Закрытая экосистема в банке своими руками

ЧТО С ТЕРРАРИУМОМ? 4 ГОДА СПУСТЯ!

КАК сделать вечный ТЕРРАРИУМ?

КАК СДЕЛАТЬ ВЕЧНЫЙ ТЕРРАРИУМ!

Сегодня модно создавать элементы декора своими руками. Одним из украшений комнаты, которое несложно сделать своими руками, является экосистема в банке – флорариум, который не просто внесет изюминку в интерьер, но и станет ярким наглядным пособием о жизни растений для детей и взрослых.

Что такое флорариум?

Это созданная в искусственных условиях закрытая экосистема (в банке, аквариуме, бутылке или другой стеклянной прозрачной емкости). Изготовленный собственноручно флорариум не требует какого-либо специального ухода или постороннего вмешательства для обеспечения его полноценного функционирования. Экосистема в банке используется часто как оригинальное украшение для дома, квартиры.

Многие думают, что для создания флорариума необходимы особые навыки. На самом деле понадобится только фантазия и творческий подход. Сделать в банке экосистему, напоминающую кусочек сада, пустыни, тропического леса или подводного мира, совсем несложно и недорого. В продаже можно встретить готовые флорариумы, которые выглядят как произведения искусства. Их цена многим не по карману. В этой статье рассмотрим способы, как сделать своими руками закрытую экосистему в банке, чтобы объект ничем не уступал готовым коммерческим аналогам.

Чем отличается от растительного террариума?

И флорариум, и растительный террариум – это одно и то же. Они бывают водными и чем-то напоминают обыкновенные аквариумы, в которых живут рыбки, и безводными. Впервые закрытую экосистему в банке создал английский ученый Натаниэль Уорд. Свои эксперименты он проводил около трехсот лет назад. Тогда он поместил в замкнутое пространство экзотические растения, которые не росли в местности проживания Уорда. Ограничив сферу, он обеспечил более благоприятные условия для произрастания представителей тропической флоры.

Благодаря экосистеме в банке и исследовательской работе Уорда, появилась возможность транспортировать в разные уголки планеты южные растения, непривыкшие к холодному климату. Их выращивают в специально оборудованных зимних садах, оранжереях, тепличных павильонах.

В те времена не каждый мог оборудовать личную оранжерею, поэтому распространение получили мини-сады – флорариумы. Сегодня в них выращивают мелкие или карликовые домашние растения, за которыми удобно ухаживать.

Какие емкости обычно используют

Замкнутая экосистема в банке предполагает правильное обустройство микроклимата внутри нее. Чтобы сделать растительный террариум из живых растений в ограниченном пространстве, необходимо уделить внимание изучению структуры экосистемы и правильно выбрать емкость.

Форму флорариума обычно выбирают исходя из особенностей интерьера помещения. На сегодняшний день весьма популярными являются экосистемы аквариумного типа, где растительные композиции создаются в обыкновенных аквариумах. Такие емкости считаются наиболее удобными для формирования внутренней экосистемы за счет наличия съемной крышки и возможности установки освещения.

При отсутствии аквариума использовать можно стеклянную банку. Экосистемы помещают в вазы, различные бокалы, сферы, емкости оригинальной конфигурации. Прозрачные резервуары, которыми можно удивить, продаются в интернете, при этом не обязательно покупать дорогостоящие предметы. Некоторые используют даже красивые стеклянные бутылки (например, из-под коллекционных винных напитков). Выглядит такое творение эффектно, но в то же время сделать такую экосистему и ухаживать за ней через узкое горлышко очень сложно.

Флористы, которые занимаются созданием экосистем в закрытом сосуде, рекомендуют выбирать емкость не по размеру или дизайну, а по практичности и удобству в дальнейшей эксплуатации. В классическом квадратном аквариуме или пол-литровой банке можно создать настоящий шедевр. Эффектно смотрятся флорариумы, расположенные в непривычных местах. Их можно крепить на стену, ставить на пол, украсить подоконник, подвесить к потолку.

Импровизировать можно и с внутренним наполнением флорариума. Оно может быть совершенно разным, при этом для совместного выращивания желательно делать выбор в пользу растений, нуждающихся в одинаковых условиях. Таким образом, в стенах городской квартиры можно создать миниатюрные фрагменты настоящих природных зон, от горного ландшафта и пустынной флористики до частички тропических дремучих лесов.

Растительный террариум в банке: научное исследование в домашних стенах

Замкнутая экосистема в банке, способная поддерживать свою жизнедеятельность самостоятельно – это прекрасный объект для изучения. Многие школьники и студенты, увлекающиеся биологией, имеют возможность пронаблюдать за течением естественных законов природы, изучить различные процессы взаимодействия представителей флоры. Для проведения опытов из пробирки закрытую экосистему образовывают, как правило, в просторном аквариуме, чтобы иметь постоянный доступ к различным организмам и поддерживать баланс между ними. Чтобы создать флорариум дома, придется запастись терпением. Быстрого результата сразу можно и не ждать, ведь самоподдерживающаяся экосистема – это сложный организм, живущий по своим законам и правилам.

Водный террариум из растений: размер резервуара и освещение

Для создания водной экосистемы в первую очередь необходимо ответственно подходить к выбору емкости. Размеры флорариума имеют огромное значение. Новичкам лучше начинать с небольших экосистем. Банка объемом 3 л – идеальный вариант. Однако если такая емкость кажется слишком маленькой или недостаточно красивой, можно взять аквариум. В маленьком аквариуме, банке или бутылке проще всего создать базовые условия. В то же время в таких емкостях недостаточно места, что аукнется массой трудностей при уходе и содержании экосистемы.

Чем меньший объем имеет используемый стеклянный резервуар, тем тяжелее будет поддерживать в нем комфортную среду обитания. В крупных сосудах содержать разнообразные организмы намного проще. Кроме того, у них есть возможность расти. Стенки емкости должны пропускать свет, поэтому чистота аквариума – первостепенная задача. Для поддержания регулярной чистоты в большом аквариуме потребуется больше времени.

Террариум в банке с закрытой экосистемой – самый бюджетный вариант, в то время как приобретение аквариума объемом более 20 л потребует значительных денежных вложений. К тому же для большого резервуара требуется больше свободного места в помещении. Его невозможно будет зафиксировать на стене или подвесить к потолку.

Выбирая емкость для экосистемы, нужно обязательно помнить о необходимости обеспечения ее источником флуоресцентного освещения. Такой свет нужен для полноценного роста растений и поддержания их жизнедеятельности. Для пресноводного аквариума рекомендуется устанавливать лампы мощностью от 2 до 5 ватт на каждые 4 литра воды. Лампы накаливания не используются для флорариумов.

Грунт и вода

Определившись с резервуаром для закрытой экосистемы, следует позаботиться о качественном грунте. На дно аквариума укладывается такая основа, в которой растения смогут держаться и пускать корни. Богатый минералами грунт обеспечит нормальную среду для роста и метаболизма питательными веществами.

При использовании маленького аквариума или небольшой банки на дно нужно уложить слой песка толщиной до 2,5 см, а сверху распределить мелкие камешки гравия. Если в качестве емкости для флорариума используется более крупный сосуд, песок укладывается слоем в 4 см, а прослойка гравия должна составлять не менее 2 см. Купить эти материалы можно в любом зоомагазине или набрать из ближайшего пруда.

После того как будет готов грунт, сосуд заполняют водой. Использовать можно как бутилированная воду, так и воду из-под крана, но тогда придется позаботиться о ее дехлорации. Вода – это первичный источник пищи не только для рыб, раков, черепах и других живых обитателей аквариума, но и водорослей, различных бактерий. Также можно набрать в банку воду из пруда – она поможет создать более естественную среду обитания растений. Если же использоваться будет бутилированная (дистиллированная) жидкость, рост растений будет более медленным.

