอาหารผ่านปลั๊กด้านในของท่อ PVCเพื่อหลีกเลี่ยงการไหลของสารละลายธาตุอาหารที่ไม่สม่ำเสมอ สารละลายธาตุอาหารในถังเพาะปลูกชั้นเดียวกันจึงใช้วิธีไหลแบบ "รูปตัว S" แบบทิศทางเดียวเพื่อเพิ่มปริมาณออกซิเจนของสารละลายธาตุอาหาร เมื่อชั้นต่ำสุดของสารละลายธาตุอาหารไหลออกมา จะมีการออกแบบช่องว่างระหว่างช่องจ่ายน้ำกับระดับของเหลวของถังเก็บน้ำในการปลูกแบบตั้งพื้นหรือลงดิน ถังเก็บน้ำจะวางอยู่ชั้นบนสุด และให้น้ำและใส่ปุ๋ยผ่านระบบน้ำหยดท่อหลักเป็นท่อ PE สีดำขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 32 มม. และความหนาของผนัง 2.0 มม. และท่อสาขาเป็นท่อ PE สีดำขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 16 มม. และความหนาของผนัง 1.2 มม.ท่อสาขาแต่ละท่อ ติดตั้งวาล์วสำหรับควบคุมแยกส่วนลูกศรหยดใช้ดริปเปอร์ลูกศรตรงแบบชดเชยแรงดัน รูละ 2 ดอก สอดเข้าไปในรากของต้นกล้าในหลุมเพาะน้ำส่วนเกินจะถูกรวบรวมผ่านระบบระบายน้ำ กรองและนำกลับมาใช้ใหม่

ระบบเสริมแสง

เมื่อใช้อุปกรณ์การเพาะปลูกสำหรับการผลิตระเบียง สามารถใช้แสงธรรมชาติจากระเบียงได้โดยไม่ต้องใช้ไฟเสริมหรือใช้ไฟเสริมเพียงเล็กน้อยเมื่อปลูกในห้องนั่งเล่น จำเป็นต้องดำเนินการออกแบบแสงเพิ่มเติมโคมไฟเป็นไฟ LED เติบโตยาว 1.2 ม. และเวลาแสงควบคุมโดยตัวจับเวลาอัตโนมัติตั้งเวลาแสงไว้ที่ 14 ชม. และเวลาแสงที่ไม่เสริมคือ 10 ชม.มีไฟ LED 4 ดวงในแต่ละชั้นซึ่งติดตั้งที่ด้านล่างของชั้นท่อทั้งสี่บนชั้นเดียวกันเชื่อมต่อแบบอนุกรม และชั้นต่างๆ เชื่อมต่อแบบขนานตามความต้องการแสงที่แตกต่างกันของพืชที่แตกต่างกัน สามารถเลือกไฟ LED ที่มีสเปกตรัมต่างกันได้

การประกอบอุปกรณ์

อุปกรณ์เพาะปลูกในบ้านสำเร็จรูปมีโครงสร้างไม่ซับซ้อน (รูปที่ 2) และขั้นตอนการประกอบก็ง่ายในขั้นตอนแรก หลังจากกำหนดความสูงของแต่ละชั้นตามความสูงของพืชที่ปลูกแล้ว ให้สอดคานเข้าไปในรูปีกผีเสื้อของเสาตั้งตรงเพื่อสร้างโครงอุปกรณ์ในขั้นตอนที่สอง ติดตั้งหลอดไฟ LED เติบโตบนโครงเสริมแรงที่ด้านหลังของชั้น และวางชั้นในรางด้านในของคานขวางของโครงเพาะปลูกขั้นตอนที่สาม รางปลูก และระบบหมุนเวียนน้ำและปุ๋ยเชื่อมต่อกันด้วยสายยางขั้นตอนที่สี่ ติดตั้งหลอด LED ตั้งเวลาอัตโนมัติ และวางแท้งค์น้ำการแก้ไขระบบขั้นตอนที่ห้า เติมน้ำลงในถังเก็บน้ำ หลังจากปรับหัวปั๊มและการไหลแล้ว ตรวจสอบระบบหมุนเวียนน้ำและปุ๋ยและการเชื่อมต่อของถังเพาะปลูกเพื่อหาการรั่วไหลของน้ำ เปิดเครื่องและตรวจสอบการเชื่อมต่อไฟ LED และการทำงาน สภาพของเครื่องตั้งเวลาอัตโนมัติ

