王世荣研究员宁夏农科院
2017年12月7日
智能控制在阳台种植中的应用
一、阳台种植是一种新时尚
二、阳台种菜种花的主要形式
三、管道式蔬菜栽培器的特点及前途
四、水培蔬菜是无公害蔬菜
五、水培营养液
六、水培蔬菜的管理
七、植物营养液配方
八、智能化管理
一、阳台种植是一种新时尚
目前人们追求环保、绿色、天然、低碳已经成为当今的一种时尚，随着生活水平和生活质量的不断提高，人们在追求物质享受的同时，也要求有更高的精神享受。家居布置不再满足于那种简单的居室风格，而是更加渴望家里能拥有新鲜和绿色。
一直以来，人们都十分的重视居家环境，种类繁多的绿植种植更是受到青睐，不仅能美化空间，更是能带来清新生活。但毕竟人人都不是专业小花匠，所以“养不活、养不美”情况一直存在。而近年来，“智能化”与“懒汉型”产品及技术已不断开发应用到花卉产业中，智能化养护已成为家庭种植的趋势。
旭台上，管道种植方便自动化管理，管道式蔬菜栽培器具有结构简单，维护方便等优点。依靠这套系统种植的蔬菜，两三天就可以采摘一次。除蔬菜以外，阳台果树栽培、花卉栽培也都有很大的价值。但是由于种种原因，近年来，阳台农业发展不尽如人意，推广数量和效益还不理想，产业化链条还没有全面形成。所有这些都需要有关部门和企业更新观念，从满足市民需求的实际出发，让更多的市民阳台上出现绿油油的小菜园、小果园。
二、阳台种菜种花的主要形式
阳台种菜种花，需要大家会利用阳台的有限空间，来种植一些自己吃的蔬菜瓜果及花卉，那么就少不了一些家庭阳台菜园装置来辅助了，目前家庭阳台菜园装置主要有花盆式、梯架式和立柱式这几种，每个人可以根据自己的实际情况来进行搭配使用或者单独使用。阳台装置为我们撑起了一片绿色，不仅可以收获到硕果累累的果实，还可以欣赏到绿色美景。
阳台种菜种花的主要形式之一：花盆式：
1、配套种植容器，简单、实用而且不失时尚，它是绿色环保的代表作，符合当今低碳环保生活理念
2、保温透气，保肥保水，安全、环保，富含蔬菜生长所需营养。
3、配套各种蔬果种子，满足客户不同需求。
4、材质选用优质原料，经久耐用。
5、设计人性化，种植面积适中，适合家庭阳台、天台、屋顶及别墅花园使用。
6、使用简单方便，可以自行灵活搭配和组合。
7、绿化、降温、净化空气，为居室增添光彩和活力。阳台种菜种花的主要形式之二：梯架式：
梯架式家庭阳台蔬菜种植装置占地0.6平方米，由营养液贮存箱、潜水泵、微电子控制器、种植槽等部分组成。该装置通过采用微电子控制器、潜水泵和密闭的体系，实现了营养液定时自动循环，具有操作简单、绿色环保、美观大方的优点，能够满足城市居民在阳台、庭院、楼顶种植蔬菜的要求，为广大市民体验农耕、美化室内环境提供了良好的平台。
阳台种菜种花的主要形式之三：立柱式：
1、节省空间；
2、美观大方的栽培盆，结实耐用，还可自由组合搭配
3、安全、省电、环保；
4、采用进口有机生态栽培基质和无土栽培专用有机营养液，提供作物生长所需的所有营养物质，保证作物长势良好，让您收获绿色、无污染的有机蔬菜
5、自动浇灌,高低水位报警。
6、底部配装万向轮，可任意移动，保证每个方向的作物都能得到阳光的照射，促使作物健康的生长。
7、本机轻巧方便、洁净且易于管理，是繁忙的都市人种菜栽花的最佳选择。
以上，是我为大家简单的介绍的三种常见的阳台种菜菜园的装置，大家可以根据自己阳台的实际情况来选择适合自己的。
三、管道式蔬菜栽培器的特点及前途
管道式蔬菜栽培器，实现了阳台蔬菜种植的现代化、精准化、简单化。商家提供上门安装、蔬菜种苗和营养液，用户每天只需定点打开水泵浇点水就可以，然后隔几天再添加一些营养液，特别省事。它虽然占地面积只有0.7平方米，但每台蔬菜装置上每月蔬菜产量可以达到几十斤；而每月的水费、电费加上种苗、营养液费用不超过十几元，另外几乎隔两三天就可以采摘一次。
前途
管道式水培种植架以其新颖的造型、浅显易懂的结构以及易于动手安装的优点，常常是家庭种植涉入水培领域的一个首选种植机器。
管道式水培一般由开有种植孔的PVC管道、潜水泵、营养液、回收槽和串联管道等几个部分组成。
