Autor: Changji Zhou, Hongbo Li, etc.

Fuente del artículo: Invernadero Horticultura Ingeniería Agrícola Tecnología

Esta es la base experimental del Instituto de Ciencias Agrícolas del Distrito de Haidian, así como el Parque Científico y de Exhibición de Alta Tecnología Agrícola de Haidian.En 2017, el autor dirigió la introducción de un invernadero de prueba de película plástica de varios tramos con alto aislamiento térmico de Corea del Sur.En la actualidad, el director Zheng lo ha transformado en un invernadero de producción de fresas que integra tecnología de visualización, turismo y recolección, ocio y entretenimiento.Se llama "5G Cloud Strawberry" y los llevaré a experimentarlo juntos.

Plantación de fresas en invernadero y su utilización del espacio

Estante elevable para fresas y sistema para colgar

Ranura de cultivo y método de cultivo.

La ranura de cultivo concentra el suministro de agua y el drenaje en la parte inferior de la ranura de cultivo, y un borde se levanta hacia afuera en el medio de la superficie inferior de la ranura de cultivo en la dirección larga (desde el interior de la ranura de cultivo, un surco inferior se forma en la parte inferior).El suministro principal de agua a la ranura de cultivo se coloca directamente en este surco inferior, y el agua lixiviada del medio de cultivo también se recoge uniformemente en este surco y finalmente se descarga desde un extremo de la ranura de cultivo.

Las ventajas de plantar fresas con una maceta de cultivo son que el fondo de la maceta de cultivo está separado de la superficie inferior de la ranura de cultivo, y no se formará un acuífero alto en la parte inferior del sustrato, y la ventilación general del se mejora el sustrato;Se extenderá con el flujo de agua de riego;en tercer lugar, no habrá fugas cuando el sustrato esté instalado en la maceta de cultivo y el estante de cultivo esté limpio y hermoso en su conjunto.La desventaja de este enfoque es principalmente que el riego por goteo y la siembra en macetas aumentan la inversión en la construcción de equipos.

Ranuras y macetas de cultivo

Sistema de suspensión y elevación de estanterías de cultivo

El sistema de suspensión y elevación de la estantería de cultivo es básicamente el mismo que el de la estantería de cultivo de elevación tradicional de fresas.La hebilla colgante de la ranura de cultivo rodea la ranura de cultivo y conecta la hebilla colgante y la rueda de inversión con un tornillo de cesta de flores de longitud ajustable (usado para ajustar la consistencia de la altura de instalación de la ranura de cultivo).En la cuerda inferior, el otro extremo está enrollado en la rueda conectada al eje de transmisión del motorreductor.

Sistema de suspensión de estantes de cultivo

Sobre la base del sistema de suspensión universal general, para satisfacer las necesidades de la forma transversal especial de la ranura de cultivo y las necesidades de la exhibición turística, aquí también se diseñan de manera innovadora algunos accesorios e instalaciones personalizados.

(1) Colgador de estantes de cultivo.La hebilla colgante del estante de cultivo es, en primer lugar, una hebilla de bucle cerrado, que se forma doblando y soldando un alambre de acero.La sección transversal de cada parte de la hebilla colgante es la misma y las propiedades mecánicas son consistentes;La sección inferior de la ranura también adopta la correspondiente flexión semicircular;el tercero es doblar el centro de la hebilla en un ángulo agudo, y la hebilla superior se engancha directamente en el punto de flexión, lo que no solo garantiza el centro de gravedad estable de la ranura de cultivo, sino que también evita la deformación lateral, y también asegura que la hebilla se enganche de manera confiable y no se deslice ni se disloque.

