Углекислый газ в теплице и гроубоксе или CO2 для растений

Углекислый газ в теплице и гроубоксе или CO2 для растений

Еще на уроках биологии мы изучали, как дышат растения. Организм человека устроен по-другому, поэтому мы существуем вместе и зависим друг от друга.

CO2 — диоксид углерода, бесцветный газ без запаха, его небольшой % содержится в атмосфере. Это источник углерода для растений, от которого зависят все процессы их жизнедеятельности. Углекислый газ играет важную роль в фотосинтезе, дает возможность растению производить энергию для своего развития и роста. Без CO2 растения погибнут так же, как люди без кислорода.

Как CO2 влияет на урожай

Если при выращивании растений вы используете умеренное освещение, то вашим подопечным хватает углекислого газа, который содержится в воздухе. При использовании мощных световых источников культуры не могут полностью использовать получаемую энергию.

Мощное освещение помогает поглощать больше света, фотосинтез происходит активнее. В результате культуры быстрее растут, формируют пышные соцветия, созревают более сочные плоды, содержащие больше вкусоароматических веществ. Урожай более весомый, вкусный, снимается он немного раньше.

Положительная сторона использования углекислого газа в теплицах и гроубоксах состоит в том, что растения становятся устойчивее к высокой температуре и световым ожогам. Они отлично чувствуют себя при температуре до 35 градусов.

СО2 и повышение его концентрации

Открытый грунт

По причине свободного передвижения воздуха на открытом грунте CO2 быстро улетучивается. И для незначительного его поднятия требуется много газа и энергии. Положительное влияние CO2 сводится к нулю. о если внести в грунт органические удобрения, они будут разлагаться и выделять углекислый газ. Процесс длится долго, приближенный к растениям воздух хорошо насыщается СО2.

Закрытый грунт

Повысить концентрацию CO2 здесь намного проще. Ценовая политика распространенных способов повышений углекислого газа широка, и гровер должен прежде всего ориентироваться на свои финансовые возможности. Затраты также зависят от площади грунта и количества выращиваемых культур.

Генератор углекислого газа

Это специальное устройство, в котором СО2 выделяется при сжигании этилового спирта и пропана. Контроль ведет датчик измерения концентрации CO2. С его помощью необходимый уровень углекислого газа в закрытом пространстве легко поддерживается. Прибор подходит для больших теплиц, так как требует значительных финансовых вложений при покупке прибора и соблюдении мер безопасности. Также генератор повышает влажность и температуру в гроубоксе, поэтому рекомендуется его устанавливать за стенками теплицы.

Сжатый CO2 в баллонах

Этот способ оправдывает себя при солидных посевных площадях. Садовод устанавливает газовый баллон в гроубоксе или теплице, затем открывает кран, чтобы свободно выходил углекислый газ. Без датчика концентрации можно перенасытить замкнутое пространство углекислым газом, что плохо скажется на растениях. К тому же баллон взрывоопасен.

Ферментация или брожение

Подходит для небольших гроубоксов, так как вырабатывается небольшой объем СО2. В гроубоксе принудительно располагаются специальные вещества, затем активируется процесс их брожения, при котором производится углекислый газ. Гровер должен уметь осуществлять контроль над процессом брожения, так как выделяется неприятный запах, привлекающий насекомых.

Использование органики

Это самый популярный способ, не требующий специальных умений. Гровер покупает препарат СО2 Bottle — бутылку с сухим веществом. При наполнении ее теплой водой выделяется углекислый газ. Его количества достаточно для насыщения гроубокса. Органика проста в использовании. После добавления воды необходимо убрать стикер с выходного отверстия и потрясти бутылку. Рассчитана она на 3-4 недели использования, затем покупается дополнительный пакет для заправки с органическим веществом, который высыпается в бутыль, и процесс можно повторить заново. Встряхивать бутыль необходимо раз в два дня. Это самый дешевый способ насыщения воздуха углекислым газом.

Компостирование

Этот метод очень хлопотный. С самодельным компостом работать трудно, а результат можно получить неоднозначный – гровер не может предугадать объем выделяемого углекислого газа. Готовые бустеры можно купить в магазине, но цены на них высокие, и они вырабатывают очень много CO2 для домашнего гроубокса. В процессе компостирования выделяется неприятный запах, процесс негигиеничный.

Сухой лед

Это твердый СО2, который при нагревании попадает в воздух. Хорошо повышает уровень углекислого газа в закрытом помещении. Но если применять его постоянно — это дорого и долго, так как пополнять запасы сухого льда придется ежедневно, а уровень CO2 в воздухе сложно контролировать.

