Måling af vandindholdet i jord, jordfugt

Vandindholdet i jord, eller jordfugt, kan måles på flere måder, og det skulle gerne resultere i automatisk vanding, så drivhuset og haven kan være alene hjemme i ferien.

I det følgende er jord og spagnum det samme, altså målingerne kan gøres både i haven og i drivhuset.

En Arduino, eller lignende mikroprocessor, er et godt udgangspunkt og så er der 2 måder at måle jordfugt på: elektrisk modstand eller kapacitans i en kondensator i jorden.

Kondensator

En elektrisk kondensator består af 2 plader, der er elektrisk ladet. Afhængig af, hvor tæt pladerne er på hinanden og hvad der er imellem pladerne kan kondensatoren lade forskellige mængder elektricitet. Det kan en Arduino måle, men i praksis er det ikke let. Princippet fungerer i en berøringsfølsom skærm og en pegeplade, men her er det enten-eller, og ikke hvor meget.

Kondensatorprincippet har den fordel, at der ikke sendes strøm direkte gennem jorden. Til gengæld er det svært at få til at fungere – efter hvad jeg kan læse mig til på nettet.

Elektrisk modstand

Den elektriske modstand i jord måles med elektroder: 2 stykker uisoleret elektrisk ledning 5-10 cm lange og med 2-3 cm afstand. Sender man strøm igennem vil jorden lede bedre jo mere vandindhold, der er. Men, der vil også ske en opløsning af ledningen, hvis det er kobber, og der vil dannes ilt og brint omkring ledningerne.

Laves elektroderne af rustfri stål er man ude over problemet med opløsning, og ilt/brint klares ved kun at sende strøm igennem under 1 sekund, og skal det være helt fint kan der byttes om på plus og minus hveranden gang.

En måling pr. time er rigeligt til at styre vanding.

Målingerne, både via kondensator og elektrisk modstand, vil ændre sig efterhånden som der dannes mange rødder, der virker som ledninger, men det er til at leve med, for samtidig øges planternes vandforbrug efterhånden som de bliver større, så hvis det skal fungere optimalt skal der tages hensyn til dette.

Rent praktisk

Jeg satte rustfri skruer i klemme mellem 2 stumper træ, og varmede hovederne op med en ukrudtbrænder. Når de begynder at skifte farve kan der smeltes loddetin i kærven, stikke et stykke ledning med kort, uisoleret ende i loddetinnet og så holde det stille medens det afkøler.

3 skruer med ledning blev limet fast til en stump plastic, så de har samme afstand og lodningen forstærkes lidt med lim.

I efteråret blev det lagt ned midt i en bed i drivhuset, hvor der er dyrket salat hen over vinteren. Til foråret skal der tomater i beddet, uden at forstyrre spagnum’en omkring skruerne, og så først begynder jeg at måle og automatvande.

De 3 skruer er for at kunne måle gennem mere eller mindre spagnum.

Mere om hvad målingerne bruges til senere……

Styring af temperatur i plantekuvøse inden for 0,12 grader

Mandag den 9. januar 2017 var det gråvejr og 3,35 grader i drivhuset. Plantekuvøsen er programmeret til at tænde første varmetrin, 25 Watt, når temperaturen er under 5,00 grader og slukke nå temperaturen er over eller lig 5,00 grader.

Temperaturen svingede mellem 4,94 og 5,06 grader, og det er lidt sært at styre temperaturen i et drivhus inden for 0,12 grader. Måleusikkerheden er 0,06 grader, så det kan ikke gøres bedre, selv om varmedoseringen kan gøres mere nøjagtig – den er ON/OFF via relæ, men kan gøres trinløs via en Mosfett, det man kalder Puls With Modulation.

Elektronikken og programmeringen findes på Plantevejledning.dk

Som tidligere skrevet tændes der 25 Watt under 5 grader, yderligere 25 Watt under 3 grader og under 1 grad er det slut med de fine fornemmelser – så tænder en varmeblæser på 400 Watt.

Planter i plantekuvøse i drivhuset om vinteren – så blev det frostvejr

Plantekuvøsen har fungeret i en god måned, men da det har været en mild vinter har den kun været i drift nogle få timer. Den 4. januar 2017 kom vinteren sidst på dagen, med temperaturfald fra 4 til -2 grader og en strid blæst.

Temperaturen i drivhuset faldt hurtigt, godt hjulpet på vej af kraftige snebyger.