รูปที่ 2 การออกแบบโดยรวมของอุปกรณ์เพาะปลูกสำเร็จรูป

ใบสมัครและการประเมินผล

ใบสมัครการเพาะปลูก

ในปี 2562 อุปกรณ์ดังกล่าวจะถูกนำมาใช้สำหรับการเพาะปลูกผักในร่มขนาดเล็ก เช่น ผักกาดหอม ผักกาดขาวปลี และขึ้นฉ่ายฝรั่ง (รูปที่ 3)ในปี 2020 บนพื้นฐานของการสรุปประสบการณ์การเพาะปลูกก่อนหน้านี้ ทีมงานโครงการได้พัฒนาการเพาะปลูกสารตั้งต้นอินทรีย์ของผักที่คล้ายคลึงกันสำหรับอาหารและยา และเทคโนโลยีการเพาะปลูกสารละลายธาตุอาหารของ Begonia fimbristipula hance ซึ่งช่วยเสริมตัวอย่างการใช้งานที่บ้านของอุปกรณ์ในช่วงสองปีที่ผ่านมาของการเพาะปลูกและการใช้งาน ผักกาดหอมและผักจานด่วนสามารถเก็บเกี่ยวได้ 25 วันหลังจากการเพาะปลูกที่อุณหภูมิในร่ม 20-25 ℃;คื่นฉ่ายต้องเติบโตเป็นเวลา 35-40 วันบีโกเนีย fimbristipula Hance และผักกาดขาวปลีเป็นไม้ยืนต้นที่สามารถเก็บเกี่ยวได้หลายครั้งบีโกเนีย fimbristipula สามารถเก็บเกี่ยวลำต้นและใบด้านบน 10 ซม. ในเวลาประมาณ 35 วัน และลำต้นและใบอ่อนสามารถเก็บเกี่ยวได้ในเวลาประมาณ 45 วันสำหรับการปลูกกะหล่ำปลีเมื่อเก็บเกี่ยว ผลผลิตของผักกาดหอมและผักกาดขาวคือ 100~150 กรัมต่อต้นผลผลิตของขึ้นฉ่ายขาวและขึ้นฉ่ายแดงต่อต้นคือ 100~120 กรัมผลผลิตของ Begonia fimbristipula Hance ในการเก็บเกี่ยวครั้งแรกต่ำ 20-30 กรัมต่อต้น และด้วยการงอกของกิ่งข้างอย่างต่อเนื่องทำให้สามารถเก็บเกี่ยวเป็นครั้งที่สองโดยเว้นระยะห่างประมาณ 15 วัน และให้ผลผลิต 60- 80 กรัมต่อต้นผลผลิตของเมนูบำรุงหลุมคือ 50-80 กรัม เก็บเกี่ยวทุกๆ 25 วัน และสามารถเก็บเกี่ยวได้เรื่อยๆ

รูปที่ 3 การใช้งานการผลิตอุปกรณ์เพาะปลูกสำเร็จรูป

เอฟเฟกต์แอปพลิเคชัน

หลังจากผลิตและใช้งานมากว่า 1 ปี อุปกรณ์นี้สามารถใช้พื้นที่สามมิติของห้องได้อย่างเต็มที่สำหรับการผลิตพืชผลขนาดเล็กในปริมาณมากการดำเนินการโหลดและการขนถ่ายทำได้ง่ายและเรียนรู้ได้ง่าย และไม่จำเป็นต้องได้รับการฝึกอบรมอย่างมืออาชีพการปรับระยะยกและการไหลของปั๊มน้ำทำให้สามารถหลีกเลี่ยงปัญหาการไหลมากเกินไปและสารละลายธาตุอาหารล้นในถังเพาะปลูกได้การออกแบบฝาแบบเปิดของถังเพาะปลูกไม่เพียงแต่ทำความสะอาดหลังการใช้งานได้ง่าย แต่ยังเปลี่ยนได้ง่ายเมื่ออุปกรณ์เสริมเสียหายถังเพาะปลูกเชื่อมต่อกับท่อยางของระบบหมุนเวียนน้ำและปุ๋ย ซึ่งตระหนักถึงการออกแบบโมดูลาร์ของถังเพาะปลูกและระบบหมุนเวียนน้ำและปุ๋ย และหลีกเลี่ยงข้อเสียของการออกแบบแบบบูรณาการในอุปกรณ์ไฮโดรโปนิกส์แบบดั้งเดิมนอกจากนี้ยังสามารถใช้อุปกรณ์เพื่อการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ภายใต้สภาวะอุณหภูมิและความชื้นที่ควบคุมได้ นอกเหนือจากการผลิตพืชในครัวเรือนไม่เพียงช่วยประหยัดพื้นที่ทดสอบ แต่ยังตรงตามข้อกำหนดของสภาพแวดล้อมการผลิต โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสอดคล้องของสภาพแวดล้อมการเจริญเติบโตของรากหลังจากการปรับปรุงอย่างง่าย อุปกรณ์การเพาะปลูกยังสามารถตอบสนองความต้องการของวิธีการบำบัดที่แตกต่างกันของสภาพแวดล้อมไรโซสเฟียร์ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการทดลองทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับพืช

ที่มาบทความ: บัญชี Wechat ของเทคโนโลยีวิศวกรรมเกษตร (พืชสวนเรือนกระจก) 

ข้อมูลอ้างอิง: Wang Fei, Wang Changyi, Shi Jingxuan, et al.การออกแบบและการประยุกต์ใช้อุปกรณ์เพาะปลูกในครัวเรือนสำเร็จรูป[J].เทคโนโลยีวิศวกรรมเกษตร,2021,41(16):12-15.