АРДУИНО и АВТОПОЛИВ

Наиболее популярным прикладным проектом на базе Ардуино является система автополива (далее АВП). АВП может применяться как в теплицах, так и на открытом грунте.

Это объясняется тем, что с одной стороны такой проект достаточно просто реализовать. С другой стороны положительным результатом, может быть в некоторых случаях не просто повышение урожая, а его сохранение при неблагоприятных климатических условиях.

Наиболее простым вариантом АВП, сразу приходящим на ум, является система, в которой имеется возможность в автоматическом режиме измерять влажность почвы и, при снижении влажности ниже порогового значения, включать автополив, добавляя влаги.

Однако при более детальном анализе приходим к более интересным решениям.

Постараемся подробно разобраться с принципиальными моментами технологии АВП и её возможностями.

Для того, чтобы растению было комфортно расти, развиваться и плодоносить, необходимо выполнение следующих условий.

1. Растение необходимо обеспечить требуемым количеством воды. При этом необходимо учитывать, что постоянный полив в течении суток и всего вегетационного периода скорее плохо, чем хорошо.

Например у томатов:

•  потребность в воде период роста и формирования плодов значительно выше, чем в период созревания плодов. Поэтому полив в июне (литров воды на растение в сутки) должен больше, чем в июле и августе.
• поливать томаты лучше с утра с в течении 2 –х часов с 4:00 до 6:00. Дневной полив не имеет смысла, поскольку влага уходит в атмосферу за счёт нагрева почвы солнцем. Вечерний полив (скорее опасен, чем полезен), поскольку ночью растение спит и не потребляет влагу, а повышенные температура и влажность (особенно в парнике) создают очень благоприятную среду для развития патогенных микроорганизмов.

2. Растению (по возможности) необходимо обеспечить правильный световой режим.

3. Растению необходимо обеспечить правильный температурный режим для корневой системы. Особенно в начале вегетационного периода. Температура грунта должна быть не ниже 18 °С на глубине 10 см.

4. Растению необходимо обеспечить правильный температурный режим для верхней части растения (ствол, листья, цветы, плоды). Температура воздуха в теплице должна составлять 20–25 °С, а когда созревают плоды — 25 °С. Ночью этот показатель может опуститься до 17-18 °С. При более высоких температурах могут не завязываться плоды. При более низких - плоды медленне набирают вес и дольше созревают.

5. Влажность воздуха имеет огромное значение для растения. Для тех же томатов влажность воздуха в теплице должна составлять 60 — 70%. Повысить влажность воздуха можно за счёт дополнительного полива или включения "генератора тумана". Уменьшить влажность воздуха можно за счёт проветривания либо за счёт калориферного обогрева.

6. Химический состав почвы.

7. Механическая структура почвы.

8. Другие параметры.

Как говориться, понимание проблемы - половина её решения!!!

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что для получения гарантированно хорошего урожая необходимо очень чётко контролировать параметры среды вокруг растения и постараться автоматически регулировать стараясь приблизить их значения к оптимальным.

Ардуино может обеспечить:

• Как минимум, объективной информацией о температуре, влажности, давлении и других параметрах.
• Как максимум, автоматическим регулированием параметров среды за счёт включения/выключения исполнительных органов (насосов, клапанов, нагревателей, осветителей и пр).

Устройство на базе микроконтроллера Ардуино/ESP32 может в автоматическом режиме круглосуточно:

1. Измерять температуру и влажность воздуха.
2. Измерять температуру и влажность почвы.
3. Измерять уровень освещённости.
4. Определять наличие/отсутствие воды в ёмкости/системе для полива.
5. Измерять и вести учёт количество воды ушедшей на полив.
6. Регулировать параметры среды с помощью исполнительных органов с привязкой ко времени года, времени суток.
7. Вести учёт/индикацию как мгновенных значений измеренных параметров так и минимальных/максимальных/средних значений измеренных величин за определённые интервалы времени.

Устройство на базе микроконтроллера ESP32 также может в автоматическом режиме через интернет круглосуточно передавать по электронной почте уведомления в случае выхода параметров за заданные границы и/или передавать измеренную и вычисленную информацию на сервер для дальнейшего анализа и принятия решения по оптимизации параметров системы автополива для получения лучшего урожая.