摘要：近年來，伴隨著農業蔬菜種植技術逐漸研發，傳統大面積蔬菜種植方式弊端凸顯。在倡導綠色無公害蔬菜栽植的背景下，農業蔬菜種植方式需要進行改革。基于蔬菜模塊化的基質栽培箱種植方式的出現，改變了傳統的蔬菜統一化種植方式，以模塊化、高效化的栽植方式，提升了蔬菜種植效率，易于蔬菜種植管理。但是基質栽培箱的設計結構、尺寸以及材料的應用上都存在著較多問題。為了促進的蔬菜模塊化發展，本文對基質栽培箱的設計進行研究，研究出相應的創新結構，并且分析其在實際蔬菜種植中的應用。

　　關鍵詞：蔬菜模塊化；基質栽培箱；創新設計；應用模式

　　蔬菜機制栽培箱所選用的材料為泡沫、塑料，箱體結構單一，并且對于環境產生污染。為了促進蔬菜模塊化基質栽培箱的廣泛應用，需要研究新型的模塊化基質栽培箱。在實際設計中，需要秉持節約蔬菜種植空間、環保、箱體搬運方便的原則，一方面提升其在實際應用中的效能，另一方面踐行綠色生態種植理念。

　　1無土栽培與基質栽培

　　無土栽培是指在植株栽培過程中不應用天然的土壤，而是利用含有植物生長所需要的營養液，實現植物生長，該種方式能培養出品質優良的作物。基質栽培與無土栽培不同，依然應用天然的土壤，將農業種植與無土栽培方式相互結合。將植物的根系固定在有機、無機基質中，通過滴灌或是細流灌溉的方式，為植物生長提供所需要的營養液。該種植物栽培方式所需要的投資比較少、實際成本比較低、節約肥料、產品質量高[1]。

　　2蔬菜基質栽培發展現狀

　　伴隨著生態環境的惡化，人們越來越意識到環境對于生活、飲食等的重要性。蔬菜種植對于生態環境依賴性較高，一方面是植物生長所需要的水分、土壤肥力、陽光等；另一方面是良好的植物生長環境。在生態環境質量較差的情況下，蔬菜栽植的質量較低。綠色蔬菜種植秉持著無污染、高產量、安全生產的原則，在農業生產中得到了廣泛關注。基于基質栽培方式的出現，改變了大面積蔬菜種植方式，該種方式在蔬菜管理上比較方便，并能夠為蔬菜生長提供所需要的營養。新時期，調整農業生產種植結構，不斷改進蔬菜種植結構，多種利用有機固體廢棄物合成環保型有機栽培基質產生。在工業生產中，篩選、分類這些合成基質的原料來源，并且對其發酵的過程進行整體控制。

　　3現行基質栽培設備缺陷分析

　　調查現行的農場蔬菜基質栽培現狀，發現很多問題，這些問題都是制約著蔬菜栽培發展的重要原因。目前，大部分的農場蔬菜栽培中所選擇的基質都為森林中的腐葉土、蛭石，這些材料都是構成蔬菜栽培的基本材料，這些材料的應用作用在于能夠有效固定植物，并且作為土壤之間的營養銜接環節，為植物的根部輸送充足的營養。采用何種材料作為蔬菜基質的栽培箱這很關鍵。在實際調查中，很多農場中的栽培箱為泡沫，該種材料價格低，但容易被破壞，并且埋沒在土壤中不可降解，對于環境的影響比較嚴重。同時，大部分栽培箱的體積都較大，不利于搬運，不僅浪費材料，還占據了大量空間。另外，栽培基質與過濾物在泡沫箱中混合，不能及時進行清理。蔬菜基質栽培要想提升蔬菜質量，要求栽培箱無論從箱體的結構上，還是從箱體的功能上，都需要滿足蔬菜模塊化栽培的需求。目前，基于蔬菜栽培這樣的情況，還不能滿足蔬菜栽培模塊化的標準[3]。

　　4蔬菜模塊化基質栽培箱創新設計與實際應用

　　傳統大模塊機制栽培箱不能滿足蔬菜模塊化種植，在栽培箱結構、形體設計上存在著不科學的地方。創新蔬菜模塊化機制栽培箱設計，從箱體比例、箱體結構、箱體組裝設計上、箱體尺寸設計上以及箱體顏色設計上進行優化。

