Хилый Укроп и рукотворное солнце
UPD: Как и обещал, перезалил изображения на habrastorage, и дополнительно исправил ошибку в изображении с графиками (там была некорректная легенда к графикам) .
«Ты помнишь как все начиналось…»
А началось все с желания удовлетворить научное любопытство, и проверить смогу ли я замахнуться на замысел творца и вырастить растение не хуже, чем под лучами светила нашего небесного.
Для этого было куплено несколько упаковок «петрушки кучерявой» от производителя Happy Plant, растения были из одной партии как заверял меня продавец, следовательно при более ли менее одинаковой температуре в комнате и схожем режиме полива, можно было рассматривать освещение как основной фактор различающий 2 посаженных образца.
В декабре на солнечный и теплый подоконник был посажен образец №1 который тихо мирно рос себе без дополнительного досвечивания, образец успешно вырос средние параметры освещенности были записаны процесс роста запротоколирован.
И пришло время сажать второй образец, который должен был вырасти исключительно в условиях искусственного освещения, со смещенными циркадными ритмами (растение освещалось ночью, а утром находилось в темноте)
«Мы рождены чтоб сказку сделать былью!»
Ввиду моей практически полной некомпетентности в электронике было принято следующее решение. Взять Arduino, взять макетную плату, натыкать в нее светодиодов типа «пиранья», установить микросхему часов реального времени, собрать все это, растение запихнуть в коробку из под сока и накрыть сверху макетной с лампочками.
Сказано – сделано, но для начало необходимо было прикинуть, сколько диодов необходимо и как это все будет работать.
Первым критерием было мое нежелание усложнять схему, транзисторными ключами и питать светодиоды прямо от портов Arduino, Из расчета 1 «Пиранья» на 1 порт.
Вторым критерием было желание не просто освещать растение, а с имитировать смену времени суток.
Третьим критерием была необходимость соответствия освещенности при искусственном и естественном освещении.
В итоге было принято условно симулировать следующие режимы времени суток:
| 1 | рассвет/сумерки | 2100 |
| 2 | утро/вечер | 3600 |
| 3 | около полудня | 5200 |
| 4 | солнце в зените | 6500 |
Цветовая температура была прикинута на глазок на основании данных гуляющих в интернете.
Чтобы посмотреть насколько освещение будет соответствовать этим режимам было проведено моделирование. В первом приближении в качестве кривой естественного освещения была принята модель АЧТ. График искусственного освещения строился на основе даташитов на светодиоды, излучение светодиода рассматривалось, как Гаусова кривая, которые потом складывались между собой. В итоге получилсь вот такие графики.
Как видно из графиков, кривые мягко говоря, не соответствуют друг другу, но я решил сделать допущение, предположив что для фотосинтеза главное красный и синий цвет, а остальные не так важны, как покажет практика допущение сыграло со мной плохую шутку, но об этом позже.
«Я его слепила из того, что было»
По итогам моделирования было установлено точное количество светодиодов.
Был произведен процесс поскребания по сусекам, и найдены следующие светодиоды, (безусловно можно было придумать, что-то лучше но это то что у меня было под рукой.
- BL-760RUWC, светодиод «пиранья» ультра-белый 160″ 5000мКд — 4 шт.
- BL-760RURC, светодиод «пиранья» ультра-красный 160″ 1000мКд 660нМ — 2 шт.
- BL-760RUBC, светодиод «пиранья» ультра-синий 160″ 2000мКд 470нМ -1 шт.
- BL-760RUEC, светодиод «пиранья» ультра-оранжевый 160″ 1500мКд 630нМ — 2 шт.
- BL-FL7660UVC, светодиод «пиранья» ультра-фиолетовый 75″ 220мКд 405нМ — 1 шт.
- АЛ102БМ, светодиод красный 30” 0.2 мКд 700 нМ — 4 шт.
При максимально включенном режиме освещения (условное солнце в зените), освещенность отличалась от усредненной естественной освещенности не более чем на 10%.
Как видно из списка помимо пираньи есть еще светодиоды АЛ102БМ, они должны были симулировать дальний красный свет, который должен был сообщать растениям, что пришла ночь, но во первых светили они очень слабо, а во вторых длинна волны была короче необходимой примерно на 50 нм, но я решил что пусть будут, благо есть не просят.