Растения – следующее звено экосистемы

После этого можно приступать к посадке растений. Для водной экосистемы обычно выбирают водоросли. При этом нужно учитывать, что эти растения очень быстро растут и нуждаются в периодической подрезке. Выбирать растения нужно исходя из того, какую закрытую экосистему своими руками планируется сделать. Если это будет растительный флорариум, водоросли не обязательно должны быть съедобными. Если же планируется создать автономную экосистему в банке, которая похожа на миниатюрный аквариум, стоит подыскать виды, которые съедобны для моллюсков и рыб. Также учитывать нужно, что некоторые разновидности располагаются на поверхности, а другие размещаются на дне. Для создания разнообразной среды обитания в крупном резервуаре (не менее 3 л) рекомендуется использовать следующие виды растений:

• водоросли, которые растут на дне (аир, ротала зеленая, валлиснерия);
• поверхностная ряска, кувшинки;
• аквариумный мох, который крепится на ветках других представителей флоры.

Подселение рыбок

Если в водную закрытую экосистему планируется включить все основные звенья, без рыбок и моллюсков не обойтись. Но прежде чем помещать сюда представителей пресноводной фауны, важно убедиться, что все растения укоренились, прижились и активно растут. Кроме того, следует обязательно поработать над созданием микробной флоры. Бактерии – это следующий элемент в пищевой цепочке автономной водной экосистемы. Перед тем как подселять рыб, нужно поместить в аквариум мелких ракообразных и различных микроорганизмов, в том числе прудовиков, дафний, микропланарий. Некоторые из них являются пищей для рыбок, которые не питаются водорослями и прочими растениями. С этой целью рекомендуется добавить настоявшейся воды или воды из аквариума в зоомагазине.

Большинство из таких мелких микроорганизмов остаются в воде незаметными. Обычно хватает 10-14 дней для размножения мелких живых существ до такого количества, которого будет вполне достаточно для помещения в аквариум рыбок и креветок. Сначала в банку с экосистемой подселяют гуппи, креветок. Сразу несколько десятков выпускать не нужно: желательно процедуру повторить несколько раз в течение дня, подсаживая в аквариум по 1-2 особи за раз. Эти рыбки быстро размножаются, и со временем становятся пищей для более крупных рыб.

Множество видов рыб в маленькой банке – не самая лучшая идея. Если есть желание заселить аквариум разнообразными животными ради сбалансирования экосистемы, придется запастись терпением и большим резервуаром. На создание видового разнообразия потребуется время: нужно следить, чтобы нормально приживался каждый вид по отдельности, поэтому подселяют разных рыбок по очереди.

Правила ухода за аквариумом

Вне зависимости от того, насколько полной получилась цепочка экосистемы, нужно периодически менять воду в банке. Только в чистой воде обитатели аквариума смогут долго жить и размножаться. За емкостью необходимо ухаживать не реже, чем один раз в две недели. Каждые 10-14 дней рекомендуется менять пятую часть аквариумной воды. При использовании водопроводной воды необходимо предварительно давать ей отстояться в закрытой посуде. Одних суток вполне достаточно для того, чтобы из воды ушел хлор.

Ни в коем случае нельзя добавлять в водную экосистему водопроводную воду, содержащую тяжелые металлы. Лучше пропустить ее через специальный фильтр, иначе все живые организмы могут погибнуть.

Также важно контролировать рост и размножение водорослей. Для этого использовать специальный, так называемый аквариумный пылесос. Во время смены воды необходимо пропылесосить гравийную подушку для удаления ненужных ростков, остатков пищи и фекалий.

Для чистки стенок стеклянного сосуда продается специальная фильтровальная ткань. Также можно воспользоваться магнитным скребком, который устраняет водоросли со стекла. Кстати, дафнии и моллюски питаются мелкими водорослями, поэтому в аквариум желательно запустить этих микроорганизмов, которые будут контролировать рост растений.

Также немаловажно своевременно удалять умерших рыбок. Нужно хотя бы раз в неделю пересчитывать особей. Мелкие животные быстро разлагаются в воде, что приводит к повышению уровня аммиака и нитратов в воде. Заметив, что какая-то из рыбок погибла, нужно достать ее из емкости. Периодически следует исследовать воду на содержание вредных веществ и оценку уровня рН. Сделать это можно с помощью специальных наборов для контроля качества аквариумной воды, которые продаются в любом зоомагазине. Если концентрация химических элементов превышает нормы, воду нужно незамедлительно менять.

Как сделать экосистему в банке без воды

Чтобы создать флорариум, нужно найти закрывающуюся стеклянную банку. Подойдет как бутыль, так и небольшой аквариум с крышкой. Сосуд должен иметь просторное горлышко, чтобы можно было без особого труда подобраться к растениям. Делать необходимо закрытый террариум. Экосистему необходимо будет плотно закрывать, не пропуская воздуха, но обеспечивая беспрепятственное проникновение дневного света.

Перед тем как выкладывать грунт на дно, банку необходимо тщательно вымыть. Первым слоем следует выложить гальку – она будет удерживать сырость и обеспечивать воздухообмен корневой системе. В зависимости от размера резервуара, дно покрывают 2-3 см мелких морских камешков. Можно использовать и крупнокалиберную, декоративную гальку, которая послужит отличным украшением. Подойдет любая разновидность.

Следующий слой – активированный уголь. Он используется в качестве естественного фильтра для очистки воды. Благодаря активированному углю удается обеспечить чистоту экосистемы и предотвратить избыточный рост микроорганизмов. Это вещество продается в любой аптеке или зоомагазине, стоит очень дешево. Для флорариума необходимо покрыть активированным углем поверхность гальки.

После угольного фильтра выкладывается слой торфяного мха толщиной не более полутора сантиметра. Торфяной мох – это своего рода питательная подушка для всей экосистемы, которая содержит массу питательных и ценных для растений веществ. Мох удерживает влагу в грунте и обеспечивает стабильный рост растений. Продается мох в оранжереях, зимних садах, питомниках растений или специализированных зоомагазинах. Сверху мох присыпают почвой для комнатных растений. Поверхность грунта укрывают землей для горшечных цветочных культур. Почвы должно быть в банке столько, чтобы растения могли пустить корни, закрепиться в ней и получать питательные вещества из нижних слоев грунта.

В принципе для создания замкнутой экосистемы в банке своими руками можно использовать любой вид почвы. Причем чем толще она будет, тем лучше. Осторожно следует подбирать землю для суккулентов и кактусов – такие растения нуждаются в особой почве.

Посадка растений

Сначала следует сажать небольшие растения. Все опытные флористы рекомендуют начинать с мелких видов. Перед посадкой корни растения нужно тщательно отряхнуть от старой земли. Если корневища слишком длинные, их следует подрезать. Сам росток помещают в углубление, небольшую ямку в почве, затем присыпают корни землей и слегка придавливают.

Таким же образом пересаживают и все остальные виды растений. Важно следить, чтобы все они были располагались не впритык со стенками стеклянного сосуда. Для создания домашней закрытой экосистемы отлично подходят мхи и папоротники, а также комнатные виды типа пилеи, бегонии, аукубы японская, аквамарина, фиттонии и пр.

Растительный террариум лучше всего оставлять под действием непрямых солнечных лучей. После посадки растения следует накрыть крышкой и поставьте в безопасное место. Если определить место для флорариума под прямым солнечным светом, почва быстро высохнет, но и в тень помещать банку не стоит. Идеальное место для емкости – на столе, недалеко от окна.

Как ухаживать за растительным террариумом

Рекомендации по уходу за флорариумом совершенно несложные. Поливать растения нужно тогда, когда это действительно необходимо. Если содержать экосистему под крышкой, часто ухаживать за ней не придется. Как только почва покажется сухой, можно добавить немного воды. Если же, наоборот, влаги соберется в грунте слишком много, желательно оставить емкость открытой на пару дней, чтобы лишняя вода испарилась и почва слегка подсохла.

При обнаружении насекомых можно не сомневаться – их нужно обязательно удалять. Паразиты откладывают яйца в грунте или на растениях. Мошек, муравьев, червей нужно устранить вручную, а затем снова накрыть банку крышкой.

Когда растения начнут достигать размеров, превышающих стеклянную емкость, их можно слегка укоротить. Растения, которые получают достаточно света и воды, могут расти очень быстро. Многие намеренно убирают банку от света, чтобы растения росли медленнее, но это неправильно. Лучше иногда подрезать ветки, чтобы им не было тесно в банке, чем лишать освещения.

