Ponic 7

Resultater af 14 dages vækst

14 dages vækst i Ponic-boks. Kattegræs vokser og strækker sig efter LED-lyset. Rodnettet er overraksende stort og strækker rødder ud af rockwoolen.

Vandingen er sat til at vande 5 sekunder hver halve time. Men det gav i første omgang en stor mængde overskydende vand i bunden af kassen. Derfor har vi justeret vandingen. Det er dog vigtigt, at rødderne hele tiden er i en slags "fugtigt" miljø af forstøvet vand. De små dråber samler sig på rødderne og holder rockwool fugtigt. 

LED-lamperne har været tændt i 10 timer pr. døgn. LED styrers af en timer. Vi har afprøvet forskellige slags timerne, og en helt enkel model er fin.

Ponic-kasserne står i en reol. Reolen er en billig model fra jem&fix. Den er ret besværlig at samle. Men opbygningen af kasser i etager giver eleverne en fornemmelse af, hvad vertikalt landbrug kan.

Ponic er brugt i undervisningen i 7.klasse, hvor vi har arbejdet med et emne om vandets tilstandsformer. Vi har bygget modeller af vandets kredsløb og i den forbindelse sammenlignet vandets kredsløb på Jorden og i en ponic-boks.

I 8.klasse har vi i forbindelse med FNs verdensmål drøftet "stop slut". I den forbindelse har vi set på fordele og ulemper ved ponic-boks og dyrkning af planter i vertikale landbrug.

I 9.klasse indgår Ponic-boks i et fællesfagligt forløb om "Livets og Jordens udvikling". I forbindelse med klimaforandringer, bæredygtighed, stigende antal mennesker på Jorden er det oplagt at inddrage Ponic.

Den grønne optur: Hvad skal vi spise?

Hvad skal vi spise?

DR har en fin udsendelse om hvad vi i fremtiden skal spise...

https://www.dr.dk/drtv/episode/den-groenne-optur_-hvad-skal-vi-spise_274897

Ponic 6 - fakta om ponic

Ponic handler om at dyrke planter uden jord. 

Hvorfor dyrke planter uden jord?

Ponic handler om at bygge vertikale farme, hvor vi i en lagerhal eller i en kælder dyrker planter på hylder uden brug af jord. 

I fremtiden må vi sandsynligvis se frem til, at fødevarer skal være plantebaseret. Måske 80% planter og 20% kød. Fødevaremangel og mange mange flere mennesker bliver den nære fremtids store udfordring. I fremtiden skal vi dyrke planter med et højt proteinindhold for at erstatte kød-protein.

FNs Verdensmål om Stop slut og en række andre mål handler om at sikre fødevarer til alle.

Hvis vi skal løse fremtidens store udfordringer, skal vi turde tænke anderledes. Altså finde nye løsninger, for eksempel ved at dyrke planter i kunstigt lys i en lagerhal.

Der findes (mindst) fire typer ponic.

Hydro-ponic kender alle, der har dyrket karse i vindueskarmen. Vat, karsefrø og lidt vand (hydro) og så får vi karse til at gro.

Aero-ponic er den type, som vi ser nærmere på i dette projekt. Vand forstøves med nogle dyser. Rødderne vokser i luften i kassen og holdes hele tiden fugtige af det forstøvede vand. Der kan tilsættes næringstoffer til vandet.

Tåge-ponic (eller fog på engelsk) er en anden lignende metode, hvor vandet danner en tæt sky af meget små dråber.

Auqa-ponic er en metode, hvor plantens rødder vokser i vandet, som i et akvarie.

Fordele

Der er mange fordele ved at dyrke planter uden jord. Vi sparer plads, vand og næringsstoffer. 

I en lagerhal kan der dyrkes på et samlet areal (oven på hinanden i etager) svarende til flere fodboldbaner.

Vandforbruget kan reduceres med op til 95% i forhold til almindeligt landbrug, hvor fordampning og nedsivning ikke indgår i ponic-systemerne. Planterne i ponic kan høstes af maskiner og skal ikke skylles, hvilket også reducerer vandforbruget.

Næringsstoffer, kunstgødning, NPK-gødning kan reduceres væsentligt.

Ukrudt, insekter, svampe, bakterier, sygdomme og meget mere kan også undgås.

Udfordringer

Hvor tit skal planterne i aero-ponic-modellen vandes? 

Hvor mange timer skal LED-lyset være tændt? 

Hvilke planter er gode at dyrke? 

Hvordan får vi et stort og hurtigt høstudbytte? 

Hvilke variabler kan vi undersøge?

