- зміст Якщо ви це це читаєте, то напевно замислювалися про те, що було б здорово вирощувати помідори...
- 2 липня
- 12 серпня
- 30 серпня
- Що робить Ардуіно?
- Субстрат для вирощування помідорів на гідропоніці
- Схема роботи саморобної установки для гідропоніки
- Саморобний розчин для вирощування томатів на гідропоніці
- автоматизуємо систему
- скетч ( завантажити )
зміст
Якщо ви це це читаєте, то напевно замислювалися про те, що було б здорово вирощувати помідори і огірки будинку круглий рік. Хоча б небагато, хоча б в якості експерименту, але все ж своїми руками. У цій статті я розповім і покажу досвід вирощування томатів на підвіконні свого будинку. Почалося все з вивчення книжок по гідропоніці, яких в інтернеті безліч, але найбільше сподобалася Вахмістрів Д.Б. « Рослини без грунту »Випущена в далекому 1965 році, в якій доступною мовою для радянських піонерів розжувати цей процес.
Для початку покажу невеликий відрізок відео, де добре видно саморобна установка для гідропоніки і самі рослини.
Як видно з відео, всім керує одна маленька плата, на яку покладено функції вимірювання вологості субстрату і подача води до коренів рослини. Цій рослині близько двох місяців, а в зростанні він особливо додав за останні три тижні. Ось трохи хронології.
4 червня
З тієї розсади, яка повинна була піти в город були обрані три кволеньких зросту, які в полі, на мій погляд, б не вижили. З підручних засобів була зібрана установка для вирощування помідорів методом періодичного підтоплення.
2 липня
Через місяць помідори підросли зовсім небагато, мабуть звикали до нових умов і укоренялися.
12 серпня
Зате ще через місяць, вони мабуть, звикли до середовища проживання і дали хороший приріст.
Один з трійці навіть зацвів.
30 серпня
З'явилися плоди, поки невеликі.
Тепер про все по порядку. Найголовніше при вирощуванні будь-якої рослини гідропонним методом це забезпечити коріння приплив повітря. Проблему можна вирішити кількома способами, один з найпоширеніших методів - пряма подача повітря в живильний розчин за допомогою звичайного акваріумного насоса і спеціальної насадки, яка розсікає повітря, перетворюючи його на дрібні бульбашки. Метод досить простий, не вимагає ніяких спеціальних приладів управління, але насос, що подає повітря, повинен бути постійно включений.
Мені ж було цікаво застосувати контролер Ардуіно, для початку мінімально задіяти його в процесі вирощування помідорів. Саме тому я і зупинився на методі періодичного підтоплення. Суть методу теж вельми проста. У резервуар з субстратом, знизу, акваріумний знову ж помпою, подається живильний розчин до рівня приблизно в 4/5 від висоти насипаного субстрату. Після цього насос відключається, а розчин стікає вниз через тугіше трубочку, через яку подавався. Як нескладно здогадатися, на місце стікає розчину надходить свіже повітря, який і необхідний коріння рослини.
Що робить Ардуіно?
У моєму випадку плата Ардуіно має Шилд з 4 керованими реле, на які можна підключити практично будь-який аутройство працює від 220В, таким чином відбувається включення і відключення насоса. Зараз літо і світла на підвіконні вистачає, якщо з'явиться бажання включати і вимикати освітлення в залежності від часу доби або вимірювати рівень вуличного освітлення, і вже на підставі цього включати досветку, то це також не складно зробити.
Субстрат для вирощування помідорів на гідропоніці
Як субстрат при вирощуванні рослин методом періодичного підтоплення найбільше поширення мають керамзит і вермикуліт. Керамзит дешевше, вермикуліт краще утримує вологу і помітно дорожче. Я вибрав вермикуліт і ... дрібно биту цеглу, яким вислав дно резервуара.
Вермикуліт (від лат. Vermiculus - черв'ячок) - мінерал з групи гідрослюд, що мають шарувату структуру. Продукт вторинного зміни (гідролізу і подальшого вивітрювання) темних слюд буттям і флогопита.
Являє собою великі пластинчасті кристали золотисто-жовтого або бурого кольору. При нагріванні з пластинок утворюються червоподібні стовпчики або нитки золотистого або сріблястого кольору з поперечним поділом на найтонші лусочки (спучений вермикуліт). Обпалені маси вермикуліту вільно плавають на поверхні води.