管道式水培机一般采用75mm到110mm管径的塑料管，而种植孔的大小一般在25-30mm之间。小管径的特点是管道和配件便宜。大管径管道和配件贵，却有更大的内部空间，根系的空间大作物长得更好，根须不会堵塞管道造成流动受阻。
一般的原则是：小棵叶菜75mm，大株叶菜90mm，番茄等茄果类110mm。孔与孔之间的距离一般在10厘米到20厘米，喜欢吃嫩苗的朋友可选择10厘米，喜欢让菜长大的选15-20厘米。如果是种植番茄或其它果菜类那个孔与孔的距离就更大了。
种植孔太小的话，等到作物成熟期时，因根系太庞大会很难将根系拔出；
种植孔太大的话会带来两个问题：
第一，需要再增加定植篮和固定的基质等不必要的配件，这样会增加设备的投入，
第二，由于孔是开在管道的圆周上，圆孔的一部分开口离管道底部的高度降低，在日常操作中常常出现从种植孔漏液的情况。
管道内营养液液面的高度也很关键。液面太高，整个作物根系全部泡在营养液里面，容易造成作物根系缺氧，液面高还很容易造成营养液从种植孔漏出。液面太低，则作物幼苗的根系不能全部浸泡在营养液中，很容易损伤根系进而伤害到作物幼苗。一般保持营养液页面距离种植孔1-2厘米为佳。
那么，管道式水培设备的循环水泵采用多大规格的比较合适呢？实践证明，我们一般采用的潜水泵，只要其扬程（即潜水泵将液体能够泵到的高度）能够达到管道式栽培架的最高层即可，不需要考虑潜水泵的流量多大。因为在管道里，营养液只要产生流动即可达到种植需要的条件。管道式水培设备的优缺点在哪里呢？
其优点是，式样美观，原理直观，结构明了，部件来源易得，加工方便；在使用中，营养液的循环可以根据需要采取不停循环流动和间隙式循环流动等模式，易于掌控。营养液在回收过程中通过营养液的自由落下与储水槽中的营养液撞击和搅动产生更多的溶氧，利于作物的正常生长。
其缺点是，性价比不高，花几百甚至近千元做的或者买的一台种植机也就能够种30-60棵蔬菜.辛辛苦苦种了一个月也就收获了够吃两到三餐的份量。还有一个致命的缺点，就是，一旦营养液受到病菌的污染，因为管道水培机的结构复杂，管道内和弯头接管处无法清理，灭菌杀毒成了一个大问题。前一茬一旦感染病菌则对后一茬就是灭顶之灾。
另外，管道式水培设备一般用来种植叶菜类蔬菜，很少用于种植果菜类蔬菜。
这是因为，作物的根系在管道式水培机管内的生长容易导致水流受阻，流动不畅的话就容易造成缺氧沤根，导致根系腐烂发臭。
叶菜类蔬菜因为生长周期短，在收获的时候，其根系还没有庞大到堵塞管道，所以，影响不大。而果菜类蔬菜的生长周期较长，而且到后期开花结果，需要更多的养分、氧气。这个时候，需要庞大的根系来吸收更多的养分和氧气，管道式水培设备的弊端就出现了。往往到果菜类蔬菜生长的后期，作物根系把管道内流动的营养液全部堵死，细菌由此滋生，就腐败发臭导致植株死亡。
所以，管道式水培一般都被用来做菜友们的入门级设备，用以了解水培的原理和操作。
除了菜友们采用以外，管道式栽培更多的是用在观光农业和旅游景点，供游客们观赏，真正用于规模农业种植的管道式水培很罕见。
四、水培蔬菜是无公害蔬菜 从狭义上讲，无公害蔬菜是指没有受到有害物质污染的蔬菜，也就是说在蔬菜产品中不含有某些规定不准含有的有毒物质，而对有些不可避免的有害物质则要求控制在允许的范围之内。
从广义上讲，无公害蔬菜应该是集安全、优质、营养为一体的蔬菜总称。
安全：主要指蔬菜不含对人体有毒、有害的物质，或将其控制在安全标准以下，保证不对人体健康产生危害。
优质：主要指蔬菜的商品品质好，外形整齐，发育正常，成熟良好，质地口味俱佳，新鲜无病虫。
营养：主要指蔬菜的营养品质好，膳食纤维、维生素和矿物元素含量高。
水培蔬菜的特点：
1、根系以乳白色毛细根为主，用以吸收水分和营养；
2、根系适应水生环境，外围有部分气生根，用以吸收氧气；
3、生长周期短，上市早。
五、水培营养液营养液配制是水培蔬菜正常生长的核心技术。同时也是无土栽培的基础和关键。根据植物生长对养分的需求，把一定量的肥料按适宜的比例溶解于水配制而成的溶液称为营养液。水培的成功与否在很大程度上取决于营养液配方、浓度、各种营养元素的比例、酸碱度、液温是否合适，以及植物生长过程中的营养液管理是否能满足各个不同生长阶段的要求。