Погибшие растения нужно удалять, очищать емкость от водорослей и плесени. Чтобы было удобно следить за состоянием экосистемы, необходимо периодически очищать стеклянные стенки ватой или специальной тканью, которой можно протереть сосуд без разводов.

Отзывы

Большинство пользователей, которые соблюдают все правила выращивания экосистемы, остаются довольны результатом. Люди отмечают, что первое время никаких проблем с растительными композициями не возникает. Поначалу они выглядят свежими, здоровыми, но через некоторое время растения начинают болеть. Причина этого кроется в неправильном уходе.

Для замкнутой экосистемы важную роль играет солнечный свет. При этом большинство пользователей называет поиск комфортного места для емкости самой большой проблемой. Особенно сложно совмещать разные виды растений в одной экосистеме: те, на которые попадает больше солнца, развиваются активнее, но некоторые виды, наоборот, быстрее погибают под прямыми лучами. В целом пользователи рекомендуют всем попробовать создать свой собственный флорариум и получить массу положительных эмоций.

Сад в бутылке – одно из удивительных украшений вашего дома. Создание миниатюрных композиций, выбор растений, уход за ними очень быстро становятся любимым увлечением и дополнительным источником дохода: флористические композиции под стеклом сегодня очень популярны. «Работа» в таком саду – хорошая профилактика стресса. У вас всегда будет хорошее настроение: красота дарит спокойствие, скрупулезный труд – терпение.

Видео мастер-класс по созданию флорариума

Создаем мир своими руками

Как сделать сад в бутылке? Этот вопрос открывает вам путь к одному из увлекательных занятий. Для создания цветущего шедевра в специализированных магазинах нужно купить:

• стеклянную емкость;
• дренаж, пару листов картона;
• упаковку таблеток активированного угля;
• грунт;
• растения;
• предметы декора.

Чем необычнее сосуд, тем лучше

Один из ключевых моментов — выбор емкости. Это может быть бутыль необычной формы, с широким горлышком и плотно прилегающей крышкой. Можно выбрать высокий объемный бокал, графин, вазу, банку и даже старый аквариум – пригодна любая емкость из прозрачного стекла.

Даем аквариуму вторую жизнь

Дренаж помимо своего прямого предназначения в бутылочном саду несет большую декоративную нагрузку. Выбирать его следует с учетом общей дизайнерской задумки и эстетичности. Хорошо смотрится крупный песок, оригинально выглядит ракушечник, можно использовать керамзит или яркоокрашенные декоративные камни.

Грунт для цветов следует покупать в минимальном количестве. Емкость заполняется всего на четверть. Активированный уголь – хороший антисептик, он пригодится для композиций, высаженных в закрытом сосуде.

При отборе предметов декора ограничиваемся только собственной фантазией. Чаще всего используются камни, ракушки, песок, ветки, мох, декоративные фигурки людей и животных.

Особое внимание – «посадочному материалу»

Растения для сада в бутылке выбираем по следующим параметрам:

• небольшая корневая система (место в замкнутом пространстве ограничено);
• минимальные размеры;
• любовь к повышенной влажности;
• неприхотливось.

Лучше отдавать предпочтение декоративнолиственным экземплярам. Цветущие растения требуют удаления увядших цветов и опавших листьев, что сделать достаточно затруднительно через узкое горлышко бутылки.

Продумываем композицию для мини-сада

Наиболее эффектно в стеклянных емкостях смотрится Вариегата, аир злаковый. Его высота 25 см, растет медленно, отлично переносит недостаток влаги. Его кремово-зеленые листья украсят любой мини-ландшафт.

Хорошо смотрятся в стекле сорта бегонии королевской с мелкими листьями. Высота растений 15 см, располагают ее, как правило, в центре композиции.

Идеальное растение для мини-оранжерей — хамедорея изящная. Эта красивая, медленно растущая пальма с изящными листьями и тонкими стеблями украсит любой сад.

Для небольших емкостей идеально подходит бромелиевидный криптантус. Его высота всего 8 см, при этом он имеет красивые розетки листьев, зеленых с небольшими белыми вкраплениями в нижней части.

Часто для сада в бутылке используют невысокую стройную драцену Сандера. Ее необычные узкие листья с крупными белыми пятнами сразу привлекают внимание.

Неплохо в низкорослых композициях выглядят разные сорта папоротника. Особой популярностью пользуются птерис мечевидный Виктория, адиантум Радди, пеллея круглолистная, адиантум мелковолосистый. Их красивая зелень идеально подходит для создания «внеземных» ландшафтов.

Фиттония Вершаффельта – еще одно растение, которое любит влажный воздух и отлично себя чувствует в закрытом стеклянном сосуде. У нее необычные листья: оливково-зеленые с красными прожилками. Ее «подруга» серебристожильчатая фиттония имеет на ярко-зеленых листьях белые прожилки. И та, и другая красавицы весьма миниатюрны: высота всего 7,5 см.

Капризная маранта в мини-оранжерее чувствует себя великолепно. Ее стелющиеся стебли и зеленые с черными пятнами листья отлично смотрятся за стеклом.

Можно использовать плющ Спетчли, Литтл Диамонд или Тре Купе. Его крохотные листочки очень декоративны в вертикальном озеленении мини-сада.

Пеллиония красивая также часто встречается в флорариумах. Ее стелющиеся красноватые стебли в сочетании с темно-зелеными красивыми листьями выглядят весьма необычно.

У пилеи Кадье есть карликовая разновидность – Нана. Ее ценят за необычные серебристые крапинки на зеленых листьях.

Для декоративного покрытия почвы можно посадить салагинеллу Крауза. Ее маленькие листья издалека напоминают мох. На ее фоне вся композиция смотрится исключительно.

Можно использовать и другие растения. Выбор зависит от общей дизайнерской задумки. Однако следует помнить, что для выращивания в ограниченном пространстве стеклянного сосуда подходят только низкорослые разновидности, высота растений не должна превышать 20 см. К тому же выбранные вами «питомцы» должны любить влажный «климат».

Инструмент для работы в мини-оранжерее

Чтобы сделать сад в бутылке своими руками, без подручного инструмента не обойтись. Ведь всю работу придется выполнять через достаточно узкое горлышко бутылки. Нам понадобятся:

• чайная ложка, зафиксированная на длинном черенке, — будет выполнять роль совка;
• острое лезвие, зафиксированное на ручке подходящего размера, – растения нужно будет подрезать;
• «пресс» для утрамбовки земли – пустая катушка ниток, закрепленная на удобной ручке;
• две длинных палочки – для подхватывания, переноса, посадки растений;
• губка для того, чтобы протирать сосуд изнутри;
• небольшой пульверизатор.

Технология создания флорариума

Берем стеклянный сосуд. Чем оригинальнее он будет, тем привлекательнее получится композиция.

На дно насыпаем дренаж. Если задуман неровный «рельеф», то в горлышко бутылки нужно поставить рупор из плотного листа бумаги, узким концом внутрь. С его помощью можно легко сформировать возвышенности и даже настоящие холмы.

Теперь насыпаем тонким слоем древесный уголь или раскладываем таблетки активированного угля, это защитит наш мини сад в бутылке от болезнетворных бактерий, плесени и переувлажнения.

Теперь добавляем слой плодородной почвы. Чтобы точно быть уверенным, что растения получают все необходимые питательные вещества, грунт следует покупать готовым в специализированных магазинах, исходя из того, какие цветы вы будете сажать. Объем почвы – напрямую зависит от того, насколько глубоко укореняются выбранные вами растения. В любом случае дренаж, уголь и земля не должны занимать больше ¼ части сосуда. Разравниваем слой, слегка «утрамбовываем», используя «пресс» — пустую катушку ниток на длинной ручке. Работать нужно максимально аккуратно, чтобы стенки емкости остались чистыми. Если не получилось, намочите губку, закрепите ее на удобной ручке и тщательно протрите стекло. Его чистота – залог хорошего роста растений. И красоты композиции, конечно.