В итоге все это «счастье было собрано (спойлер):
Как видно из последнего фото, растению было явно не скучно, у него была своя собственная дискотека 🙂
В процессе сборки я открыл для себя несколько прописных истин.
1) Не использовать витую пару для соединений чего-то длиннее чем перемычка.
2) Не использовать макетные платы для устройств срок эксплуатации которых составляет больше 1 дня
3) Не доверять собранной с учетом первых двух факторов электронике периодически её проверяя.
Так или иначе отступать было уже поздно и после нескольких пересборок схема смогла отработать назначенный ей срок в 20 дней.
Если кому-то интересно, то схема принципиально выглядит вот так 
Сделать хотел грозу, А получил — козу.
Что же получилось в итоге? В итоге по окончании 20 дней было произведено сравнение растений.
На фотографии слева, растение, которое росло под естественным светом на подоконнике, справа то что росло в развеселой коробке из под сока.
Несложно заметить, что растение выращенное под естественным освещением, так и пышет здоровьем, а вот его собрату повезло значительно меньше. Всхожесть получилась меньше, рост медленнее к тому же растения выросли утонченными и вытянутыми. Чему виной служил неправильно подобранный свет, с избытком красного, еще возможно смещение биоритмов тоже могло негативно сказаться на росте. Тем не менее, растение выросло, и даже показало, что с помощью освещения можно управлять его морфологическими параметрами, а это тоже результат.
Отдельно хочу отметить, что в процессе проведения эксперимента ни одно растение не пострадала, хилая петрушка была переставлена на балкон и уже через пару дней начала бурно расти.
P.s Возможно вас могло немного смутить название статьи. Действительно: «почему статья называется хилый Укроп, хотя росла петрушка?» — спросите меня вы. Просто за время эксперимента эти кучерявые пушистые создания стали мне почти как дети и я дал им имена Укроп первый и соответственно второй. Любите природу друзья мои и хорошей вам пятницы.
Источник
Выбираем фитолампу для выращивания свежей зелени, овощей и крепкой рассады
В зимнее время свежая и ароматная зелень, как и домашние натуральные овощи очень важны, ведь это столь важные для здоровья витамины. Домашние овощи и зелень с магазинными не сравнить. Вырастить свои овощи и зелень зимой в квартире, как и в доме, не так уж и сложно, однако для этого необходимо обеспечить растениям правильные условия для роста и плодоношения. Одним из таких условий является правильное освещение, для чего и необходима специальная фитолампа. Весной такая лампа пригодится для выращивания рассады.
Так как покупка будет использоваться в течение очень долгого времени, к ее выбору необходимо подойти с умом, учитывая многие нюансы, а также особенности роста растений.
Разберемся во всем по порядку.
Общие требования
Чтобы правильно выбрать фитолампу для домашнего огорода, необходимо учесть некоторые нюансы. В первую очередь обратим внимание на технические параметры лампы. Среди них особое внимание уделим:
• Цветовому спектру излучения;
• Номинальной мощности лампы;
• Ее форме;
• Уровню потребления энергии;
• Показателям выделения тепла;
• Надежности лампы.
Фитолампу нельзя назвать заменой стандартного источника света, ее цель заключается в обеспечении оптимального уровня необходимой растениям подсветки. Для людей такое устройство обычно выглядит, как ночник. Такая лампа для здоровья людей абсолютно безвредна.
Типа фитолампы
Обычные лампы, которые используются для освещения помещений, для подсвечивания растений не подходят, так как они излучают свет зеленого или желтого оттенка вместе с белым светом, а эти цвета не оказывают никакого влияния на рост растений и процессы вегетации. Растениям необходим синий и красный свет. К тому же обычные лампы перегревают растения, нередко вызывая ожоги на листьях.
В качестве фитолампы лучше выбрать:
• Лампы люминесцентные. Они имеют невысокую стоимость, отличаются экономичностью, при этом выделяют нормальный уровень тепла. Однако тут есть и минусы. У таких ламп нормальное количество синего света, а вот красного недостаточно. К тому же эти лампы нередко мерцают, что может вызвать дискомфорт у людей.