Hebilla de estante de cultivo

(2) Cuerda colgante de seguridad.Sobre la base del sistema de suspensión tradicional, se instala un conjunto adicional de sistema de suspensión de seguridad cada 6 m a lo largo de la ranura de cultivo.Los requisitos para el sistema de suspensión de seguridad adicional son, en primer lugar, funcionar de forma sincronizada con el sistema de suspensión del accionamiento;segundo, tener suficiente capacidad de carga.Para lograr los requisitos funcionales anteriores, se diseña y selecciona un conjunto de sistema de suspensión del dispositivo de bobinado de resorte para retraer la cuerda colgante de la ranura de cultivo.El enrollador de resorte está dispuesto en paralelo con la cuerda colgante de conducción, y está colgado y fijado en la cuerda inferior de la armadura del invernadero.

Sistema de suspensión de seguridad adicional

Equipo auxiliar de producción de rack de cultivo.

(1) Sistema de cardado de plantas.El sistema de cardado de plantas mencionado aquí se compone principalmente de dos partes: un soporte de cardado de plantas y una cuerda plateada de color.Entre ellos, el soporte de cardado de plantas es un conjunto compuesto por una tarjeta plegada en forma de U parcialmente doblada y en general y una tarjeta en forma de U con varillas de doble límite.La parte inferior y la mitad inferior de la tarjeta plegada en forma de U coinciden con las dimensiones externas de la ranura de cultivo y rodean la ranura de cultivo desde la parte inferior;después de que sus ramas dobles excedan la posición abierta de la ranura de cultivo, haga una curva para conectar las varillas de límite doble, y también desempeña el papel de restringir la deformación de la apertura de la ranura de cultivo;es una pequeña curva en forma de U que es convexa hacia arriba, que se utiliza para fijar la cuerda de separación de hojas de frutas de fresas;la parte superior de la tarjeta en forma de U es una curva en forma de W para fijar ramas de fresa y hojas para peinar la cuerda.La tarjeta plegada en forma de U y la barra de límite doble están formadas por alambre de acero galvanizado doblado.

La cuerda de separación de hojas de frutas se usa para juntar las ramas y hojas de la fresa dentro del ancho de apertura de la ranura de cultivo y colgar la fruta de fresa fuera de la ranura de cultivo, lo que no solo es conveniente para la recolección de frutas, sino que también protege la fresa de la pulverización directa de medicamentos líquidos y puede mejorar la calidad ornamental de la plantación de fresas.

Sistema de cardado de plantas

(2) el bastidor amarillo en movimiento.Un estante amarillo móvil está especialmente diseñado, es decir, un poste vertical para colgar tableros amarillos y azules está soldado en un trípode, que se puede colocar directamente en el piso del invernadero y se puede mover en cualquier momento.

(3) Vehículo fitosanitario autónomo.Este vehículo puede equiparse con un rociador de protección de plantas, es decir, un rociador de conducción automática, que puede realizar operaciones de protección de plantas sin operadores en el interior de acuerdo con la ruta planificada por computadora, lo que puede proteger la salud de los operadores del invernadero.

equipo de protección de plantas

Sistema de Riego y Abastecimiento de Nutrientes

El sistema de suministro de solución nutritiva y riego de este proyecto se divide en 3 partes: una es la parte de preparación de agua clara;el segundo es el sistema de riego y fertilización de fresas;el tercero es el sistema de reciclaje de líquidos para el cultivo de fresas.El equipo para la preparación de agua limpia y el sistema de solución nutritiva se denominan colectivamente cabezal de riego, y el equipo para suministrar y devolver agua a los cultivos se denomina equipo de riego.

Sistema de Riego y Abastecimiento de Nutrientes

Frente de riego

El equipo de preparación de agua limpia generalmente debe estar equipado con filtros de arena y grava para eliminar la arena y un equipo de ablandamiento del agua para eliminar la sal.El agua limpia filtrada y ablandada se almacena en un tanque de almacenamiento para su uso posterior.

El equipo de configuración de la solución nutritiva generalmente incluye tres tanques de materia prima para fertilizantes A y B, y un tanque de ácido para ajustar el pH y un conjunto de mezcladores de fertilizantes.Durante la operación, la solución de reserva en los tanques A, B y el tanque de ácido es configurada y mezclada en proporción por la máquina fertilizante de acuerdo con la fórmula establecida para formar una solución nutritiva cruda, y la solución nutritiva cruda configurada por la máquina fertilizante se almacena en la reserva. Tanque de almacenamiento de solución para stand-by.