Детальніше на Вікіпедії
Схема роботи саморобної установки для гідропоніки
Тут все просто, робочий розчин з нижньої ємності подається в верхню звичайним акваріумних насосом. Необхідно лише досвідченим шляхом підібрати час роботи насоса, за яке він заповнює верхню ємність до необхідного рівня. У моєму випадку насос працює 60 секунд, потім відпочиває 3540 секукнд? тобто включається на хвилину один раз на годину. Судячи зі зростання помідорів їм цього цілком достатньо. Тепер поговоримо про розчині.
Саморобний розчин для вирощування томатів на гідропоніці
Зараз існує безліч інтернет магазинів, які торгують різними добривами і обладнанням для вирощування рослин в домашніх умовах. Добрива в цих закладах продаються від різних європейських фірм і коштують дуже дорого, хоча по суті, в них все те, що описано у вищезгаданій книзі для піонерів 1965 року випуску, тільки в різних пропорціях. Для вирощування будь-якої рослини потрібні макроелементи (NPK):
- азот
- фосфор
- калій
І мікроелементи:
- кальцій
- магній
- сірка
- залізо
Азот (N2) - неодмінна частина молекули будь-яких білків, основа всього живого. Всі білки складаються з ланцюжків амінокислот, а амінокислоти - це не що інше, як органічні кислоти, що містять аміногрупи (NH2).
Аміногрупа (NH2) утворюється з аміаку (NH3). Джерелом його для рослин служать так звані амонійні солі. Інше джерело азоту для рослин-солі азотної кислоти (HNO3), нітрати.
Як бачите, азотні поживні солі неоднакові. При приготуванні поживних сумішей потрібно пам'ятати, що великі концентрації амонійних солей можуть отруїти рослина, особливо при недостатньому освітленні. Найкраще, якщо в живильному розчині будуть перебувати обидві форми азоту - амонійна і нітратна.
Фосфор (Р) поглинається клітинами кореня у вигляді солей ортофосфорної кислоти (Н3РО4). Залишки фосфорної кислоти, що не змінюючись, включаються в молекули багатьох органічних сполук: рослинних жирів-ліпідів, з яких разом з білками будується основна частина протоплазми; нуклеопротеидов, з яких складається «диспетчерський центр» клітини - ядро; нуклеїнових кислот, в яких спеціальним біохімічним «кодом» зашифровані і передаються з покоління в покоління спадкові ознаки.
Крім того (і це дуже важливо), фосфорна кислота здатна з'єднуватися з органічними речовинами за допомогою так званих макроергічних зв'язків, в яких запасається, як би консервується енергія. Якщо звичайна хімічна зв'язок між атомами в молекулі містить 2-3 кілокалорії, то макроергічних зв'язків містить 10-16 кілокалорій енергії.
Фосфор свого роду акумулятор. У ньому запасається хімічна енергія, яка в міру потреби витрачається. Якщо в живильному середовищі не вистачає фосфору, рослина не може утримати і використовувати утворюється при диханні енергію - вона втрачається у вигляді тепла в навколишнє повітря. Дихання стає непродуктивним, працює як би на холостому ходу.
Від забезпеченості рослин фосфором сильно залежить утворення плодів і насіння.
Калій (К)-самий загадковий з елементів мінерального живлення. Він не входить до складу жодного органічної речовини і тим не менш дуже впливає на багато фізіологічні процеси рослини.
Він концентрується в самих діяльних частинах рослин: в точках зростання, де йде будівництво нових клітин; навколо судинних пучків стебла, по яких пересуваються поживні речовини; в плодах, де закладаються зачатки майбутніх рослин, всюди, де йде енергійний обмін речовин. Але яким чином бере участь цей елемент в обміні речовин, не входячи ні в одне з них, до цих пір невідомо.
Особливо велику роль калій грає в пересуванні речовин в рослині. При нестачі калію відтік утворюються при фотосинтезі органічних сполук з листя в плоди сповільнюється, дозрівання плодів затягується. І навпаки, посилене калійне харчування в період, коли плоди наливаються, прискорює їх дозрівання.
Інші елементи мінерального живлення теж відіграють важливу роль в життєдіяльності рослин. Але грунту, а тим більше штучні поживні суміші, як правило, бувають з надлишком забезпечені цими елементами. Тому рослини менш чутливо реагують на їх утримання.
Кальцій (Са) необхідний для підтримки міцної структури протоплазми. При відсутності його руйнуються протоплазматические мембрани. А оскільки на їх поверхні відбуваються багато ферментні реакції, порушується і весь обмін речовин в рослині.
Магній (Mg) входить до складу зеленого речовини листя - хлорофілу. Недолік його викликає світлу плямистість листя. Крім того, вільний магній є супутником деяких ферментів, які відають запасом енергії дихання в макроергічних зв'язках фосфорної кислоти і Сахаров.
