鐵建中，徐之奇，孟旭剛，劉亞昱，李雯琳(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，蘭州 730070)

當(dāng)前中國農(nóng)業(yè)高速發(fā)展，人們正在探尋更具經(jīng)濟效益、更加節(jié)約能源、更加環(huán)保的生產(chǎn)方式，因此魚菜共生模式備受關(guān)注[1-2,10]。魚菜共生是在陽臺和庭院等家庭閑置空間進行的養(yǎng)殖與種植結(jié)合的新型農(nóng)業(yè)模式，具有栽培方式新穎，自動化程度高，兼具實用與觀賞等特點。魚菜共生系統(tǒng)的研究方向分兩種。一是工業(yè)生產(chǎn)型，以大規(guī)模養(yǎng)殖為基礎(chǔ)，集合無土栽培技術(shù)，整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，魚菜共生方式靈活，種養(yǎng)殖品種多樣，養(yǎng)殖品種多為鯽魚、鯉魚、羅非魚等經(jīng)濟型魚類，種植品種多為莖葉類和藤蔓類蔬菜水果[3]，工業(yè)生產(chǎn)型魚菜共生系統(tǒng)是在環(huán)境條件允許下追求更高的經(jīng)濟效益。二是休閑觀賞型，綜合運用納米高新技術(shù)等[4]，養(yǎng)殖品種以觀賞魚為主，其中較為常見的為錦鯉，種植品種以景觀型水生植物為主，包括美人蕉、梭魚草等，目的是用于大型園區(qū)、景觀庭院、休閑娛樂和家庭陽臺美化[5]，休閑觀賞型魚菜共生系統(tǒng)是在環(huán)境條件允許下追求更高的休閑體驗，隨著魚菜共生技術(shù)的發(fā)展，陽臺農(nóng)業(yè)已從傳統(tǒng)的土壤栽培發(fā)展為無土栽培和立體種養(yǎng)相結(jié)合等多元化種植和養(yǎng)殖模式[2,9,12]。

本裝置以潮汐灌溉（基于潮水漲落而設(shè)計的一種高效節(jié)水灌溉系統(tǒng)）為理論基礎(chǔ)[6-7]，實現(xiàn)魚菜共生裝置自動化控制，兼顧節(jié)約能源，美化環(huán)境等功能。裝置整體結(jié)構(gòu)工整，堅固耐用。該裝置可實現(xiàn)對水循環(huán)自動化控制，節(jié)省人力；過濾效果明顯，魚糞中的營養(yǎng)可被作物根系充分吸收；使用耐候性好的材料制作，使用壽命長，占地面積??；需清理養(yǎng)殖缸時，養(yǎng)殖缸可抽拉出來；補光、照明系統(tǒng)設(shè)計全面等?？蓪崿F(xiàn)“養(yǎng)魚不換水，種菜不施肥”，應(yīng)用于陽臺農(nóng)業(yè)可有效改善環(huán)境，提高生產(chǎn)效率，提升人們的生活質(zhì)量[2,12]。開辟了園藝作物與水產(chǎn)養(yǎng)殖的新結(jié)合方式，為其他園藝作物與水產(chǎn)養(yǎng)殖的結(jié)合奠定了基礎(chǔ)，在陽臺農(nóng)業(yè)的發(fā)展中具有廣闊的前景[2,8]。

裝置設(shè)計與制作

裝置由支架、養(yǎng)殖缸、種植缸、水循環(huán)系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、補光、照明及測溫系統(tǒng)組成。支架主體采用萬能角鋼，角鋼之間用螺絲連接，堅固可靠。養(yǎng)殖缸和栽培槽采用亞克力板黏合而成，堅固耐用。種植缸上層種植層鋪陶粒砂。多種過濾材料位于種植缸下層的過濾層。水循環(huán)系統(tǒng)由抽水泵、軟管、電磁閥、時控開關(guān)組成，可按生產(chǎn)需要設(shè)定開關(guān)時間，抽水泵可將養(yǎng)殖缸中的水通過進水口抽入種植缸中，水依次通過生化棉等過濾材料后通過出水口流入到養(yǎng)殖缸中，當(dāng)電磁閥關(guān)閉時水從種植缸溢水口流出進入到養(yǎng)殖缸，完成一次潮汐澆水。補光、照明及測溫系統(tǒng)由特制波長燈管的補光燈、白光照明燈和電子探測溫度計共同組成。照明燈架設(shè)在養(yǎng)殖缸上部用于提供更好的欣賞效果，補光燈位于種植缸頂部用于調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育，溫度計位于養(yǎng)殖缸外壁用于隨時觀測溫度（圖1）。

