Autor: Changji Zhou, Hongbo Li usw.

Artikelquelle: Gewächshausgartenbau, Agrartechnik

Dies ist das Versuchsgelände des Landwirtschaftlichen Wissenschaftsinstituts des Bezirks Haidian sowie des Haidianer Landwirtschafts- und Technologieparks. Im Jahr 2017 führte der Autor ein mehrteiliges Testgewächshaus aus Kunststofffolie mit hoher Wärmedämmung aus Südkorea ein. Derzeit hat Direktor Zheng es in ein Erdbeeranbaugewächshaus umgewandelt, das Technologiepräsentation, Besichtigung, Selbstpflücken sowie Freizeit und Unterhaltung vereint. Es trägt den Namen „5G Cloud Strawberry“, und ich nehme Sie mit, es gemeinsam zu erleben.

Erdbeeranbau im Gewächshaus und dessen Raumnutzung

Hebebares Erdbeerregal und Hängesystem

Anbauplatz und Anbaumethode

Der Kultivierungsschlitz konzentriert die Wasserzufuhr und -ableitung an seinem Boden. In der Mitte der Bodenfläche des Schlitzes ist in Längsrichtung eine Kante nach außen erhöht (von innen bildet sich am Boden eine Rinne). Die Hauptwasserzufuhr erfolgt direkt in diese Rinne, in der sich auch das aus dem Kultursubstrat ausgewaschene Wasser gleichmäßig sammelt und schließlich an einem Ende des Schlitzes abgeführt wird.

Die Vorteile des Erdbeeranbaus in Anzuchttöpfen liegen darin, dass der Topfboden vom Boden des Pflanzgefäßes getrennt ist, sich kein Staunässe im Substrat bildet und die Belüftung des Substrats insgesamt verbessert wird. Das Substrat verteilt sich mit dem Bewässerungswasser. Außerdem tritt beim Einfüllen des Substrats in den Topf kein Wasser aus, und die Anzuchtfläche wirkt insgesamt ordentlich und ansprechend. Der Nachteil dieser Methode besteht hauptsächlich darin, dass die Tropfbewässerung und der Anbau in Anzuchttöpfen die Investitionen in die Ausrüstung erhöhen.

Pflanzschlitze und Töpfe

Anbaugestell-Aufhänge- und Hebesystem

Das Aufhänge- und Hebesystem des Anzuchtregals entspricht im Wesentlichen dem herkömmlicher Erdbeer-Anzuchtregale. Die Aufhängevorrichtung umschließt den Anzuchtschlitz und verbindet diesen mit dem Umkehrrad über eine verstellbare Schraube (zur Anpassung der Montagehöhe des Anzuchtschlitzes). Am unteren Ende ist das andere Ende auf ein Rad gewickelt, das mit der Antriebswelle des Getriebemotors verbunden ist.

Anbauregal-Hängesystem

Auf der Grundlage des universellen Hängesystems wurden, um den Anforderungen der speziellen Querschnittsform des Anbauschlitzes und den Bedürfnissen der touristischen Präsentation gerecht zu werden, auch einige personalisierte Zubehörteile und Einrichtungen innovativ entwickelt.

(1) Aufhängung für das Anbauregal. Die Aufhängung des Anbauregals besteht zunächst aus einer geschlossenen Schlaufe, die durch Biegen und Schweißen eines Stahldrahts geformt wird. Der Querschnitt aller Teile der Aufhängung ist identisch, und die mechanischen Eigenschaften sind gleich. Der untere Teil des Schlitzes ist ebenfalls halbkreisförmig gebogen. Anschließend wird die Mitte der Schlaufe spitzwinklig gefaltet, und die obere Schlaufe wird direkt am Biegepunkt eingehängt. Dies gewährleistet nicht nur einen stabilen Schwerpunkt des Anbauschlitzes, sondern verhindert auch seitliche Verformungen und sorgt dafür, dass die Schlaufe sicher eingehängt wird und nicht verrutscht oder sich löst.

Anbauregalschnalle

(2) Sicherheitsaufhängung. Zusätzlich zum herkömmlichen Aufhängungssystem wird alle 6 m entlang der Anbauschlitze eine weitere Sicherheitsaufhängung installiert. Diese muss erstens synchron mit dem Antriebsaufhängungssystem laufen und zweitens über eine ausreichende Tragfähigkeit verfügen. Um diese Anforderungen zu erfüllen, wurde eine Federaufzugsvorrichtung zum Einziehen der Aufhängungsseile der Anbauschlitze entwickelt und ausgewählt. Die Federaufzugsvorrichtung ist parallel zum Antriebsaufhängungssystem angeordnet und am Untergurt des Gewächshausträgers befestigt.