Приступаем к самому главному – садим цветы и располагаем элементы декора. Для посадки используем обыкновенную вилку и ложку. Ложечкой делаем углубления, вилкой переносим растения и закапываем корни. Не расстраивайтесь, если с первой попытки у вас ничего не вышло. Немного терпения – и у вас все получится. Небольшой секрет. Если корни «саженцев» слишком мощные их следует безжалостно обрезать. Это приостановит рост растений, а также позволит высадить их с минимальными потерями. «Посадки» и почву смачиваем из пульверизатора. Следим, чтобы распыление было микроскопическим, ни в коем случае не используем струйный полив.

Протираем губкой стенки емкости, плотно закрываем ее крышкой.

Чаще всего композиции флорариума составляют из 1-3 растений. Если хотите посадить больше, берите сосуд объемнее. Например, старый аквариум. Посмотрите, как выглядит на фото сад в бутылке, приведенный ниже.

Уход за мини-садом в «пробирке»

Цветы в бутылочном саду не требуют особого ухода. На стенках сосуда иногда появляется обильный конденсат. Это нормально. Обязательно нужно открыть крышку и подсушить. Сильно разросшиеся растения время от времени нужно подрезать, чтобы композиция не теряла свой эстетический вид. В силу того, что за стеклом формируется особая экосистема, полив следует свести к минимуму. В большинстве случаев растениям достаточно той влаги, которую испаряют листья.

Для роста и правильного развития растениям нужен свет. Если флорариум расположен в плохо освещенном месте, следует продумать дополнительные источники света. Лучшее решение – люминесцентная лампа. Она не дает большого тепла, а значит, не пересушит садовых «жителей».

Сад в бутылке – прекрасная альтернатива выращиванию комнатных цветов на подоконнике. Он красив и необычен, к тому же благодаря закрытой экосистеме спокойно «терпит» долгое отсутствие своего владельца.

Здравствуй, Хабр!

Недавно наткнулся в интернете на интересную статью, с точки зрения садоводства, об англичанине, который 53 года назад посадил в банку традесканцию .Он закупорил бутылку и, после полива 40 лет назад, больше не открывал её. Идеи пришла ему из любопытства. И по сей день растение живет, растет и поглощает кислород. Традесканция образовала экосистему: при фотосинтезе образуется кислород, происходит увлажнение воздуха внутри сосуда и выпадает влага, опавшие листья перегнивают, выделяя CO 2 . Но для фотосинтеза нужен еще и свет, поэтому бутылку нужно постоянно пододвигать к окну и разворачивать, чтобы листья росли равномерно. Я добавил немного электроники для комнатного растения, и вот, что из этого получилось.

Этап Первый

Как уже говорилось, в процессе фотосинтеза самое важное это свет. Но не любой!

Для растений наиболее важным является сине-зеленый и желто-красный. Длины волн соответственно от 440 до 550 нм и от 600 до 650 нм. Я пошел в магазин и купил 4 красных, 2 синих и 2 зеленых светодиода (прочитав на «Радиокоте»). Далее, расположил их под крышкой банки, закрепив на картонке, и соединил параллельно (на 2 красных 1 синий и 1 зеленый).
Т. к. светодиоды разных цветов свечения имеют разное напряжение питания, поставил резисторы.
В крышке сделал отверстие для проводов и укрепил картонку со светодиодами под крышкой, предварительно просунув провода в дырку. Для большей изоляции от внешнего мира дырку можно заклеить.

Ревизия модуля освещения от 01.07.13.
Модуль специально был покрыт толстым слоем Цапонлака для предотвращения коррозии выводов элементов и меди на плате.

Этап Второй

Основное, т. е. подсветку, я уже сделал, поэтому перехожу к полезным дополнениям.
1.
Чтобы свет горел только тогда, когда растение находится в тени, нужно добавить фотоэлемент.
Схема подключения:

Чтобы сделать горшок совсем умным, подключим к нему Arduino. Analog InPut на схеме — любой аналоговый вход у Arduino. На ШИМ (или PWM) выход повесим светодиоды, яркость свечения которых будет изменяться в зависимости от освещенности фоторезистора. Но для начала выясним, какие значения будет выдавать делитель напряжения.

Код

int sensor =0; // подключаем делитель к аналоговому входу Arduino A0
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
Serial.println(analogRead(sensor));
delay(1000); // Отправляет значения с делителя раз в секунду
}

В своей схеме я использовал фоторезистор из электронного конструктора ЗНАТОКа. У него теневое сопротивление 120 кОм. Расчет резистора R1 производится по формуле: R 1 =V in *R 2:V out -R 2 ; V in на схеме — +5V, V out — «к аналоговому входу Arduino» (Я надеюсь, все хорошо помнят порядок действий: сначала действия первой степени — умножение и деление, а потом второй — сложение и вычитание). Также, следует помнить, что сопротивление у фоторезистора может изменяться

нелинейно

.
Минимальное значение освещения с моего делителя — около 100 (назовём их условными единицами), максимальное — около 755 у.е.
Зная эти значения можно написать программу для Arduino — контроллера.

Код

int sensor = 0; // Потенциометр к А0
int ledPin = 9; //Светодиоды к выходу 9
void setup ()
{
analogReference(DEFAULT);
pinMode(ledPin, OUTPUT);
//Serial.begin(9600); Раскомментируйте эту строку для отображения текущей
//освещенности в у.е. в Мониторе Порта.
}
void loop()
{
int val = analogRead(sensor);
val = constrain(val, 130, 755); //Выставляем значения освещенности.
//Если 755, то выставляем в 755.
int ledLevel = map(val, 130, 755, 0, 255); //Превращаем значения освещенности и у.е.
//в 8-битные значения для ШИМ.
analogWrite(ledPin, ledLevel);
// Serial.println(analogRead(ledLevel)); Раскомментируйте эту строку для отображения текущей
//освещенности в у.е. в Мониторе Порта.
}

Также, обратите внимание на то, что максимальный ток через цифровые Входы/Выходы Ардуины не должен превышать 40мА
.

P.S.
Смотрелось бы намного лучше, если бы провода не торчали. Сама конструкция будет технологичнее, если на дно банки положить катушку и питать подсветку без проводов (по примеру беспроводной зарядки у телефонов).

Фото 2: 17.07.13. На фото ниже видно как на стенках начала проявляться растительность. Это свидетельствует о том, что простейшие виды растений тоже чувствуют себя в системе хорошо.

Фото 3: 02.09.13

Также, для эксперимента, в банку с денежным деревом была посажена косточка мандарина (предварительно не выдерживавшаяся во влажной марле и т.п.). Как видно на фото выше, сейчас она проросла.
По мере накопления экспериментальный данных, информация будет выкладываться здесь.

В одним из своих дневников я упоминал закрытую экосистему. Некий микромир. Который существует самостоятельно.

Дэвид Латимер посадил в бутылку традесканцию и на протяжении 40 лет не открывал ее. За это время растение не только не погибло, а образовало собственную экосистему. Питание традесканции производилось за счет собственного перегноя. А рост растения — из-за производимого ею кислорода. Полив отсутствовал. Так как увлажнение производилось конденсатом.

Я решил сделать несколько закрытых экосистем. Именно сделать! А не купить. Ах да, такие экосистемы также можно купить.
В интернете достаточно информации о том, как можно сделать такое «чудо» природы. Расскажу как делал я.

Во-первых, для посадки требуется закрывающаяся ёмкость.
Конечно же СТЕКЛЯННАЯ. Я брал обычную банку. Либо в магазинах можно купить крутые стеклянные ёмкости округлой формы.

Во-вторых — земля. Я брал обычную землю. Без всяких там заморочек. Для дренажа у меня обычный песок с камнями.

В-третьих — растения. Самые обычные! По опыту скажу, что для закрытых систем лучше всего брать влаголюбивые. В моем случае — мох. Можно брать любые растения. Главный критерий — совместимость растений. Это может быть папоротник, хлорофитум и т.д.

В-четвертых — декор. Сами понимаете, что он не обязателен и делается по желанию. На просторах интернета пишут, что главное в выборе декора то, чтобы он не гнил. Я считаю, что будет круто, если он будет все-таки гнить. Это подчеркивает естественность такой системы.

В банку насыпаем дренаж, землю. Формируем рельеф. Дальше высаживаем растения. Для декора я взял фигурку ангела (планируется, что споры мха начнут расти на ней) и камень. Укладываем все как вам нравится, поливаем и закупориваем.