圖1 整體構(gòu)造圖（左為正視圖；右為側(cè)視圖）

支架的選材及制作方案

支架的材料選擇及設(shè)計依據(jù)

裝置全部承重都在支架上，下層需滿足養(yǎng)殖缸抽出后整體穩(wěn)定不傾斜，所以支架既要滿足承重要求，又要保證穩(wěn)固不散架；時控開關(guān)、補光燈等設(shè)備需裝在支架上，且要滿足家庭使用中易安裝拆卸、方便移動等需求。綜合以上基本要求，支架采用38 mm×38 mm×1.6 mm 規(guī)格的萬能角鋼，按設(shè)計要求測量、截取、拼接而成。因設(shè)計方案中種植缸和養(yǎng)殖缸的載荷由角鋼的一邊承載，所以對層板硬度要求不高，主要起填充水平角層間形成的空當(dāng)和保護種植缸和養(yǎng)殖缸底的作用，故層板選用5 mm 厚的復(fù)合板，切割成一定大小后直接放置到支架上即可。在立柱角鋼的底端安裝萬向輪使裝置相對地面可靈活移動，不受地域環(huán)境的約束，可隨時轉(zhuǎn)移，避免突發(fā)的外力對整個系統(tǒng)造成傷害。

支架結(jié)構(gòu)的設(shè)計

選用四根62 cm 長的角鋼做裝置的縱架，并于縱架從上往下15 cm 和45.5 cm 處放置36 cm和34 cm 長的角鋼各兩根作為橫架，支架整體成型的同時也分成了上下兩層，之后在兩層橫架上安裝層板。下層養(yǎng)殖缸要進行換水和展覽一系列動作，將養(yǎng)殖缸設(shè)計為可以向外抽動的形式，在下層原有橫架基礎(chǔ)上，在兩根36 cm 支架兩側(cè)各安裝一條30 cm 的滑軌，滑軌間用一塊36 cm×22 cm×0.8 cm 復(fù)合板連接，養(yǎng)殖缸放置在該復(fù)合板上。因養(yǎng)殖缸周圍環(huán)境濕度較高，滑軌選用30 cm 長不銹鋼阻尼滑軌，承重約為50 kg（圖2）。

圖2 支架結(jié)構(gòu)圖（左為正視圖；右為右視圖）

種植缸選材及設(shè)計

本裝置種植缸缸體選用亞克力板，亞克力板材透光率達92% 以上，用染料著色的亞克力板具有良好的展色效果。此外，亞克力板材具有較好的耐候性，較高的表面硬度和表面光澤以及較好的耐高溫性能，也有良好的加工性能。種植缸規(guī)格35 cm×20 cm× 22.5 cm，因種植缸集中裝置大部分重量，所以選用厚度5 mm 的亞克力板,在缸內(nèi)底部用3 塊14.5 cm×0.5 cm× 9.5 cm 大小的亞克力隔板粘結(jié)在內(nèi)壁上，使缸體分成三個連通的小空間，延緩水流流速，為硝化細菌提供一個更好的生存繁殖環(huán)境的同時提高過濾效率，隔板也對上層種植層起了支撐作用（圖3）。

圖3 種植缸結(jié)構(gòu)圖（左為正視圖；右為俯視圖）

種植缸中介質(zhì)材料的選擇

本裝置選擇陶粒砂作為無土栽培介質(zhì)，具有價格便宜、使用壽命長、可反復(fù)使用、性價比高等優(yōu)點。陶粒砂經(jīng)天然黏土燒結(jié)而成，安全無毒，不傷魚草，長時間使用也不會硬化。pH 呈中性，自身多微孔，能提供給硝化菌棲息的空間[13]，養(yǎng)分和水分既得到很好的保持，又能對運輸?shù)皆耘嘞到y(tǒng)的水有凈化作用。還具有掛膜能力，培菌同時能有效分解魚蝦糞便。

種植缸中種植層的設(shè)計及材料選擇

種植缸上層為種植層，下層為過濾層，為防止陶粒砂落入下層過濾層，也為了保證植物的生長所需，選擇過濾毯剪裁制成槽子形狀的種植袋(圖4)，種植袋大小為34 cm×21.5 cm×13 cm，用來盛放陶粒砂。過濾毯由滌綸制成，表面有細密毛絲，擁有透水性高、方便清洗、攔截細微雜質(zhì)的特性，當(dāng)栽培槽使用一定時間變色變臟時，能直接帶過濾毯種植袋一同取出，清理方便且不影響過濾層。

