This page is an automatic translation to Russian of Cooperation Humboldt potato tower.This translation is distributed in the hope that it will be useful, but without any guarantee of accuracy.Read more...

Картофельная башня

Студенты инженерного факультета Калифорнийского политехнического университета им. Гумбольдта работают с общественными группами над проектированием, строительством и посадкой системы выращивания картофеля над землей в Демонстрационном саду Абуэлиты в Юрике, Калифорния. В структуре используются материалы, полученные и / или подаренные местными предприятиями и партнерами, в попытке побудить сообщества стать более самодостаточными за счет выращивания собственной еды. Команда провела последующий семинар для членов сообщества, который состоял из миниатюрной копии постоянной конструкции, показывающей, что продукты питания можно производить самостоятельно и дома, даже в условиях ограниченного пространства.

Фон

В течение весеннего семестра 2018 года студенты класса Engineering 305 Appropriate Technology в Cal Poly Humboldt реализовали вертикальную операцию по выращиванию продуктов питания в Юрике, Калифорния. Этот проект осуществляется совместно с Агентством действий сообщества Гумбольдта и Редвуда в качестве директивы по расширению доступа населения к местной и здоровой пище. Заявления о миссии этих местных организаций соответствуют ценностям, которых мы придерживаемся как активные члены сообщества.

С помощью этих организаций команда решила устранить барьеры доступа к еде, с которыми сталкиваются многие в нашем сообществе. Проект дает возможность тем, кто не имеет доступа к недорогим продуктам питания и не имеет места во дворе, выращивать продукты на земле, чтобы исправить разобщенность нашего городского продовольственного комплекса.

Постановка задачи

Целью этого проекта является расширение доступа населения к местным органически выращенным продуктам питания. Вертикальный сад дает возможность уменьшить острую потребность в свежих продуктах в этом районе, а также способствовать самообеспечению и ограничению зависимости от промышленно развитого сельского хозяйства. Проект состоит из двух компонентов. Первая представляет собой картофельную башню размером 4 x 2 x 2,5 фута, построенную в саду Абуэлиты в Эврике, чтобы внести свой вклад в производство продуктов питания, которые жертвуются реабилитационными центрами и приютами в сообществе. Вторая часть проекта состоит в том, чтобы имитировать тот же дизайн, но сделать их 2'x2'x2.5' и портативными. Они были построены во время общественного семинара, чтобы обеспечить прямой доступ к свежим продуктам и показать, что продукты питания можно выращивать в небольших помещениях и во временных жилищных условиях или даже в рамках бюджета.

Критерии оценки проекта

Следующие критерии будут использоваться для оценки успеха картофельной башни, расположенной в саду Абуэлиты в Юрике, Калифорния, а также конструкций, спроектированных для семинара. Эти критерии были выбраны на основе целей, определенных студентами, и одобрены партнерскими организациями, Кооперацией Гумбольдта и Управлением по действиям на побережье Редвуда (RCAA). Шкала (1-10) представляет уровень важности соответствия ограничениям каждого из перечисленных критериев. Несмотря на то, что было предпринято много усилий для поиска восстановленных, переработанных или утилизированных компонентов, мы обнаружили, что качество, связанное с ожидаемым сроком службы, экономической эффективностью и доступностью таких материалов, крайне ограничено.

Литературный обзор

Студенты консультировались со сторонними экспертами и исследовали распространенные темы, чтобы оценить, какие строительные материалы будут подходящими для Эврики, Калифорния, и для окончательного использования конструкции. Ниже представлены краткие резюме или ключевая информация по каждой теме, которую учащиеся приняли во внимание при выборе наиболее эффективных и долговечных материалов для оптимизации роста картофеля в Eureka.