Какой объем СО2 необходим растениям и в какое время суток

Когда наша планета была намного моложе, концентрация CO2 в атмосфере была намного выше. В процессе эволюции флора приспособилась к условиям планеты. Ее представители научились поглощать больше СО2, чем объем, который сейчас сконцентрирован в воздухе. Растения эффективно используют до 1500 ppm углекислого газа, а в современной атмосфере его всего 400 ppm. Таким образом эффект от повышения процента CO2 заметно ощутим. Растения производят намного больше энергии при фотосинтезе с повышенным CO2, что положительно отражается на их росте и урожайности.

Помните, что на эффективность фотосинтеза влияет световая мощность. При низком уровне СО2 растения перерабатывают не всю световую энергию. Поэтому при повышении контракции углекислого газа в гроубоксе или теплице не забудьте про установку мощных светильников.

Советуем поддерживать концентрацию CO2 в закрытом грунте в пределах 1200-1500 ррm при установке ДНаТ или LED светильников, мощность которых более 600 Вт для площади культивации в 1 кв.м. Если мощность светильников ниже, то и площадь должна быть меньше.

Также в ночное время растения отдыхают и не поглощают CO2. Соответственно, при выключенном освещении CO2 не должен поступать — отключайте приборы на ночь.

Когда включать насыщение CO2

  • Через 30 минут после включения светильников.
  • За 30 минут до выключения светильников.

Так вы сэкономите ресурс преобразователя СО2.

Углекислый газ для питания и роста растений

Растения не могут обходиться без углекислого газа точно так же, как и человек без кислорода. Без СО2 невозможен рост и развитие садовых культур. Если кислород уходит в атмосферу, то углекислый газ именно к растениям, которые нуждаются в нем. В данной статье пойдет речь о том, какую роль играет углекислый газ в жизни растений , почему так важен для них СО2.

Агрономия очень много говорит о минеральном питании. И создается иллюзия, будто бы оно – главное. Но если рассмотреть сухую массу растений, половина растительной ткани – углерод, еще 20 % – кислород, 15 % – азот, 8 % – водород. Итого – около 90 %, собственно, «воздуха». Ведь большая часть почвенного азота – тоже из воздуха. И только 6–7 % растения – зола, минералы: фосфор, калий, кальций и магний. Микроэлементов – сотые доли процента.

Растения поглощают из воздуха и почвы углекислый газ

Самая важная часть питания растений — углекислый газ, они воспроизводят органику из СО2 и воды, а человек окисляет ее обратно до СО2 и воды. Так происходи обмен: человек дает растениям углекислый газ, а они человеку – органику и кислород. Кислород, как и водород, растения получают в основном из воды. Миллионы лет на планете поддерживается разумный баланс упомянутых газов.

Итак, растения поглощают из воздуха углекислый газ, но СО 2 в воздухе катастрофически мало – всего 0,03 %, конечно, культурным растениям, с их явно завышенной продуктивностью, его всегда не хватает. Летом, в солнечный и безветренный день, вокруг листьев быстро создается «вакуум» углекислого газа, и чем выше от земли, тем больше его дефицит. В теплице, уже через 6 недель после внесения навоза уровень СО2 падает до 0,01 %. Установлено: при такой концентрации СО2 фотосинтез резко падает, а при еще меньшей почти замирает.

Но если растения дышат углекислым газом, а его катастрофически не хватает, как объяснить тогда буйное процветание растительного царства. Разве могли растения миллионы лет так рисковать своим выживанием? Например, высоко в горах, на Крайнем Севере? Не поспешил ли Климент Аркадьевич (Тимирязев.), приписав поглощение СО2 только листьям? Если не листьями – как добывают растения столько углерода? У Кузнецова нашелся логичный ответ и на эти вопросы.

Прежде всего: откуда берется углекислый газ воздуха? Энергия биомассы земных растений почти на два порядка больше, чем дают сейчас все виды топлива. Людей еще и не было, а 0,03 % СО2 в воздухе уже были. Получается, не костры, не машины и ТЭЦ поставляют углекислый газ в атмосферу. Огромный объем СО2 способны «выдохнуть» только те, кто съел, окислил всю растительную биомассу – обитатели почв и океанов.

Очевидно: вернуть углекислый газ для растений может только постоянный распад, окисление дерна или подстилки. Итак, источник СО2 – почва. Главный резервуар, хранитель СО2 – почвенная мульча.