Equipos de preparación de soluciones nutritivas

Sistema de abastecimiento y retorno de agua para plantación de fresas

El sistema de suministro y retorno de agua para la siembra de fresas adopta el método de suministro y retorno de agua centralizado en un extremo de la ranura de cultivo.Dado que la ranura de cultivo adopta un método de elevación y suspensión, se utilizan dos formas para las tuberías de suministro y retorno de agua de la ranura de cultivo: una es una tubería rígida fija;el otro es un tubo flexible que sube y baja con la ranura de cultivo.Durante el riego y la fertilización, el suministro de líquido del tanque de agua limpia y el tanque de almacenamiento de líquido crudo se envía a la máquina integrada de agua y fertilizante para mezclar de acuerdo con la proporción establecida (un método simple puede usar un aplicador de fertilizante proporcional, como un Venturi , etc., que puede ser accionado o no accionado por fuerza) y luego enviado a la parte superior de la percha de cultivo a través de la tubería principal de suministro de agua (la tubería principal de suministro de agua está instalada en la estructura del invernadero a lo largo del tramo del invernadero), y la manguera de goma flexible conduce el agua de riego desde la tubería de suministro de agua principal hasta el final de cada estante de cultivo, luego se conecta a la tubería de derivación de suministro de agua establecida en la ranura de cultivo.Los ramales de suministro de agua en la ranura de cultivo están dispuestos a lo largo de la ranura de cultivo y, a lo largo del camino, los tubos de goteo se conectan de acuerdo con la posición de disposición de la maceta de cultivo, y los nutrientes caen en el medio de cultivo. olla a través de los tubos de goteo.El exceso de solución nutritiva que exuda el sustrato se drena en la ranura de cultivo a través del orificio de drenaje en el fondo de la maceta de cultivo y se recoge en la zanja de drenaje en el fondo de la ranura de cultivo.Ajuste la altura de instalación de la ranura de cultivo para formar un flujo constante de un extremo al otro.En pendientes inclinadas, el líquido de retorno de riego recolectado del fondo de la ranura eventualmente se acumulará en el extremo de la ranura.Se dispone una abertura al final de la ranura de cultivo para conectar el tanque de conexión de líquido de retorno, y se conecta una tubería de retorno de líquido debajo del tanque de recolección, y el líquido de retorno recolectado finalmente se recolecta y descarga en el tanque de retorno de líquido.

Sistema de suministro y retorno de agua de riego

Utilización del líquido de retorno

Este líquido de retorno de riego de invernadero no utiliza la operación de circulación de circuito cerrado del sistema de producción de fresas, sino que recoge el líquido de retorno de la ranura de plantación de fresas y lo utiliza directamente para la plantación de hortalizas ornamentales.La misma ranura de cultivo de altura fija que el cultivo de fresas se establece en las cuatro paredes periféricas del invernadero, y la ranura de cultivo se llena con sustrato de cultivo para cultivar vegetales ornamentales.El líquido de retorno de las fresas se riega directamente a estas hortalizas ornamentales, utiliza agua limpia en el tanque de almacenamiento para el riego diario.Además, las tuberías de suministro y retorno de agua de la ranura de cultivo se combinan en una en el diseño de las tuberías de suministro y retorno de agua.El modo de riego por mareas se adopta en la ranura de cultivo.Durante el período de suministro de agua, la válvula de la tubería de suministro de agua se abre y la válvula de la tubería de retorno se cierra.La válvula de la tubería está cerrada y la válvula de drenaje está abierta.Este método de riego ahorra tuberías secundarias y tuberías secundarias de suministro de agua de riego en la ranura de cultivo, ahorra inversión y básicamente no tiene impacto en la producción de vegetales ornamentales.