Важно, изначально не закупоривать сильно ёмкость. Так как воды в растениях может быть чрезвычайно много и они просто начнут гнить. В первый день рекомендуется не закупоривать ёмкость. Чтобы лишняя влага испарилась. В моем случае я просто закупорил все как есть.

В первую неделю в банке наблюдалось большое количество конденсата. И я был вынужден открыть ёмкость, чтобы вода немного испарилась. Растения прижились. Мох немного подрос.
В конце второй недели в банке была замечена «внеземная» жизнь — появилось два больших комара. Которые через три дня благополучно скончались.
Сегодня на фигурке ангела наблюдается кое-где рост мха. Фото, увы, не могу сделать — на стенках банки днем большой конденсат.

Вторая моя система может быть как открытой, так и закрытой.

традиционные методы борьбы с этими биогенными завоевателями мирового господства оказались безуспешны. Вначале считали, что это или какие-то супермутанты, появившиеся в результате очередной утечки радиоактивных изотопов или изобретательная диверсия спецслужб США. После оказалось, что всё гораздо проще. Попробуем разобраться, в чём тут дело.

Ротан головешка никакой не мутант. Это обыкновенная аквариумная рыбка, в естественной среде обитающая в бассейне реки Амур и Дальнем Востоке и северо-востоке Китая. Часто встречается в местах нерестилища осетровых рыб, поедая их икру. Отсюда был сделан вывод, что вытеснение других видов рыб из среднерусских водоёмов связано именно с поеданием икры. Нужно отметить, что это действительно исключительная рыба. Она обладает огромной головой и огромным ртом. Она ест буквально всё, иногда очень глубоко заглатывая наживку. У ротана широко развит каннибализм. Рыбы могут поедать друг друга, например, находясь в целлофановом пакете. Ротан чрезвычайно живуч. Отрубленная голова может дышать ещё минут пятнадцать. Некоторые рассказывали (я не проверял) что замороженная в морозилке рыба после оттаивания спокойно возвращается к жизни. По внешнему виду, ротан чем-то напоминает вымершую семь миллионов лет назад кистепёрую рыбу.

Борщевик Cосновского также не диверсия спецслужб США. Он был привезён в Среднюю Россию И.В. Сталиным в 1947 году из Кавказа, за что получил в народе название «месть Сталина». Казалось, что он может решить многие проблемы сельского хозяйства, поскольку давал 2500 центнеров с гектара и не требовал никакого ухода. Позже оказалось, что это растение активно выделяет вещества фуранокумарины, которые при попадании на кожу вызывают сильные болезненные и долго не заживающие фотохимические ожоги. Эти ожоги очень напоминают результат воздействия жёсткого ионизирующего излучения. Более того, недавние исследования показали, что сок, выделяемый Борщевиком Сосновского, обладает токсичными, митозомодифицирующими и мутагенными свойствами. (А.С. Песня, Д.А. Серов и др. 2011). Основной целью веществ, выделяемых Борщевиком Сосновского, является воздействие на механизм деления клеток в предварительной стадии митоза. То есть никаких нарушений в поражаемых клетках он не производит за исключением блокировки возможности деления. При подготовке деления у вражеских клеток эукариотов происходит «индукция апоптоза», то есть программируемой клеточной самоликвидации.

Использование Борщевика Сосновского в качестве основного фуража оказалось невозможным, поскольку молоко у коров приобретает характерный горький вкус и становится непригодным и для кормления потомства и для питья человеком. Собранный в силосную яму, борщевик через некоторое время вскрывает свои клеточные перегородки и превращается в вонючую жижу. Есть предположения, что процессы, индуцированные Борщевиком Сосновского, имеют ядерную природу, то есть ожоги на теле и нарушения в процессе размножения клеток всех окружающих эукариотов обусловлены особым видом радиоактивности. Когда какое-то живое существо выпадает из общей гармонии природы, то это сразу бросается в глаза. Характер дисгармонии в случае ротана кажется очень похожим на характер дисгармонии, вызванной борщевиком, что может говорить о том, что в обоих случаях мы имеем дело с одним и тем же биологическим эффектом. Для того, чтобы понять, что представляет собой этот эффект, рассмотрим некоторые сопутствующие наблюдения.

Ротан любит жить в стоячих водоёмах, в заболоченных водоёмах с хорошо развитой травяной растительностью. В водоёмах с проточной водой и реках, ротан не обнаруживается. Популяция ротана носит характер «заболевания». Если в только что созданный пруд запустить ротанов, то популяция не развивается. Ротан появляется, только на уже существующей значительной популяции других рыб, уничтожает её, после чего поддерживает свою популяцию на постоянном достаточно высоком уровне. Вывести ротанов после развития популяции практически невозможно. Попытки разведения с этой целью, например окуня или щуки оканчиваются неудачей. Окунь не хочет жить в тех условиях, в которых живёт ротан. С другой стороны, карась способен сосуществовать вместе с ротаном, причём замечены принципиальные изменения в популяции карася после появления ротанов. Если обычно, карась довольно мелкая рыбёшка, то когда популяция ротанов выходит на свой стабильный уровень, общее число карасей уменьшается, то при этом они значительно увеличиваются в размерах. Другие виды рыб ротан полностью уничтожает, но с карасём он входит в своеобразную гармонию и обе популяции вполне могут сосуществовать вместе.

То, что Борщевик Сосновского «стремительно распространяется» по полям и лугам не соответствует действительности. Я несколько лет наблюдал за различными популяциями борщевика, и оказалось, что они достаточно стабильны. Участок, на котором растёт борщевик, представляет собой некоторое подобие язвы на теле. Она вполне локализована и имеет реальные границы. Даже если рядом с поляной борщевика есть открытое заброшенное поле и семена могут относиться ветром на значительное расстояние, дальнейшее распространение растения не происходит. Одно из самых любимых мест обитания борщевика — это опушка леса. На открытых пространствах и в лесу, он встречается значительно реже, хотя в одном месте я наблюдал очень мощную популяцию борщевика на тенистой лесной тропинке. Первые всходы борщевика появляются сразу после схода снега вместе с нарциссами, тюльпанами и декоративным чесноком.

Очень большой процент популяции борщевика образуется вокруг действующих и заброшенных коровников, где существуют области с почвой, у которой нарушен внутренний баланс, в частности вызванный обилием не перепревшего навоза и/или отсутствием нормального травяного покрова повреждённого копытами животных. Обилие борщевика по краям дорог как раз связано с тем, что обычно именно по этой территории перегоняют стада коров. При этом выполняются оба условия: верхний травяной покров уничтожается копытами и сверху земля покрывается свежим, не перепревшим навозом.

Ну вот в сущности и всё. Теперь можно приступить к объяснению всех вышеперечисленных явлений. Для начала обратимся к истории возникновения жизни на Земле. Возраст Земли оценивается по анализу вещества метеоритов и лунного грунта в 4,5 тысяч лет. Возраст пород, в которых найден углерод заведомо органического происхождения (с характерным изотопическим сдвигом 12 С и 13 С) составляет 3,8 миллиардов лет. Цифра солидная, но главное заключается в том, что формация Исуа в Гренландии, где был обнаружен этот органический углерод, является вообще древнейшей осадочной породой на Земле. Этот факт доказывает «презумпцию Вернадского» — что жизнь на планете возникает немедленно, как для этого возникают минимальные условия… но это к слову.

Первыми живыми существами на Земле были прокариоты или, грубо говоря, сине-зелёные водоросли, которые правда никакие не «водоросли», а самые примитивные бактерии. Древнейшие из них найдены в местонахождениях Варравуна (Австралия) — 3,5 и Онфервахт (Южная Африка) — 3,4 млрд лет назад. Это оказались несколько видов цианобактерий («синезеленых водорослей») ничем особенно не отличающихся от современных. Разделение живых существ на прокариоты и эукариоты (эти термины были введены в 1925 г. Э. Шаттоном), основанное на наличии или отсутствии в их клетках оформленного ядра, теперь считают существенно более фундаментальным, чем, например, разделение на «животных» и «растения».