　　4.1箱體比例設定

　　蔬菜模塊化基質栽培箱的比例設計，既要滿足蔬菜栽培，還需要具有較好的視覺性，模塊比例設計可以通過設計出突出、凹陷的結構，實現2個模塊之間的組合。從該種栽培箱的三視圖設計上能夠看出來，包含2個2∶1的疊席形和1個1∶1的正方形組成。基于這樣的設計，既能夠節省空間，也能夠模塊與模塊之間的隨意性組合與堆放。同時，這樣的設計也能夠符合培養方面的審美要求，箱體長短、高低設計合理，提升空間利用率。

　　4.2箱體結構

　　箱體結構設計決定著蔬菜的生長，在箱體的尺寸設計完成后，需要進行箱體的實際結構設計，保障結構設計完整，并且滿足植物基質栽培要求。由于該種箱體的外形看似“Z”字母形狀，箱體為不完整的長方體，結構設計需要充分借助該種不規則結構優勢。具體的結構設計中，每個箱體都是1個單獨模塊，其功能不僅完整，還能夠為蔬菜生產提供便利。如在每個結構箱體上都有主箱體、排水孔、進水孔、透氣孔、左右卡槽、上下卡槽。其中進水口能夠為蔬菜生長提供所需要的水分，營養液能夠經過過濾孔進入到基質中。當灌溉水分多余時利用排水孔排水，將箱體的上半部分做鏤空處理，便于植物呼吸。

　　5蔬菜模塊化基質栽培箱設計應用

　　蔬菜模塊化基質栽培箱設計在農業種植中的應用比較廣泛，與傳統的栽培箱設計相比，其具有較強的經濟性和環保性。

　　5.1經濟性應用

　　栽培箱的結構為長方體造型，大部分的結構由簡單的板塊面相互組合而成，箱體上的卡槽設計并不多，不會增加箱體的搬運難度。但簡單的卡槽設計就能夠實現多種箱體之間的組合，使得箱體與箱體之間穩定性結合。并且在箱體與箱體之間相互組合環節中，不需要進行多余支架的支撐，也不需要進行復雜結構的處理，基于這樣的處理有效降低了箱體的制造成本和使用材料，使得箱體的搬運更加便利。同時，在栽培箱體底部設有過濾篩板，該篩板能夠有效防止浪費營養物質，保障了栽培箱內部營養物質的回流。

　　5.2環保性應用

　　綠色農產品是農業生產中的重點項目，該模塊化蔬菜基質栽培箱設計，以其高度的模式化、標準化，將不同高度的植物設定在針對性的生長空間中，并且對于栽培箱自身進行結構調整，能夠保障不同植株充分利用陽光。如在進行栽培箱的拼裝過程中，將對光照依賴性較強的植物放在最外側和最高點，而對光照要求較低的植物，可調整其位置。基于這樣調整栽培箱位置能夠有效彌補大面積土地蔬菜種植環節中，對于自然光照的不可調節缺陷。在位置的設置上，如果是栽植小型植物，如生菜等，可以進行栽植箱的疊放，如果進行頂端需要固定的植物，如豆角、苦瓜等，需要將栽培箱擺成一排。

　　6結論

　　綜上所述，傳統大模塊機制栽培箱不能滿足蔬菜模塊化種植，在栽培箱結構、形體設計上存在著不科學的地方。農場中的栽培材料價格低，埋沒在土壤中不可降解，同時，大部分的栽培箱體積都比較大，不利于搬運，浪費材料。栽培基質與過濾物在泡沫箱中混合，不能及時進行清理。創新蔬菜模塊化機制栽培箱設計，從箱體比例、箱體結構、箱體組裝、箱體尺寸以及箱體顏色設計上進行優化。

　　參考文獻

　　1尚華.蔬菜模塊化基質栽培箱創新設計與應用模式研究[J].包裝工程，2014（12）

　　2宋晨暉.基于SAPAD的無土栽培家庭蔬菜種植系統設計研究[D].廣東工業大學，2015

　　3筵麗萍.無土栽培營養液配液供液控制系統的研究與開發[D].河北工業大學，2002