基于園林花卉種植智能管理系統(tǒng)的設(shè)計研究

王新穎

［沈陽市園林科學(xué)研究院（沈陽市環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計研究院），遼寧 沈陽 110016］

0 引言

隨著人們生活水平的提高，人們逐漸開始追求高質(zhì)量的生活品質(zhì)，對園林花卉的需求也慢慢提升。雖然園林花卉的種植規(guī)模越來越大，但缺乏花卉管理系統(tǒng)，花卉管理仍停留在人工觀察和人為控制階段，對花卉的生長信息和環(huán)境參數(shù)無法精確、實(shí)時掌握，且花卉種類多、數(shù)量大，對花卉管理也帶來了很大的難度，急需開發(fā)智能花卉管理系統(tǒng)。

1 花卉種植的作用

（1）在生活和文化中的作用花卉為大自然增添了鮮活的氣息，是美麗與美好的象征，花卉的美主要體現(xiàn)在外表的顏色、形態(tài)以及芳香氣味等多個方面，除了可以提供良好的視覺體驗(yàn)外，還能愉悅精神，使人身心放松。盡管各個國家、各個民族在膚色、語言以及風(fēng)俗等多個方面存在很大差異，但是人們在欣賞花卉上表現(xiàn)出極大的共同點(diǎn)，對于美的追求和享受上有異曲同工之處。一種優(yōu)美的花卉不僅能夠調(diào)節(jié)人們的精神生活，還能使得人們在欣賞美麗花卉的同時放松精神，大大降低人們的疲勞感，充分保障人們的身心健康。對于那些經(jīng)過辛勤勞動而培育出的優(yōu)美花卉，在花朵綻放的那一刻，培育人收獲的喜悅心情是無法比擬的。不論是在國內(nèi)還是國外，人們都將美麗的花卉作為幸福、吉祥與友誼的象征，同時美麗的花卉在喜慶節(jié)日、探望病人以及迎送賓客等重要活動場所都有著非常重要的作用，用優(yōu)美的花卉作為饋贈他人的禮品，成為現(xiàn)階段深受人們歡迎的一種饋贈方式。

（2）在園林綠化中的作用優(yōu)美的花卉是園林綠化、裝飾美化以及香化環(huán)境中的重要材料，將美麗的花卉用來布置花壇、花臺以及花叢等（圖1），展示出的裝飾效果不僅可以為人們提供優(yōu)美的工作和休息空間，也能夠使人們欣賞到優(yōu)美的自然景致。

圖1 盛開的花叢

2 分析園林花卉種植智能管理系統(tǒng)設(shè)計的具體措施

2.1 信號處理模塊設(shè)計

現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中信號處理非常關(guān)鍵，是智能管理系統(tǒng)的核心，系統(tǒng)性能不容忽視。工作期間，利用無線通信網(wǎng)絡(luò)，可增強(qiáng)信息傳輸速率，確保信息及時傳輸，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的作用。通常情況下智能系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集完成后，為了保證效果，會通過A/D 轉(zhuǎn)換模塊完成高效、優(yōu)質(zhì)轉(zhuǎn)化，借助合理渠道將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)階段單片機(jī)可清晰識別的數(shù)據(jù)，之后完成相應(yīng)數(shù)據(jù)分析，同時進(jìn)行計算和處理，提高數(shù)據(jù)利用率。在操作的最后環(huán)節(jié)，需要將輸出優(yōu)化后的綜合類參數(shù)，按照有效途徑將綜合類參數(shù)傳輸至指定單元中，利用數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸?shù)膬?yōu)良特性，對模塊數(shù)據(jù)實(shí)時顯示。應(yīng)用期間，鍵盤模塊既便于用戶實(shí)施精準(zhǔn)的信息查詢，又可以方便在線留言等操作，幫助管理員輸入人性化的管理指令，進(jìn)而升級管理系統(tǒng)，提高管理有效性。

