促进扦插花木快速生长的装置

◆江苏省沭阳县建陵高级中学 胡迎娣 徐正阳 叶梦如

扦插也称插条，是培育植物常用的一种繁殖方法，属于无性生殖，扦插可以剪取植物的茎、叶、根、芽等插入土中、沙中，或浸泡在水中，等到生根后即可栽种，使之成为独立的新植株。不同的植物在扦插时对条件有不同需求，了解并顺应它们的需求，才能获得更高的繁殖成功率。

沭阳是闻名遐尔的花木之乡，花木业为人们带来了经济效益，但由于缺乏科学的种植、扦插和浇灌经验，苗木的扦插率、成活率较低。

通过对花木种植人员、自养花木者、农艺专业种植人员、校内花木养护者进行问卷调查，我们发现，很多人对扦插方法并不熟悉，经常会出现扦插不到位、扦插过深、过度浇水等问题，不利于扦插花木的生长。

鉴于以上情况，我们想设计一种能促进扦插花木快速生长的装置。

一、结构设计

促进扦插花木快速生长的装置包括孵化袋、浇水装置、排水孔、进水管、电磁阀、控制器等，装置结构如图1所示。

图1 装置结构图

二、设计原理

该装置基于智能控制和传感技术，通过控制装置、干湿度传感器、光照传感器、显示器等完美结合，实现智能补充水分。

当土壤含水量不足时，控制器传输指令，此时电路接通，水泵开始输送液体（水、营养液等）。塑料软管将水灌入扦插装置，显示器显示当前的湿度、光照强度，为人们提供一定的参考。当含水量达到一定的数值时，电路断开，水泵停止工作。

三、制作过程

1.装置拼装

我们对主编程板、水泵、舵机、干湿度传感器、光照传感器、显示器、蜂鸣器等进行拼装。在拼装干湿度传感器时，水泵突然停止工作，是哪里出现了问题？我们测试多次都没有找到原因。这时，指导老师告诉我们，可能是供电装置和水泵的连接线出了问题，导致供水系统无法工作。我们用杜邦电线再次连接供电装置与水泵，水泵立即发出“嗡嗡”声，我们开心极了。按照“由主到次”的原则和“一一对应”的策略，我们很快就将装置组装完成。

接着又对装置进行防水、防霉等处理，并用防水涂胶和颜料混合对外观进行装饰。

2.装置调试和测试

我们对装置进行了前期、中期、终期3次测试。

图2 拼接装置

在前期测试的过程中，我们发现一些电子元器件的线路连接不当、供电装置安装不合理导致供电不稳等问题，我们及时解决了这些问题，中期、终期的测试基本达到了预期的效果。

之后，我们在不同的光照、湿度等条件下进行了数千次的测试，测试结果基本稳定。

图3 实验测试与记录

四、创新点

1.针对传统扦插花木直立杆式扦插、低成活率、容易折断、水分消耗快等问题，提出了解决方案。

2.将吸水性强的防护孵化袋植入其中，通过控制水阀装置和干湿度传感装置合理调节，实现了智能调节功能，及时为扦插花木补充水分和营养，提高了扦插花木的成活率。（指导老师：张令臣 冯冰清 崔 剑）

专家点评

胡迎娣、徐正阳、叶梦如同学的促进扦插花木快速生长的装置，让人为之一振。该装置看似是老题新做的项目，但它所显示出的积极意义、所突破的技术难点和所达到的实用性效果，都令人佩服。

党的十八大以来，习近平总书记多次强调“绿水青山就是金山银山”，今年3月15日，习近平总书记强调：“要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局， ……如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。”要实现这一目标，有两大主要途径：一是工业和能源领域提高能效、降低能耗，减少二氧化碳排放，即减排；二是保护修复森林、草原、湿地等，增加对二氧化碳的吸收，即固碳。

有专家曾形象地描述森林固碳过程，“就像银行存储现金一样，森林可以通过植物光合作用存储二氧化碳。”该装置也能为“碳达峰、碳中和”和美化环境贡献力量，多棒啊！