Dato Tid Temperatur

i drivhuset

Temperatur i plantekuvøsen Jordtemperatur i drivhuset Temperatur i luft fra jord
4/1 14:52 3,94 5,19 6,05 6,56
15:51 1,71 4,00 6,00 4,71
5/1 8:44 -2,25 3,00 5,44 5,13
8:51 -2,12 3,06 5,44 4,56

 

Næste morgen blev blæseren startet, det er dog ikke helt smart at tage den kolde luft fra drivhuset, det var bedre at tage den fra plantekuvøsen, men det er jo ikke meget opvarmning, man får, så jeg vil beholde systemet som det er, og så kun bruge det til at lagre varme i gulvet, når solen skinner.

Når temperaturen er under 5 grader i plantekuvøsen tændes for et 25 Watt varmelegeme, og under 3 grader endnu et. Om morgenen den 5. var der kortvarigt tændt for nr. 2 varmelegeme ca. hvert kvarter, så 25 Watt kan næsten holde en temperaturforskel på 5 grader fra drivhus til plantekuvøse.

Det lyder måske mærkeligt at måle temperatur i et hobbydrivhus med 0,06 graders nøjagtighed, men sensorerne gør det og er ikke dyrere end andre systemer, de hedder DS18B20, og du kan læse mere om dem på min nørd-hjemmeside Plantevejledning

Vinteropbevaring i drivhus i plantekuvøse, strømforbrug på en frostnat

I går var det solskin hele dagen og stor udstråling om aftenen, så allerede ved 18-tiden var græsset frosset.

Planterne i plantekuvøsen var dækket af 2 lag tyndt afdækningsplast, og varmeenheden med blæser og varmelegeme startede ved 15-tiden. Der har været 25 Watt på hele natten.

Klokken 9 her til morgen var det tåget, og temperaturen i drivhuset var 1,44 grader. I plantekuvøsen var der 5,62 – altså en forskel på ca. 5 grader.

Der er 3 trin på varmen, men kun det første har været tændt. 25 Watt i  16 timer er 0,4 kilowatttime og dermed ca. 90 ører.

Elektricitet er den dyreste varmekilde i et drivhus, men vinder i det lange løb fordi det er let at styre, så det kun bruges når det er nødvendigt. Og så er der den sikkerhed, at hvis det pludselig bliver frost uden at det var meldt, så er man sikret.

Opbevaring af sommerblomster i drivhuset om vinteren

Sommerblomster, Pelargonier, Fuchsia osv tåler ikke frost og skal helst stå i en vindueskarm vinteren over. De fylder meget, efterhånden som der kommer flere forskellige til, og hvad gør man så?

Drivhuset er ikke en løsning, med mindre man finder en form for varme. Det kan hurtigt blive dyrt, men der er en mellemvej, plantekuvøsen, som du kan læse mere om her. Det drejer sig om et lille drivhus i drivhuset, elektrisk opvarmet og termostatstyret.

Jeg blev inspireret af Freddy og har lavet min egen udgave, på mange punkter mere primitiv, fordi styringen måske tog overhånd.

img_8226

Her er en tom ramme, hvor der dyrkes i om sommeren. Den sorte slange er en del af et varmelager i gulvet, hvor der gemmes solvarme, nu med luft i stedet for vand. Der måles temperatur i luften i drivhuset, i plantekuvøsen, i gulvet og i udblæsningen fra varmelageret.

img_8228

Varmeapparatet er køleren fra en bærbar, i den blanke firkant sidder 2 effektmodstande, der hver afgiver 25 Watt ved 12 volt.

img_8229

En løs bænk til planterne og et stativ, så de kan dækkes med plastic.

img_8232

En skøn blanding af lidt af hvert. Når vejret er frostfrit tager jeg plastic’en af, så de får mest muligt lys.

Styring

Styringen er et selvskrevet program i en Arduino mikroprocessor. Den styrer solfangeren og lagring af varme i gulvet, og sætter varme på om natten, i 3 trin, så der hverken bliver for koldt eller varmt. Indtil nu, i begyndelsen af december 2016, har der været frostnætter, men 25 Watt kan sagtens klare at holde det frostfrit, og så taler vi om 75 øre i døgnet.

De nærmere detaljer får du på min anden hjemmeside, Plantevejledning, i løbet af en god ugestid…..

Automatisk vanding af planter i drivhus, program

Et program til automatisk vanding af planter i et drivhus skal baseres på måling af jordfugt, og være skrevet til at håndtere de store skift i planters vandforbrug, når vejret skifter.