• Лампы энергосберегающие. Они имеют отличные показатели энергоэффективности, что тоже очень важно. В качестве досвечивания растений при правильном подборе светового спектра – вариант неплохой.
• Натриевые фитолампы. Имеют высокую теплоотдачу и отличаются долговечностью, однако, для домашнего использования не подходят. Они рассчитаны на досвечивание большой территории, например, теплицы или зимнего сада. Домашний огород такие лампы могут сжечь.
• Светодиодные лампы можно назвать идеальным вариантом для досвечивания домашнего огорода. Они имеют невысокую стоимость, экономичны, отличаются длительным сроком эксплуатации и отлично справляются со своей задачей, обеспечивая необходимый спектр света. Их можно легко настроить под нужды растений.
Световой спектр
Растениям не нужен зеленый и желтый спектр, они нуждаются в красном и синем свете. Синий – оказывает положительное влияние на рост и развитие корневой системы, на правильный рост стеблей и их прочность, а красный необходим для правильного и обильного плодоношения.
При этом показатель длины волны синего спектра должен находиться в пределах от 440 до 460, а красного – от 640 до 660.
Чтобы источник света не оказывал раздражающего действия на людей, в спектр необходимо добавить белый свет.
Форма
Круглую форму лампы можно назвать универсальной. Такие лампы подходят для одиночных растений или небольших групп саженцев. Квадратные лампы следует выбирать в том случае, если посадки находятся в объемных ящиках.
Линейные лампы выбирают тогда, когда растения выращиваются в длинных емкостях, например, на подоконниках.
Очень удобны ленточные светодиодные лампы, так как им можно придать любую форму, длину и размеры.
Для большого домашнего огорода лучше приобрести специальный прожектор и подвесить его на определенном расстоянии над растениями.
Мощность
Мощность лампы тоже очень важна. Например, для растений, находящихся на подоконнике с восточной или южной стороны, необходима лампа мощностью от 40 до 45 Вт/м 2. Если растения находятся на северном окне или просто в помещении при искусственном освещении, необходимо лампа мощностью от 90 до 160 Вт/м 2.
При этом необходимо помнить о том, что производители светодиодных ламп, с целью защиты от перегрева и продления срока службы, никогда не позволяют запитывать их на полную мощность. Поэтому реальная мощность диода таких ламп будет равна номинальной мощности, указанной на упаковке лампы, поделенной на 2.
И напоследок – необходимо помнить о том, что фитолампа для нормального роста и развития растений должна быть включена в течение 10 – 14 часов.
Источник
Не надо переплачивать за фитолампы. Давно доказанный, простой, но эффективный вариант
Добрый день, дорогие друзья, садоводы и огородники! Приветствую вас на канале «Дачные истории».
Садоводство и огородничество становится все более распространенным увлечением. И если раньше садоводы делали все «по старинке», используя опыт, которые передали им родители, то сейчас все больше людей хотят разобраться в особенностях агротехники различных культур, следят за новинками селекции и появлениями новых технологий.
Фитолампы: доводы «против»
Одной из таких технологий для выращивания растений являются фитолампы. Наверняка, вы не раз слышали этот термин, и, возможно, даже приобрели подобную лампу для выращивания рассады. Конечно, у них есть как сторонники так и противники.
Главный довод противников фитоламп формулируется, как «всю жизнь выращивали рассаду без них, и все замечательно росло». К сожалению, консервативное мышление — это черта многих огородников-любителей. Довольно высокая стоимость фитолампы не добавляет ей популярности. Еще одной особенностью фитоламп является специфический свет фиолетового оттенка, который не слишком приятен для глаз.
Давайте попробуем разобраться, для чего нужны фитолампы, нужны ли они, в принципе, и чем их можно заменить, чтобы уменьшить финансовые затраты?
В зависимости от выращиваемой культуры посев рассады основных теплолюбивых культур (баклажана, перца, томата) в разных регионах начинается в конце февраля — середине марта. Посев некоторых видов цветов, например, эустомы, дельфиниума, пеларгонии, петунии начинают еще раньше, в январе или начале февраля. И если с середины марта световой день становится довольно продолжительным, то в январе и феврале он еще очень короток. Количество солнечных дней в эти зимние месяцы невелико, преобладают пасмурные дни. Поэтому без досветки в таких условиях просто не обойтись.
