Hüdropoonika seadme ülespanek nõuab tööd ja läbimõtlemist!

Selles artiklis kirjeldaksin, kuidas hakkasin oma bakalaureusetööks vajaliku katset läbi viima ning millise seadeldise ma hüdropoonika jaoks ehitasin. Töö pealkirjaks sai koostöös juhendajaga valitud „Lehtsalati ja vürtspaprika kasvu võrdlus hüdrokultuuris ning mullas“.
Panin mulda ning hüdropoonikasse kasvama kokku 60 potti taimi. Hüdrokultuuri jaoks kasvatati taimi ette kivivilla substraadis ning 28 päeva möödudes istutasin taimed ümber hüdropoonika seadeldisse.

hsyntjl_1
Vürtspaprika ja lehtsalat kivivilla kuubikutes.

Ettekasvatamisel kasutasin spetsiaalselt kasvuruumi (propagaatorit), mis hoiab taimedele vajalikku niiskust ning soojust. Taimede kasvuks üks olulisemaid faktoreid on valgus. Kuna Eestis ei ole antud töö uuringuperioodil (märtsist-aprillini) väga palju päikest, siis tuli kasutada lisavalgustust. Selleks kasutasin algselt 150W lampi, mis oli taimede kasvuks piisav.

hsyntjl_2
Vasakul on propagaatoris taimed ning vasakul mullas olevad taimed.

28 päeva möödudes, kui taimed olid juba suuremad, vahetaasin vana valgustuse tugevama, 600W pirni vastu. Valgustuse vahelüliks kasutasin elektromagneetilist ballasti, mis hoiab pinget ja piirab lampi läbivat voolu. Sellise valguse mõjul toodab taim rohkem klorofülli, mille tõttu taim kasvab ja areneb kiiremini. Taimedele on vaja anda ka puhkeaega, selleks kasutasin taimerit, mis oli seadistatud nii, et taimedel oli puhkeaega 8 tundi ööpäevas. Reflektori koos pirniga kinnitasin riidestange külge.

hsyntjl_3
600W pirn koos reflektoriga.

Lahuse jaoks kasutasin kolme komponenti – Hydro Growthi, Bio Rhizotonicut, 38% lämmastikhapet. Taimede jaoks on väga oluline, et lahuse pH oleks stabiilne. Lehtsalati ning vürtspaprika õige kasvu pH oli 5,5-6,1.
Hüdropoonika seadeldise valmistamisel kasutasin kahte erinevat lahendust: aknaaianduse ja tilgutamise süsteemi.
Nagu eelpool mainitud, istutasin taimed 28 päeva möödudes ümber hüdropoonika seadeldisse. Taimede puhul on tähtis see, et nad ei oleks liiga väikesed ega suured. Mina istutasin enda taimed ümber seadeldisse, kui nad olid 7 cm pikkused.
Seadeldise otsustasin ise ehitada soodsalt ning kasutada võimalikult palju käepäraseid vahendeid. Selleks kasutasin plastmass pudeleid (1,5 liitrit), mille sisse panin 55 mm võrkpotid. Pudelite sisse tuleb just valida võrkpotid, et juurestik saaks hingata. Pudelite alumised osad, kuhu asetasin poti, peab tumeda kleeplindiga katma, kuna juurestiku peale ei tohi paista valgus. Hüdropoonika seadelise jaoks lisandus uus substraat, milleks on kergkruus. Enne isutamist tuleb kergkruus pesta puhta veega läbi. Istutamiseks pannakse potipõhja natukene kergkruusa, keskele asetatakse kivivillas olev taim ning seejärel täidetakse pott kergkruusaga.
Seadeldise aluskonstruktsiooniks kasutasin riidestanget. Plastikpudeleid asetasin viie kaupa üksteise külge ning moodustasin nendest kuus rida. Et taimed saaksid piisavalt valgust ja ruumi kasvamiseks, tehti pudelitesse umbes 8×17 cm ava. Samuti tehti pudelite korkidesse augud, mille kaudu sai toitelahus tilkuda alumistele taimedele.
Seadeldise jaoks valisin veepumba, mis tõstis toitelahuse mööda voolikut ülesse, kust see tilkus alla ning varustas toitainetega kuut rida taimi. Pump asetati hüdropoonika seadeldise all olevasse anumasse, kuhu valasin 15 liitrit toitelahust. Pumba juures tuleks hoolikalt jälgida, et see oleks pidevalt toitelahuses. Kui vedelikku jääb vähemaks, siis tuleb seda juurde lisada.
Nagu valgustuse puhul, oli pumba töö seadistatud taimeriga. Pump töötas 5 minutit iga 70 minuti järel. Nii tagati taimedele ühtlane toitainete varustamine.

hsyntjl_4
Hüdropoonika seadeldis.

