Projekt: Ein Bodenfeuchtesensor für grobkörniges Kultursubstrat
Gängige Bodenfeuchtesensoren z.B. von Gardena Typ 1188 funktionieren gut bei feinkörnigem Bodenmaterial. Bei gröberem, nicht homogenem Substrat mit z.B. Steinen kann es zu fehlerhaften Messergebnissen kommen, da diese Sensoren nur auf einer kleinen Fläche messen. Der Ansatz war deshalb, über eine größere Fläche zu messen, um dieses Problem zu umgehen.
Für den Versuch werden 2 Lochbleche aus Edelstahl der Größe 70 x 180 mm im Abstand von 100 mm mittels Abstandshalter aus Kunststoff montiert (Abb. 1) und in einem Pflanzgefäß platziert. Der Pflanztopf wird mit mineralischem Substrat aus dem Kiesbeet befüllt.
Zwischen die Platten wird eine Gleichspannung von 25V angelegt und der Strom gemessen, der bei unterschiedlicher Befeuchtung fließt (Abb. 2). Es zeigt sich, dass dieser Strom linear abhängig von der Bodenfeuchtigkeit ist.
Die Messungen ergibt einen Strom von 33 mA bei einem zu 100% mit Wasser gesättigtem Substrat (Abb. 3).
Pro 20% Bodenfeuchtigkeit ergeben sich ca. 6 mA Stromzunahme.
In weiteren Messung soll gezeigt werden, ob Pflanzenwachstum die Strommessung beeinflusst. Dazu werden Blutstorchschnabelpflanze in Töpfe mit und ohne Sensor gepflanzt und an einen Sensor eine Gleichspannung von 25 V angelegt. Nach 3 Wochen zeigt die Pflanze im Topf mit dauerhaftem Stromfluss ein verzögerte Entwicklung (Abb. 4 und 5). Die Hemmung des Pflanzenwachstum bei angelegter Gleichspannung und unter permanenten Stromfluss kann auch an Senfkeimlingen gezeigt werden (Abb. 6 und 7).
Links: Mit Sensor, ohne Strom| Mitte: Mit Sensor, ohne Strom | Rechts: Mit Sensor, mit Strom
Links: Mit Sensor, ohne Strom |Mitte: Mit Sensor, ohne Strom | Rechts: Mit Sensor, mit Strom
Links: Mit Sensor und Strom | Mitte: Mit Sensor ohne Strom | Rechts: Ohne Sensor, ohne Strom (Kontrolle)
Links: Mit Sensor und Strom | Mitte: Mit Sensor ohne Strom | Rechts: Ohne Sensor, ohne Strom (Kontrolle)
In einem weiteren Versuch wird der Einfluss von Wechselstrom auf das Pflanzenwachstum untersucht.
Wie auf dem rechten Bild zusehen ist, entwickelt sich die Pflanze gut und setzt auch Blüten an. Permanent fließender Wechselstrom scheint keinen oder nur einen geringen Einfluss auf das Pflanzenwachstum zu haben.
