Hydroponics
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?水耕栽培は、水溶媒中のミネラル栄養溶液を使用して、土を使わずに植物を栽培する方法であるハイドロカルチャーのサブセットです。
水耕栽培は、水溶媒中のミネラル栄養溶液を使用して、土を使わずに植物を栽培する方法であるハイドロカルチャーのサブセットです。陸生植物は、根のみをミネラル溶液にさらして栽培することも、根をパーライトや砂利などの不活性培地でサポートすることもできます。水耕栽培の栄養素は、さまざまな供給源から得られます。これらには、魚の排泄物、アヒルの糞尿、または市販の肥料からの副産物が含まれますが、これらに限定されません。 [1]
水耕栽培には多くの利点があり、その最大の利点は植物の成長速度が大幅に向上することです。適切な設定を行うと、土壌で栽培した同じ植物よりも植物は最大 25% 早く成熟し、最大 30% 多くの生産量を得ることができます。 [2]
水耕栽培システムでは、いつでも食料と水が利用できるため、植物はより早く成長します。彼らは、水や栄養素を求めるために土壌に必要な大きな根を作るのではなく、作物の生産にエネルギーを費やすことができるため、より大きな作物を生産します。水耕栽培された植物は、根が栄養分や水を探しに出かける必要がないため、根系が小さくなります。
これらはすべて、養液と pH レベルを注意深く制御することによって可能になります。また、水耕栽培システムは密閉されているため、蒸発が少なくなり、土壌ベースの植物よりも使用する水の量が 70 ～ 90% 少なくなります。水耕栽培は土壌流出による廃棄物や汚染を削減できるため、環境に優れています。 [2]
アリゾナ州やイスラエルなどの乾燥気候の場所では、伝統的な農業は不可能です。
同様に、水耕栽培は土地が貴重な密集した都市部でも役立ちます。東京では、伝統的な土壌ベースの植物栽培の代わりに水耕栽培が使用されています。
水耕栽培は、シンガポールなど土地不足の問題を抱えている場所でも役立ちます。植栽に利用できるスペースが非常に少ないため、水耕栽培システムは通常作物の成長に必要な土地の約 20 パーセントを占めます。これにより、国民は輸入にかかる費用や遅れを生じることなく、一年中地元の農産物を楽しむことができます。
最後に、一貫した太陽光や温暖な気候に恵まれない地域でも、水耕栽培の恩恵を受けることができます。生育期が短いアラスカやロシアのような場所では、光と温度を制御して作物の収量を高めることができる水耕温室を使用できます。 [3]
水耕栽培により、農家は南極の凍ったツンドラ、サウジアラビアの吹きさらしの不毛の砂漠、アリゾナ州南部のソノラ砂漠、さらには宇宙ステーションなど、あらゆる状況に適応することができます。
システム全体は主に栽培ボックス、貯水池、貯水池で構成されています。
DC ウォーターポンプは、栄養溶液、リザーバー、水リザーバー、および pH アップダウン溶液に取り付けられています。貯水池には水位センサー、温度センサー、ECセンサー、pHセンサーが設置されています。
EC センサーが低塩分レベルを検出すると、栄養素の欠乏を示します。したがって、そのような状況では、DC ウォーター ポンプが栄養溶液をリザーバーに汲み上げます。高い塩分レベルまたは低い水位の存在は、淡水を貯水池にポンプで汲み上げる必要があることを示しています。
pH 制御を見落とすと、植物、特に高アルカリ度の水の供給に依存している植物にとって危険となる可能性があります。栄養溶液の pH は、多くの必須栄養素イオンの摂取速度を決定する主要な要素です。 pH が高すぎると、恐ろしい栄養素のロックアウトが迫ってきます。 pH センサーは水の pH レベルを検出し、pH アップ/pH ダウンポンプにリザーバー内の pH レベルのバランスをとるように促します。
グローボックスには排水システムがあり、植物の根に養液を連続的に流すことができます。
植物の根は養液そのものよりも空気からより多くの酸素を吸収するため、このタイプのシステムは非常にうまく機能します。根の先端のみが養液と接触するため、植物はより多くの酸素を得ることができ、より速い成長速度を促進します。
これらすべては、このプロジェクトの Web サイトで監視できます。
以下のビデオは、このプロジェクトの簡単な作業を示しています: ( PS -財政的制約のため、EC センサーと pH アップ/ダウン ソリューションは使用していません)
Arduino Mega 2560 - ハードウェアはおそらく UNO に完全に適合しますが、問題はプログラムのサイズが UNO の 32kB に適合しない可能性があることです。さらに、そのようなプロジェクトが増加する可能性があり、メガボードではそれがより簡単に可能になります。
水位センサー- 水位センサーは、水位の検出に使用されるデバイスです。
pH センサー- 最適な pH レベルは、土壌栽培と水耕栽培の両方で植物の健康と高収量にとって重要です。特に無土壌栽培システムでは、これらの最適レベルを維持するには、頻繁で正確な pH 検査が必要です。理想的な pH レベルは、植物の栄養素の摂取を最大化します。これらの栄養素は、植物の活力と生産性を高めます。
EC センサー- 水耕栽培の利点を最大限に活かすには、植物が必要なものをすべて適切な量で確実に摂取できるように、栄養計画を微調整する方法を知ることが重要です。そのためには、水中の肥料塩の量を示す EC (電気伝導率) の測定方法を学び、その測定値を使用して、最適な成長と収量を得るために適切な元素の組み合わせを植物に供給する必要があります。
水温センサー- 溶液の pH 値は温度とともに変化します。つまり、溶液の温度が上昇すると、粘度が低下し、溶液中のイオンの移動度が増加します。温度が上昇すると、分子の解離により溶液中のイオンの数が増加する可能性があります。 pH は水素イオン濃度の尺度であるため、溶液の温度の変化はその後の pH の変化に反映されます。 [4]
土壌水分センサー- この土壌水分センサーは、土壌の水分を検出したり、センサーの周囲に水があるかどうかを判断したりするために使用でき、メッシュポット内の植物が水を必要としているかどうかを知ることができます。
DHT22 温度/湿度センサー- DHT22 は、単線デジタル インターフェイスを備えた湿度および温度センサーです。センサーは校正されているため、相対湿度と温度の測定をすぐに開始できます。
ESP8266 - ESP8266 は、Web サイト上のすべてのセンサー データを追跡するのに役立つ WiFi モジュールです。
DC ウォーター ポンプ- DC ウォーター ポンプは、水を貯水池から基板に汲み上げるために使用されます。
5V リレー- リレーは、比較的小さな電流で動作する電磁スイッチで、はるかに大きな電流をオンまたはオフにできます。 DCウォーターポンプの制御に使用します。
$ git clone https://github.com/Hydroponics/Reddit-Bot.git
/var/www/に移動します。 $ sudo mv Hydroponics/ /var/www
このプロジェクトの目的は次のとおりです。
[1] 水耕栽培 -ウィキペディア
[2] 水耕栽培システム 101 -フルブルーム水耕栽培
[3] 水耕栽培の仕組み -バンビ ターナー
[4] 水耕栽培の pH メーター - Med-Tek
[5] 都会の水耕栽培オアシス -ポール・ラングドン
