[सारांश] सध्या, घरगुती लागवड उपकरणे सहसा एकात्मिक डिझाइनचा अवलंब करतात, ज्यामुळे हालचाल आणि लोडिंग आणि अनलोडिंगमध्ये खूप गैरसोय होते. शहरी रहिवाशांच्या राहण्याच्या जागेची वैशिष्ट्ये आणि कुटुंब वनस्पती उत्पादनाच्या डिझाइन ध्येयावर आधारित, हा लेख एक नवीन प्रकारचे प्रीफेब्रिकेटेड कुटुंब लागवड उपकरणे डिझाइन प्रस्तावित करतो. या उपकरणात चार भाग आहेत: एक आधार प्रणाली, एक लागवड प्रणाली, एक पाणी आणि खत प्रणाली आणि एक प्रकाश पूरक प्रणाली (बहुतेक, एलईडी ग्रो लाइट्स). त्यात एक लहान पाऊलखुणा, उच्च जागेचा वापर, नवीन रचना, सोयीस्कर पृथक्करण आणि असेंब्ली, कमी खर्च आणि मजबूत व्यावहारिकता आहे. ते सेलरी, जलद भाजीपाला, पौष्टिक कोबी आणि बेगोनिया फिम्ब्रिस्टिपुलासाठी लेट्यूसबद्दल शहरी रहिवाशांच्या गरजा पूर्ण करू शकते. लहान प्रमाणात सुधारणा केल्यानंतर, ते वनस्पती वैज्ञानिक प्रयोग संशोधनासाठी देखील वापरले जाऊ शकते.

लागवडीच्या उपकरणांची एकूण रचना

डिझाइन तत्त्वे

प्रीफेब्रिकेटेड शेती उपकरण प्रामुख्याने शहरी रहिवाशांसाठी आहे. टीमने शहरी रहिवाशांच्या राहण्याच्या जागेची वैशिष्ट्ये पूर्णपणे तपासली. क्षेत्र लहान आहे आणि जागेचा वापर दर जास्त आहे; रचना नवीन आणि सुंदर आहे; ती वेगळे करणे आणि एकत्र करणे सोयीस्कर आहे, सोपी आणि शिकण्यास सोपी आहे; त्याची कमी किंमत आणि मजबूत व्यावहारिकता आहे. ही चार तत्त्वे संपूर्ण डिझाइन प्रक्रियेतून चालतात आणि घराच्या वातावरणाशी सुसंगतता, सुंदर आणि सभ्य रचना आणि किफायतशीर आणि व्यावहारिक वापर मूल्य साध्य करण्याचा प्रयत्न करतात.

वापरायचे साहित्य

सपोर्ट फ्रेम बाजारातील मल्टी-लेयर शेल्फ उत्पादनातून खरेदी केली जाते, जी १.५ मीटर लांब, ०.६ मीटर रुंद आणि २.० मीटर उंच आहे. हे मटेरियल स्टीलचे आहे, स्प्रे केलेले आणि गंज-प्रतिरोधक आहे आणि सपोर्ट फ्रेमचे चारही कोपरे ब्रेक युनिव्हर्सल व्हील्सने वेल्डेड आहेत; सपोर्ट फ्रेम लेयर प्लेट मजबूत करण्यासाठी रिब्ड प्लेट निवडली जाते जी २ मिमी जाडीच्या स्टील प्लेटपासून बनलेली असते ज्यामध्ये स्प्रे-प्लास्टिक अँटी-रस्ट ट्रीटमेंट असते, प्रत्येक लेयरमध्ये दोन तुकडे असतात. कल्चिंग ट्रफ ओपन-कॅप पीव्हीसी हायड्रोपोनिक स्क्वेअर ट्यूब, १० सेमी×१० सेमीपासून बनलेली असते. मटेरियल हार्ड पीव्हीसी बोर्ड आहे, ज्याची जाडी २.४ मिमी आहे. कल्चिंग होलचा व्यास ५ सेमी आहे आणि कल्चिंग होलमधील अंतर १० सेमी आहे. न्यूट्रिएंट सोल्यूशन टँक किंवा वॉटर टँक प्लास्टिक बॉक्सपासून बनवले जाते ज्याची भिंतीची जाडी ७ मिमी आहे, ज्याची लांबी १२० सेमी आहे, रुंदी ५० सेमी आहे आणि उंची २८ सेमी आहे.