Концентрация кислорода на Земле вплоть до середины протерозоя (1,7-1,8 миллиардов лет назад) оставалась на очень низком уровне — не выше 1%. Кислородная революция привела к тому, что впервые за 2 миллиарда лет существования живых организмов Мир становится аэробным. Для существ, составлявших в те времена биосферу Земли, это можно было бы назвать только как «отравление кислородом атмосферы планеты». Все существовавшие на то время прокариоты были анаэробны и не выносили повышенной концентрации кислорода в воздухе. Это было связано, прежде всего, с тем, что многие процессы характерные для прокариотов — например, ферментный комплекс, ответственный за фиксацию N 2 подавляется молекулярным кислородом. Переход к кислородной атмосфере привёл к первому в истории существования жизни на Земле глобальному экологическому кризису.

Собственно эта кислородная революция шла примерно параллельно с другой революцией — возникновением эукариотов и многоклеточных организмов. Для прокариотов многоклеточного организма возникнуть не может. Непонятно, почему только клетки с ядерной оболочкой и упаковкой ДНК с использованием гистонов, способны образовывать многоклеточные организмы. Тем не менее — прокариотом пришлось уступить, и они заняли на планете такие экологические ниши, для которых характерен дефицит кислорода. Хорошо известно, что вода «портится» или «протухает» если находится без движения. Цианобактерии — главные участники «цветения воды», которое приводит к массовым заморам рыбы и отравлениям животных и людей. Забавным фактом является то, что цианобактерии являются творцами кислородной атмосферы земли и в настоящее время производят до 40% всего кислорода… и в то же время не переносят его высокой концентрации.

Вместе со всем этим остаётся главный факт — прокариоты самые неприхотливые и выносливые жители на планете. Это полные автотрофы. Для своей жизнедеятельности им не нужно НИЧЕГО, кроме воды, тепла и углекислого газа. Ни свет, ни органика, ни кислород им не требуется. Они были первыми, кто появились на планете и в результате какой-нибудь глобальной катастрофы будут последними, кто её покинет. Так что же там с нашим ротаном? Для объяснения странностей вокруг этой рыбки, нужно предположить, что она является квази-автотрофом — то есть способна поедать автотрофы — цианобактерии. Таким образом, для жизнедеятельности ротана достаточно только наличие сине-зелёных водорослей и других анаэробных организмов. Концентрация анаэробов тем выше, чем ниже концентрация кислорода, кислород они не любят. Вначале, ротан попадает в среду с нормальной концентрацией обыкновенных рыб и уничтожает их всех, поедая икру и мальков, а параллельно с этим и всё, сто попадётся ему на пути. При этом концентрация рыбы в маленьком пруду становится настолько высокой, что уровень кислорода сильно падает. Это вызывает быстрый рост популяции анаэробных организмов и прежде всего цианобактерий. Они вспоминают своё легендарное прошлое два миллиона лет назад. Но ротану это только на руку, поскольку для жизнедеятельности ему вполне хватает поедать цианобактерии. Возможно, они вполне заменяют ему кислород. Вместе с ротаном в таких условиях может выжить только рыба, которая также может существовать с пониженным содержанием кислорода — карась. Вот и всё.

С борщевиком сосновского ситуация интереснее. После того, как на некоторой площади возникает область с сильно пониженным содержанием кислорода: повреждённая земля, большая концентрация свежего навоза, возникает лавинообразное размножение цианобактерий и других анаэробов в почве. Борщевик активно усваивает эти организмы, в результате чего возникает обратная связь — чем больше цианобактерий, тем активнее рост борщевика и ниже концентрация кислорода и следовательно быстрее рост анаэробных цианобактерий. Но, борщевику сложнее прожить, чем ротану, поскольку в почве значительно больше нахлебников на цианобактерии, чем в воде. Многие простейшие эукариоты приложатся к лакомному куску. Значит — надо их всех убить! Для выполнения этой задачи, борщевик выделяет специальные вещества в почву, которые влияют только на клетки эукариотов, то есть на такие клетки, у которых есть ядро и выполняют свою боевую задачу — останавливают процесс деления клетки на периоде самопроверки. Если клетка ядра не содержит — то её борщевик не трогает — это его еда.

Ничего странного нет в том, что растение может питаться бактериями. Существует около 600 видов растений, которые приспособились к ловле и перевариванию небольших животных, в основном насекомых. Для защиты от летающих агрессоров, борщевик выделяет активные фуранокумарины в воздух и пропитывает ими поверхность всего растения — чтобы враг не прошёл. Ни мошки, ни блошки, ни гусеницы полакомиться борщевиком не в состоянии. Единственным исключением являются насекомые, включая пчёл, которых борщевик допускает до своих зонтиков для эффективного опыления, хотя он прекрасно опыляет себя сам, так что летающие насекомые ему не принципиальны. Такой механизм активности Борщевика объясняет удивительную сложность уничтожения этого странного растения. Поскольку ему почти ничего не нужно — у него ничего нельзя отнять. Бороться с самыми живучими существами на планете цианобактериями нереально. Скашивать борщевик почти бесполезно, поскольку он вырастает из маленького кусочка корня. Если скашивать его до возникновения зонтиков, то из двулетника он превращается в многолетник и будет упорно расти до тех пор, пока не даст потомства. Если скашивать его после возникновения семян, то избежать попадания свежих семян в почву вряд-ли удастся. Поиск по ключевому слову «борщевик сосновского» пестрит описанием неудачных попыток побороть это растение. Борщевик поистине обладает силой цианобактерий и, кстати, внешне очень похож на гигантские растения, которые существовали на земле миллионы лет назад.

Итак, мы смогли ответить на вопрос «Кто виноват?» теперь нужно перейти к следующему этапу и ответить на вопрос «Что делать?». На основании существования живых существ с аномально высокой выживаемостью и неприхотливостью, а также аномальной скоростью размножения можно создать замкнутую экосистему, которая бы существовала на правах концентрированной дикой природы и не требовала бы заботы человека. Единственное что должен такой системе человек, это обеспечить надлежащий температурный режим и освещение. Если бы существовала независимая энергетика нуклеосинтеза , такая биоячейка могла бы стать полностью автономной. Если источникам энергии является электричество, то единственное, что необходимо от человека — это обеспечить необходимую внешнюю электрическую нагрузку.

Животные, которые могли бы активно размножаться в такой биоячейке, должны быть «условно домашними». Это должно быть животное, которое способно независимо прожить в диких условиях и в то же время быть очень дружелюбно к человеку. Например, бобёр таким условиям не удовлетворяет, поскольку, не смотря на то, что успешно проживает в дикой природе, достаточно агрессивен. Нутрия, тот же бобёр, но напротив очень дружелюбна и широко используется для разведения в звероводческих хозяйствах и на фермах. Очевидны сложности в разведении зайцев в отличие от кроликов, которые являются традиционным объектом широко распространённого «кролиководства». Кролик прекрасно проживает в дикой природе и, следовательно, является условно домашним. Также к «квазидомашним» животным можно отнести выдру, которая конечно зверь дикий, но иногда используется как домашнее. В некоторых районах Бангладеш выдр используют в качестве охотничьиих животных — они загоняют рыбу в сети рыбаков.

Для описания замкнутых систем типа «хищник-жертва» используется известное уравнение Лотки-Вольтерра, которое было впервые получено Лоткой в 1925 году для описания динамики взаимодействующих биологических популяций. Система имеет равновесное состояние, когда количество хищников и жертв постоянно. Отклонение от этого состояния приводит к колебаниям численности хищников и жертв, аналогичных колебаниям гармонического осциллятора. Стабильность по Ляпунову устойчивого состояния возможна, но в реальных условиях это должно быть проверено экспериментально. Рассмотрим пример связанной системы «хищник-жертва» на примере борщевика и кролика.

