促進扦插花木快速生長的裝置

◆江蘇省沭陽縣建陵高級中學 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，花木業為人們帶來了經濟效益，但由于缺乏科學的種植、扦插和澆灌經驗，苗木的扦插率、成活率較低。

通過對花木種植人員、自養花木者、農藝專業種植人員、校內花木養護者進行問卷調查，我們發現，很多人對扦插方法并不熟悉，經常會出現扦插不到位、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，我們想設計一種能促進扦插花木快速生長的裝置。

一、結構設計

促進扦插花木快速生長的裝置包括孵化袋、澆水裝置、排水孔、進水管、電磁閥、控制器等，裝置結構如圖1所示。

圖1 裝置結構圖

二、設計原理

該裝置基于智能控制和傳感技術，通過控制裝置、干濕度傳感器、光照傳感器、顯示器等完美結合，實現智能補充水分。

當土壤含水量不足時，控制器傳輸指令，此時電路接通，水泵開始輸送液體（水、營養液等）。塑料軟管將水灌入扦插裝置，顯示器顯示當前的濕度、光照強度，為人們提供一定的參考。當含水量達到一定的數值時，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、干濕度傳感器、光照傳感器、顯示器、蜂鳴器等進行拼裝。在拼裝干濕度傳感器時，水泵突然停止工作，是哪里出現了問題？我們測試多次都沒有找到原因。這時，指導老師告訴我們，可能是供電裝置和水泵的連接線出了問題，導致供水系統無法工作。我們用杜邦電線再次連接供電裝置與水泵，水泵立即發出“嗡嗡”聲，我們開心極了。按照“由主到次”的原則和“一一對應”的策略，我們很快就將裝置組裝完成。

接著又對裝置進行防水、防霉等處理，并用防水涂膠和顏料混合對外觀進行裝飾。

2.裝置調試和測試

我們對裝置進行了前期、中期、終期3次測試。

圖2 拼接裝置

在前期測試的過程中，我們發現一些電子元器件的線路連接不當、供電裝置安裝不合理導致供電不穩等問題，我們及時解決了這些問題，中期、終期的測試基本達到了預期的效果。

之后，我們在不同的光照、濕度等條件下進行了數千次的測試，測試結果基本穩定。

圖3 實驗測試與記錄

四、創新點

1.針對傳統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.將吸水性強的防護孵化袋植入其中，通過控制水閥裝置和干濕度傳感裝置合理調節，實現了智能調節功能，及時為扦插花木補充水分和營養，提高了扦插花木的成活率。（指導老師：張令臣 馮冰清 崔 劍）

專家點評

胡迎娣、徐正陽、葉夢如同學的促進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、所突破的技術難點和所達到的實用性效果，都令人佩服。

黨的十八大以來，習近平總書記多次強調“綠水青山就是金山銀山”，今年3月15日，習近平總書記強調：“要把碳達峰、碳中和納入生態文明建設整體布局， ……如期實現2030年前碳達峰、2060年前碳中和的目標。”要實現這一目標，有兩大主要途徑：一是工業和能源領域提高能效、降低能耗，減少二氧化碳排放，即減排；二是保護修復森林、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，“就像銀行存儲現金一樣，森林可以通過植物光合作用存儲二氧化碳。”該裝置也能為“碳達峰、碳中和”和美化環境貢獻力量，多棒啊！