营养液使用一段时间后应适时更换。因为营养液在使用过程中会逐渐积累过多的有碍于植物生长的物质，营养不均衡，病菌大量繁殖，致使根系生长受阻，甚至导致植株死亡。一般对生长周期较短的蔬菜来说，每茬更换一次营养液。果菜类，每1-2个月更换一次营养液。
六、水培蔬菜的管理
1、阳台种菜浇水有的人以为天天早上浇水，对植株较好，其实这样使植物的根部被水泡着，容易烂根，浇水应2-3天一次，浇水到有水渗出为止。
2、阳台种菜施肥一般来说，进入观赏期也差不多是观赏蔬菜的商品生长期了，无论是观果类还是观叶类，需肥量较大。很多家庭或办公室都有肥料，将香烟熄烧后的灰垢用来追肥，长效、安全。烟灰实质就是草木灰，对观果类效果最佳，使果挂得持久。
3、通风换气大多数的办公室，白天都是冷气开放，晚上又是门窗关闭，如果观赏植物长期都在这样的环境下，对生长有较大的影响，观果类还可能引起落果，最好的方法就是下班后移到室外，如有条件放在露台更佳，家庭观赏的，晚上睡前放在阳台，白天再放回室内
以管道式水培蔬菜生产设备为例。生产管理主要是对营养液供液时间和供液次数的调节。营养液的供液时间和供液次数主要依据栽培形式、蔬菜生长状态、环境条件而定。在栽培过程中应适时供液，保证充足的养分供应。供液时间一般选择在白天，夜间不供液或少供液。晴天供液次数多些，阴雨天少供液；气温高光照强时多些，反之少些。通常情况下，每天供液2-4次，每次把握在30分钟即可。这一点可以用时间控制器进行适时调节。
七、植物营养液配方
一般分为两种，这两种水培植物营养液配方是被广泛应用的配方，是世界最闻名的莫拉德营养液配方，分别为如下两种。
A液：硝酸钙125克、硫酸亚铁12克。以上加入到1公斤水中。
B液：硫酸镁37克；磷酸二氢铵28克；硝酸钾41克；硼酸0.6克；硫酸锰0.4克；硫酸铜0.004克。
使用营养液时，先取A罐母液10毫升溶于1公斤水中，再在此1公斤水中加入B罐母液，即可使用。
简易营养液的配制：可能有花友看到这么多的数字以及肥料的种类就已经晕乎乎的了，别急，网友们还给提供了自己的经验，不妨一试。
高效花肥法： 在花市买一包高效花肥，加水澄清，然后把它倒入大瓶子中即可。注意不要在水培中倒太多，每次给植物加几滴就可以了。
复合肥配制法：每次给水培植物换水的时候，可以往水里加入4、5粒复合肥，效果不错当然具体的使用量还是要依据植物的大小，花盆的大小而定。一定要记住，配制营养液的时候不要用金属容器，可以使用玻璃、陶瓷等器皿。
八、智能化管理
智能化管理，有很高级的，如：在单片机、传感器的基础上，依靠移动互联网取得了网上植物数据库的强大支撑，能够对各种植物做到“对症下药”和实时控制，同时利用App实现用户与植物的密切互动。目前，国内外相关产品至少有30余种，根据互动程度大体可分为自动监测类和全自动种植类。虽然它们都是通过App与用户建立联系，但是服务方式各有不同，实现的目标也不尽相同。
如国内海尔推出的“菜多多”智能家庭阳台种植机、加拿大Grobo等产品，它们无需人工干预就能使人们通过App密切关注植物生长状态，欣赏植物生长全过程。该类产品目前种植的植物种类及大小受到限制，倾向于家庭蔬菜种植，给消费者提供少量安全绿色的无公害蔬菜，满足消费者日益提高的高端生活品质要求。
也有普通的智能管理，正是我们老百姓要的智能控制，能代替人工进行一部分劳动，不要太复杂。
普通的智能控制，如：定时加营养液控制营养液温度检测营养液浓度
成本要低，中低档：几十元-几百元高档：几千元
适应人群：
1、中老年人，退休的，打发时间的人
2、想让环境上档次的地方
会议室、展室、婚房等。
总之：目前智能种植技术比较成熟，但用起来还有很多问题，要从较简单的产品入手，加快普及推广力度，做好产品售后服务工作；同时，实现智能硬件模块化生产、组合化应用，提高产品的个性化、差异化，使消费者能够按需购买、搭配使用，如用户可在花盆上按照个人需要实现不同功能的组合，既满足一部分人傻瓜式的种植需求，也照顾到了部分消费者想体验参与种植的乐趣。此外，需要注重配套组合盆栽与家居一体化设计，以满足消费者的审美追求，适应不同家庭家装风格的装饰要求。