Кролик — Борщевик Сосновского

Кролик в своём роде удивительное животное. При наличии благоприятных условий, размножение кролика носит характер биогенной пандемии. Климат в Австралии очень сухой, что максимально снижает количество болезнетворных для кролика бактерий. Почва песчаная, что позволяет легко рыть норы и неограниченно размножаться, уничтожая все посевы фермеров. Для борьбы с кроликами в Австралии были выведены страшные вирусы. В других частях света кроличья эпидемия не встречается, поскольку кролик очень сильно подвержен внешнему бактериологическому заражению. Достаточно одному кролику заболеть, как вымирает вся популяция. Кролик — это зверь, который способен самостоятельно контролировать размер своей популяции. Если количество кроликов превышает имеющиеся в наличии корма, то животные переходят к каннибализму и начинают поедать своих детей. Организм кролика представляет собой минифабрику по производству обогащённых комбикормов. Кролик, переваривая траву, создаёт «ночной кал», обогащённый питательным кормом, которой он же сам и поедает. Диетическое мясо кроликов относится к так называемому белому мясу. Количество белка в нем выше, чем в баранине, говядине, свинине и телятине. Кроличье мясо, как нельзя лучше, отвечает задаче повышения полноценности белкового питания и снижения в рационе уровня жиров, особенно насыщенных. По витаминному и минеральному составу мясо кроликов превосходит почти все иные виды мяса.

Посмотрим, что кролик и Борщевик Сосновского прекрасно подходят друг для друга. Самой центральной проблемой, которая не даёт кролиководству по-настоящему развернуться — это высокая уязвимость кроликов к бактериологическим заболеваниям, что делает их содержание дорогостоящим. Высочайшая чистота и качество мяса кролика не допускает наличие активных ядовитых веществ для борьбы с болезнетворными бактериями. Борщевик прекрасно решает эту проблему, поскольку является естественным дезинфектором воздуха и почвы, подавляя своими выделениями все микроскопические эукариоты. Зелень борщевика — это идеальный корм для кролика. Поскольку кролик покрыт густой шерстью, то фуранокумарины, вызывающие ожоги на него не действуют. К тому же кролики проводят большую часть своей жизни в норах, глубоко под землёй и выходят для еды на поверхность только ночью. В свою очередь кролики оставляют на поверхности свой неперепревший кал, который является идеальной питательной средой для размножения цианобактерий, главной сырьевой базы Борщевика.

Поддержание климатического режима

Для поддержания климатического режима в биоячейке необходимо наличие водяных каналов. Общая температура внутри ячейки всё время может держаться постоянной на оптимальной температуре размножения кроликов и роста борщевика — порядка 22 градусов по Цельсию. Замкнутая система ротан-цианобактерии никогда не даст воде зацвести и заболотиться. Берега каналов необходимо укрепить побегами гигантского тополя и ивы, которые можно найти в большом количестве, например в черте города Москвы. Эти деревья прекрасно растут по берегам речек, обладают сильной корневой системой и аномально высокой скоростью роста и несравнимой выживаемостью. Достаточно отломать ветку тополя, сделать из неё кол, забить в землю в произвольном месте, чтобы он прижился и начал расти. В черте города Москвы на свалках, у гаражей растёт некое подобие подмосковного бамбука, дающего очень большую зелёную массу. Эти деревья вместе с ивой могут стать основой пищевой базы для нутрии, которая будет контролировать травяной режим в каналах и никогда не даст им зарасти осокой и камышом. Нутрия — животное, которое по своим техническим характеристикам очень напоминает кроликов. Она предпочитает тот же климат, размножается со сравнимой скоростью, контролирует рождаемость поеданием детей и представляет собой минифабрику по производству комбикормов, поедая свой «ночной кал». Также как и кролик — это исключительно травоядное животное, которому вполне хватает веток ивы для того, чтобы прокормиться. Но нутрия — это водяное животное и в любом случае предпочтёт камыш борщевику. Зоны обитания кролика и нутрии не пересекаются. Мясо нутрии — настоящий деликатес. По цвету оно схоже с говядиной, по аромату и вкусу напоминает пернатую дичь, а по вкусовым качествам, калорийности, содержанию полноценных белков, жира, минеральных веществ и витаминов не уступает крольчатине и говядине. Жир нутрий белый, с кремовым оттенком, по усвояемости схож со свиным.

Полезные добавки.

В такой биоячейке или экосистеме замкнутого цикла вполне есть место для пчёл — они занимают свою нишу и ни с кем не пересекаются. Признано, что борщевик сосновского — прекрасный медонос, причём мед, созданный на базе борщевика, наверное, обладает свойствами аналогичными пенициллину. Карась, добавленный к ротану прекрасная диетическая рыба. Её можно варить, жарить и вялить, как воблу. Когда популяция ротанов стабильно высокая, можно добавить выдру. Она предпочитает мелкую рыбу и ротан для неё наилучший корм. С травоядной нутрией хищник выдра не пересекается. Выдра контролирует полёвок и грызунов, но самое главное — это мех, который очень красив и прочен. Его носкость в пушном деле принимается за 100%.

Интересной добавкой к биоячейке могут быть «съедобные мухоморы» — Amanita rubescens или Мухомор серо-розовый. Этот гриб обладает прекрасными пищевыми свойствами, очень вкусен — аналогично Белому грибу не темнеет при варке. Обычно даёт очень большую массу и растёт в больших колониях. Я долго изучал условия в которых растёт этот гриб и полагаю, что Amanita rubescens может также питаться анаэробными цианобактериями — так что почва на которой растёт Борщевик Сосновского ему будет в самый раз. Значение этого гриба, однако значительно больше, чем просто пищевого ингредиента. Грибы являются естественными источниками меланина, который способен поглощать и превращать в тепло жёсткое ионизирующее излучение. На этом основана жизнедеятельность некоторых видов грибов, которые очень активно произрастают на развалинах чернобыльской АЭС. В процессе разработки реакций нуклеосинтеза, может потребоваться именно меланин для более мягкого выделения энергии в ядерных реакциях. Принципиальным в случае Amanita rubescens является именно то, что под воздействием тепла, меланин не темнеет — а следовательно пропускает обыкновенный свет и поглощает только жёсткое излучение.

Судя по всему очень полезной добавкой для биоячейки могут быть небольшие членистоногие рачки, которые называются «Щитни». Их существует несколько видов и наверное подойдут все. Щитни — это самые древние животные, существующие сегодня на Земле. Они возникли ещё до динозавров в триасовом периоде. Главные полезные качества щитней — это исключительная выживаемость в самых сложных условиях и высочайшая агрессивность по отношению ко всем остальным живым существам своей биологической ниши. Они способны есть всё, что меньше их по размерам, а также могут самостоятельно регулировать свою численность занимаясь каннибализмом. Таким образом, щитни могут служить цели поддержания биологической чистоты биоячейки в масштабе своих размеров. Поскольку водоём биоячейки чем-то напоминает лужу или канаву — то для щитней такое жильё будет идеальным.

Общий вид замкнутой экосистемы.

Прежде всего — это огромный парник без доступа внешнего света. Всё освещение строго искусственное. Лампы искусственного освещения должны быть выбраны в соответствии с частотной характеристикой фотосинтеза. Пик фотосинтеза находится на двух длинах волн — 470 нм (синий) и 660 нм (красный). Наиболее эффективными являются светодиодные лампы. У таких ламп срок жизни 100000 часов и они потребляют на 75% меньше энергии, чем традиционные лампы. К тому же от светодиодов значительно проще получить излучение определённой длины волны, в традиционных источниках цвет свечения в основном определяется цветом люминофора либо цветофильтром. Светодиоды — самые холодные лампы и не будут влиять на температурный режим в биоячейке. Синяя длина волны лучше подходит для роста зелёной массы. Для животных и рыб цветовая температура излучения не имеет значения.

Существует, однако, небольшая проблема — существующие на сегодняшний день светодиодные лампы, рассчитанные на напряжение 220 вольт непомерно дороги. Но, нужно обратить внимание на то, что большая часть стоимости заключена в понижающем преобразователе с 220 вольт до 1.5-12 вольт необходимых для работы светодиодов. Светодиоды, рассчитанные на работу с обыкновенными батарейками значительно дешевле. Из самых общих соображений — светодиодная технология, по сути, исключительно дешева. Характерный пример. На базаре сегодня можно купить за 50 рублей небольшой брелок, в который заключён настоящий лазер. Аналогичный лазер в 60-е года был достоянием только немногих лабораторий и стоил огромные деньги. К слову на том же базаре можно купить за 500 рублей более мощный лазер зелёного света с помощью которого уже можно высвечивать пролетающие самолёты… Развитие технологии светодиодов в самом скором времени должно привести к значительному снижению стоимости этого типа освещения.