Кроме того, все культуры с тропическими, южными корнями — это растения длинного 12-ти часового светового дня. Т.е. для того, чтобы они захотели размножаться: цвели и завязывали плоды, им нужен длинный световой день. Получается, что для выращивания крепкой, здоровой рассады, которая вступит в период плодоношения вовремя, нужно обеспечить световой день в течении 12-14 часов. Подсветка не должна быть круглосуточной, поскольку именно в темноте растения синтезируют вещества, нужные для роста, перерабатывая их из сахаров, которые получили в течение дня, на свету. Кроме этого ночная температура должна быть ниже чем дневная на несколько градусов.
«Лампочка Ильича» уходит в прошлое
Но излучение, которое выдают различные лампы значительно отличается, и не каждый вид излучения будет способствовать росту растений. Например, совершенно не подходят для досветки рассады обычные лампы накаливания («лампочки Ильича»). Они дают излучение в инфракрасном спектре, кроме того при использовании сильно нагревается. Эти лампы практически вышли из употребления.
Фитолампы: доводы «за»
Им на смену пришли люминисцентные и светодиодные лампы. И те и другие гораздо удобнее для подсвечивания и гораздо экономичнее и больше похожи на солнечный свет. Считается, что для фотосинтеза растения используют, в основном, красный и синий спектры излучения, именно на этом основано устройство фитолампы. По сути, фитолампа — это светодиодная лампа, дающая не полный спектр, а именно красный или синий.
Различные виды ламп дают или один из этих спектров, профессиональные лампы дают возможность раздельно регулировать мощность двух этих спектров, подбирая ее под нужды растений.
Синий или красный?
На разных стадиях развития растений, а также для различных культур, лучше подходит один из спектров. Например, синий больше подходит для развития зеленой массы, его используют для выращивания рассады и для зеленных культур, а также для нецветущих комнатных растений.
Красный спектр стимулирует развитие корней, а также нужен рассаде в период цветения и образования плодов, если они выращиваются в комнатных условиях, красный спектр используют и для пышноцветущих комнатных растений.
Однако, как показали лабораторные опыты, растения развиваются лучше при полном спектре освещения с преобладанием синего или красного; кроме этих основных цветов необходим и зеленый, и другие спектры. Поэтому для досветки рассады совсем не обязательно использовать дорогие профессиональные фитолампы. Можно воспользоваться любым светодиодным светильником или экономной люминисцентной лампой.
Если вы отдаете предпочтение светодиодным лампам, то можно воспользоваться светодиодной лентой. При минимальных умениях электрика можно собрать фитолампу самостоятельно, используя светодиодные ленты с разным спектром излучения. Соотношение светодиодных элементов такое: красный: синий: зеленый: белый = 10:4:1:1.
Если вы выбираете люминисцентную лампу, обращайте внимание на показатель «цветовой температуры», которая измеряется в кельвинах. Для выращивания растений нужно выбирать лампы с показателями 2700-3200 К, которые дают теплый белый свет в красном спектре излучения, или 6200-6500 К с холодным белым светом, который соответствует синему спектру. Лампы с показателями 4000-4200 К дают зеленый спектр, поэтому менее эффективны для выращивания растений.
На какой высоте располагать лампу
Благодаря тому, что светодиодные и люминисцентные лампы не нагреваются, их можно расположить на небольшой высоте над растениями. Обычно их вешают на расстоянии 25-35 см, поднимая выше по мере роста рассады. При более далеком расположении свет значительно рассеивается, и эффективность освещения резко уменьшается.
Поскольку светодиодные светильники и люминисцентные лампы дают направленный свет вниз, с углом рассеивания 60-90 градусов, приходится использовать несколько ламп даже для небольшой площади или отдавать предпочтения лампам вытянутой формы. В фитолампы встроены специальные линзы, которые увеличивают угол рассеивания до 200 градусов.
Использовать ли профессиональную фитолампу или сделать ее самому, а может быть, заменить ее обычной светодиодной или люминисцентной, решать вам.
Спасибо за интерес к моей статье.
Уважаемые читатели, так-как на канале «Дачные истории» уже вышло несколько сотен статей, принято решение создать структурированный веб архив материалов.
Источник