Zusätzliches Sicherheitsfederungssystem

Hilfsproduktionsausrüstung für das Anbauregal

(1) Pflanzenkappsystem. Das hier beschriebene Pflanzenkappsystem besteht im Wesentlichen aus zwei Teilen: einer Pflanzenkapphalterung und einem farbigen Silberseil. Die Pflanzenkapphalterung setzt sich aus einer teilweise gebogenen, vollständig U-förmigen Faltkarte und einer U-förmigen Karte mit doppelten Begrenzungsstangen zusammen. Der untere Teil der U-förmigen Faltkarte entspricht den Außenmaßen des Anbauschlitzes und umschließt diesen von unten. Nachdem die beiden Schenkel über die Öffnung des Anbauschlitzes hinausragen, bilden sie eine Biegung, um die doppelten Begrenzungsstangen zu verbinden. Diese Biegung dient gleichzeitig dazu, die Verformung der Anbauschlitzöffnung zu begrenzen. Es handelt sich um eine kleine, nach oben gewölbte U-förmige Biegung, die zur Fixierung des Fruchtblatt-Trennseils der Erdbeeren dient. Der obere Teil der U-förmigen Karte ist W-förmig gebogen und dient zur Fixierung des Erdbeerzweig- und Blattkämmseils. Die U-förmige Faltkarte und die doppelten Begrenzungsstangen sind aus gebogenem, verzinktem Stahldraht gefertigt.

Das Fruchtblatt-Trennseil dient dazu, die Zweige und Blätter der Erdbeere innerhalb der Öffnungsbreite des Anbauschlitzes zu sammeln und die Erdbeerfrüchte außerhalb des Anbauschlitzes aufzuhängen. Dies erleichtert nicht nur die Fruchternte, sondern schützt die Erdbeeren auch vor dem direkten Besprühen mit flüssigen Medikamenten und kann die Zierqualität der Erdbeerpflanzen verbessern.

Pflanzenkartiersystem

(2) das bewegliche gelbe Gestell. Ein bewegliches gelbes Gestell wurde speziell entwickelt; dabei ist eine vertikale Stange zum Aufhängen gelber und blauer Tafeln an einem Stativ angeschweißt, das direkt auf dem Gewächshausboden platziert und jederzeit versetzt werden kann.

(3) Selbstfahrendes Pflanzenschutzfahrzeug. Dieses Fahrzeug kann mit einer Pflanzenschutzspritze ausgestattet sein, d. h. mit einer automatisch fahrenden Spritze, die Pflanzenschutzmaßnahmen ohne Bedienpersonal im Gewächshaus gemäß einer computergestützt geplanten Route durchführen kann und somit die Gesundheit der Gewächshausmitarbeiter schützt.

Ausrüstung für den Pflanzenschutz

Nährstoffversorgung und Bewässerungssystem

Das Nährlösungs- und Bewässerungssystem dieses Projekts ist in drei Teile gegliedert: die Klarwasseraufbereitung, das Bewässerungs- und Düngungssystem für die Erdbeeren und das Flüssigkeitsrecyclingsystem für den Erdbeeranbau. Die Anlagen zur Klarwasseraufbereitung und das Nährlösungssystem werden zusammenfassend als Bewässerungskopf bezeichnet, die Anlagen zur Wasserzufuhr und -rückführung zu den Pflanzen als Bewässerungsanlage.

Nährstoffversorgung und Bewässerungssystem

Bewässerungsfront

Die Anlagen zur Trinkwasseraufbereitung sollten im Allgemeinen mit Sand- und Kiesfiltern zur Sandentfernung sowie mit einer Wasserenthärtungsanlage zur Salzentfernung ausgestattet sein. Gefiltertes und enthärtetes Trinkwasser wird in einem Speichertank für die spätere Verwendung aufbewahrt.