Главный принцип конструктивного построения парника следует из факта, что главной энергетической базой биоячейки являются анаэробные цианобактерии. Это значит, что дефицит кислорода только стимулирует активное выделение кислорода цианобактериями и стимулирует их рост, поскольку вытесняет из регионы все аэробные живые организмы. Следовательно не требуется забота о вентиляции. Многие современные технологии построения стен жилых домов делают упор на то, что эти стены ‘должны дышать’. В нашей системе это условие исключается. Это означает, внутренние стены парника можно обить оцинкованным железом, а внешние линолиумом. Оцинкованное железо широко используется в технологии изготовления гробов для перевозки трупов с повышенным содержанием бактерий любого типа. С одной стороны коррозия такого металла минимальна, а с другой стороны она неплохо защищает внешнее пространство от тех же бактерий. Поэтому я полагаю, что оцинкованное железо должно использоваться и для стен биоячейки и для крыши. Такие активные грызуны, как кролики и нутрии могут сгрызть практически любую поверхность — но вот оцинкованное железо им будет не под силу. Стойки парника, держащие крышу можно сделать из брёвен, но с двумя оговорками. По первых, они должны быть надеты на асбестовые трубы, вкопанные в землю. Во-вторых, стойки нужно обернуть оцинкованной мелкой сеткой, чтобы грызуны не смогли их повредить. … Система нагрева воды в каналах должна регулироваться термодатчиком и поддерживать строгую температуру в системе.

Для обеспечения оптимальной тепловой изоляции и значительного снижения стоимости биоячейки можно использовать технологию, которая иногда используется при строительстве каркасных домов. В пространство между вертикальными стойками из досок засыпается некий наполнитель с повышенной теплоёмкостью. В нашем случае можно использовать старые измельчённые резиновые шины, которые хорошо свариваются вместе в одно целое при помощи паяльной лампы. Интересно, что в США, штате Мэриленд измельчённая резина из старых шин используется как покрытие на детских площадках — следовательно, такой наполнитель должен быть вполне экологически чистым.

Самоокупаемость экспериментальной экосистемы.

На территории Средней Руси и в частности Подмосковья существует множество разрушенных и заброшенных ферм — наследство погибшей экономики СССР. Эти территории могут быть недорого выкуплены или взяты в аренду. К сожалению я не могу оценить какие конкретные затраты потребуются на обеспечение необходимого уровня освещения и поддержания температурного режима. Коммерческую стоимость имеют мех и мясо кроликов, мех и мясо нутрий, мех выдры, карась. Наверняка какие-нибудь анастасийцы или староверы смогли бы найти ещё много нетривиальных применений для составляющих биоячейки. Поскольку ячейка предполагается закрытого типа, то необходимо допустить возможность саморегуляции условий внутри ячейки. Например, известно, что температура в коровниках повышается за счёт жизнедеятельности микроорганизмов. Может так случиться что внешняя терморегуляция не потребуется вообще. Исключить освещение из такой системы полностью наверное не удастся, но принимая во внимание, что главным механизмом ячейки является не фотосинтез, а хемосинтез значение внешнего освещения значительно снижается.

Исходя из этого, можно предположить, что стоимость обслуживания биоячейки будет минимальна и себестоимость продукция системы будет приближена к нулю
.

1 сентября 2013 в 20:19

• DIY или Сделай сам

Здравствуй, Хабр!

Недавно наткнулся в интернете на интересную статью, с точки зрения садоводства, об англичанине, который 53 года назад посадил в банку традесканцию .Он закупорил бутылку и, после полива 40 лет назад, больше не открывал её. Идеи пришла ему из любопытства. И по сей день растение живет, растет и поглощает кислород. Традесканция образовала экосистему: при фотосинтезе образуется кислород, происходит увлажнение воздуха внутри сосуда и выпадает влага, опавшие листья перегнивают, выделяя CO 2 . Но для фотосинтеза нужен еще и свет, поэтому бутылку нужно постоянно пододвигать к окну и разворачивать, чтобы листья росли равномерно. Я добавил немного электроники для комнатного растения, и вот, что из этого получилось.

Этап Первый

Как уже говорилось, в процессе фотосинтеза самое важное это свет. Но не любой!

Для растений наиболее важным является сине-зеленый и желто-красный. Длины волн соответственно от 440 до 550 нм и от 600 до 650 нм. Я пошел в магазин и купил 4 красных, 2 синих и 2 зеленых светодиода (прочитав на «Радиокоте»). Далее, расположил их под крышкой банки, закрепив на картонке, и соединил параллельно (на 2 красных 1 синий и 1 зеленый).
Т. к. светодиоды разных цветов свечения имеют разное напряжение питания, поставил резисторы.
В крышке сделал отверстие для проводов и укрепил картонку со светодиодами под крышкой, предварительно просунув провода в дырку. Для большей изоляции от внешнего мира дырку можно заклеить.

Ревизия модуля освещения от 01.07.13.
Модуль специально был покрыт толстым слоем Цапонлака для предотвращения коррозии выводов элементов и меди на плате.

Этап Второй

Основное, т. е. подсветку, я уже сделал, поэтому перехожу к полезным дополнениям.
1.
Чтобы свет горел только тогда, когда растение находится в тени, нужно добавить фотоэлемент.
Схема подключения:

Чтобы сделать горшок совсем умным, подключим к нему Arduino. Analog InPut на схеме — любой аналоговый вход у Arduino. На ШИМ (или PWM) выход повесим светодиоды, яркость свечения которых будет изменяться в зависимости от освещенности фоторезистора. Но для начала выясним, какие значения будет выдавать делитель напряжения.

Код

int sensor =0; // подключаем делитель к аналоговому входу Arduino A0
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
Serial.println(analogRead(sensor));
delay(1000); // Отправляет значения с делителя раз в секунду
}

В своей схеме я использовал фоторезистор из электронного конструктора ЗНАТОКа. У него теневое сопротивление 120 кОм. Расчет резистора R1 производится по формуле: R 1 =V in *R 2:V out -R 2 ; V in на схеме — +5V, V out — «к аналоговому входу Arduino» (Я надеюсь, все хорошо помнят порядок действий: сначала действия первой степени — умножение и деление, а потом второй — сложение и вычитание). Также, следует помнить, что сопротивление у фоторезистора может изменяться

нелинейно

.
Минимальное значение освещения с моего делителя — около 100 (назовём их условными единицами), максимальное — около 755 у.е.
Зная эти значения можно написать программу для Arduino — контроллера.

Код

int sensor = 0; // Потенциометр к А0
int ledPin = 9; //Светодиоды к выходу 9
void setup ()
{
analogReference(DEFAULT);
pinMode(ledPin, OUTPUT);
//Serial.begin(9600); Раскомментируйте эту строку для отображения текущей
//освещенности в у.е. в Мониторе Порта.
}
void loop()
{
int val = analogRead(sensor);
val = constrain(val, 130, 755); //Выставляем значения освещенности.
//Если 755, то выставляем в 755.
int ledLevel = map(val, 130, 755, 0, 255); //Превращаем значения освещенности и у.е.
//в 8-битные значения для ШИМ.
analogWrite(ledPin, ledLevel);
// Serial.println(analogRead(ledLevel)); Раскомментируйте эту строку для отображения текущей
//освещенности в у.е. в Мониторе Порта.
}

Также, обратите внимание на то, что максимальный ток через цифровые Входы/Выходы Ардуины не должен превышать 40мА
.

P.S.
Смотрелось бы намного лучше, если бы провода не торчали. Сама конструкция будет технологичнее, если на дно банки положить катушку и питать подсветку без проводов (по примеру беспроводной зарядки у телефонов).

Фото 2: 17.07.13. На фото ниже видно как на стенках начала проявляться растительность. Это свидетельствует о том, что простейшие виды растений тоже чувствуют себя в системе хорошо.

Фото 3: 02.09.13

Также, для эксперимента, в банку с денежным деревом была посажена косточка мандарина (предварительно не выдерживавшаяся во влажной марле и т.п.). Как видно на фото выше, сейчас она проросла.
По мере накопления экспериментальный данных, информация будет выкладываться здесь.