Cultivo de hortalizas ornamentales con líquido de retorno

Invernadero e instalaciones de apoyo

El invernadero se importó de Corea del Sur en su totalidad en 2017. Tiene una longitud de 47 m, una anchura de 23 m y una superficie total de 1081 m² .La luz del invernadero es de 7 m, la bahía es de 3 m, la altura del alero es de 4,5 m y la altura de la cumbrera es de 6,4 m, con un total de 3 luces y 15 bahías.Para mejorar el aislamiento térmico del invernadero, se establece un corredor de aislamiento térmico de 1 m de ancho alrededor del invernadero y se diseña una cortina interior de aislamiento térmico de doble capa.Durante la transformación estructural, los cordones horizontales en la parte superior de las columnas entre los vanos del invernadero original fueron reemplazados por vigas de celosía.

Estructura de invernadero

La renovación del sistema de aislamiento térmico del invernadero conserva el diseño original del sistema de aislamiento térmico de cubierta y pared con doble aislamiento térmico interior.Sin embargo, después de 3 años de funcionamiento, la red de sombra de aislamiento original estaba parcialmente envejecida y dañada.En la renovación del invernadero, se actualizaron todas las cortinas aislantes y se reemplazaron con edredones aislantes de algodón acrílico, más livianos y con mayor aislamiento térmico, de fabricación nacional.Desde la operación real, las juntas se superponen entre las cortinas de aislamiento del techo, la colcha de aislamiento de la pared y la colcha de aislamiento del techo se superponen, y todo el sistema de aislamiento está sellado herméticamente.

Sistema de aislamiento de invernadero

Con el fin de garantizar los requisitos de luz para el crecimiento de los cultivos, se añadió un sistema de luz suplementario en la renovación del invernadero.La luz suplementaria adopta un sistema de iluminación LED de efecto biológico, cada luz de crecimiento LED tiene una potencia de 50 W, organiza 2 columnas por tramo.El espacio de cada columna de luces es de 3m.La potencia lumínica total es de 4,5 kW, equivalente a 4,61 W/m² por unidad de área.La intensidad de la luz de 1 m de altura puede alcanzar más de 2000 lx.

Al mismo tiempo que se instalan las luces suplementarias de la planta, también se instala una fila de luces UVB en cada vano con una separación de 2 m, que se utilizan principalmente para la desinfección irregular del aire en el invernadero.La potencia de una sola luz UVB es de 40 W, y la potencia total instalada es de 4,36 kW, equivalente a 4,47 W/m² por unidad de área.

El sistema de calefacción del invernadero utiliza una bomba de calor de fuente de aire de energía más limpia para el medio ambiente, que envía aire caliente al invernadero a través de un intercambiador de calor.La potencia total de la bomba de calor de fuente de aire en el invernadero es de 210 kW, y 38 unidades de ventiladores de intercambio de calor se distribuyen uniformemente en la habitación.La disipación de calor de cada ventilador es de 5,5 kw, lo que puede garantizar que la temperatura del aire en el invernadero supere los 5 ℃ por debajo de la temperatura exterior de -15 ℃ en el día más frío de Beijing, lo que garantiza la producción segura de fresas en el invernadero.

Para garantizar la uniformidad de la temperatura y la humedad del aire en el invernadero y para formar cierto movimiento de aire en el interior, el invernadero también está equipado con un ventilador de circulación de aire horizontal.Los ventiladores de circulación están dispuestos en el centro del vano del invernadero con un intervalo de 18 m, y la potencia de un solo ventilador es de 0,12 kW.

Equipo de control ambiental de apoyo a invernaderos

Información de la cita:

Changji Zhou, Hongbo, Li, He Zheng, etc.El Dr. Zhou inspeccionó Shiling (Ciento Veintiséis) colgador de fresas elevable tipo turismo y las instalaciones y equipos de apoyo [J].Tecnología de ingeniería agrícola, 2022, 42 (7): 36-42.