Der er 3 forhold, der især påvirker planters vandforbrug, og dermed vandingen i et drivhus:

  • Solindstrålingen stiger kraftigt om foråret, er høj om sommeren og aftager igen om efteråret.
  • Vandforbruget er stort på solskinsdage, og meget lille på gråversdage.
  • Planterne vokser fra små til store, og deres vandforbrug stiger tilsvarende.

Hvert drivhus er forskelligt, der dyrkes i spagnum eller jord og forskellige planter. Det betyder, at samme vanding vil give forskellige resultater, og det skal programmet også tage hensyn til.

 

Et vandingsprogram skal baseres på målinger af jordfugt, men selve vandingen skal ske under hensyn til de 3 forhold. Det kræver, at programmet også måler resultatet af en vanding og bruger det til at tilpasse næste vanding.

Programmet skal vide måleværdier for tør og fugtig jord, og vil derefter holde jordfugten inden for disse. Den store udfordring ligger i skiftet fra en periode med sol til gråvejr og omvendt.

Programmet skrives på en PC og overføres til vandingscomputeren, en Arduino,  men de basale værdier i programmet skal kunne tilpasses uden at have fat i PC’en igen.

Hvis det lyder indviklet kan jeg trøste med, at i gartnerier er det gartneren, der bestemmer vanding. Det er endnu ikke lykkedes at skrive et vandingsprogram til gartnerier, selv om der måles hvert andet minut.

 

PS.: Det er meget tørt at sidde og programmere, så ind imellem går jeg en tur ned i drivhuset:

 

img_8126

Nogle tanker omkring måling af jordfugt og automatisk vanding

Alle ved, at vanding er meget vigtigt, både for meget og for lidt skader planterne, så jeg springer en lang indledning over og går direkte til det:

Måling af jordfugt

Jordfugt, jordens indhold af vand, kan måles på mange måder, for amatører (det er også mig) er der egentlig kun 2, jordens kapacitans og dens elektriske modstand.

En kondensator er 2 plader, der er forbundet til henholdsvis plus og minus, der lagres så lidt strøm i pladerne. Hvor meget afhænger af afstanden mellem pladerne, og hvad der er imellem pladerne. Stikker man de 2 plader i jorden vil jordfugten bestemme, hvor meget strøm, der lagres i pladerne, og det kan man så måle. En lidt grov forklaring, og jeg har eksperimenteret med det, men at måle kapacitansen, som det hedder, i en jordkondensator, er meget svært, så det har jeg opgivet.

Nå jo, så er der lige det med at fugtig jord afkøler et varmelegeme hurtigere end tør jord, det har jeg også opgivet – det var nu ellers sjovt at lege med.

Tilbage er jordens elektriske modstand, der varierer meget med indholdet af vand. Principielt stikker man 2 stykker uisoleret ledning i jorden og måler den elektriske modstand. Det kræver lidt elektronik, men det kan findes på nettet – der er dog stor forskel på hvor gode de er.
For at måle den elektriske modstand skal der sættes strøm til ledningerne, 5 volt jævnstrøm er passende. Det betyder, at der dannes ilt og brint omkring ledningerne, og at de går i opløsning, såkaldt elektrolyse. Det problem kan løses ved at bruge rustfri stål og kun måle et kvart sekund en gang i timen.

Automatisk vanding

Den nemmeste måde at få automatisk vanding er at købe en vandingsautomat, der vander nogle minutter en gang imellem. For små planter er det for lidt, og for store for meget, og lige sådan i gråvejr og sol, så der skal hele tiden stilles på automaten, og så er man vel lige vidt?

Måler man jordens fugtighed og vander, når der er for lidt, så er man egentlig ikke kommet videre. Små planter bruger ikke meget vand, og der er stor forskel på gråvejr og sol.

Løsningen er en mikroprocessor, f eks Arduino, og et program. Mit program er en model for planters vandforbrug, og justerer sig selv hen over vækstsæsonen og vejret, så jorden altid er jævn fugtig.
Nogle dyrker i jord, andre i spagnum, begge dele kan være meget forskellige, efterhånden dannes der mange rødder, så hver dyrkning er speciel – det tager mit program netop højde for.

Elektronik-delen er færdig, og også programmet i store træk, nu skal det afprøves hen over vinteren, så det er klar til foråret. Mere herom senere.

Hvornår skal man rydde tomaterne

Der er stor forskel på sorterne, men generelt skal man vente med at rydde tomaterne til de selv siger til.