Die Anlage zur Herstellung von Nährlösungen umfasst in der Regel drei Rohstofftanks für die Düngemittel A und B, einen Säuretank zur pH-Wert-Einstellung sowie einen Düngemittelmischer. Im Betrieb wird die Stammlösung in den Tanks A, B und dem Säuretank gemäß der vorgegebenen Rezeptur von der Düngemittelanlage im richtigen Verhältnis gemischt, um die Rohnährstofflösung herzustellen. Diese Rohnährstofflösung wird anschließend im Stammlösungslagerbehälter aufbewahrt.

Geräte zur Herstellung von Nährlösungen

Wasserversorgungs- und Rücklaufsystem für Erdbeerpflanzungen

Das Wasserversorgungs- und Rücklaufsystem für Erdbeerpflanzen arbeitet mit zentraler Wasserzufuhr und -rückführung an einem Ende des Anbauschlitzes. Da der Anbauschlitz höhenverstellbar ist, werden zwei Arten von Zu- und Rücklaufleitungen verwendet: eine starre, feste Leitung und eine flexible Leitung, die sich mit dem Anbauschlitz auf und ab bewegt. Während der Bewässerung und Düngung wird die Flüssigkeit aus dem Klarwassertank und dem Rohwassertank einer Mischanlage zugeführt und dort gemäß dem eingestellten Verhältnis gemischt (beispielsweise mit einem Proportionaldüngerapplikator, z. B. einem Venturi-Düsensystem, der motorisch oder antriebslos betrieben werden kann). Anschließend wird die Mischung über die Hauptwasserzuleitung (die entlang der Gewächshauskonstruktion verläuft) zur Oberseite des Anbauständers geleitet. Von dort führt ein flexibler Gummischlauch das Bewässerungswasser zu den einzelnen Anbauständern und verbindet es mit den Abzweigleitungen im Anbauschlitz. Die Wasserzuleitungsrohre im Anbauschlitz verlaufen entlang dessen Längsrichtung. Entlang dieser Rohre sind die Tropfschläuche entsprechend der Position der Anbautöpfe angeschlossen. Über diese Tropfschläuche wird die Nährlösung in das Substrat der Anbautöpfe eingetropft. Überschüssige Nährlösung, die aus dem Substrat austritt, fließt durch die Abflussöffnung am Boden der Anbautöpfe in den Anbauschlitz und sammelt sich in der dortigen Entwässerungsrinne. Die Installationshöhe des Anbauschlitzes ist so eingestellt, dass ein gleichmäßiger Durchfluss von einem Ende zum anderen gewährleistet ist. Bei Hanglagen sammelt sich das am Boden des Schlitzes gesammelte Rücklaufwasser schließlich am Ende des Schlitzes. Dort befindet sich eine Öffnung zum Anschluss des Rücklaufbehälters. Unterhalb des Sammelbehälters verläuft eine Rücklaufleitung, über die das gesammelte Rücklaufwasser in den Rücklaufbehälter geleitet wird.

Bewässerungswasserzufuhr- und -rücklaufsystem

Nutzung der Rücklaufflüssigkeit

Das Rücklaufwasser der Gewächshausbewässerung nutzt nicht den geschlossenen Kreislauf des Erdbeeranbausystems, sondern sammelt das Rücklaufwasser aus den Erdbeerbeeten und verwendet es direkt für die Anpflanzung von Ziergemüse. An den vier Außenwänden des Gewächshauses befinden sich Anbauflächen mit der gleichen Höhe wie für die Erdbeeren. Diese Anbauflächen sind mit Substrat für den Ziergemüseanbau befüllt. Das Rücklaufwasser der Erdbeerbewässerung wird direkt zu den Ziergemüsepflanzen geleitet. Für die tägliche Bewässerung wird sauberes Wasser aus einem Vorratstank verwendet. Die Wasserzu- und -rücklaufleitungen der Anbauflächen sind in der Konstruktion zu einer einzigen Leitung zusammengefasst. In den Anbauflächen wird eine Gezeitenbewässerung angewendet. Während der Zufuhrphase ist das Ventil der Zufuhrleitung geöffnet und das Ventil der Rücklaufleitung geschlossen. In der Rücklaufphase ist das Ventil der Zufuhrleitung geschlossen und das Ablassventil geöffnet. Dieses Bewässerungsverfahren spart zusätzliche Zufuhrleitungen und Unterleitungen in den Anbauflächen, senkt die Investitionskosten und hat praktisch keine Auswirkungen auf die Ziergemüseproduktion.