लागवड उपकरणाची रचना

एकूण डिझाइन योजनेनुसार, प्रीफेब्रिकेटेड फॅमिली कल्चर डिव्हाइसमध्ये चार भाग असतात: एक सपोर्ट सिस्टम, एक कल्चर सिस्टम, एक पाणी आणि खत सिस्टम आणि एक लाईट सप्लिमेंट सिस्टम (बहुतेक, एलईडी ग्रोथ लाइट्स). सिस्टममधील वितरण आकृती १ मध्ये दर्शविले आहे.

आकृती १ मध्ये, प्रणालीतील वितरण दाखवले आहे.

सपोर्ट सिस्टम डिझाइन

प्रीफेब्रिकेटेड फॅमिली कल्चिंग डिव्हाइसची सपोर्ट सिस्टम एक सरळ खांब, एक बीम आणि एक लेयर प्लेटने बनलेली असते. पोल आणि बीम बटरफ्लाय होल बकलमधून घातले जातात, जे वेगळे करणे आणि एकत्र करणे सोयीस्कर आहे. बीम एक प्रबलित रिब लेयर प्लेटने सुसज्ज आहे. कल्चिंग डिव्हाइसच्या हालचालीची लवचिकता वाढवण्यासाठी कल्चिंग फ्रेमच्या चारही कोपऱ्यांना ब्रेकसह युनिव्हर्सल व्हील्सने वेल्ड केले आहे.

लागवड प्रणालीची रचना

लागवडीची टाकी ही १० सेमी×१० सेमी आकाराची हायड्रोपोनिक चौरस नळी आहे ज्याचे आवरण उघडे आहे, जे स्वच्छ करणे सोपे आहे आणि पोषक द्रावण लागवड, सब्सट्रेट लागवड किंवा माती लागवडीसाठी वापरले जाऊ शकते. पोषक द्रावण लागवडीमध्ये, लागवडीची टोपली लागवडीच्या छिद्रात ठेवली जाते आणि रोपे संबंधित वैशिष्ट्यांच्या स्पंजने निश्चित केली जातात. जेव्हा सब्सट्रेट किंवा माती लागवड केली जाते, तेव्हा लागवडीच्या कुंडाच्या दोन्ही टोकांना जोडणाऱ्या छिद्रांमध्ये स्पंज किंवा गॉझ भरले जाते जेणेकरून सब्सट्रेट किंवा माती ड्रेनेज सिस्टममध्ये अडथळा आणू नये. लागवडीच्या टाकीची दोन्ही टोके ३० मिमीच्या आतील व्यासाच्या रबर नळीने अभिसरण प्रणालीशी जोडली जातात, जी पीव्हीसी ग्लू बाँडिंगमुळे होणाऱ्या स्ट्रक्चरल सॉलिडीकरणाच्या दोषांना प्रभावीपणे टाळते, जे हालचाल करण्यास अनुकूल नाही.

पाणी आणि खत परिसंचरण प्रणाली डिझाइन

पोषक द्रावण लागवडीमध्ये, वरच्या पातळीच्या लागवडीच्या टाकीमध्ये पोषक द्रावण जोडण्यासाठी समायोज्य पंप वापरा आणि पीव्हीसी पाईपच्या आतील प्लगद्वारे पोषक द्रावणाची प्रवाह दिशा नियंत्रित करा. पोषक द्रावणाचा असमान प्रवाह टाळण्यासाठी, समान-स्तरीय लागवडीच्या टाकीमधील पोषक द्रावण एकदिशात्मक "एस-आकाराचे" प्रवाह पद्धत स्वीकारते. पोषक द्रावणातील ऑक्सिजनचे प्रमाण वाढवण्यासाठी, जेव्हा पोषक द्रावणाचा सर्वात खालचा थर बाहेर पडतो, तेव्हा पाण्याच्या आउटलेट आणि पाण्याच्या टाकीच्या द्रव पातळीमध्ये एक विशिष्ट अंतर तयार केले जाते. सब्सट्रेट किंवा माती लागवडीमध्ये, पाण्याची टाकी वरच्या थरावर ठेवली जाते आणि पाणी आणि खत ठिबक सिंचन प्रणालीद्वारे केले जाते. मुख्य पाईप एक काळा पीई पाईप आहे ज्याचा व्यास 32 मिमी आणि भिंतीची जाडी 2.0 मिमी आहे आणि शाखा पाईप एक काळा पीई पाईप आहे ज्याचा व्यास 16 मिमी आणि भिंतीची जाडी 1.2 मिमी आहे. प्रत्येक शाखा पाईप वैयक्तिक नियंत्रणासाठी एक झडप स्थापित करा. ड्रॉप अ‍ॅरोमध्ये दाब-भरपाई देणारा सरळ अ‍ॅरो ड्रिपर वापरला जातो, प्रत्येक छिद्रात २, जो लागवडीच्या छिद्रातील रोपाच्या मुळाशी घातला जातो. जास्तीचे पाणी ड्रेनेज सिस्टीमद्वारे गोळा केले जाते, फिल्टर केले जाते आणि पुन्हा वापरले जाते.

