Earthbox  Lighting  Trial  Data    

Sarah  Watts  &  Alyssa  Ralph    

 Difference  in  plant  quality/  quantity  between  a  four  bulb,  high  efficiency,  T5,  

28  watt  light  and  two  bulbs  of  the  same  light.    Do  lemon  gem,  parsley,  and  garlic  chives  grow  better  under  a  four  bulb,  high  efficiency,  T5,  28  watt  light  or  two  bulbs  of  the  same  light?  This  investigation  attempts  to  understand  which  of  the  two  lights  has  the  maximum  production  out  of  our  earth  boxes,  compared  against  the  purchase  and  energy  cost  of  each.    Problem:  Two  bulbs  are  significantly  more  efficient  and  inexpensive  than  four  bulbs,  however,  are  they  just  as  effective  for  indoor  herb  growth  in  a  classroom  setting?  In  other  words,  although  two  bulbs  are  cheaper  than  four,  would  having  more  lights  increase  the  amount  of  product  produced  by  double?    Background  Info:  Mr.  Korotash  indicated  that  he  had  experienced  some  success  growing  plants  in  the  small  earthboxes  using  only  a  2  bulb  fixture,  our  experiment  set  out  to  determine  whether  or  not  a  two  bulb  fixture  is  just  as  productive  as  a  4  bulb  fixture-­‐  If  not,  are  the  efficiencies  significant  enough  to  make  a  difference?      Experimental  Design:  The  following  experiment  was  conducted  using  two  independent  large  earthboxes,  one  attempting  to  grow  herbs  when  placed  under  a  four  bulb,  high  efficiency,  T5,  28  watt  light,  and  the  other  under  two  bulbs  of  the  same  light.  Many  precautions  were  put  in  place  ensuring  that  the  variables  remained  constant  between  the  two  boxes,  with  the  exception  being  the  number  of  bulbs.  We  followed  the  exact  directions  on  out  earthbox  instruction  kit.    -­‐Each  earthbox  can  hold  a  maximum  of  three  gallons  of  water  at  a  time  and  2  cubic  feet  of  a  chosen  growing  material-­‐  this  case  being  potting  mix.      -­‐We  used  Sunshine  professional  potting  mix  (75.85%  Canadian  sphagnum  peat  moss)    -­‐At  the  start  of  the  experiment,  we  only  watered  our  plants  every  few  days.  Now  that  they  are  well  and  flourishing,  we  fill  the  earthbox  with  water  as  often  as  we  can  in  order  to  ensure  optimal  water  consumption  is  being  vitalized.    -­‐The  lights  in  the  classroom  are  left  on  16  hours  a  day,  from  7a.m.  to  11p.m.  They  have  been  running  since  the  6th  of  November.  

 -­‐  Lights  were  approx.  0.5ft  away  from  top  of  the  vegetation.    -­‐  Plants  used:  Garlic  chives,  parsley,  and  lemon  gem  (marigold)    -­‐  Earth  box  was  split  evenly  into  three;  herbs  were  seeded  directly  across  from  one  another,  on  either  side  of  the  box.    -­‐Blue  box  was  placed  under  a  two  bulb  fixture,  whereas  the  green  box  was  placed  under  a  four  bulb  fixture.    

 An  image  of  the  Earthbox’s  growing  environments.  2  bulb  on  the  left  and  4  bulb  on  the  

right.    Results:  November  6th  2014:  Seedlings  are  first  planted    November  12th  2014:  Mold  has  sprouted  on  blue  bin,  will  be  treating  with  hydrogen  peroxide  spray.  Lemon  gems  and  garlic  chives  are  both  now  growing,  but  still  no  signs  of  parsley.  After  six  days,  we  are  now  taking  the  thin  plastic  wrap  off  the  tops  of  both  bins.  

November  24th  2014:  Parsley  has  sprung  on  both  bins  now;  green  bin’s  is  slightly  taller.    November  26th  2014:  Observed  that  the  tops  of  the  garlic  chives  are  dried  out  and  dis-­‐colored,  which  I  believe  is  normal  seeing  this  same  case  is  apparent  on  the  blue  box  as  well.  Both  the  parsley  and  lemon  gem  are  growing  as  a  steady  pace,  are  short,  stocky,  and  so  far  have  not  been  in  need  of  thinning.  White  “flakes”  have  begun  to  form  around  the  middle  of  the  dirt,  I  will  take  note  and  check  back  on  it  Monday.  The  lemon  gems  are  fuller  and  much  darker  on  the  green  box.    December  10th  2014:  Green  box’s  water  is  now  filled  to  maximum  capacity.  Also  thinned  parsley  slightly  on  both  boxes.    December  11th  2014:  Raised  light  on  both  hydroponic  boxes  approximately  2  inches  so  that  the  chives  are  no  longer  growing  into  the  light  bulbs.  Partner  and  I  observed  

