文湖南師大附中梅溪湖中學(xué)高1503班 匡楚玉

低海拔茶園生態(tài)霧供給系統(tǒng)

文湖南師大附中梅溪湖中學(xué)高1503班 匡楚玉

在大多數(shù)山區(qū)，種植云霧茶已成為當?shù)剞r(nóng)民生存和發(fā)展的一條重要出路?？紤]到傳統(tǒng)的高海拔茶園交通不便、運營成本高，茶農(nóng)們紛紛在山腳下開墾茶園，購買簡單的霧化裝置，力圖營造類高山環(huán)境的云霧效果，提高低海拔茶園的茶葉品質(zhì)。

然而，茶農(nóng)往往僅靠經(jīng)驗判斷人工霧的溫度、濕度和光照強度等生態(tài)環(huán)境指標，使茶葉難以在高仿真的環(huán)境里生長。由于茶葉品質(zhì)偏低、質(zhì)量不穩(wěn)，既影響了茶農(nóng)的經(jīng)濟收入，又無法打造當?shù)卦旗F茶的商業(yè)品牌。

針對上述問題，我構(gòu)建了一種低海拔茶園生態(tài)霧供給系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)種植出的“類高山云霧茶”不僅能增加茶農(nóng)的收益，也能促進當?shù)卦旗F茶業(yè)的健康發(fā)展。

一、現(xiàn)狀分析

針對低海拔地區(qū)的人工云霧茶栽培技術(shù)已有許多研究成果。專家們對這種技術(shù)所涉及的生態(tài)環(huán)境也有不少論述，但對茶農(nóng)在推廣人工云霧茶栽培新技術(shù)方面存在的問題卻缺乏研究?？偟目磥?，現(xiàn)存的問題主要有以下幾點。

1.“經(jīng)驗霧”問題

山區(qū)茶農(nóng)都是憑自身經(jīng)驗操作霧化裝置，究竟該噴多大濃度的霧，噴多長時間，什么時候噴最好等缺乏科學(xué)依據(jù)。

低海拔茶園

實地考察茶葉品質(zhì)

2.“靜態(tài)霧”問題

盡管技術(shù)文獻對人工霧的技術(shù)參數(shù)進行了研究，但這類參數(shù)是“歷史的”和“通用的”，與茶園具體地點、具體時間的實際要求有很大差距。

3.“純水霧”問題

茶農(nóng)們往往認為人工霧不過是水的一種表現(xiàn)形式，它除了能調(diào)節(jié)茶園的溫度和濕度外，幾乎別無他用。事實上，茶葉的品質(zhì)和產(chǎn)量與其吸收的營養(yǎng)關(guān)系很大。

二、基本思路

本創(chuàng)意針對目前低海拔人工云霧茶品質(zhì)不理想的問題，提出了“低海拔茶園生態(tài)霧供給系統(tǒng)”的創(chuàng)意。

“生態(tài)霧”指根據(jù)高山茶生長真實的、動態(tài)環(huán)境參數(shù)規(guī)定的一種“人工霧”。相對目前的“經(jīng)驗霧”“靜態(tài)霧”和“純水霧”而言，是一種“科學(xué)霧”“動態(tài)霧”和“營養(yǎng)霧”。

為了能向茶園提供生態(tài)霧，需要利用現(xiàn)代傳感技術(shù)和計算機編程技術(shù)對高山云霧茶生態(tài)環(huán)境進行動態(tài)監(jiān)測，并繪制出高山云霧茶的“生態(tài)曲線”，用以指導(dǎo)人工生態(tài)霧的“配方”與動態(tài)調(diào)節(jié)。

三、技術(shù)方案

該系統(tǒng)應(yīng)該具有“生態(tài)霧信息采集”“生態(tài)霧動態(tài)生成”“生態(tài)霧合理配送”“生態(tài)霧仿真調(diào)控”等功能。

“生態(tài)霧信息采集”是系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能，它的作用是將高山云霧茶示范園地的霧態(tài)信息進行采集，并傳給低海拔的茶園電腦。支持它的是傳感器技術(shù)和計算機數(shù)據(jù)處理技術(shù)。

低海拔茶園生態(tài)霧供給系統(tǒng)示意圖

“生態(tài)霧動態(tài)生成”是系統(tǒng)最核心的功能。可利用高速電動機驅(qū)動霧化器，將有利于茶葉生長的營養(yǎng)水變成“營養(yǎng)霧”，然后從擺動式十字噴霧頭噴出，讓人工生態(tài)霧彌漫在茶樹的上空。與此配套的有溫度調(diào)節(jié)器，它可根據(jù)云霧茶最適合的環(huán)境參數(shù)進行“營養(yǎng)霧”的溫度調(diào)節(jié)，營造類似高山環(huán)境的生態(tài)霧效果。

“生態(tài)霧合理配送”的作用是將系統(tǒng)生成的生態(tài)霧合理分配，并輸送到不同位置的茶園。實現(xiàn)此功能的技術(shù)載體包括氣泵、分配器、管道和閥門。

“生態(tài)霧仿真調(diào)控”的作用是讓低海拔云霧茶園對生態(tài)環(huán)境進行高仿真。支持本功能的技術(shù)手段是傳感器、計算機仿真系統(tǒng)。

四、創(chuàng)新點

1.在分析現(xiàn)有低海拔云霧茶栽培技術(shù)應(yīng)用存在問題的基礎(chǔ)上，提出“生態(tài)霧”的新概念，并賦予其“科學(xué)霧”“動態(tài)霧”和“營養(yǎng)霧”的內(nèi)涵，為提高低海拔云霧茶品質(zhì)指出了新方向。

2.構(gòu)建了“低海拔茶園生態(tài)霧供給系統(tǒng)”的功能結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的技術(shù)手段，為該系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計提供了基本導(dǎo)向。（指導(dǎo)老師：唐招葵）