武漢市農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究所 張俊峰 張?zhí)凭?郭翔 龐雄斌 劉海 涂建東

幾種新型陽(yáng)臺(tái)蔬菜栽培裝置研究

武漢市農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究所 張俊峰 張?zhí)凭?郭翔 龐雄斌 劉海 涂建東

隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)于追求生活層次的精神娛樂(lè)需求豐富，城市“陽(yáng)臺(tái)農(nóng)業(yè)”逐漸受到人們的追捧，家庭種植不僅能體驗(yàn)到“自己種菜”的樂(lè)趣和成就感，還能獲得新鮮健康的有機(jī)蔬菜產(chǎn)品，同時(shí)能夠利用獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)凈化空氣，增加城市經(jīng)濟(jì)效益，因此家庭陽(yáng)臺(tái)園藝產(chǎn)業(yè)擁有廣闊的商業(yè)及應(yīng)用前景。

陽(yáng)臺(tái)農(nóng)業(yè)是指居民利用室內(nèi)、陽(yáng)臺(tái)、庭院、屋頂?shù)瓤臻g，進(jìn)行家庭園藝植物栽培或裝飾的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家在陽(yáng)臺(tái)、樓頂進(jìn)行農(nóng)業(yè)種植已經(jīng)非常成熟，園藝種植已成為廣大成年人最受歡迎的閑暇運(yùn)動(dòng)之一，據(jù)美國(guó)《有機(jī)園藝》雜志報(bào)道，美國(guó)有7 800萬(wàn)人（高于成年人口的40%）熱衷于從事園藝種植活動(dòng)，瑞典有65%的成年人利用部分閑暇時(shí)間從事園藝活動(dòng)，“陽(yáng)臺(tái)上的果園”已成為一種潮流。

為了實(shí)現(xiàn)把陽(yáng)臺(tái)變成豐產(chǎn)的菜園，且滿足陽(yáng)臺(tái)景觀化、情趣化的生態(tài)美觀效果，根據(jù)陽(yáng)臺(tái)空間布局，合理設(shè)計(jì)蔬菜栽培裝置變得尤為重要，陽(yáng)臺(tái)裝備產(chǎn)品悄然興起，武漢市農(nóng)科院農(nóng)機(jī)化所設(shè)計(jì)了以下幾種新型的陽(yáng)臺(tái)蔬菜栽培裝置。

1 陽(yáng)臺(tái)立體水培裝置

圖1 陽(yáng)臺(tái)立體水培裝置

圖2 水培裝置實(shí)物圖

水培是一種新型植物無(wú)土栽培方式，又名營(yíng)養(yǎng)液培，其核心是將植物根莖固定于定植盒內(nèi)并使根系自然長(zhǎng)入植物營(yíng)養(yǎng)液中，通過(guò)營(yíng)養(yǎng)液代替自然土壤向植物體提供水分、養(yǎng)分、溫度等生長(zhǎng)因子，使植物能夠正常生長(zhǎng)并完成其整個(gè)生命周期。

圖1所示的陽(yáng)臺(tái)立體水培裝置，占用空間小，可方便移動(dòng)，主要用于作物水培，其定時(shí)循環(huán)液體功能有效降低補(bǔ)水勞動(dòng)強(qiáng)度，每層種植盒雙排設(shè)計(jì)增加了種植密度，提高了生產(chǎn)效率，工作原理為：首先在底部?jī)?chǔ)水箱中注入足夠的自來(lái)水，并加入適量營(yíng)養(yǎng)液混勻，保證充足的養(yǎng)分供應(yīng)，同時(shí)適時(shí)補(bǔ)充液體以抵消水分自然蒸發(fā)損失。循環(huán)水在定時(shí)器的作用下通過(guò)水泵輸送至最頂層種植盒，當(dāng)種植盒內(nèi)液位高于一定值時(shí)，則通過(guò)側(cè)邊的管道流入下一層種植盒中，最底層種植盒中多余的水分則匯入儲(chǔ)水箱中，實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)液的循環(huán)。

2 陽(yáng)臺(tái)背景墻

圖3 陽(yáng)臺(tái)背景墻

圖4 陽(yáng)臺(tái)背景墻實(shí)物圖

圖5 輕便型陽(yáng)臺(tái)背景墻

圖6 輕便型陽(yáng)臺(tái)背景墻實(shí)物圖

基質(zhì)栽培是用固體基質(zhì)（介質(zhì)）固定植物根系，并通過(guò)基質(zhì)吸收營(yíng)養(yǎng)液和氧的一種無(wú)土栽培方式。常用的無(wú)機(jī)基質(zhì)有蛭石、珍珠巖、巖棉、沙、聚氨酯等，有機(jī)基質(zhì)有泥炭、稻殼炭、樹皮等。

