新型園林花卉培育裝置的研究與開發

王瑋韜 ,劉二冬 ,霍鴻飛

(1.河南省駐馬店農業學校，河南 駐馬店 463000; 2.中南林業科技大學家具與藝術設計學院，長沙 410000)

園林綠化指的是在特定的空間通過一些工程技術和藝術手段將原有的地形進行一定的改建(筑山、疊石、理水)、通過人工種植樹木花草、修繕建筑和設計園路等方式創作而成的美的自然環境和游憩境域[1]。隨著現代化城鎮的不斷發展，園林綠化工程在城市建設中的投入逐步增加。在園林綠化中，花卉是其不可或缺的成分之一，因其具有良好的觀賞性和短期時效性，在節日慶典和日常環境裝飾中發揮著重要作用，人們對園林花卉等綠植的需求也越來越多。現有的花卉培育裝置存在不便于移動，使用控制不方便，功能單一，不夠節能環保，發光組件散熱效果差等問題，無法為花卉培育提供一個良好的環境。研究開發的散熱換氣型花卉培育裝置為園林花卉的培育提供了一個新的思路和方法。

1 園林花卉

園林綠化建設中所使用苗木花卉一般分為草木類花卉和木本類花卉兩個種類。

1.1 草木類花卉

草木類花卉包括有一、二年生花卉、多漿花卉、球根花卉和宿根花卉等，不同品種的花卉生長條件也有所不同[2]。一年生花卉因為耐寒性交叉一般在春季進行播種，在夏秋季節開花之后就會死亡，具體品種主要包括萬壽菊、孔雀草、千日紅、百日草、鳳仙花等；二年生花卉具有比較強的耐寒能力通常在秋季進行播種，主要包括三色堇、金盞菊、石竹、紫羅蘭和美人花等；多漿類花卉可以在比較干旱的環境中成長，植物體內的水分含量較充足，植株的莖肥厚，常見的植物主要包括玉樹、石生花、霸王鞭、十二卷、曇花等；球根花卉根系呈現球狀，屬于多年生草本植物，主要包括水仙、百合、郁金香、風信子、小蒼蘭等；宿根花卉是多年生花卉，生長周期長，常見的植物主要有芍藥、文竹、桔梗、非洲菊等[3]。

1.2 木本類花卉

木本花卉主要指的是花朵、果實等觀賞性較高的木本植物。其中主要包括灌木類、喬木類、藤本類，分為常綠性或落葉性[4]。灌木通常指低矮的樹木，主干在地上部分不明顯且呈生長狀態呈叢狀，如麒麟吐珠，硬枝老鴉嘴，沙漠玫瑰，杜鵑花，萼距花，木槿類，朱槿類植物等，大灌木植株高度大于2 m,2 m以下則為小灌木；喬木通常具有明顯的主干外形與發達的側枝，樹冠具有一定的形態，如雞蛋花，羊蹄甲類，火焰木，藍花楹，美人樹，木棉，臘腸樹，鳳凰木，大花紫薇，白玉蘭等，大喬木植株高度高于18 m,中喬木植株高度為9～18 m,小喬木高度9 m以下。藤本類喬木以落葉藤本最為常見，在地上部分莖蔓以匍匐狀態生長，或攀緣在其它物體上，難以直立生長，代表性藤本類植物有紫藤、爬山虎與葡萄等[5]。

2 園林花卉培育裝置

2.1 園林花卉傳統培育裝置缺陷

傳統的花卉培養裝置不能很好地適應花卉的生長狀態從而對于培養箱的高度進行調節，并且其缺少平土功能，不能便捷對培養基進行鋪平；裝置結構單一，功能較少，只具有放置栽培花卉的功能，不能對花卉進行自動化的澆灌，花卉在陰雨天不能進行光合作用，不能利用自然資源對培養花卉。現有的室內園林花卉培養裝置存在花卉的存活率較低、難以及時調節花卉所需的溫度、結構復雜的缺點。

