胡迎娣 徐正陽 葉夢如
扦插也稱插條,是培育植物常用的一種繁殖方法,屬于無性生殖,扦插可以剪取植物的莖、葉、根、芽等插入土中、沙中,或浸泡在水中,等到生根后即可栽種,使之成為獨立的新植株。不同的植物在扦插時對條件有不同需求,了解并順應(yīng)它們的需求,才能獲得更高的繁殖成功率。
沭陽是聞名遐爾的花木之鄉(xiāng),花木業(yè)為人們帶來了經(jīng)濟(jì)效益,但由于缺乏科學(xué)的種植、扦插和澆灌經(jīng)驗,苗木的扦插率、成活率較低。
通過對花木種植人員、自養(yǎng)花木者、農(nóng)藝專業(yè)種植人員、校內(nèi)花木養(yǎng)護(hù)者進(jìn)行問卷調(diào)查,我們發(fā)現(xiàn),很多人對扦插方法并不熟悉,經(jīng)常會出現(xiàn)扦插不到位、扦插過深、過度澆水等問題,不利于扦插花木的生長。
鑒于以上情況,我們想設(shè)計一種能促進(jìn)扦插花木快速生長的裝置。
一、結(jié)構(gòu)設(shè)計
促進(jìn)扦插花木快速生長的裝置包括孵化袋、澆水裝置、排水孔、進(jìn)水管、電磁閥、控制器等,裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示。
二、設(shè)計原理
該裝置基于智能控制和傳感技術(shù),通過控制裝置、干濕度傳感器、光照傳感器、顯示器等完美結(jié)合,實現(xiàn)智能補(bǔ)充水分。
當(dāng)土壤含水量不足時,控制器傳輸指令,此時電路接通,水泵開始輸送液體(水、營養(yǎng)液等)。塑料軟管將水灌入扦插裝置,顯示器顯示當(dāng)前的濕度、光照強(qiáng)度,為人們提供一定的參考。當(dāng)含水量達(dá)到一定的數(shù)值時,電路斷開,水泵停止工作。
三、制作過程
1.裝置拼裝
我們對主編程板、水泵、舵機(jī)、干濕度傳感器、光照傳感器、顯示器、蜂鳴器等進(jìn)行拼裝。在拼裝干濕度傳感器時,水泵突然停止工作,是哪里出現(xiàn)了問題?我們測試多次都沒有找到原因。這時,指導(dǎo)老師告訴我們,可能是供電裝置和水泵的連接線出了問題,導(dǎo)致供水系統(tǒng)無法工作。我們用杜邦電線再次連接供電裝置與水泵,水泵立即發(fā)出“嗡嗡”聲,我們開心極了。按照“由主到次”的原則和“一一對應(yīng)”的策略,我們很快就將裝置組裝完成。
接著又對裝置進(jìn)行防水、防霉等處理,并用防水涂膠和顏料混合對外觀進(jìn)行裝飾。
2.裝置調(diào)試和測試
我們對裝置進(jìn)行了前期、中期、終期3次測試。
在前期測試的過程中,我們發(fā)現(xiàn)一些電子元器件的線路連接不當(dāng)、供電裝置安裝不合理導(dǎo)致供電不穩(wěn)等問題,我們及時解決了這些問題,中期、終期的測試基本達(dá)到了預(yù)期的效果。
之后,我們在不同的光照、濕度等條件下進(jìn)行了數(shù)千次的測試,測試結(jié)果基本穩(wěn)定。
四、創(chuàng)新點
1.針對傳統(tǒng)扦插花木直立桿式扦插、低成活率、容易折斷、水分消耗快等問題,提出了解決方案。
2.將吸水性強(qiáng)的防護(hù)孵化袋植入其中,通過控制水閥裝置和干濕度傳感裝置合理調(diào)節(jié),實現(xiàn)了智能調(diào)節(jié)功能,及時為扦插花木補(bǔ)充水分和營養(yǎng),提高了扦插花木的成活率。(指導(dǎo)老師:張令臣 ?馮冰清 ?崔 劍)
專家點評
胡迎娣、徐正陽、葉夢如同學(xué)的促進(jìn)扦插花木快速生長的裝置,讓人為之一振。該裝置看似是老題新做的項目,但它所顯示出的積極意義、所突破的技術(shù)難點和所達(dá)到的實用性效果,都令人佩服。
黨的十八大以來,習(xí)近平總書記多次強(qiáng)調(diào)“綠水青山就是金山銀山”,今年3月15日,習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào):“要把碳達(dá)峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局, ……如期實現(xiàn)2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和的目標(biāo)。”要實現(xiàn)這一目標(biāo),有兩大主要途徑:一是工業(yè)和能源領(lǐng)域提高能效、降低能耗,減少二氧化碳排放,即減排;二是保護(hù)修復(fù)森林、草原、濕地等,增加對二氧化碳的吸收,即固碳。
有專家曾形象地描述森林固碳過程,“就像銀行存儲現(xiàn)金一樣,森林可以通過植物光合作用存儲二氧化碳?!痹撗b置也能為“碳達(dá)峰、碳中和”和美化環(huán)境貢獻(xiàn)力量,多棒啊!
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2021年11期