Ponic 5 - Model af vertikalt landbrug

 

Model af vertikalt landbrug 

Med udstyret fra Kompas og Insero har vi bygget en model af et vertikalt landbrug i fysiklokalet.

Reolen er fra jem&fix og koster 129 kr.

Plantekasserne står på MDF-hylder. Der er boret hul til afløbet, som i de blå slanger føres ned til næste plantekasse.

LED-lamperne er sat op under MDF-hylderne med 3-4 cm afstand til pladen.

Spireforsøg med kattegræs har kørt ca. 3 uger. Pumpen styres af en timer. Der vandes ca. en gang i døgnet.

Plantekasserne i lag 2 og 3 er forberedt til flere forsøg.

LED-lamperne styres af en timer. Tænder kl. 7.30 og slukker kl. 20.30.

Pumpen og kompressoren er sat op på en plade. Trykmåleren viser trykket. Magnetventilen åbner for vandet. Der anvendes demineraliseret vand i systemet.

Ponic 4 - Micro:bit styrer vanding af potteplante

 

Micro:bit vander potteplanten. Det gør den, når jorden er tør. 

Problemstilling: Hvordan kan en Micro:bit bruges til at vande en potteplante, når jorden er tør?

Inspiration

På youtube findes mange gode små videoer til at få ideer.

Se lige den her:

DR har en masse gode ideer til programmering med Micro:bit

Mål fugtighed i jorden

Lav forsøg med karse

Ponic 3 - Styr timer med Micro:bit

 

Ponic og Micro:bit

Kan man styre timeren med en Micro:bit?

Problemstilling: En timer styrer LED-lyset og en anden timer styrer vandingen ponicboksen. Hvordan får vi Micro:bit til at tælle og virke som en timer?

Her et et eksempel på en tæller, som på LED-skærmen tæller.

Der er lavet 2 variabler x og y, som bruges til at tænde og senere slukke LED-skærmens 25 små pærer. LED-skærmen virker som et lidt specielt koordinatsystem, hvor LED-pæren i øverste venstre hjørne har koordinatet (0,0). 

Udfordringer:

Prøv at ændre tallet i PAUSE eller antal gange i GENTAG.

Undersøg hvordan tælleren virker.

Flere udfordringer:

Kan du få tælleren til at tælle 1 minut? 10 minutter?

Når den har talt i et antal sekunder, skal du ved at trykke på tasten A, kunne aflæse antal sekunder.

Overvej selv andre måder at lave eller bruge tælleren på.

Ponic 2 - Et eksempel på et fællesfagligt projekt i naturfag

 

Ponic 2 - Dyrk planter uden jord

Et eksempel på et fællesfagligt projekt i naturfag (biologi, geografi, fysik/kemi 9.klasse)

Problemstilling: 

Hvordan kan vi dyrke planter uden jord?

Arbejdsspørgsmål:

(bio) Hvilke fordele er der ved at dyrke planter uden jord?

(bio) Hvilke ulemper er der ved ponic?

(bio) Hvor bruges det i virkeligheden? (Se Nordic Harvest)

(geo) Kan vi opfylde nogle af FNs verdensmål?

(fysik) Hvordan virker pumpesystemet? Hvad er en kompressor?

Husk at inddrage viden fra alle tre naturfag: geografi, biologi, fysik/kemi

Model:

I fysiklokalet har vi bygget en model af en vertikal farm - ponicbox.

Undersøgelser:

Hvilke variabler kan vi ændre på i modellen?

Hvad kan vi undersøge?

Hvordan kan vi lave målinger, undersøgelser, indsamle data og fortolke data?

Perspektivering:

Fortæl om Nordic Harvest, fordele, ulemper, udfordringer, vandforbrug ...

Kommunikation:

Lav en A4-plakat, hvor du viser billeder af modellen i fysik og inddrager billeder og tekst fra dine undersøgelser, resultater...

Ponic 1 - dyrk planter uden jord

Ponic - dyrk planter uden jord

I fremtiden skal vi måske dyrke salat, krydderier og urter i vertikale farme.

Udfordringen er, at vi bliver flere og flere mennesker, og fødevareproduktionen kræver mere og mere plads. Hvordan kan vi i fremtiden sikre mad til alle mennekser?

En mulig løsning er at dyrke planter i kunstigt lys og uden brug af jord. 

Planter har behov for lys, kuldioxid og vand. I fotosyntese dannes glukose, en monosakkeride, som er grundbyggestenen i sukkerarter og plantens fibre.  

Udfordringer: Hvilke planter er gode at dyrke i vertikale farme? Hvilke planter er ikke så velegnede? 

https://www.nordicharvest.com/ - download den lille folder, hvor du på 5 minutter får forklaret vertikal farm.