प्रकाश पूरक प्रणाली

जेव्हा बाल्कनी उत्पादनासाठी लागवडीचे उपकरण वापरले जाते, तेव्हा बाल्कनीतील नैसर्गिक प्रकाश पूरक प्रकाशाशिवाय किंवा थोड्या प्रमाणात पूरक प्रकाशाशिवाय वापरता येतो. लिव्हिंग रूममध्ये लागवड करताना, पूरक प्रकाशयोजना करणे आवश्यक आहे. प्रकाशयोजना १.२ मीटर लांबीची एलईडी ग्रो लाइट आहे आणि प्रकाश वेळ स्वयंचलित टाइमरद्वारे नियंत्रित केला जातो. प्रकाश वेळ १४ तासांवर सेट केला आहे आणि पूरक नसलेला प्रकाश वेळ १० तास आहे. प्रत्येक थरात ४ एलईडी दिवे आहेत, जे थराच्या तळाशी स्थापित केले आहेत. एकाच थरावरील चार नळ्या मालिकेत जोडल्या आहेत आणि थर समांतर जोडलेले आहेत. वेगवेगळ्या वनस्पतींच्या वेगवेगळ्या प्रकाशयोजनांच्या गरजांनुसार, वेगवेगळ्या स्पेक्ट्रमसह एलईडी दिवे निवडता येतात.

डिव्हाइस असेंब्लींग

प्रीफेब्रिकेटेड होम कल्चरिंग डिव्हाइसची रचना सोपी आहे (आकृती २) आणि असेंबलिंग प्रक्रिया सोपी आहे. पहिल्या टप्प्यात, लागवड केलेल्या पिकांच्या उंचीनुसार प्रत्येक थराची उंची निश्चित केल्यानंतर, उपकरणाचा सांगाडा तयार करण्यासाठी सरळ खांबाच्या फुलपाखराच्या छिद्रात बीम घाला; दुसऱ्या टप्प्यात, लेयरच्या मागील बाजूस असलेल्या रीइन्फोर्सिंग रिबवर एलईडी ग्रो लाइट ट्यूब निश्चित करा आणि कल्चर फ्रेमच्या क्रॉसबीमच्या आतील ट्रफमध्ये थर ठेवा; तिसऱ्या टप्प्यात, कल्चर ट्रफ आणि पाणी आणि खत परिसंचरण प्रणाली रबर नळीने जोडली जातात; चौथ्या टप्प्यात, एलईडी ट्यूब स्थापित करा, स्वयंचलित टाइमर सेट करा आणि पाण्याची टाकी ठेवा; पाचव्या टप्प्यात-सिस्टम डीबगिंग, पाण्याच्या टाकीत पाणी घाला पंप हेड आणि प्रवाह समायोजित केल्यानंतर, पाणी आणि खत परिसंचरण प्रणाली आणि पाण्याच्या गळतीसाठी लागवडीच्या टाकीचे कनेक्शन तपासा, पॉवर चालू करा आणि एलईडी लाईट्स कनेक्शन आणि स्वयंचलित टाइमरची कार्यरत स्थिती तपासा.