陽(yáng)臺(tái)背景墻是一種裝點(diǎn)別致家居的設(shè)備，用于賓館大堂、酒店餐廳、公園一角、家庭陽(yáng)臺(tái)的創(chuàng)意美化裝飾，圖3中陽(yáng)臺(tái)背景墻主體種植部分為木制種植箱和垂直槽式水培架，木制種植箱主要用于基質(zhì)栽培，適用于種植速生葉菜如小白菜、菠菜、油麥菜、薯尖、茼蒿、韭菜、空心菜、生菜、白菜、紫背天葵等，還可根據(jù)個(gè)人喜好選種一些特菜或者花卉。在種植箱前特制一排休息座椅，以供人們休息娛樂(lè)，增添時(shí)尚元素。垂直槽式水培架通過(guò)循環(huán)水培實(shí)現(xiàn)作物生產(chǎn)，其工作原理與圖1所示的陽(yáng)臺(tái)立體水培裝置相似。

圖5中的輕便型陽(yáng)臺(tái)背景墻，將圖3中的木制種植箱與休息座椅整體置換成木制整理柜，可作為存儲(chǔ)容器使用，主要是為了家庭中人們對(duì)于收納容器的需求，避免了種植工具隨意擺放，極易丟失的弊端，木制整理柜頂部可隨意擺放小盆栽及一些創(chuàng)意擺件。其種植區(qū)域主要為垂直槽式水培架，圖3與圖5中的垂直槽式水培架可根據(jù)用戶的喜好，設(shè)計(jì)為基質(zhì)栽培架。

3 陽(yáng)臺(tái)立體菜園

圖7 陽(yáng)臺(tái)立體菜園圖

圖8 陽(yáng)臺(tái)立體菜園實(shí)物圖

陽(yáng)臺(tái)立體菜園主要用于空間開闊的樓頂、庭院、花園景區(qū)等，既具有觀賞價(jià)值，又不失為休息娛樂(lè)的場(chǎng)所。種植區(qū)域?yàn)槟局品N植箱，為基質(zhì)栽培，適宜的作物：除一些速生葉菜外，還可栽培爬藤植物，沿立桿纏繞生長(zhǎng)，打造空中花園的效果。

4 陽(yáng)臺(tái)雙面種植架

圖9 陽(yáng)臺(tái)雙面種植架

圖10 陽(yáng)臺(tái)雙面種植架實(shí)物圖

陽(yáng)臺(tái)雙面種植架前后兩傾斜面呈“八”字開，種植盒設(shè)置在支架前后兩傾斜面的外側(cè)，種植盒內(nèi)可裝入有機(jī)基質(zhì)用于蔬菜作物種植。每個(gè)種植盒內(nèi)都設(shè)置有微灌滴箭，灌溉水通過(guò)管道與微灌滴箭連接，并通過(guò)定時(shí)灌溉器實(shí)現(xiàn)作物適時(shí)澆水，若上層種植盒內(nèi)澆水過(guò)多時(shí)，也可以通過(guò)種植盒外側(cè)的液孔流入下層種植盒種，實(shí)現(xiàn)適量澆水。

該種植架占用空間小，陽(yáng)臺(tái)光熱資源的利用率高，即使一段時(shí)間無(wú)人在家時(shí)，蔬菜作物也能實(shí)現(xiàn)及時(shí)澆水，目前，裝置已授權(quán)實(shí)用新型專利“一種陽(yáng)臺(tái)蔬菜種植設(shè)備”，專利號(hào)：ZL201420820911.4。

以上幾種裝置的整體尺寸與種植方式匯總?cè)缦卤?所示，幾種裝置在分析了家庭陽(yáng)臺(tái)面積及采光性的基礎(chǔ)上，產(chǎn)品設(shè)計(jì)節(jié)省空間，便于操作，具有視覺美感，并從用戶的角度考慮，在部分產(chǎn)品上增加了智能補(bǔ)水、精準(zhǔn)滴灌等功能，同時(shí)在營(yíng)銷理念上突出服務(wù)與體驗(yàn)，在銷售種植裝備時(shí)注重種植基質(zhì)和花苗菜苗的配套，以及后期的溝通反饋，引起人們的濃厚興趣。

表1 幾種陽(yáng)臺(tái)栽培裝置屬性匯總單位:m

2016-07-11）