圖4 過濾毯種植袋(左為正視圖；右為側(cè)視圖)

養(yǎng)殖缸選材及設(shè)計

養(yǎng)殖缸體（圖5）也采用亞克力板剪裁黏合拼接而成，亞克力魚缸的優(yōu)點是一次成型、黏接少、造型多樣、透明度高。養(yǎng)殖缸規(guī)格為35 cm×20 cm×22.5 cm，為了增強透光度，選用厚度0.3 mm 的亞克力板。

圖5 養(yǎng)殖缸結(jié)構(gòu)圖(左為正視圖；右為俯視圖)

水循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計與制作

水循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計根據(jù)

良好的水循環(huán)系統(tǒng)可以提供源源不斷的溶解氧，使植物和魚兒生長的更好。養(yǎng)殖缸底吸水泵通過軟管抽水進入上方種植缸，進水口位于種植缸右側(cè)，分別距左右兩邊9 cm 處，口徑10 mm，水流經(jīng)過濾層過濾后通過與進水口相對位置的出水口流出再經(jīng)軟管進入到下面的養(yǎng)殖缸中，使水在回路中完成環(huán)形流動，完成一次水循環(huán)。水循環(huán)示意圖如圖6 所示。

圖6 水循環(huán)示意圖

潮汐系統(tǒng)

由養(yǎng)殖缸底吸水泵抽水進入上方種植缸，經(jīng)種植缸的過濾材料過濾雜質(zhì)后供植株灌溉使用，不在灌溉期時，電磁閥時常開啟，養(yǎng)殖缸污水經(jīng)過濾后回流到下方養(yǎng)殖缸。灌溉開始時，電磁閥關(guān)閉，使種植缸水位上升，達到灌溉目的。灌溉結(jié)束后，電磁閥再度開啟，種植缸水位下降，灌溉后水流入下方養(yǎng)殖缸，完成水循環(huán)(圖7)。在此循環(huán)系統(tǒng)中所用電磁閥為常閉型電磁閥，通電打開，斷電關(guān)閉，動作方式為直動式膜片式，因考慮常用于用水場所，材料為鍛壓黃銅，電磁閥閥體采用鍛壓閥體設(shè)計，鍛壓閥體的優(yōu)點是形狀美觀，并且能改善銅內(nèi)部組織，提高黃銅機械性能和物理性能，從而整體提高電磁閥的性能，使閥門防漏防裂性能更完美，壽命更長。電磁閥由KG316T 微電腦電源控制器，即時控開關(guān)控制，控制電磁閥的打開和關(guān)閉時間。所選電源定時器每天可訂制16 組開關(guān)，可以滿足循環(huán)系統(tǒng)的工作需要，經(jīng)過計算，電磁閥關(guān)閉后，水位經(jīng)13 min 后達到灌溉需求，為了達到灌溉需求，將灌溉時間定為23:45，灌溉時間段為15 min，在此期間，電源控制器控制電磁閥關(guān)閉，水位上升，開始灌溉，15 min 后，電源控制器控制電磁閥開啟，水位下降恢復(fù)正常，灌溉完畢。使用電磁閥和電源控制器的組合，可以滿足大部分供水工作需求，并且操作簡單，成本較低，大大提高了工作效率[11]。

圖7 潮汐系統(tǒng)示意圖

過濾系統(tǒng)

過濾系統(tǒng)材料的選擇及設(shè)計依據(jù)

水是魚菜共生系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。構(gòu)建并保持一個健康良好的生態(tài)系統(tǒng)，水質(zhì)需同時滿足魚類、蔬菜和細菌的需求[9]。日常養(yǎng)魚過程中經(jīng)常發(fā)生水體發(fā)黃渾濁不清、養(yǎng)殖缸腥臭難聞等現(xiàn)象，既影響魚兒生存，又影響觀賞性。因此裝置設(shè)計中應(yīng)選擇具有培菌、過濾、抑菌、除臭去腥、強效凈水等特性的材料。經(jīng)比對市面上現(xiàn)有的過濾材料，選擇了以下過濾材料。