Сірка (S) входить до складу деяких білків і амінокислот. Вона також бере участь в утворенні ефірних масел, від яких, наприклад, залежить різкий запах часнику і гірчиці. Сірка необхідна всім рослинам, але в значно менших кількостях, ніж попередні елементи. Тому рослини і в грунті, і в штучних середовищах дуже рідко страждають від її нестачі.
Залізо (Fe) потрібно рослинам в ще менших кількостях. Але воно грає в їх життєдіяльності найважливішу роль, каталізує дихання і утворення хлорофілу. Тому недолік заліза відразу ж позначається на зростанні і в першу чергу - на забарвленні листя (вони світлішають). При лужної реакції розчину залізо переходить в нерозчинну форму. І тоді рослини страждають від нестачі його.
«Рослини без грунту» Автор Вахмістрів Д.Б. Видавництво «Дитяча література» Рік +1965
Для виготовлення найпростішого саморобного розчину початкового рівня для помідорів на гідропоніці нам знадобляться деякі мінеральні добрива? які можна придбати в магазинах для садівників, це буде набагато дешевше фірмового концентрованого розчину.
Для першого разу я взяв найпростіший варіант приготування розчину. Існують більш складні суміші, розраховані кожна на свій період розвитку рослини: всход, зростання, цвітіння, плодоношення. Але, для першого знайомства підійде суміш, приготована по таблиці нижче.
Суміш з мінеральних добрив і технічних солей Добриво Формула Концентрація, г / л Калійна селітра KNO3 0,5 Суперфосфат суміш Ca (H2PO4) 2 * H2O і CaSO4 0,35 Сульфат магнію MgSO4 0,3 Аміачна селітра NH4NO3 0,2
Розчиняємо всі інгредієнти. Найкраще це робити за наступною схемою:
- Заповнюємо резервуар водою до необхідного об'єму.
- Зважуємо на аптечних вагах необхідну кількість одного з добрив.
- Наповнюємо з цього резервуара стакан і розчиняємо в ньому отмеренную порцію добриво.
- Виливаємо концентрований розчин зі склянки в резервуар і повторюємо процедуру з іншим добривом.
- Після розчинення всіх добрив перемішуємо все в резервуарі
Не всі солі однаково добре розчиняються. Наприклад суперфосфат найкраще розчиняти в окропі. Це лайфхак невеликий від бувалих городників.
Після того як все готово, висаджуємо рослина в субстрат, поміщаємо датчик в нього ж датчик вологості і запускаємо систему.
автоматизуємо систему
Тепер поговоримо про те як змусити ардуінку управляти всім цим господарством. Нам знадобиться:
- Плата Arduino Uno
- Реле для управління навантаженням 220В (без освітлення вистачить і простого одноканального)
- Макетна дошка для спрощення збірки
- Пара світлодіодів які будуть показувати роботу системи
- Провід
- Розетка
- Датчик вологості грунту
скетч ( завантажити )
// даємо розумні імена для пінів з світлодіодом
// і потенціометром (англ potentiometer або просто «pot»)
#define RED_PIN 1
#define GRE_PIN 2
#define VLAGA 3
#define K4_PIN 4
#define POT_PIN A0
unsigned long time;
unsigned long currentTime;
void setup ()
{
Serial.begin (9600);
// пін з світлодіодом - вихід, як і раніше ...
pinMode (RED_PIN, OUTPUT);
pinMode (GRE_PIN, OUTPUT);
pinMode (K4_PIN, OUTPUT);
// ... а ось пін з потенціометром повинен бути входом
// (англ. «Input»): ми хочемо зчитувати напруга,
// видається їм
pinMode (POT_PIN, INPUT);
}
void loop ()
{
analogWrite (VLAGA, 255);
// зчитуємо вологість
int wet = analogRead (POT_PIN);
Serial.println (wet);
if (wet {
analogWrite (RED_PIN, 255);
analogWrite (GRE_PIN, 0);
analogWrite (K4_PIN, 255);
delay (210000);
analogWrite (K4_PIN, 0);
analogWrite (VLAGA, 0);
}
else
{
analogWrite (GRE_PIN, 255);
analogWrite (RED_PIN, 0);
analogWrite (K4_PIN, 0);
analogWrite (VLAGA, 0);
}
delay (3390000);
}
Код не претендує на ідеал, але працює. Заливаємо його на ардуінку
Стаття в стадії розробки. Далі буде...
Що робить Ардуіно?У моєму випадку насос працює 60 секунд, потім відпочиває 3540 секукнд?