Ettekasvatuse perioodil tuleb tihti jälgida, kas taimed saavad ikka piisavad valgust ning toitaineid. Kui näiteks lehtsalat saab liiga vähe valgust, siis venib see väga pikaks ning kui liiga vähe toitained, võib juhtuda, et lehtsalat muutub mõruks. Vürtspaprika puhul võivad kaunad jääda pisikeseks ning väga kibedaks. Samuti võib ettekasvatuse ajal kasutada lisaniisutust. Selleks tegin spreipudelisse toitainelahuse ning vajaduse korral pritsisin taimi.
Taime kasvatamise ajal on oluline jälgida toitelahuses pH taset. Selleks kasutasin spetsiaalset aparaati, kuid olemas on ka odavamaid alternatiive.
Seadeldise üheks suuremaks probleemiks osutusid elektrikatkestused. Hüdropoonika seadeldise ning lambi töötamise reguleerimiseks kasutasin taimereid, kui aga oli elektrikatkestus, siis kustutas see taimeris seadistatud kellaajad ära. Teiseks ei olnud minu seadeldise juures ruumilahendus just kõige parem, kuna korter on küllaltki väike, siis valgustus segas igapäeva elu. Reflektor siiski aitas, sest suunas valguse otse taimedele.

hsyntjl_5
Suur taimekasvatus

Seadeldise all olevat anumat tuleks jälgida ka seetõttu, et kui toitelahus hakkab seal muutuma häguseks, peaks lahuse uuesti tegema.
Nüüd võib tunduda, et väga palju asju tuleb jälgida, aga see pole nii. Esmakasvataja peaks hoolsamini algselt jälgima taime arengut, kuid hiljem muutub asi ainult lihtsamaks.

Teele Kants

Hüdropoonika tasub katsetamist

Taimede kasvuperiood oli lehtsalatil 52 päeva ning vürtspaprikal 57 päeva. Lehtsalati kasvuperiood oli piisav. Võib isegi öelda, et hüdropoonikast oleks võinud taimed nädal ennem ära võtta. Vürtspaprika puhul jäi aega napiks ning võrdlesin nende kasvu, kuid kasvataja jaoks oleks olnud hea võrrelda vürtspaprika ebamarjasid.
Tulemuste saamiseks kuivatasin, mõõtsin ning pildistasin lehti. Kuivatamine toimus 68 kraadi juures. Lehe pindala saamiseks pildistati üksik leht ning see töödeldi programmiga WinFolia. Kuivatatud lehti mõõtsin analüütlise kaaluga.

tulemused_1
Taimede lehtede võrdlus 3×3 cm paberiga.

Antud töös soovisin välja selgitada, millise meetodi puhul on idanevus kõige parem ja kasv kõige kiirem. Eeldasin loetud materjalidest, et hüdropoonikas on taimede kasv kiirem ning idanevus suurem kui mullasubstraadis. Tulemuste saamiseks kasutasin kahte andmeanalüüsimise programmi: dispersioonanalüüsi meetodit (ANOVA) ja vabavara andmetöötlusprogrammi R. Taimede pikkuse, kaalu ja lehe pindala analüüsimiseks kasutati dispersioonanalüüsi meetodit (ANOVA) ning andme analüüsiks kasutati vabavara andmetöötlusprogrammi R.
Tulemused näitasid, et taimede maapealsete osade kuivkaalud ei olnud erinevate kasvatusmeetodite puhul erinevad. Uuritav hüpotees ei pidanud paika, kuna tulemused näitasid, et taimede kõrguste võrdlemisel olid mulla taimed oluliselt suuremad kui hüdropoonikas.

tulemused_2
Vürtspaprika ja aedsalati taimede kõrgus katse lõpus.

