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

幾種新型陽臺蔬菜栽培裝置研究

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，對于追求生活層次的精神娛樂需求豐富，城市“陽臺農(nóng)業(yè)”逐漸受到人們的追捧，家庭種植不僅能體驗到“自己種菜”的樂趣和成就感，還能獲得新鮮健康的有機(jī)蔬菜產(chǎn)品，同時能夠利用獨(dú)特的優(yōu)勢凈化空氣，增加城市經(jīng)濟(jì)效益，因此家庭陽臺園藝產(chǎn)業(yè)擁有廣闊的商業(yè)及應(yīng)用前景。

陽臺農(nóng)業(yè)是指居民利用室內(nèi)、陽臺、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)國家在陽臺、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)動之一，據(jù)美國《有機(jī)園藝》雜志報道，美國有7 800萬人（高于成年人口的40%）熱衷于從事園藝種植活動，瑞典有65%的成年人利用部分閑暇時間從事園藝活動，“陽臺上的果園”已成為一種潮流。

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

1 陽臺立體水培裝置

圖1 陽臺立體水培裝置

圖2 水培裝置實物圖

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

圖1所示的陽臺立體水培裝置，占用空間小，可方便移動，主要用于作物水培，其定時循環(huán)液體功能有效降低補(bǔ)水勞動強(qiáng)度，每層種植盒雙排設(shè)計增加了種植密度，提高了生產(chǎn)效率，工作原理為：首先在底部儲水箱中注入足夠的自來水，并加入適量營養(yǎng)液混勻，保證充足的養(yǎng)分供應(yīng)，同時適時補(bǔ)充液體以抵消水分自然蒸發(fā)損失。循環(huán)水在定時器的作用下通過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，則通過側(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水箱中，實現(xiàn)營養(yǎng)液的循環(huán)。

2 陽臺背景墻

圖3 陽臺背景墻

圖4 陽臺背景墻實物圖

圖5 輕便型陽臺背景墻

圖6 輕便型陽臺背景墻實物圖

基質(zhì)栽培是用固體基質(zhì)（介質(zhì)）固定植物根系，并通過基質(zhì)吸收營養(yǎng)液和氧的一種無土栽培方式。常用的無機(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。

陽臺背景墻是一種裝點別致家居的設(shè)備，用于賓館大堂、酒店餐廳、公園一角、家庭陽臺的創(chuàng)意美化裝飾，圖3中陽臺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，增添時尚元素。垂直槽式水培架通過循環(huán)水培實現(xiàn)作物生產(chǎn)，其工作原理與圖1所示的陽臺立體水培裝置相似。

圖5中的輕便型陽臺背景墻，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，可作為存儲容器使用，主要是為了家庭中人們對于收納容器的需求，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)計為基質(zhì)栽培架。

3 陽臺立體菜園

圖7 陽臺立體菜園圖

圖8 陽臺立體菜園實物圖

陽臺立體菜園主要用于空間開闊的樓頂、庭院、花園景區(qū)等，既具有觀賞價值，又不失為休息娛樂的場所。種植區(qū)域為木制種植箱，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，打造空中花園的效果。

4 陽臺雙面種植架

圖9 陽臺雙面種植架

圖10 陽臺雙面種植架實物圖

陽臺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。每個種植盒內(nèi)都設(shè)置有微灌滴箭，灌溉水通過管道與微灌滴箭連接，并通過定時灌溉器實現(xiàn)作物適時澆水，若上層種植盒內(nèi)澆水過多時，也可以通過種植盒外側(cè)的液孔流入下層種植盒種，實現(xiàn)適量澆水。

該種植架占用空間小，陽臺光熱資源的利用率高，即使一段時間無人在家時，蔬菜作物也能實現(xiàn)及時澆水，目前，裝置已授權(quán)實用新型專利“一種陽臺蔬菜種植設(shè)備”，專利號：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臺面積及采光性的基礎(chǔ)上，產(chǎn)品設(shè)計節(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，同時在營銷理念上突出服務(wù)與體驗，在銷售種植裝備時注重種植基質(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 幾種陽臺栽培裝置屬性匯總單位:m

2016-07-11）