Как растения дышат углекислым газом в почве

Азот – химический сосед, почти родич углерода. В воздухе его – не доли процента, а целых ?. Но поглощается он только в виде растворов – аммония, нитратов и простой азотистой органики. Можно предположить: углерод также усваивается в виде растворов. И действительно, почва просто пропитана его растворами. Это сам растворенный углекислый газ, которым питаются растения, угольная кислота, карбонаты, простые сахара и всевозможные кислоты. И корни, поглощают СО и угольную кислоту – этот факт отражен еще в энциклопедии 60-х. Основной ли это способ добычи углерода?

По Тимирязеву, огромная площадь листьев нужна только и именно для поглощения углекислого газа из воздуха. Но ведь листовое испарение выкачивает почвенный раствор, добывая, таким образом, минералы. Значит, площадь листьев добывает из почвы и углекислые растворы. Чем больше он испарил и прокачал, тем большим будет поглощение углекислого газа этими растениями. Охлаждение листьев, добыча минералов, воды и углерода одновременно, сразу, одним усилием, с минимальными затратами – вот рациональность, свойственная природе. Именно так растения и должны жить.

Но сколько в почвенной воде СО2? Хватит ли его для фотосинтеза? А гидропоника – откуда там углекислый газ в растворе? Там же нет органики. А ведь растения растут.

Растут, и будут расти, потому что не существует прохладной воды, не насыщенной газами. Дождевые капли, еще не долетев до земли, превращаются в слабые растворы. Выпаренная дистиллированная вода (дистиллированная вода – химически чистая вода. Получается в дистилляторах путем простой конденсации пара на холодную поверхность.), оставленная открыто, уже через пару часов – раствор. А растворимость СО2 в 70 раз больше азотной, и в 150 – кислородной.

Поглощение углекислого газа растениями в почве

Известно, что добавка углекислого газа в воздух теплиц помогает в развитии растений, а значит, увеличивает урожаи. Об этом защищена масса диссертаций. И вот что они сообщают. Рост содержания СО2 вчетверо, до 0,12 %, усиливает фотосинтез вдвое и прибавляет четверть урожая. Подъем до 0,3 % – в десять раз – позволяет собрать полтора урожая. Дальнейшее насыщение воздуха СО до 1 % урожай не увеличивает. А выше 1,5–2 % урожай начинает резко падать: фотосинтез прекращается. Потому что после критического уровня (1,5 %) доля СО2 в воздухе уже такова, что вообще не дает ему выходить из цитоплазмы клеток. Корни качают углекислоту, а излишки девать некуда. Идет угроза отравления. И растение блокирует всасывание и прокачку растворов – замирает, пережидая стресс.

Ответ на вопрос «поглощают ли растения углекислый газ» из почвенного раствора» будет скорее положительным, при избытке почвенного СО2 в богатых и живых почвах. И только на «культурных» почвах, когда почвенный раствор вместо углерода перенасыщен солями, они включают запасной, «пожарный» механизм – поглощение СО2 из воздуха. Видимо, это и наблюдал Тимирязев. Но как же мало углекислого газа должно быть в этих листьях, чтобы начать всасывать его воздушный мизер. Отсюда главное правило природного земледелия: органика распадается все лето, и именно под растениями, а не в компостной куче.

Как растения питаются углекислым газом в почве

Доказано, что диффузия, то есть взаимопроникновение у газов в 10 000 раз быстрее, чем у жидкостей. Так что устьица это очень эффективные отверстия.

Классик физиологии растений А. Л. Курсанов с помощью меченых атомов доказал: поглощенный корнями углерод очень скоро оказывается в сахарах листьев. Но его количество – в среднем 5 % от всего поглощенного.

Корни совсем не просто передают углерод листьям. Прямо в корнях идет синтез сахаров и аминокислот. Корни – самодостаточный синтезирующий орган. В питательном растворе они прекрасно могут расти и множиться сами, вообще без вершков.

Корни сами выделяют огромное количество и сахаров, и СО2. Сахарами они кормят своих ризосферных бактерий. А углекислого газа выдыхают до 40 % от всего почвенного.

Наконец, при содержании СО2 в почве более 1,5 % корни начинают задыхаться. Как оказалось, им намного важнее избыток кислорода. И это – своя тема, выросшая в целое направление: аэропонику.

Как бы там ни было, но принцип распада органической мульчи под растениями – верен, и именно его показывает нам природа.

Таким образом, влияние углекислого газа на развитие и продуктивность растений полностью подтверждено и доказано научно.