ДРЕВЕСИНА

Книга строительных проектов огородника — это ценный ресурс, содержащий чертежи и инструкции для различных деревянных конструкций, которые можно использовать в саду. Предусмотрены конструкции для сеялок, приподнятых грядок, хранения инструментов и уборочной техники. Некоторые из проектов были бы хорошими кандидатами на переработанные материалы. ^[1]

Редвуд

Красное дерево умеренно легкое, прочное, жесткое и твердое. «С древесиной легко работать, она, как правило, прямоволокнистая, сравнительно мало дает усадку и набухание. Сердцевина деревьев второго роста обычно имеет устойчивость к гниению от низкой до умеренной». ^[2]

Красное дерево обладает естественной устойчивостью к насекомым, гниению и влаге. Поскольку это хвойная древесина, с ней легко работать, и она имеет гладкий внешний вид. ^[3]

Кедр

Пиломатериалы из кедра доступны и доступны по цене. Кедр устойчив к термитам и другим насекомым, а также обладает устойчивостью к гниению и повреждению водой.

Можжевельник

Пиломатериалы из можжевельника устойчивы к гниению, грибковым и термитным атакам. Благодаря этим особенностям можжевельник долговечен и экологически чист. ^[4]

Контроль влажности древесины

«Контроль влажности необходим, чтобы избежать связанных с влагой проблем с энергетическими характеристиками здания, эксплуатацией и долговечностью здания, а также комфортом и здоровьем человека. Деградация влаги является самым большим фактором, ограничивающим срок службы зданий, и может быть видимой или невидимой. Невидимая деструкция включает ухудшение термостойкости строительных материалов и снижение прочности и жесткости некоторых материалов. d) гидратация пластиковых материалов, (e) коррозия металлов, (f) повреждение, вызванное расширением материалов из-за влаги, и (g) ухудшение внешнего вида. Высокий уровень влажности может привести к появлению спор плесени в воздухе». ^[5]

Стратегии контроля влажности

«Стратегии контроля накопления влаги делятся на две основные категории: (1) минимизировать попадание влаги в оболочку здания и (2) удалить влагу из оболочки здания. Полностью предотвратить миграцию влаги невозможно, поэтому строительство должно включать дренаж, вентиляцию и удаление с помощью капиллярного всасывания или другие меры для отвода нежелательной воды». ^[6]

Структурные сбои

«Структурные разрушения, вызванные гниением древесины, редки, но имели место. Для гниения обычно требуется влажность древесины, равная или превышающая насыщение волокна». ^[7]

МЕТАЛЛ

нейзильбер

С металлом довольно легко работать, но для того, чтобы его ковать и чеканить, его нужно сначала отжечь, а затем медленно охладить.

Алюминий-медь

Прочный и устойчивый к химическому воздействию, но в целом не очень прочный.

Алюминий-кремний

Это в основном алюминий и около 13% кремния. Он прочный и жесткий с хорошей устойчивостью к химическому воздействию.

Железо

Это самый дешевый из всех металлов и наиболее часто используемый. При нагревании до высоких температур его можно сгибать, растягивать и формировать.

Банка

Это серебристо-белый металл, немного тверже свинца. Он не очень прочный, но пластичный и податливый. Он имеет низкую температуру плавления, поэтому его часто используют в качестве припоя. ^[8]

КЛИМАТ

«Согласно системе жизненных зон Холдриджа по биоклиматической классификации Эврика, Калифорния расположена в прохладном умеренном влажном лесном биоме или рядом с ним». Благодаря «теплому средиземноморскому субтропическому климату с сухим летом» ^[9] в Юрике выпадает в среднем 3,35 дюйма дождя в месяц, причем большая часть из них приходится на зимние месяцы. ^[10] Средняя температура колеблется в пределах 51 градуса по Фаренгейту. Несмотря на то, что в этом районе почти нет солнца, на самом деле солнечно 48,3% дневных часов, в остальные дневные часы либо облачно, либо с тенью, либо с низкой интенсивностью солнца. Средняя температура полуденного солнца над горизонтом составляет 49,6 градусов по Фаренгейту. ^[11]

РАСТЕНИЯ и ПОЧВА

Humgardens.com — это местный интернет-ресурс для садоводов северного побережья. Предоставление доступа к информации о погоде, веб-камерам и информации о садоводстве, начиная от ухода за газоном и ухода за розами и заканчивая огородничеством. Сайт включает информацию о здоровье почвы и питании растений, а также подробный календарь, в котором показано, как ухаживать за различными типами растений, чего ожидать от осадков и различных углов солнечного света в этом районе. ^[12]