過濾球是一種塑料材料制成的中空球體，里面帶有生化棉濾芯，其表面積較大，可大量的附著硝化細菌。水流經(jīng)過時不會產(chǎn)生阻力，中空的結(jié)構(gòu)可將水分成細流，并將大塊的污垢擊碎，過濾效果極好。水流通過分布在內(nèi)部曲折的空間中，延長水流的時間，促進有機物質(zhì)快速氧化還原，加上里面錯落有致的多柱結(jié)構(gòu)附著的硝化菌來達到生化過濾的效果[13]。由于生物球重量輕，攜帶方便，它不但可用在海水中生化過濾系統(tǒng)，而且還可用在淡水中生化過濾系統(tǒng)。本裝置中，使用直徑16 mm 過濾球（圖8）60 個，放置在最底層即過濾隔板下方，便于硝化細菌的培養(yǎng)。

圖8 過濾球

過濾隔板（圖9）下層空間內(nèi)放置過濾球，為過濾球提供充分的活動空間，上層用于放置濾材，起支撐和防止上層濾材底部雜質(zhì)堆積的作用。隔板規(guī)格33 cm×18 cm×1 cm，腳撐高度1.5 cm、孔徑7 mm、格子寬15 mm。

圖9 過濾隔板

火山巖是火山爆發(fā)后形成的一種多孔石材，含豐富的礦物質(zhì)。結(jié)構(gòu)緊湊不易粉化，表面是培養(yǎng)水中硝化細菌的溫床，親水性強，能把水中各種原因產(chǎn)生的有害氨氮分解掉。麥飯石是多種礦物的集合體，孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，溶解性能穩(wěn)定，有良好的吸附和分解能力?？捎迷谒|(zhì)凈化和污水處理，用于吸附水中的金屬離子、氨氮及有害細菌、水體過濾和水質(zhì)調(diào)控等方面。多孔呼吸生物環(huán)經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)制成的細密微孔材料，可在過濾中迅速發(fā)揮培菌力，降低養(yǎng)殖缸換水頻率，使用壽命長，大量的細微孔為硝化細菌提供適宜的繁殖場所（圖10）。

圖10 從左至右依次為火山巖、麥飯石、白多孔呼吸生物環(huán)、紅多孔呼吸生物環(huán)

超微玻璃環(huán)濾材是去除水中有害的重金屬元素，為有益硝化細菌提供居所,穩(wěn)定水質(zhì)，特別是pH 及GH，為魚兒提供良好的生長環(huán)境。過濾活性炭是富含碳的有機材料加工而成，外觀為黑色、圓柱狀，具有孔隙發(fā)達、吸附性能好、經(jīng)濟耐用等優(yōu)點?；钚蕴亢写罅课⒖祝哂休^大的表面積，能去除色度，有害重金屬等，廣泛用于水族箱的過濾(圖11)。

圖11 超微玻璃環(huán)濾材(左)與過濾活性炭(右)

生化過濾棉(圖12) 從上至下，分別由竹炭層、生化棉層、椰殼炭層組成，椰殼炭層吸附并分解魚便垃圾、余氯、病菌等有害物質(zhì)，生化棉層具有微小孔洞，是培養(yǎng)繁殖水中硝化細菌的良好溫床，并可抑制有害病菌、穩(wěn)定水質(zhì)，竹炭層吸附異色異味、凈化水質(zhì)，保留有利于魚兒的微量元素。并可用于平整過濾層并支撐上層種植層。

圖12 生化過濾棉

過濾系統(tǒng)的原理

養(yǎng)殖缸中的水被底吸水泵抽取到種植缸的過濾層中，水流依次經(jīng)過生化過濾棉層，生物環(huán)、玻璃環(huán)層，火山巖、麥飯石層，活性炭層，在此過程中分解有害氨氮，吸附水中的金屬離子、有害細菌和異色異味等，最終在底層過濾球?qū)优囵B(yǎng)硝化細菌，在水位上升過程中再經(jīng)過一次過濾層，達到雙重過濾的效果。

補光、照明及測溫系統(tǒng)

補光系統(tǒng)由補光燈構(gòu)成，補光燈選用防水式植物補光燈，可根據(jù)植物生長需求調(diào)節(jié)紅藍光比例。照明系統(tǒng)由養(yǎng)魚池照明用燈構(gòu)成，選用防水魚缸展示用燈，補光燈和照明燈數(shù)量據(jù)裝置大小均使用一支。測溫系統(tǒng)由溫度計構(gòu)成，選用吸附式數(shù)顯溫度計。