Lehtede pindala oli mõlemal katsealusel liigil suurem mullal kasvatatud taimede puhul (p < 0,001). Üksiku lehe kuivkaalu mõõdeti ainult aedsalatil. Mulla substraadil kasvatatud aedsalati taimedel oli ühe lehe kuivkaal oluliselt suurem kui hüdropoonika taimedel (p=0,01) Samas ühe lehe erikaal ei olnud aedsalatil hüdropoonika ja mulla taimede vahel erinev (p=0,4), mis näitab, et taimede võime investeerida kuivaainet lehe pindalaühiku kohta ei sõltunud kasvusubstraadist. Vaadeldes üksiku lehe kuivkaalu, siis mullas kasvanud aedsalatil oli lehe kuivkaal suurem, kuid samas ühe lehe erikaal ei olnud lehtsalatil hüdropoonika ja mulla taimede vahel erinev. See näitab, et taimede võime omastada kuivainet lehe pindalaühiku kohta ei sõltu, mis substraadil taim kasvab. Kinnitust sai aga minu hüpotees, et hüdropoonika meetodi puhul oli idanevus parem. Lehtsalati ja vürtspaprika puhul ei arenenud kolmes mulla potis mitte ühtegi taime. Samuti võib välja tuua selle, et kui mullas olevast vürtspaprika seemnest arenes kolmest-neljast üks või kaks taime, siis hüdropoonikas enamasti kaks või kolm taime. Hüdropoonikas olevad vürtspaprika taimed olid küll väiksemad, aga 4 taimel olid katse lõpus valged õied juba avanenud, samal ajal, kui mullas kasvavatel taimedel õied alles arenesid. See viitab sellele, et hüdropoonikas oli taimed 4. nädalal rohkem arenenud kui mullas olevad taimed.

tulemused_3
Vürtspaprikas kasvuperioodi lõpus.

Samuti oli erinevus vürtspaprika lehtede värvuses. Hüdropoonikas olid vürtspaprika lehed silmnähtavalt rohelisemad kui mullas olevatel taimedel.

tulemused_4
Vürtspaprika lehtede värvuse erinevus (vaskapoolne vürtspaprika leht hüdropoonikas ja parempoolne vürtspaprika leht mullas).

Hüdropoonika taimed olid esimesel kasvuperioodil kaks korda suuremad, kui mullas olevad taimed. Hüdropoonika taimede hilisema kasvu pidurdumise põhjuseks võis olla see, et hüdropoonikas olevad taimed olid tihedamalt koos ja kasvasid alguses kiiremini tänu suuremale omavahelisele konkurentsile. Mullas kasvavatel taimedel oli aga piisavalt ruumi, et ühe lehe pindala suuremaks kasvatada.

tulemused_5
Vürtspaprika ja lehtsalati kasvuerinevus 1. perioodil.

Minu töö eesmärgiks oli võrrelda võrdsetel tingimustel olenemata substraadist kasvavaid taimi.
Kui panna olukord aga reaalsesse ellu, siis oleksid tulemused teistsugused, sest tavakasutaja enamasti ei kasuta niipalju toitaine ning valgustust. Kui teha katse, kus panna mullas olevad taimed kasvama ilma lisavalgustuseta, siis taimekasv oleks kordades aeglasem, kui seda oleks hüdropoonika seadeldise juures.
Kindlasti tasuks kaaluda mõtet, et kasutada uudsemat kasvatusmeetodit. Mitmed olulised tulemused olid paremad kui tavapärasel potipõllundusel, kuid ei saa öelda, et mullas kasvavad taimed halvemini. Samuti saab seadme ehitamisel saab panna fantaasia tööle ning ehitada just selline seade, mis on rahakotisõbralik ning mis sobib just Sulle. Kes soovib põhjalikumat ülevaadet hüdropoonika ajaloost, taimede kasvuomadustest ning seadme ehitamisest, siis kõike seda on võimalik lugeda minu bakalaureuse tööst.

Teele Kants

Aquaplant growshop 21.01.2015

20150121_110552

Uuenduslik aiameetod või traditsiooniline potipõllundus?

Teele Kants. TALLINNA ÜLIKOOL

Hüdropoonika ei ole Eestis väga levinud meetod kasvatamaks taimi enda ostarbeks, kuigi tööstuses on seda tehnoloogiat kasutatatud juba antiikajal. Ise puutusin esimest korda hüdropoonikaga kokku sõbra juures, kes oli endale ise ehitanud taimede kasvatamiseks vajaliku seadeldise. See tundus minu jaoks väga huvitav ning seejärel uurisin lähemalt, mis on hüdropoonika. Kuna nähtu üllatas mind ja tundus põnev, siis tulingi mõttele kirjutada sellel teemal bakalaurusetöö ja minna teemasse süvitsi.
Hüdropoonika puhul võlus mind see, et pole vahet, kus sa elad. Sa võid kasvatada taimi ükskõik kus. Inimestel ei ole vaja väikest aianurka ega suurt ruumi, kuhu panna kõiki enda potte. Piisab pisikesest pinnast ja saad kasvatada umbes neli korda rohkem taimi kui mullas.

hydro_vs_muld
Hüdropoonikas olevad taimed võtavad tunduvalt vähem ruumi.
Foto: Gunnar Kuut