Arbejdspørgsmål:

Hvilke fordele er der ved vertikale farme?

Forklar hvilke dele der er vigtige for planters vækst?

LED-lamper kræver energi. Hvor kommer den fra og hvorfor er der tændt for lyset om natten?

Hvorfor skal der tilsættes kuldioxid til luften i væksthallerne?

I fysiklokaler har jeg bygget en lille udgave af systemet.

2 små videoer viser hvordan ponic virker.

En pumpe suger vand op fra en spand, kompressoren sætter tryk på vandet og en timer tænder i et kort øjeblik for vandet. 30 minutter pause og 5 sekunder åben. Vandet forstøves ud i bunden af vækstkassen. LED-lampen styres af en timer.

Nu er der sat kattegræs til forspirring. 

Ponicboksen er udviklet af https://compashedensted.dk/ og projektet ledes af https://inserohorsens.dk/ 

Insero Horsens
Compas Hedensted

Undersøgelse af betingelser for vækst - gærforsøg

 

Vi undersøger betingelserne for vækst

Problemstilling: Ved hvilken temperatur vokser gærceller bedst? 

I undersøgelsen laver vi en gær-sukker-vand-opløsning og sætter et boblerør i en lille koble. Koblen sættes i vand ved forskellige temperaturer.

Variablen er temperaturen.

Hypotese: Gær vil udvikle sig bedst ved 20-25 grader C.

Opstilling: Kolbe med boblerør. I koblen er der en blanding af vand, sukker og gær. Ca. 1 liter vand, 25 gram gær, 25 gram sukker er der brugt til 10 kolber.

I bægerglasset er der isterninger eller varmt vand, så gær-sukke-vandet får den præcise temperatur, som vi vil undersøge.

Resultater: På tavlen indskrives alle måleresultater. Vi har valgt at tælle antal bobler i 3 minutter. Forsøget blev sat i gang kl. 11.10. Vi talte 4 gange kl. 11.20, 12.00, 12.15 og 12.30.

Vurdering af resultater: Vi har en forventning om, at kurven vil stige. Gærceller udvikler mere gas ved højere temperaturer.

Resultater (middeltal) i en graf. Resultaterne er indtastet i et regneark. Der er fundet gennemsnit af måleresulaterne og et gennemsnit af alle måleresultater.

Koordinatsystemet viser temperatur på x-aksen og antal talte bobler på y-aksen.

Vi må stole på, at alle grupper har talt rigtigt og været meget præcise med temperatur og tælling af antal bobler i boblerøret.

Vurdering af måleresultater.

Det ser ud til, at temperaturen har betydning for udviklingen af bobler. Gæren udvikler kuldioxid, når den æder sukker. Der dannes kuldioxid, og det ser vi som bobler i boblerøret.

Der er en mulighed for fejl i opstillingen. Når der hældes varmt vand på koblerne udvider luften sig i systemet. Det betyder, at luften udvider sig. Måske er det varmeudvidelsen, som vi tæller som bobler.

Konklusion.

Vi bliver nød til at undersøge, om luft udvider sig, når det bliver varmet op. Vi kunne have fyldt koblen helt med gær-sukker-vand, så der ikke var luft i koblen ved forsøgets start.

Vi kunne også have ventet i længere tid. Gær i dej er længe om at udvikle gasbobler. 

Vi kunne have målt efter 1 time, 2 timer, 3 timer.

Enkelte elever så, at der først blev dannet bobler i gær-sukker-vandet efter 1 time.

Når man bager gærbrød, bruger man gær til at hæve dejen. Gær æder mel og sukker i dejen og danner kuldioxid. Det er dannelsen af luft, som vi er interesseret i brødet.

I ovnen den 200 grader varme ovn hæver brødet til at begynde med. Temperaturen står til sidst gærcellerne ihjel, (tak for hjælpen, kære gær), når temperaturen bliver høj nok.

Grafen viser os, at temperaturen har en betydning. Vi ved bare ikke, om det er fordi luften udvider sig eller fordi gæret danner mest kuldioxid ved temperaturer over 20 grader.

Det kan vi undersøge ved at lade boblerne går gennem mættet kalkvand. Så påviser vi, at gasarten er kuldioxid, når mættet kalkvand danner bundfald.

Måleresultater karses vækst

Måleresultater karses vækst

Her er måleresultaterne fra vores karse-vækst-forsøg med forskellige variabler.

Vi sammenlignee nogle af resultaterne.

Vi så at radioaktivitet åbenbart ikke påvirker væksten særligt meget, sammenlignet med et andet forsøg, som også foregik i mørke. Måske er der en lille forskel.