補光、照明及測溫系統(tǒng)的設(shè)計依據(jù)及參數(shù)

植物生長最不可或缺的條件便是光照，適當(dāng)?shù)墓庹湛纱龠M植物的生長，達到增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的目的。植物補光燈（圖13）可以調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育，提高作物光合速率，增加葉面積。因魚菜共生裝置是利用水培，作物很容易發(fā)生徒長，補光燈可以防止徒長，還可進行植物營養(yǎng)品質(zhì)的調(diào)控，促進有益化學(xué)物質(zhì)的生成。所以補光燈選用可調(diào)節(jié)紅藍光比例的植物補光燈，光源類型為LED 燈管，功率10 W，LED 紅光和藍光結(jié)合使用，可以作為非常有效的光源進行栽培生產(chǎn)[16-17]。正常照明用燈(圖14) 選用長0.3 m 防水魚缸展示用燈，擁有正白光、自然光、暖白光三種光源，光線充足，讓水草生長更旺盛，夜間更清晰，提供更好的觀賞效果，而且可根據(jù)觀賞需要和養(yǎng)殖缸內(nèi)植物生長需求進行調(diào)節(jié)。測溫系統(tǒng)以養(yǎng)魚池水溫為主，選用長5 cm，寬3 cm 的LED 數(shù)顯溫度計。

圖13 植物補光燈

圖14 照明燈

裝置運行流程

運行時的操作說明

參照無土栽培方法在育苗盤中培育種植層所需幼苗，育苗完成后直接移栽于種植缸。養(yǎng)殖缸用水經(jīng)過濾后為種植缸提供用水并提供營養(yǎng)，根據(jù)植株生長需要開啟或關(guān)閉補光燈，照明用燈常開，便于養(yǎng)殖缸鑒賞。系統(tǒng)中水循環(huán)可人為調(diào)控時控開關(guān)加以控制，當(dāng)周圍環(huán)境發(fā)生改變時，可移動裝置至植株適應(yīng)的環(huán)境下，不受地域環(huán)境束縛。

裝置的日常管理

魚菜共生裝置（圖15）水循環(huán)由電源定時器與電磁閥控制，設(shè)定好工作時間后讓其自行運轉(zhuǎn)便可，但需人為在早晨或下午在養(yǎng)殖缸中投喂適量魚食，并觀察各系統(tǒng)生長狀況，根據(jù)不同系統(tǒng)情況所給反饋及時調(diào)節(jié)水質(zhì)和電機情況。根據(jù)蒸發(fā)量，需每隔3 天為養(yǎng)殖缸補給用水，并根據(jù)植株生長需求開啟補光燈。共生裝置中，水質(zhì)尤為重要，所以需每隔一周檢測水質(zhì)，根據(jù)水質(zhì)反應(yīng)問題尋求原因，及時進行換水處理和濾材清理。同樣，為保裝置美觀，需每隔一段時間對養(yǎng)殖缸和種植缸進行清潔處理。如果植物營養(yǎng)不足時可直接噴施營養(yǎng)液或在養(yǎng)殖缸中添加低濃度營養(yǎng)液以供植株營養(yǎng)補給。當(dāng)養(yǎng)殖缸用水溶氧量不足時，可安裝氧泵，增加溶氧量。以陶粒為栽培基質(zhì)試驗結(jié)束后用清水清洗陶粒，以便循環(huán)使用，以巖棉、蛭石為栽培基質(zhì)試驗結(jié)束后更換基質(zhì)。