2.2 針對修剪整形問題的應(yīng)對策略

觀賞性是花卉一個非常重要的價值，所以在花卉種植過程中，修剪整形屬于必不可少的環(huán)節(jié)。同時經(jīng)過有效的修剪整形，還能讓花卉的枝條更加飽滿、花朵更加嬌艷，觀賞價值大大提升。所以針對花卉修剪整形，花農(nóng)還需要提高重視度，可以通過曲枝、拉枝、設(shè)立支架、設(shè)立支柱等方式來更好地進(jìn)行花卉修剪，調(diào)節(jié)花卉植株的美觀度，促進(jìn)花卉植株生長發(fā)育。針對于盆栽花卉而言，修剪需要根據(jù)花卉生長的時期來劃分，一般來說，休眠期盆栽花卉的修剪通常在晚秋至翌春發(fā)芽前完成。修剪時，還需要充分結(jié)合花卉的開花習(xí)性來確定。例如針對于山茶花、杜鵑等當(dāng)年生枝條上開花的花卉，可以適當(dāng)?shù)丶舳讨l，促進(jìn)側(cè)枝生長。生長期的花卉修剪主要在春夏秋冬三個季節(jié)，包括剪枝、除黃葉、摘蕾、除芽、摘心等。如不需要大量的修剪，則只需進(jìn)行適當(dāng)整理即可[1]。

2.3 參數(shù)控制模塊設(shè)計

硬件系統(tǒng)設(shè)計中有較多注意事項(xiàng)。除了信號處理和數(shù)據(jù)采集外，還需要對參數(shù)實(shí)施控制?，F(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，執(zhí)行單元作用顯著，主要包括通風(fēng)機(jī)等設(shè)備，同時還要配備加熱器、光線調(diào)節(jié)器等，只有這樣，系統(tǒng)功能才能完備。具體工作中，執(zhí)行單元占據(jù)主導(dǎo)地位，通過無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮自身的功能，接收重要控制參數(shù)（研究發(fā)現(xiàn)，這些參數(shù)全部來自單片機(jī)），并下達(dá)至現(xiàn)場設(shè)備。從而實(shí)現(xiàn)降溫、加熱等操作，同時進(jìn)行除濕、加濕，為花卉營造良好的生長環(huán)境，保證花卉時刻處于最理想、舒適的生長狀態(tài)，借此強(qiáng)化花卉種植管理效果，提高智能管理系統(tǒng)應(yīng)用價值。

2.4 加強(qiáng)園林花卉栽培工作質(zhì)量管理

為優(yōu)化園林花卉栽培與管理工作，相關(guān)部門要加強(qiáng)園林花卉栽培工作質(zhì)量管理，并不斷提升花卉栽培與管理工作質(zhì)量。在花卉栽培管理中土壤直接影響園林花卉成活率，這一重要性使其成為優(yōu)化園林花卉栽培管理工作的重要環(huán)節(jié)。為此，相關(guān)部門首先要檢查土壤周圍環(huán)境；其次，對土壤的酸堿性等指標(biāo)進(jìn)行檢查，并結(jié)合生石灰等多元措施改良土壤，使土壤條件滿足栽培需求。最后，在種植與管理過程中，相關(guān)部門要按照相關(guān)技術(shù)指標(biāo)科學(xué)開展工作，強(qiáng)化質(zhì)量管控，以此保障園林工程質(zhì)量[2]。

2.5 有效控制光照

陽光是花卉進(jìn)行光合作用的必要條件，陽光可以為植物提供適當(dāng)?shù)墓庹?，促進(jìn)花卉產(chǎn)生葉綠素，之后加快花卉的生長發(fā)育。所以工作人員一定要在花卉生長過程中保證其光照，尤其是一些喜光的花卉，務(wù)必要在種植時將其和高大的花卉植株分開種植，這樣才能避免被其他植物遮擋陽光，從而使其獲取充足的光照，進(jìn)而健康生長。而針對那些喜陰的花卉，則要避免其受到強(qiáng)光照射，尤其是在夏季時節(jié)，工作人員要防止這些花卉被強(qiáng)光直射，這樣才能更好地促進(jìn)其平穩(wěn)生長。總而言之，工作人員一定要按照花卉種類、生長特點(diǎn)等，為其打造良好、舒適的光照環(huán)境[3]。