Anbau von Ziergemüse mit Rücklaufflüssigkeit

Gewächshaus und zugehörige Einrichtungen

Das Gewächshaus wurde 2017 komplett aus Südkorea importiert. Es ist 47 m lang, 23 m breit und hat eine Gesamtfläche von 1081 m².² Das Gewächshaus hat eine Spannweite von 7 m, eine Feldbreite von 3 m, eine Traufhöhe von 4,5 m und eine Firsthöhe von 6,4 m. Es besteht aus insgesamt 3 Feldern und 15 Feldern. Zur Verbesserung der Wärmedämmung wurde ein 1 m breiter Wärmedämmkorridor um das Gewächshaus angelegt und ein doppelwandiger Wärmedämmvorhang im Innenbereich installiert. Im Zuge der baulichen Umgestaltung wurden die horizontalen Gurte auf den Stützen zwischen den Feldern des ursprünglichen Gewächshauses durch Fachwerkträger ersetzt.

Gewächshausstruktur

Die Sanierung des Wärmedämmsystems des Gewächshauses behielt die ursprüngliche Konstruktion der Dach- und Wanddämmung mit doppelter Innendämmung bei. Nach drei Jahren Betrieb war das ursprüngliche Schattierungsnetz jedoch teilweise gealtert und beschädigt. Im Zuge der Sanierung wurden daher alle Isoliervorhänge durch leichtere und wärmedämmendere Isoliermatten aus Acryl-Baumwolle ersetzt, die inländischer Herkunft sind. Im praktischen Einsatz überlappen sich die Stöße der Dachisolierung, der Wandisolierung und der Dachisolierung, sodass das gesamte Dämmsystem dicht ist.

Gewächshaus-Isoliersystem

Um den Lichtbedarf für das Pflanzenwachstum zu decken, wurde im Zuge der Gewächshaussanierung ein Zusatzbeleuchtungssystem installiert. Dieses System besteht aus LED-Pflanzenlampen mit biologischer Wirkung. Jede LED-Lampe hat eine Leistung von 50 W und ist in zwei Reihen pro Spannweite angeordnet. Der Abstand zwischen den Lampenreihen beträgt jeweils 3 m. Die Gesamtleistung der Beleuchtung liegt bei 4,5 kW, was einer Lichtintensität von 4,61 W/m² entspricht.² pro Flächeneinheit. Die Lichtintensität in 1 m Höhe kann mehr als 2000 lx erreichen.

Zeitgleich mit der Installation der Pflanzenbeleuchtung wurde auf jeder Spannweite eine Reihe von UVB-Lampen im Abstand von 2 m installiert. Diese dienen hauptsächlich der unregelmäßigen Desinfektion der Gewächshausluft. Die Leistung einer einzelnen UVB-Lampe beträgt 40 W, die gesamte installierte Leistung 4,36 kW, was 4,47 W/m² entspricht.² pro Flächeneinheit.

Das Gewächshausheizsystem nutzt eine umweltfreundliche Luft-Wasser-Wärmepumpe, die Warmluft über einen Wärmetauscher in das Gewächshaus leitet. Die Wärmepumpe hat eine Gesamtleistung von 210 kW, und 38 Wärmetauscherlüfter sind gleichmäßig im Gewächshaus verteilt. Jeder Lüfter gibt 5,5 kW Wärme ab. Dadurch wird selbst bei Außentemperaturen von -15 °C am kältesten Tag in Peking eine Lufttemperatur von über 5 °C im Gewächshaus gewährleistet und somit der sichere Anbau von Erdbeeren sichergestellt.

Um eine gleichmäßige Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Gewächshaus zu gewährleisten und eine gewisse Luftzirkulation zu erzeugen, ist es mit einem horizontalen Umwälzventilator ausgestattet. Die Ventilatoren sind mittig im Gewächshaus im Abstand von 18 m angeordnet und haben eine Leistung von jeweils 0,12 kW.

Gewächshaus zur Unterstützung der Umweltkontrollausrüstung

Zitatangaben:

Changji Zhou, Hongbo, Li, He Zheng usw.Dr. Zhou besichtigte den Shiling (One Hundred and Twenty Six) höhenverstellbaren Erdbeerhangar vom Typ Shiling sowie die dazugehörigen Anlagen und Ausrüstungen [J]. Agricultural Engineering Technology, 2022, 42(7): 36-42.