圖15 裝置整體實物圖

結(jié)果分析

為了使裝置成功運行，團隊進行了相關(guān)試驗。通過觀察記錄裝置在長時間的運行情況，電控潮汐裝置的運行一旦不穩(wěn)定，斷電時，出水口關(guān)閉，水會一直從溢水口流出，造成植株爛根徒長?；虺樗玫某樗俾蚀笥诔鏊诔鏊俾蕰r，會造成種植槽中的水一直增加，雖然水會也從溢水口流出，但影響了植物的生長，長時間下去會打破過濾和水循環(huán)系統(tǒng)的平衡，生態(tài)循環(huán)的理念就無法實現(xiàn)。在裝置中的水質(zhì)測試中，甘肅水質(zhì)偏堿，初始值為8，pH 平均為6.4，pH 從7天開始下降，隨著天數(shù)增加一直保持在6～7 的合理范圍；因為裝置使用的是自來水，初始亞硝酸含量極高，達到了1 mg/L，但經(jīng)過水循環(huán)過濾系統(tǒng)后，在4 天時就大幅下降，16 天后一直維持在0.01 mg/L；余氯始終在0～0.05 mg/L范圍內(nèi)，氨氮在0～0.5 mg/L 范圍內(nèi)；硫化物初始值為0.1 mg/L，從7 天開始下降，并能穩(wěn)定的保持在0～0.05 mg/L 的范圍內(nèi)；磷酸鹽從1 天開始下降，這是因為上層植物生長開始吸收磷酸鹽，4 天后開始上升，這是由于在4 天時投入魚食，觀賞魚增加排泄，磷酸鹽上升。7～31 天水中的磷酸鹽含量在水循環(huán)過濾系統(tǒng)下始終保持在0.4～0.5 mg/L 范圍內(nèi)；溶解氧均在10 mg/L 以上，維持在10～12 mg/L，平均值為11.36 mg/L；總硬度最高時在7 天為3.9°dH最低時在4 天為3.0° dH,值為3.49° dH；總堿度最低為120 mg/L，高值為180 mg/L，平均值約為147.27 mg/L；可溶性鹽含量EC 基本維持在0.8～1.2 mS/cm。觀賞魚各項生理指標(biāo)分析中，觀賞魚魚長和魚重呈上升趨勢，魚苗存活率為100%。說明水循環(huán)過濾系統(tǒng)能有效增加魚重，并能提高魚苗的存活率。基本實現(xiàn)不換水、不施肥的情況下，系統(tǒng)可自我調(diào)節(jié)，魚菜均可正常生長，達到了“養(yǎng)魚不換水而無水質(zhì)憂患，種菜不施肥而正常成長”的生態(tài)共生效應(yīng)[14]。

討論

本次設(shè)計的智能潮汐式魚菜共生裝置系統(tǒng)，通過時控開關(guān)控制電磁閥開閉實現(xiàn)潮汐來給植物澆水，底吸抽水泵和過濾材料完成對水的過濾。抽水泵將養(yǎng)殖缸中底部的水抽到栽培有蔬菜和裝有陶粒的種植缸中，帶有魚固體排泄物的水，經(jīng)過過濾層的過濾分解后轉(zhuǎn)變成干凈的并含有易被植株根系吸收離子的水，然后將凈化完成的水通過出水口排到養(yǎng)殖缸中。而種植缸中的潮汐系統(tǒng)，在達到設(shè)定時間后開啟，水位上升到溢水口時流出，完成一次潮汐（澆水），實現(xiàn)了養(yǎng)魚不換水；種菜不施肥，吸收肥靠分解后魚的排泄物。

在裝置試驗中發(fā)現(xiàn)由于用的是陶粒作為無土栽培的介質(zhì)，因此不能夠直接將種子播種到種植缸中，待幼苗長至1～2 片真葉時移栽到裝有陶粒砂的種植缸中[15]。另一方面，陶粒砂蓄水能力一般，起初試驗過程中，種植層厚度設(shè)計為5 cm，當(dāng)室溫過高或補水不及時時，裝置蒸發(fā)量過大，陶粒砂變干速率加快，易造成植物缺水，后期把種植層厚度加到10 cm 深，增強了陶粒砂蓄水能力，減緩了水的蒸發(fā)速率，還把陶粒砂換成了蛭石，進一步加強了疏松透氣和排水性能，也大大降低了爛根的幾率。

其次，當(dāng)水泵抽水流速過快時，種植缸進水速度會大于出水口流速，容易造成種植缸水位上升，導(dǎo)致植物根系長時間泡在水中發(fā)生徒長爛根等。最后，裝置在斷電狀態(tài)下，不能長時間維持內(nèi)部生態(tài)平衡，在遇到長時間斷電時養(yǎng)殖缸和種植缸水循環(huán)系統(tǒng)、潮汐系統(tǒng)停止運行，水質(zhì)變差、植物發(fā)黃等。本裝置主要依靠電能運行，因此，在家庭和大型蔬菜生產(chǎn)中都適用，大型生產(chǎn)中采用二級負荷供電，不易斷電；另外，在底吸水泵的管道中間加入回流閥，既能防止回流，又能解決抽水速率過快的問題。最后，在移栽栽培苗時可以用小定植籃直接插入陶粒砂中，方便簡潔。