2.6 系統(tǒng)的前臺管理結(jié)構(gòu)組成設(shè)計

在整個系統(tǒng)構(gòu)建中，需要注重前后臺設(shè)計的呼應(yīng)，前臺管理子系統(tǒng)具有重要的框架作用。主要為用戶提供理想的操作界面，增加其可視化的屬性，確保良好的人機(jī)交互性。在具體應(yīng)用期間，可根據(jù)需要實(shí)時查詢和補(bǔ)錄花卉信息。為此，前臺管理結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)由信息查詢模塊、信息顯示模塊、報表生成導(dǎo)出模塊等部分組成。在前臺管理結(jié)構(gòu)運(yùn)作中，管理員應(yīng)當(dāng)可以通過管理員窗口實(shí)施專項(xiàng)操作，進(jìn)入管理員管理界面后，就能憑借自身權(quán)限對系統(tǒng)信息進(jìn)行查詢，在有效措施保障下，將花卉信息實(shí)時展示，也可采取滾動播放形式，掌握花卉的具體信息。與此同時，結(jié)合花卉現(xiàn)實(shí)狀態(tài)，提取花卉的主要信息，進(jìn)行打印和傳輸。在此過程中，應(yīng)當(dāng)合理設(shè)計配套的表格，提高導(dǎo)出信息的參考價值。在設(shè)計中，考慮到花卉數(shù)據(jù)內(nèi)容十分豐富，主要包括花卉標(biāo)號等，在數(shù)據(jù)表中，需要增設(shè)屬名、種名、主要功能等內(nèi)容，同時登記產(chǎn)地及生態(tài)特征。這樣，可以多角度為用戶提供花卉信息，在花卉數(shù)據(jù)表輔助下，用戶對花卉知識的理解和認(rèn)識水平將會提升，同時方便管理員維護(hù)，將更新和管理推向新的高度[4]。

2.7 針對施肥問題的對策

想要更好地保證花卉植株生長，制定合理的施肥方案是非常重要的。施肥是保證植物營養(yǎng)元素充足的重要手段，所以針對施肥問題，花農(nóng)需要根據(jù)不同的花卉種類、生長環(huán)境、生長階段、季節(jié)環(huán)境、土壤結(jié)構(gòu)等制定合理的施肥方案，從而合理地選擇肥料類型，更好地保證花卉植株?duì)I養(yǎng)元素充足。一般來說，春秋季節(jié)屬于花卉植株生長旺盛的季節(jié)，在這個階段需要及時施肥，保證花卉植株?duì)I養(yǎng)充足。同時，不同的生長周期花卉植株所需的營養(yǎng)元素是不相同的，需要根據(jù)不同生長階段，針對性地選擇相應(yīng)的肥料，并控制好施肥量[5]。

2.8 適時調(diào)換

旨在提升園林景觀整體的新鮮感，花卉養(yǎng)護(hù)管理者要定期調(diào)整花卉和調(diào)換花卉，在育苗栽種過程中一定要恰當(dāng)設(shè)計，要在花卉綻放時將其移植到花壇中和花叢中，等待其花謝之后才能將其徹底移除。另外，花壇花卉的種植時間一般集中在每年的4—10 月，在該時期通常要進(jìn)行大約4～5 次的更換，如此才能有效保證花壇內(nèi)部的整體美感。一些花卉植株十分的分散，這種花卉移植起來甚是吃力，在正式移植前，工作人員要將花卉放在花盆中，等觀賞季節(jié)到來時再將其移植到花壇之中，花盆可以是塑料盆和紙盆，因?yàn)槭褂眠@些材質(zhì)的花盆方便后期移植。需要特別注意的是，在進(jìn)行自然式布置期間所選擇的花卉，其本身一定要有良好的適應(yīng)能力，這樣才能減少工作人員的工作壓力。但是針對規(guī)則式布置時，我們每年都要將其換成全新的花卉，譬如說工作人員要在每年的秋季、春季栽種宿根植株，在此期間要根據(jù)其生長特點(diǎn)，將其分植栽培時間確定在5—6 年和2—3 年[6]。

