Hydroponics
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? Hydroponik ist eine Teildisziplin der Hydrokultur, der Methode, Pflanzen ohne Erde unter Verwendung mineralischer Nährlösungen in einem Wasserlösungsmittel zu züchten.
Hydroponik ist eine Teildisziplin der Hydrokultur, der Methode, Pflanzen ohne Erde unter Verwendung mineralischer Nährlösungen in einem Wasserlösungsmittel zu züchten. Landpflanzen können so gezüchtet werden, dass nur ihre Wurzeln der Minerallösung ausgesetzt sind, oder die Wurzeln können durch ein inertes Medium wie Perlit oder Kies gestützt werden. Die Nährstoffe in der Hydrokultur können aus einer Reihe verschiedener Quellen stammen; Dazu können unter anderem Nebenprodukte aus Fischabfällen, Entenmist oder kommerziellen Düngemitteln gehören. [1]
Der Anbau mit Hydrokultur bringt viele Vorteile mit sich, der größte davon ist eine deutlich höhere Wachstumsrate Ihrer Pflanzen. Bei richtiger Einrichtung reifen Ihre Pflanzen bis zu 25 % schneller und produzieren bis zu 30 % mehr als dieselben Pflanzen, die in Erde wachsen. [2]
Pflanzen in einem Hydrokultursystem wachsen schneller, da ihnen jederzeit Nahrung und Wasser zur Verfügung stehen. Sie produzieren größere Ernten, weil sie ihre Energie für die Produktion ihrer Ernte aufwenden können, anstatt große Wurzeln zu produzieren, wie sie im Boden nötig wären, um Wasser und Nährstoffe zu finden. Hydroponisch angebaute Pflanzen haben kleinere Wurzelsysteme, da die Wurzeln nicht auf die Suche nach Nährstoffen und Wasser gehen müssen.
All dies ist durch eine sorgfältige Kontrolle der Nährlösung und des pH-Werts möglich. Ein Hydrokultursystem verbraucht außerdem 70–90 % weniger Wasser als bodenbasierte Pflanzen, da das System geschlossen ist, was zu einer geringeren Verdunstung führt. Hydrokultur ist besser für die Umwelt, da sie Abfall und Verschmutzung durch Bodenabfluss reduziert. [2]
Traditionelle Landwirtschaft ist an Orten mit trockenem Klima wie Arizona, Israel, nicht möglich.
Ebenso ist Hydrokultur in dicht besiedelten Stadtgebieten nützlich, wo Land knapp ist. In Tokio wird Hydroponik anstelle des traditionellen Pflanzenwachstums auf Bodenbasis eingesetzt.
Hydroponik ist auch an Orten nützlich, an denen Landknappheit herrscht, beispielsweise in Singapur. Da für die Bepflanzung so wenig Platz zur Verfügung steht, beanspruchen Hydrokultursysteme etwa 20 Prozent der Fläche, die normalerweise für das Pflanzenwachstum benötigt wird. Dadurch können die Bürger das ganze Jahr über lokale Produkte genießen, ohne die Kosten und Verzögerungen beim Import.
Schließlich können Bereiche, die nicht regelmäßig Sonnenlicht oder warmes Wetter erhalten, von Hydrokulturen profitieren. Orte wie Alaska und Russland, wo die Vegetationsperioden kürzer sind, können hydroponische Gewächshäuser nutzen, in denen Licht und Temperatur kontrolliert werden können, um höhere Ernteerträge zu erzielen. [3]
Hydroponik ermöglicht es Landwirten, sich an jede Situation anzupassen, sei es die gefrorene Tundra der Antarktis, die windgepeitschten und kargen Wüsten Saudi-Arabiens, die Sonora-Wüste im Süden Arizonas oder sogar eine Raumstation.
Das gesamte System besteht im Wesentlichen aus einer Growbox, einem Reservoir und einem Wasserreservoir.
Die DC-Wasserpumpen werden an die Nährlösung, das Reservoir, das Wasserreservoir und die pH-Up-Down-Lösungen angeschlossen. Der Wasserstandsensor, der Temperatursensor, der EC-Sensor und der pH-Sensor sind im Reservoir installiert.
Wenn der EC-Sensor einen niedrigen Salzgehalt erkennt, weist er auf einen Nährstoffmangel hin. Daher pumpt die Gleichstrom-Wasserpumpe in solchen Situationen die Nährlösung zum Reservoir. Das Vorhandensein eines hohen Salzgehalts/niedrigen Wasserstands weist darauf hin, dass Frischwasser zum Reservoir gepumpt werden muss.
Das Vernachlässigen der pH-Wert-Kontrolle kann für Pflanzen gefährlich sein, insbesondere für solche, die auf eine Wasserversorgung mit hoher Alkalität angewiesen sind. Der pH-Wert der Nährlösung ist ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung der Aufnahmegeschwindigkeit vieler essentieller Nährstoffionen. Wenn der pH-Wert zu hoch ist, droht die gefürchtete Nährstoffsperre. Der pH-Sensor erkennt den pH-Wert des Wassers und veranlasst die pH-Up-/pH-Down-Pumpe, den pH-Wert im Reservoir auszugleichen.