Vi skal bruge regnearket til at sammenligne og fortolke resultaterne.

Hvad kan vi sige helt sikkert på baggrund af resultaterne?

Hvad bliver vi nød til at undersøge nærmere?

Hvilke nye spørgsmål rejser der sig nu?

Hvilke faktorer påvirker karses vækst?

  

Hvilke faktorer påvirker karses vækst?

Torsdag

Mandag 

Materialer

Karsefrø, beholdere, vat, alufolie, lyskilder, vand...

Hypotese

Beskriv dine hypoteser/forventninger om hvilke variabler der påvirker karses vækst.

Undersøg

Læg vat og 3-5 karsefrø og et par dråber vand i en beholder. Mærk denne beholder med "kontrol forsøg". Stil kontrol-beholderen i vinduet.

Forbered din beholder, hvor du vælger én variable, som du ændrer på i forhold til kontrolforsøget. Det kan være farvet lys (rød, grøn, blå), mørke, saltvand 

Dataopsamling

Beskriv ligheder og forskelle mellem karsens vækst i kontrolforsøget og din beholder.

Besvar følgende spørgsmål:

• Hvilken farve får planter, der vokser uden lys?
• Hvorfor skal man lave et kontrol-forsøg?
• Tror du planter kan spire uden lys?
• Hvorfor har planter brug for lys?
• Hvad sker der, hvis de ikke får lys?
• Hvad bruger de lyset til?
• Hvad kan man forestille sig, der sker, hvis vi fælder alle træer i verden?
• Hvad betyder kontrollerede variable?

Vurdering af resultater og konklusion

Hvad viser dine undersøgelser?

Hvorfor må du kun ændre på én variabel?

Præsentation

Lav en A4-plakat hvor du med billeder og tekst forklarer din undersøgelser, resultater og skriver en kort konklusion.

Faglig forklaring:

Variable betyder det, vi varierer i et forsøg. Kontrollerede variable betyder, at man har kontrol over, hvad man ændrer i sit forsøg. Man ændrer kun på en ting og lader alt andet være præcist det samme. Her ændredes kun lysforhold. I den bakke, der ikke har været pakket ind i sølvpapir, er karsen spiret og klar til at spise. Her er der nemlig foregået fotosyntese med hjælp fra lyset i vindueskarmen. I den bakke, der har været dækket af sølvpapir, er der ikke foregået fotosyntese, da fotosyntesen er afhængig af sollys. Det er fotosyntesen, der sætter gang i de processer, der holder planter i live og gør dem grønne. Planterne er grønne, fordi de indeholder et stof, der hedder klorofyl. Klorofyl opsuger rødt og blåt lys og reflekterer kun det grønne, derfor er blade grønne. Når fotosyntesen ikke finder sted, nedbrydes klorofylet, og planterne bliver gule. Foregår der ingen fotosyntese i planter, vil de også blive slatne. Det sker, fordi planterne holder op med at producere glukose (sukker). 

Det er det samme, der sker, når der har stået et telt på en græsplane i lang tid. Når teltet fjernes, kan man se, at græsset er gult og slattent. Det er fordi, at det ikke har fået lys. Når teltet flyttes, og græsset igen får lys, går fotosyntesen i gang, og græsset bliver igen grønt og spændstigt.

Fotosyntese kan skrives som: 6CO2 + 6H2O → 6O2 + C6H12O6. Fotosyntesens andet produkt er ilt, som er nødvendigt for, at mennesker kan leve. Vi bruger ilten og danner CO2, som planterne kan benytte til at danne ny energi. På den måde er vi afhængige af planterne og de af os!

Den modsatte proces af fotosyntese kaldes respiration. Planter laver fotosyntese om dagen og respiration hele døgnet. Respirationen er nemlig ikke afhængig af lys. Dette gør planten for at kunne udnytte energien fra den dannede sukker fra fotosyntesen. Under plantens respiration skal planten også bruge ilt ligesom mennesker og dyr, hvorved der dannes energi. Når et karsefrø spirer, bliver det først til en kimplante og sidenhen til en plante. Spiringen sættes ikke i gang af lys, men af vand, for så kan celledelingen gå i gang. Frøet har en slags "madpakke" i form af næringsstoffer gemt i frøhviden, som kan danne rod, stængel og små kimblade. Og hvis stængel og blade får lys, så kan der dannes grønkorn og fotosyntesen kan startes.

Uden lyset fra Solen ville alt liv på jorden forsvinde. Her ville være mørkt, koldt og øde. Planter dør, hvis de ikke får lys. Hvis der ikke er nogen planter på jorden, er der ikke mad til hverken mennesker eller dyr.