Fruits of the Humboldt Bay — это местное руководство по выращиванию успешных фруктовых растений в уникальном климате Гумбольдта. Руководство представляет собой сборник «коллективной мудрости» нескольких участников, включая местных фермеров, профессиональных садоводов и местных дикоросов. Цель этого руководства — предоставить коллекцию местных экологических знаний, чтобы мы могли производить питательные продукты в изобилии и делиться опытом с сообществом. ^[13]

Почва ^[14]

• «Здоровье почвы — это способность почвы функционировать как жизненно важная живая система в пределах границ экосистемы и землепользования, поддерживать продуктивность растений и животных, поддерживать или улучшать качество воды и воздуха, а также способствовать здоровью растений и животных. Антропогенное снижение здоровья почвы и отдельных компонентов качества почвы вызывает насущную экологическую проблему».
• «Здоровье почвы заслуживает количественной оценки, потому что почвы и их биота обеспечивают экосистемные функции, которые приносят пользу людям. Эти экосистемные услуги могут иметь значительную ценность ^[15] и включать в себя функции почвы по хранению и высвобождению воды, разложению растительных и животных остатков, преобразованию и переработке питательных веществ, секвестрации и детоксикации органических токсикантов, а также укреплению здоровья растений путем подавления фитопатогенных микробов и фитофаговой фауны».

КАПЕЛЬНОЕ ОРОШЕНИЕ

Преимущества

• Уменьшает сток
• Экономия воды, так как меньше испаряется
• Удобрения можно вводить в систему полива.
• Ограничивает рост сорняков из-за ограниченного увлажнения поверхности почвы
• Низкие нормы полива улучшают проникновение воды в проблемные почвы

Недостатки

• Дикая природа может легко повредить трубопроводы
• Засорение эмиттера – его трудно обнаружить до того, как произойдет повреждение урожая.
• "In some areas, excess salts accumulate at the soil surface and toward fringes of the wetted soil. Rain may leach harmful amounts of surface salts into the root zone; drip irrigation should continue during the rain to prevent this problem."^[16]

DIY Plastic Bottle Slow Drip System

Prototyping

The following are the first ideas and design prototypes the team came up with.

[OPTION A]: This potential design represents the general layout if we were to make an additional L shape pallet structure opposite to the existing structure. The new L shape will be about the same height and size of the other pallets. The tall "Solo" boxes adjacent to the pallet represent a vertical greenhouse using reclaimed windows (4-8 depending on width), supported by reclaimed wood.

[OPTION B]: This design incorporates similar structures but adding a diamond-shaped, vertical garden in the center. The taller "Solo" boxes, that match the direction of the existing pallets, would be a vertical greenhouse. The attached boxes are another set of pallets that would mirror the existing L shape. The middle box would be the centerpiece planter.

[OPTION C]: This is the design of what the permanent structure ended up being. The size did change to be 4' x 2' x 2.5'. The students incorporated hinged boards on both sides of the permanent structure to facilitate the harvesting process. The workshop towers were the same design just smaller at 2' x 2'x 2.5'. The small towers had two hinged doors on the front side only. All of the potato tower had small wooden latches to secure the hinged boards.

Construction

The potato tower at Abuelita's Demonstration Garden is constructed on 2x2s buried in the ground. The workshop will include a plywood "floor" on each tower so that it may be moved, or grown on a non-soil surface such as a patio. Cedar was chosen for the project as it is the standard wood for garden beds due to rot-resistance and lifespan. Redwood would have been an equally good choice, but is far more expensive.

After clearing a space large enough for the design, we measured and planned our corners, digging holes for the four 2x2s.The team checked to see if the spot was level, to prevent our above-ground garden from sliding or shifting down the existing slope. Once the corner posts were buried and the holes filled, the team mocked up the box with the cut boards to test height and accessibility for harvesting.