Jeg har 3 sorter: Blomme, cherry og Sungold, de 2 første modner ikke mere medens den sidste stadig giver et væld af tomater, som man kan se.

Jeg topper ikke planterne, men sænker dem i snoren. Det giver så noget roderi med stænglerne, der slår rod, men det bliver planterne bare bedre af.

Omkring begyndelsen af august lader jeg et sideskud fra bunden af planten vokse, så det efterhånden erstatter planten, det giver en god portion tomater i disse uger.

Døren til drivhuset står åben døgnet rundt, og der er hverken kartoffelskimmel eller gråskimmel.

img_8083

Til næste år skal jeg kun have Sungold. De smager fantastisk, men revner let. Det med revningen kræver en meget jævn vanding, og det er på beddingen.

img_8090

Jeg køber frø af Sungold hos Thompson & Morgan.

Nu skal der sås vintersalat til drivhuset

De 2 sidste vintre har jeg haft stor succes med salat i drivhuset. Når tomater og agurker er ryddet planter jeg salat, både almindelig salat og Iceberg. Det undrer mig stadig, at de kan tåle at fryse, og så bare gro videre.

Salat er lysspirende, dvs at frøet behøver lys for at spire. Det passer med at smuldre spagnum i hvad man nu vil så i, drysse frøet meget tyndt og vande let med en bruser. Nogle af frøene ligger oven på spagnum’en, og nogle lidt i, og resultatet taget en lille uge, og er ret overvældende.

Der er lidt gambling i foretagenet, men det koster kun et par kroner til frø, og ordet Julesalat kan få en ny betydning.

img_8077

Der er frø af Portulak på vej fra Bjarnes Frø, og jeg er spændt på at prøve dem.

Jeg har købt smådele til elektrisk varme i drivhuset, uden at det koster en formue, det er et spørgsmål om styring, og det skal bl a afprøves på salaten.

Vanding i drivhus: tilgængeligt vand i jord og spagnum

At vande rigtigt i et drivhus er meget vigtigt, ud over det selvfølgelige med at holde planterne levende så betyder uens vanding dårlig vækst og udbytte.

For at kunne vande rigtigt er det nødvendigt at se lidt på jordens vandegenskaber, og med jord menes både jord og spagnum, eller hvad man nu dyrker i. Porerne i jord kan være mere eller mindre fyldt med vand, resten er luft, og det er vigtigt, for rødder skal have ilt, ellers bliver de kvalt og rådner.

Mætning
Ved mætning er alle porer i jorden fyldt med vand. Rødder kan klare dette i kortere tid. Når man vander er jorden vandmættet lige der, hvor der vandes.

Markkapacitet
Vandmættet jord efter naturlig dræning, noget af vandet i porerne er erstattet af luft. Efter vanding, når vandet er sunket ned i jorden.

Visnepunktet
Når jorden er blevet så tør, at planter visner.

 

Hvor meget vand er der i jorden

Der område, hvor planter kan gro, ligger mellem markkapacitet og visnegrænse, og helst ikke for tæt på dem.  Hvor god en jord er til at dyrke i afhænger af porernes størrelse: små porer er gode til at holde vand og store porer giver luft i jorden.  Små porer betyder også, at jorden er god til at fordele vandet, f eks fra der, hvor der drypvandes.

Tilgængeligt vand er den mængde vand, der findes mellem markkapacitet og visnegrænse.

Fint sand har 1,5 deciliter tilgængeligt vand pr. liter sand.

Muldjord har 3 deciliter tilgængeligt vand pr. liter muldjord.

Spagnum har 5 deciliter tilgængeligt vand pr. liter spagnum.

Hertil kommer så jordens vandfordelende evne. I fint sand flytter jordvandet sig ikke, det gør det i jord og spagnum, så når en rod har suget vand kommer der nyt til.

Kan man se på en plante, om den behøver vand

NEJ!

Jo, man kan selvfølgelig se om den er ved at visne, men så er der allerede sket stor skade. En plante kan se saftspændt ud, men alligevel mangle vand – det ses, når der senere mangler et par tomater i klasen, eller agurken bliver misdannet.

Hvad gør man så? Man bruger de grønne fingre og erfaring, den rette vanding er forskellig fra drivhus til drivhus.

Den optimale vanding er et system, der måler hvor meget vand, der er i jorden, og vander, så det holdes inden for et snævert område ca. midt mellem markkapacitet og visnegrænse.

I den næste blog vil jeg skrive lidt mere om måling af vand i jord.