Hüdropoonika süsteemid tööstuses maksavad palju, kuid tavakasutaja jaoks annab süsteemi ehitamine palju vabadust ning loomingulist mõtlemist. Inimesed on ehitanud neid süsteeme plastmasspudelistest säilitukarpideni.
Hüdropoonika on mitmete allikate väitel uudne ja paljulubav aiandusmeetod. Selle ajaloolist algust on raske öelda. Aga ühes ollakse kindel, et modernsele hüdrokultuurile pani aluse professor William Frederick Gericke aastal 1929. 1937 aastal kobineeris ta kreeka keelsetest sõnadest (hydros) vesi and (ponos) töö ning sai mõiste hüdropoonika.
Erinevates artiklites on lubatud suuri erinevusi võrreldes traditsioonilise kasvatusmeetodiga. Tänapäeval on raske inimestele öelda, et kõigile armastatud potiaiandus ei olegi see kõige õigem viis. Sellega seoses siis ka minu uudishimu selle vastu. Kas uus meetod on kiirem viis taime kasvuks või mitte?
Kui tavapäraselt istutavad inimesed kevadeti kõik enda köögiviljad mulda, siis oma katses panin samaaegselt taimed kasvama mulda ning veekultuuri. Katse jaoks valisin välja ühe korvõielise taime ja ühe maavitsalise. Korvõieliste sugukonnast valisin lehtsalati (Lactuca sativa var. Crispa). See otsus oli lihtne, kuna salat on väga populaarne meie söögilaual. Teiseks taimeks on vürtspaprika (capsicum frutescens), mis on väga levinud maitsetaim. Teda tuntakse mitmete nimede all nagu näiteks kibe paprika, Cayenne pipar, kirbik, kajenne paprik.
Töö eesmärk on uurida hüdropoonikas ning mullas kasvatatud taimede kasvuerinevusi ning millise meetodi puhul on idanevus ja kasv kõige parem. Peamiseks kontrollitavaks hüpoteesiks oli see, et hüdropoonikas on taimede kasv kiirem kui kasvatatuna tavapäraselt mullasubstraadil. Kindlasti on nii ühel kui ka teisel meetodil omad eelised. Taimed panin kasvama 1. märtsil.

hydro_vs_muld2
Vürtspaprika mullas ja kivivillas.
Foto: Gunnar Kuut

Plaani teostamiseks oli aga vaja mitmesuguseid asju ning head nõu. Selleks võtsin ühendust Eestis hüdropoonikaga tegutseva Aquaplantiga, kes tegeleb vajalike seadeliste, väetiste, valgustuse ja süsteemide müügiga. Lisaks sain nende käest palju uusi teadmisi, et antud tööd võimalikult hästi ja õigesti teha.
Taimed hakkasin kasvatama kodus. Kasvatamise tegi keeruliseks limiteeritud päevavalgus. Taimede kasvuks pidi seetõttu kasutama lisavalgustust. Panin mõlemast taimesordist kasvama Terra Professional Pro Plus mulda ning hüdropoonika taimed kivivilla kuubikutesse. Kivivilla kuubikuid niisutasin vee ja Hesi Hydro Growth´ga ning lisasin Bio Rhizotonicut.
Järgmises artiklis kirjeldan vesikultuuri põhimõtteid ja töö käiku detailsemalt.

Teele Kants

EC-monitor for Cadi

Теперь девайс обзавёлся монитором EC. Новый софт поддерживает калибровку, мониторинг и стабилизацию EC в в пределах установленного окна.
Прошивка RC2
Аппаратная часть выглядит схематически вот так
cadi ec tds ppm meter amplifier

User manual rev4

Cadi firmware from 14.08.2013.

User manual v3.1 (теперь с русским описанием функций полива)

Прошивка от 14.08.2013 (v1 beta8)

Прошивка от 18.08.2013 (v1 RC1)

В версии 1.1 ожидается поддержка EC/TDS-метра

Cadi user manual v3

PWM dosing pump control

FW130714

USER MANUAL v3

 

Cadi fw 130713

New:
– watering programs
– fertilizing programs
– valve and water level sensor test monitor

Valves, dosing pumps and water level sensor

Новая схема показывает назначение пинов для последней бета версии прошивки

Дополнительно инициализируются:
– входы датчиков уровня воды
– выходы управления клапанами
– входы обратной связи клапанов
– ШИМ выходы для дозирующих насосов

Схема аналоговых кнопок, работаюза на последней версии выглядит так:

cadi zanalog buttons / cadi аналоговые кнопки

Клапан в деле

Cadi: Wiring diagram