आकृती २, पूर्वनिर्मित लागवड उपकरणाची एकूण रचना

अर्ज आणि मूल्यांकन

लागवडीचा अर्ज

२०१९ मध्ये, हे उपकरण लेट्यूस, चायनीज कोबी आणि सेलेरी सारख्या भाज्यांच्या लहान प्रमाणात घरातील लागवडीसाठी वापरले जाईल (आकृती ३). २०२० मध्ये, मागील लागवडीच्या अनुभवाच्या आधारे, प्रकल्प पथकाने अन्न आणि औषध समरूप भाज्यांची सेंद्रिय सब्सट्रेट लागवड आणि बेगोनिया फिम्ब्रिस्टिपुला हान्सची पोषक द्रावण लागवड तंत्रज्ञान विकसित केले, ज्यामुळे उपकरणाच्या घरगुती वापराच्या उदाहरणांना समृद्ध केले. गेल्या दोन वर्षांच्या लागवडी आणि वापरात, लेट्यूस आणि जलद भाज्या २०-२५℃ च्या घरातील तापमानात लागवड केल्यानंतर २५ दिवसांनी काढता येतात; सेलेरी ३५-४० दिवस वाढणे आवश्यक आहे; बेगोनिया फिम्ब्रिस्टिपुला हान्स आणि चायनीज कोबी ही बारमाही वनस्पती आहेत ज्यांची अनेक वेळा कापणी करता येते; बेगोनिया फिम्ब्रिस्टिपुला सुमारे ३५ दिवसांत वरच्या १० सेमी देठांची आणि पाने काढू शकते आणि कोबी वाढविण्यासाठी सुमारे ४५ दिवसांत तरुण देठांची आणि पाने काढता येतात. कापणी करताना, लेट्यूस आणि चायनीज कोबीचे उत्पादन प्रति रोप १००-१५० ग्रॅम असते; पांढऱ्या सेलेरी आणि लाल सेलेरीचे उत्पादन प्रति रोप १००-१२० ग्रॅम असते; पहिल्या कापणीत बेगोनिया फिम्ब्रिस्टीपुला हान्सचे उत्पादन कमी असते, प्रति रोप २०-३० ग्रॅम असते आणि बाजूच्या फांद्यांच्या सतत उगवणाने, ते दुसऱ्यांदा १५ दिवसांच्या अंतराने काढता येते आणि प्रति रोप ६०-८० ग्रॅम उत्पादन मिळते; पौष्टिक मेनू होलचे उत्पादन ५०-८० ग्रॅम असते, दर २५ दिवसांनी एकदा काढता येते आणि सतत कापणी करता येते.

आकृती ३, पूर्वनिर्मित लागवड उपकरणाचा उत्पादन अनुप्रयोग

अनुप्रयोग प्रभाव

एक वर्षापेक्षा जास्त काळ उत्पादन आणि वापर केल्यानंतर, हे उपकरण खोलीतील त्रिमितीय जागेचा पूर्ण वापर विविध पिकांच्या लहान प्रमाणात उत्पादनासाठी करू शकते. त्याचे लोडिंग आणि अनलोडिंग ऑपरेशन्स सोपे आणि शिकण्यास सोपे आहेत आणि कोणत्याही व्यावसायिक प्रशिक्षणाची आवश्यकता नाही. पाण्याच्या पंपाच्या लिफ्ट आणि प्रवाहाचे समायोजन करून, लागवडीच्या टाकीमध्ये पोषक द्रावणाचा जास्त प्रवाह आणि ओव्हरफ्लोची समस्या टाळता येते. लागवडीच्या टाकीचे ओपन कव्हर डिझाइन वापरल्यानंतर स्वच्छ करणे सोपे नाही तर अॅक्सेसरीज खराब झाल्यावर बदलणे देखील सोपे आहे. लागवडीची टाकी पाणी आणि खत अभिसरण प्रणालीच्या रबर नळीशी जोडलेली आहे, जी लागवडीच्या टाकीची मॉड्यूलर डिझाइन आणि पाणी आणि खत अभिसरण प्रणालीची जाणीव करून देते आणि पारंपारिक हायड्रोपोनिक उपकरणातील एकात्मिक डिझाइनचे तोटे टाळते. याव्यतिरिक्त, घरगुती पीक उत्पादनाव्यतिरिक्त नियंत्रित तापमान आणि आर्द्रतेच्या परिस्थितीत वैज्ञानिक संशोधनासाठी हे उपकरण वापरले जाऊ शकते. ते केवळ चाचणी जागेची बचत करत नाही तर उत्पादन वातावरणाच्या आवश्यकता देखील पूर्ण करते, विशेषतः मुळांच्या वाढीच्या वातावरणाची सुसंगतता. साध्या सुधारणांनंतर, लागवडीचे उपकरण रायझोस्फियर वातावरणाच्या विविध उपचार पद्धतींच्या आवश्यकता देखील पूर्ण करू शकते आणि वनस्पती वैज्ञानिक प्रयोगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले गेले आहे.

लेख स्रोत: Wechat अकाउंट ऑफकृषी अभियांत्रिकी तंत्रज्ञान (ग्रीनहाऊस फलोत्पादन) 

संदर्भ माहिती: Wang Fei, Wang Changyi, Shi Jingxuan, et al.पूर्वनिर्मित घरगुती लागवड उपकरणाची रचना आणि वापर [J]. कृषी अभियांत्रिकी तंत्रज्ञान, २०२१,४१(१६):१२-१५.