2.2 本新型培育裝置結構示意圖及技術詳解

圖1 結構示意圖

圖2 發光組件俯視結構示意圖

研究開發的一種散熱換氣型園林用花卉培育裝置，外形為一個大的箱體。箱體的內側上部分別設有上隔板和下隔板，其中上隔板的上側設有錐形結構的太陽能電池板，太陽能電池板的外圈設有多個連接固定于箱體內壁上的支撐桿，通過支撐桿對太陽能電池板進行支撐。太陽能電池板和上隔板之間的中部還設有過濾網筒，上隔板的中部還設有過水孔，雨水通過過濾網筒可對進行過濾后經過水孔流入到上隔板和下隔板之間的空間內儲存；下隔板的下側設有發光組件，發光組件包括一號反光罩、一號LED燈、二號LED燈和二號反光罩。箱體的后側內壁上緊密設有若干一號反光罩，一號反光罩的弧形中間部位設有一號LED燈對花卉進行照明，加速光合作用。箱體的前側內壁上緊密設有若干二號反光罩，二號反光罩的弧形中間部位設有二號LED燈，二號反光罩與一號反光罩為交錯設置，且二號反光罩和一號反光罩與箱體之間的間隙處均設有散熱層，通過散熱層對LED燈進行初步的散熱，最左端的二號反光罩左側設有延伸至箱體外側的進氣管，最右端的一號反光罩的右側設有延伸至箱體外側的出氣管，發光組件的下側還設有透明玻璃，可對發光組件進行防塵，且利于發光組件的散熱，透明玻璃的下側設有水管，水管的下側安裝有若干噴霧管，培育格板，其中培育格板的下側空間內填充有土壤進行花卉的培育，透明玻璃和培育格板之間的空間內與土壤均設有溫濕度傳感器便于進行環境數據監控。箱體的右側還設有與出氣管連接的連通管，連通管的另一端與透明玻璃和培育格板之間的空間連通。箱體的左側還設有輸水管，輸水管的一端與水管連接，輸水管的另一端與上隔板和下隔板之間的空間連通，輸水管上還分別設有電磁閥、流量計和水泵，分別進行流通控制、流量監測和水體輸送。左側壁上于透明玻璃和培育格板之間還開設有排氣孔，通過排氣孔于對透明玻璃和培育格板之間的空間進行換氣。箱體的底部還設有底座，底座的底部外圈設有多個萬向輪，以便于裝置的移動。

2.3 本新型培育裝置優點

本研究開發的園林花卉培育裝置裝備有太陽能電池板可以收集太陽能進行光電轉化，節能環保；太陽能電池板在支撐桿的作用下傾斜固定，便于雨水的收集；雨水通過過濾網筒進行過濾，過濾完成后通過過水孔流入到上隔板和下隔板之間的空間進行儲存，通過溢流管還可進行雨水超量溢出，節省水資源。控制水泵工作、電磁閥開啟，通過水管上的各個噴霧管噴出水體對花卉進行澆灌，通過流量計便于進行流量監測，科學的控制花卉成長所需要的水分；通過若干一號LED燈和二號LED燈可在陰雨天對花卉進行照明，加速光合作用；通過從進氣管通入空氣，氣流經過交錯設置的弧形結構的一號反光罩和二號反光罩進行依次折流，可以提升一號LED燈和二號LED燈的散熱效果，熱氣通過出氣管排出，在一號反光罩和二號反光罩的外側設置散熱層，可以進一步的進行散熱，也可通過控制出氣管上的閥門關閉，連通管上的閥門開啟，通過排氣孔排出透明玻璃和培育格板之間的氣體，達到換氣的目的；通過設置的溫濕度傳感器便于監測花卉培育環境；通過底座和萬向輪配合還利于裝置的靈活移動，可靠性高。

3 結語

“工欲善其事，必先利其器”，新型散熱換氣型培育裝置設置的太陽能板，收集光能資源，節約成本，保護環境；設置日光燈，在陰雨天對花卉進行光照，通過光照，產生二氧化碳，使花卉更好的生長；總而言之，研究開發換氣散熱型花卉培育裝置是一種穩定靈活，使用控制方便，功能多樣的現代化花卉培育裝置，可以為花卉培育提供一個良好的生長環境。