Lemon  gem  has  just  started  to  sprout.  

that  the  foliage  in  the  Earthbox  with  4-­‐bulbs  is  prominently  taller  and  fuller  than  that  growing  in  the  2-­‐bulb  setting.    December  15th  2014:  Parsley  and  lemon  gem  have  grown  exponentially  (nearly  2x)  over  the  long  weekend.  Whereas,  garlic  chive  growth  has  been  steadily  rising  throughout  the  past  few  weeks.  Noted  apparent  algae  growth  on  blue  bin.    December  17th  2014:  Cucomorous  mites  have  been  added  to  both  boxes,  as  there  is  a  rise  in  the  thrip  population,  only  minor  damage  has  been  distinguished.    January  5th  2015:  Came  back  to  class  only  to  find  bountiful  herbs  on  both  boxes.  Lemon  gem  has  started  to  bloom  beautiful  yellow  flowers  on  green  box  (4  bulb)  whereas  blue  box’s  (2  bulb)  lemon  gems  are  still  budding.    Blue  box’s  garlic  chives  have  been  harvested  and  cut  to  approximately  2  inches.    The  garlic  chives  growing  under  the  four  bulb  light  appear  to  taste  much  more  appealing  to  that  under  the  two  blub  light;  whereas  the  parsley  is  the  opposite-­‐  as  they  taste  much  better  from  the  blue  box  (Lemon  gems  do  not  taste  of  anything,  they  are  a  garnish)  Both  of  us  have  noticed  that  the  blue  box’s  herbs  are  much  less  saturated  compared  to  that  growing  in  the  green  box,  this  is  especially  visible  with  the  parsley.      

     

0  

5  

10  

15  

20  

25  

30  

35  

40  

Garlic  chives   Parsley   Lemon  gem  

Height  in  centimeters  

January  5th  2015  

Green  box  

Blue  box  

   Analysis:  A  2  bulb  fixture  would  indefinitely  be  more  inexpensive  up  front,  but  if  you  want  to  produce  fuller,  more  tasty  herbs,  a  4  bulb  fixture  would  be  the  better  option.  It  is  evident  that  for  double  the  cost  of  running,  additional  lights  in  this  instance  do,  in  fact,  produce  more  than  double  the  harvest.    In  order  to  compare  total  energy  costs,  we  will  set  up  a  simple  equation,  where  $0.07545  is  the  current  cost  per  kilowatt-­‐hour  in  Alberta:    Green  box  (4  bulb):  28watts  x  4  bulbs  =  112  watts  ÷  1000  =  0.112  kilowatts  x  16  (hours  it’s  on  a  day)  =  1.792  kwh/day  x  61  days  =  109.312  kwh/61  days…  109.312  kwh/  61  days  x  $0.07545  =  $8.2475    Blue  box  (2  bulb):  28watts  x  2  bulbs  =  56  watts  ÷  1000  =  0.056  kilowatts  x  16  (hours  its  on  a  day)  =  0.896  kwh/day  x  61  days  =  53.009  kwh/  61  days…  53.009  kwh/  61  days  x  $0.07545  =  $3.9995    *Evidently,  this  information  only  spans  a  61  day  trial,  my  research  suggests  that  the  bulbs  used  should  be  replaced  approximately  every  year  to  maximize  efficiency.    Total  amount  of  water  blue  bin  consumed  over  duration  of  experiment:  20  liters  Total  amount  of  water  green  bin  consumed  over  duration  of  experiment:  24.5  liters    Conclusion:  Parsley,  marigold,  and  garlic  chive  production  appears  to  be  much  more  efficient  when  grown  under  a  four  bulb  fixture  as  compared  to  that  of  a  two  bulb  fixture  in  a  classroom  setting.  While  on  the  other  hand,  a  2  bulb  fixture  cuts  the  energy  costs  in  half,  and  in  doing  so,  it  becomes  the  more  environmentally  sustainable  choice.    Evaluation:  -­‐On  the  first  day  of  the  experiment,  the  class  ran  out  of  the  root  seller  potting  mix,  blue  bin  (2bulb)  had  to  resort  to  a  different  one  than  what  was  used  on  the  neighboring  green  bin  (4bulb)  -­‐Few  times  near  the  beginning  of  the  experiment,  we  both  forgot  to  write  down  the  amount  of  water  we  were  adding  to  our  boxes  on  occasion.  With  that  being  said,  total  water  amounts  may  vary  slightly.  -­‐Strive  for  a  more  thrip-­‐free  environment  next  time.  -­‐Trim  plants  more  often  and/  or  move  lights  up  higher,  farther  away  from  the  canopy  of  the  herbs.  -­‐Measured  and  compared  the  heights  of  the  three  plants  more  often.