Die Growbox verfügt über ein Drainagesystem, das einen kontinuierlichen Fluss der Nährlösung über die Pflanzenwurzeln ermöglicht.
Ein solches System funktioniert sehr gut, da die Wurzeln einer Pflanze mehr Sauerstoff aus der Luft als aus der Nährlösung selbst aufnehmen. Da nur die Wurzelspitzen mit der Nährlösung in Kontakt kommen, kann die Pflanze mehr Sauerstoff aufnehmen, was ein schnelleres Wachstum ermöglicht.
All dies kann auf der Website zu diesem Projekt verfolgt werden.
Das folgende Video zeigt einen kurzen Ablauf dieses Projekts: ( PS: Aus finanziellen Gründen haben wir den EC-Sensor und die Lösungen zur Erhöhung/Senkung des pH-Werts nicht verwendet.)
Arduino Mega 2560 – Die Hardware wird höchstwahrscheinlich perfekt in die UNO passen, das Problem wird die Programmgröße sein, die möglicherweise nicht in die 32 KB der UNO passt. Außerdem könnte ein solches Projekt vergrößert werden, und ein Mega-Board wird dies einfacher ermöglichen.
Wasserstandssensor – Ein Wasserstandssensor ist ein Gerät zur Erkennung des Wasserstands.
pH-Sensor – Optimale pH-Werte sind entscheidend für gesunde Pflanzen und hohe Erträge sowohl im Boden- als auch im Hydrokultur-Gartenbau. Um diese optimalen Werte aufrechtzuerhalten, insbesondere in erdlosen Anbausystemen, sind häufige und genaue pH-Tests erforderlich. Ideale pH-Werte maximieren die Nährstoffaufnahme einer Pflanze. Diese Nährstoffe wiederum steigern die Vitalität und Produktivität einer Pflanze.
EC-Sensor – Um die Vorteile des hydroponischen Anbaus zu maximieren, ist es wichtig zu wissen, wie Sie Ihren Nährstoffplan optimieren, um sicherzustellen, dass Ihre Pflanzen alles, was sie brauchen, in der richtigen Dosierung erhalten. Dazu müssen Sie lernen, wie Sie den EC-Wert (elektrische Leitfähigkeit) messen, der Ihnen die Mengen an Düngesalzen in Ihrem Wasser anzeigt, und diese Messwerte verwenden, um Ihren Pflanzen die richtige Mischung von Elementen für optimales Wachstum und optimale Erträge zuzuführen.
Wassertemperatursensor – Der pH-Wert der Lösung ändert sich mit der Temperatur, dh ein Anstieg der Temperatur einer Lösung führt zu einer Verringerung ihrer Viskosität und einer Erhöhung der Mobilität ihrer Ionen in der Lösung. Ein Temperaturanstieg kann aufgrund der Dissoziation von Molekülen auch zu einer Erhöhung der Anzahl der in Lösung befindlichen Ionen führen. Da der pH-Wert ein Maß für die Wasserstoffionenkonzentration ist, spiegelt sich eine Änderung der Temperatur der Lösung in einer nachfolgenden Änderung des pH-Werts wider. [4]
Bodenfeuchtigkeitssensor – Dieser Bodenfeuchtigkeitssensor kann verwendet werden, um die Feuchtigkeit des Bodens zu erkennen oder zu beurteilen, ob sich Wasser in der Nähe des Sensors befindet. So erfahren Sie, ob die Pflanzen im Netztopf Wasser benötigen oder nicht.
DHT22 Temperatur-/Feuchtigkeitssensor – Der DHT22 ist ein Feuchtigkeits- und Temperatursensor mit einer digitalen Eindrahtschnittstelle. Der Sensor ist kalibriert, sodass Sie direkt mit der Messung der relativen Luftfeuchtigkeit und Temperatur beginnen können.
ESP8266 – ESP8266 ist ein WLAN-Modul, das uns hilft, alle Sensordaten auf der Website zu verfolgen.
Gleichstrom-Wasserpumpe – Eine Gleichstrom-Wasserpumpe wird verwendet, um Wasser aus dem Wasserreservoir zum Substrat zu pumpen.
5-V-Relais – Ein Relais ist ein elektromagnetischer Schalter, der mit einem relativ kleinen elektrischen Strom betrieben wird und einen viel größeren elektrischen Strom ein- oder ausschalten kann. Es wird zur Steuerung der Gleichstromwasserpumpe verwendet
$ git clone https://github.com/Hydroponics/Reddit-Bot.git
/var/www/ $ sudo mv Hydroponics/ /var/www
Das Ziel dieses Projekts ist:
[1] Hydroponik – Wikipedia
[2] Hydroponische Systeme 101 – Fullbloom Hydroponics
[3] Wie Hydroponik funktioniert – Bambi Turner
[4] pH-Meter in der Hydrokultur – Med-Tek
[5] Urban Hydroponic Oasis – Paul Langdon