Seeing the box at its true height was a determining factor for lowering the overall height of the design. At three or four feet tall, the team thought too much sunlight would be blocked for young plants to thrive. Additionally, the volume of soil inside a 4'x4'x4' potato tower would have caused immense pressure making it difficult to manage.

With the lowest level of boards in place, the team could level them and begin attaching them to the posts.

For the fold-down slats, the team measured the sides to match the posts for structure, and cut so that only the middle portion of the board would move when the turning latches are opened. After the hinges were attached, and each wooden latch was pre-drilled, the team attached them and tested our design.To finish off the box, sharp points from any screws sticking through the boards were ground off for user safety:)

Timeline

The following is a timeline for the completion of the vertical garden project as well as the workshop.

Budget

The following shows the actual costs of the project materials. Fortunately Cooperation Humboldt provided a generous budget of $300. Although many efforts were made to source reclaimed/recycled/salvaged components, we found the quality, cost effectiveness and availability of such materials to be extremely limiting.

Operation

Steps:

1. Fill the lowest 6" with soil, plant potato starts
2. Turn wooden latches to open drop-down slats. Check for appropriate sun exposure
3. If exposure is limited, the top two boards may be removed to increase available sunlight
4. Water plants daily
5. As vines grow, continue to cover ("hill") them, leaving the leaves and stems above ground
6. Potatoes will sprout from the buried portions of the plant, be sure to keep them covered
7. To harvest, open the lowest slat possible, reach inside and dig out potatoes
8. After harvesting, the soil can be replaced to the top of the hill
9. Next harvest, open the next highest slat and harvest from that level, and so on

Conclusion

Discussion

The students started with the idea of only implementing a single vertical garden structure that would grow a variety of produce. The design evolved after assessing the needs of the community and the space available at Abuelita's Garden. The current design and structure for RCAA will be able to contribute to the produce that is donated to the community. The Cooperation Humboldt workshop supplied a space where people of the community can learn how to grow their own potatoes and assemble a potato tower kit.

Both local organizations and workshop attendees provided some feedback in the assessment survey. RCAA was pleased with the permanent structure in Abuelita's Garden in addition to the woodchip landscaping around it but recommended that we adjust some of the latches to allow for easier rotation.

As for the workshop, according to our survey our participants experience with growing food was just about everywhere on the scale. For most participants space was not a limiting factor for growing their own food. A majority of them had never heard of a potato tower/box before our workshop and were very likely to recreate and share this project with others.

Both received positive feedback on the quality of the wood. Workshop attendees liked that the structures will last them for years to come.

Lessons learned

Discuss lessons were learned during this project and what you would do different next time.

• Communication is key
• Use on-campus/friend/teacher resources sooner
• Consult, literally a hundred times if you have to
• Establish goals and criteria from the client at an early stage.

Next steps

Following construction, the potato tower will need to be filled up to the first board with soil, the potato starts planted and watered in. At this point, all fold-down slats should be left open to increase sun exposure. As the potato vines begin to grow, soil/straw will need to be mounded or "hilled" to support them, close slats as needed to hold in the growing medium. Potatoes will begin to grow just under the surface, be sure to keep them covered so that they can reach maturity. Exposed potatoes may stay green. Do not eat green potatoes!

To harvest

Open the lowest slat, reach inside and dig out potatoes! Next harvest, take from the next highest slat, and so on.

Troubleshooting

Below is a table for troubleshooting minor issues we anticipate may present themselves.

The Team

The incredibly adaptable vertical food team formed in the spring semester of 2018 consists of 3 engineering students passionate about environmental and human welfare and food justice.

• Ana Puga
• Cheyenna Burrows
• Rae Medina

Follow up (September 2018)

When we visited the farm on September 13th, 2018, the potato tower was not producing anything. Mitra, who is the only paid staff to take care of the farm, said that she was out of town for about a month and during that time no one was taking care of it. She believes that there may be something wrong with it and brought up a few likely problems such as too much water, not enough soil, or nutrient depletion. The potato tower had one maintenance (straw/hilling/water). There has been zero workshops. The drip irrigation system did not happen. It is still open to the public 24/7.

Works Cited