2.9 科學(xué)控制施肥量

（1）針對生長季節(jié)判斷對于同一種花卉，在不同季節(jié)的施肥量有明顯差異，具體來說，花卉的施肥量應(yīng)該依照生長季節(jié)加以判斷，比如在早春恢復(fù)根系前和秋季落葉休眠之前，都應(yīng)該適當(dāng)添加磷肥；春季花卉抽枝葉期，為讓植株生長更加理想，可以適量施加氮肥，也可酌情添加相應(yīng)的量，控制好具體的時間，避免過早施加，否則會干擾根系對于營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，產(chǎn)生肥分流失的情況。若是相對嬌嫩的根系，一旦使用過量的肥料，會對根系造成嚴(yán)重灼傷，最終影響到后續(xù)的生長。施肥過程中，應(yīng)該選擇適宜的肥料，比如生石灰能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，控制好土壤的酸度；鉀肥能增加花卉植物的抗旱抗寒能力，對光合作用具有強(qiáng)化作用。

（2）針對不同生長階段分析對于不同類型的花卉，應(yīng)該結(jié)合生理平衡原則進(jìn)行細(xì)致的分析，落實(shí)好相應(yīng)的施肥工作?；ɑ茏顬橹匾膬r值便是觀賞性，因此應(yīng)該將氮磷鉀肥適量添加，此外還應(yīng)該控制施加稀土肥料和相應(yīng)的微量元素，根據(jù)花卉的基本生長發(fā)育需求加以操作。不同生長階段會涉及不同的營養(yǎng)元素，尤其是在幼苗期，必須要緊跟施肥，以此保證花卉的生長更加順利，滿足后續(xù)的生長所需[7]。

2.10 推進(jìn)病蟲害防治工作

比如在月季種植中極易受到褐斑病、白粉病等病害的影響，如果發(fā)現(xiàn)月季染上銹病，則必須要將病芽摘除，對其進(jìn)行深埋。應(yīng)該在理論研究可能發(fā)病前的每半個月噴施百菌凈、粉銹寧等藥物，由此預(yù)防病害侵襲。在種植的過程中，還易出現(xiàn)紅蜘蛛、蚜蟲和天牛等蟲害，需要及時采取應(yīng)對方案。金龜子和大袋蛾能夠影響到月季的嫩梢和葉片，可以適當(dāng)?shù)厥┘有亮蛄讓⑵錃⑺馈Ｑ料x和紅蜘蛛能夠吸食月季的汁液，從而使得月季生長受阻，可以適當(dāng)噴灑樂果及久效磷等進(jìn)行防治。天牛則會對月季造成毀滅性傷害，可以及時捕殺成蟲，將蜜源植物及時清除，阻斷它們的食物來源，從而有效降低危害和影響。

2.11 針對溫度問題的解決策略

除了水分問題之外，想要更好地保證花卉植株生長，控制好溫度也是非常重要的。我國是一個多氣候國家，在不同的地區(qū)、不同的季節(jié)，溫度往往也會不相同，而不同的花卉植株對溫度和氣候的要求也不相同。所以在花卉種植過程中，首先需要了解花卉種類對溫度和氣候的要求，如果在高溫地區(qū)，盡量選擇一些對溫度耐受度高的花卉植株，保證花卉植株的成活率。其次，需要注意調(diào)節(jié)溫度。比如在氣溫比較高的夏季，為了避免高溫影響，可以人為地將植株放到通風(fēng)陰涼處，或者定期給植株澆一些水來幫助葉片降溫。而在一些溫度比較低的冬季，則需要注意給植株保溫，以免溫度過低凍傷植株。

3 結(jié)語

通過研究發(fā)現(xiàn)，在新時代的環(huán)境背景下，園林花卉傳統(tǒng)種植生產(chǎn)管理模式已不再能適應(yīng)現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)展的需要，只有通過智能化升級改造，數(shù)字賦能，才能切實(shí)提高園林花卉種植管理效率，實(shí)現(xiàn)園林花卉生產(chǎn)精細(xì)化管理，提升園林花卉品質(zhì)和花期管理能力，助力全面實(shí)現(xiàn)園林花卉生產(chǎn)智能化時代的早日到來。