Преимущества использования углекислого газа (со2) для растений в теплицах и гроубоксах.
Диоксид углерода или двуокись углерода — бесцветный газ, почти без запаха, с химической формулой CO₂ (углекислый газ). Незначительный процент углекислого газа всегда содержится в окружающем воздухе.
Углерод (углекислый газ) является одним из наиболее распространенных элементов в растениях и чрезвычайно важен для их структуры и роста. Углекислый газ (СО2) играет немаловажную роль в процессе фотосинтеза, без него невозможно растительному организму производить необходимую энергию для роста и развития. Без углекислого газа развитие растений невозможно.
Как сильно увеличивается рост растений при подаче углекислого газа
|
Растениям для дыхания требуется углекислый газ, а людям и животным кислород содержащийся в атмосфере земли.
Люди и животные выдыхают углекислый газ, который потребляется растениями, и это важный фактор отвечающий на вопрос, почему жизнь растений является неотъемлемой частью экосистемы Земли.
Растения обеспечивают баланс углекислого газа в атмосфере
Без растений уровень углекислого газа на планете достиг бы критического, отравляющего уровня за короткое время, разрушив равновесие экосистемы. Углекислый газ (CO2) используется растениями для дыхания и роста, обеспечивая фотосинтез растений наряду со светом и водой.
Рост растений может быть ускорен за счет увеличения потребления CO2
Несмотря на то, что в настоящее время уровень содержания CO2 в атмосфере составляет около 350 ppm, растения сохранили способность потреблять до 1500 ppm CO2, как они это делали давным-давно. Именно такой уровень содержания углекислого газа в атмосфере был сотни тысяч лет назад на нашей планете.
Знание этого чрезвычайно важно, потому что утверждение о том, что рост растений может быть ускорен за счет увеличения потребления CO2, верно.
купить каркасы и теплицы из сотового поликарбоната |
Пассивная диффузия углекислого газа растениями
Растения фиксируют углерод из CO2 в воздухе путем пассивной диффузии.
Углекислый газ (СО2) попадает из области с более высокой концентрацией в воздухе в область с более низкой концентрацией в тканях растений. Поскольку растение использует разницу концентраций для поглощения CO2, концентрация углекислого газа (CO2) в воздухе очень важна.
После поглощения растением, углекислый газ превращается в сахара (углероды), которые используются растениями в качестве строительного материала для роста. Именно углерод (сахара) дает возможность растениям увеличивать количество новых тканей и оставаться сильными.
Если уровень CO2 в растущей среде падает ниже примерно 250 ppm, растения прекращают расти.
Компенсация углерода, который удаляют с фермы во время сбора урожая
После того, как растение использует углерод от CO2 для создания растительных тканей, следующим шагом является сбор урожая. Каждый раз, когда вы собираете урожай, вы убираете углерод со своей фермы, тем самым вы удаляете [богатые углеродом] растительные ткани.
Чтобы поддерживать высокий уровень углерода в вашей ферме, растениеводы должны пополнять его с помощью CO2.
Что нужно знать перед началом подачи Co2 в теплицу или гроубокс?
Co2 увеличит концентрацию воды в ваших растениях, что в свою очередь создает большую влажность в закрытом боксе теплицы. Чем больше влаги, тем выше вероятность появления грибка и гнили в теплице или гроубоксе.
Более того, если вы не будете регулировать подачу углекислого газа, это может создать токсичную среду для ваших растений и для вас самих. Концентрация Co2 более 2000 ppm может убить ваши растения.
Концентрация Со2 (углекислого газа) менее 250 ppm будет иметь негативное влияние на ваши растения.
Допустим, у вас есть растения, растущие в вашем боксе, при этом нет искусственной или естественной вентиляции и ваши растения используют весь доступный CO2 в течение нескольких часов. Когда запас CO2 уменьшится, растения перестанут расти. Это одна из причин, почему вы должны постоянно обеспечивать вентиляцию и свежий воздух для ваших растений.
Регулирование и контроль уровня углекислого газа позволят обеспечить рост растений.
Чтобы избежать этих проблем, вам нужно контролировать уровень ppm, тем самым регулировать скорость роста растений. В большинстве случаев, для контроля уровня Со2 в воздухе используют различные измерители или контроллеры со встроенными или выносными датчиками.
Для вентиляции бокса или теплицы используют вентиляторы и воздуховоды.
Некоторые растениеводы используют для этих целей канальные вентиляторы, их соединяют с алюминиевыми воздуховодами и выводят наружу через выпускные отверстия. Другие используют встроенные вентиляторы, которые подключаются непосредственно к воздуховоду и выводят их через выпускные отверстия в теплице или гроубоксе.
Co2 тяжелее кислорода, поэтому он оседает вниз. С помощью внутренних вентиляторов эта проблема решается путем постоянного перемешивания воздуха с подаваемым углекислым газом.
Подача углекислого газа в теплицы позволяет улучшить скорость обменных процессов.
При подаче углекислого газа в теплицу или гроубокс, важно понимать что скорость обменных реакций в растениях увеличивается. Поглощение воды и питательных веществ соответственно также увеличивается, поэтому их подачу нужно тоже компенсировать, увеличивая полив.
Вентиляция воздуха в теплицах и гроубоксах
Вентиляция (вывод воздуха наружу) должна проводиться в закрытом помещении и только при выключенном освещении, чтобы понизить температуру роста растений.
Основные способы подачи СО2 в домашних условиях.
Способ 1. Сжигание топлива, такие как природный газ или пропан . Генератор углекислого газа
При таком способе используют устройство, которое выделяет углекислый газ посредством сжигания пропана или этилового спирта.
Такой генератор подходит для больших теплиц или помещений с большими площадями.
Недостатки:
- дополнительное выделение тепла;
- повышает уровень влажности;
- требует существенных финансовых вложений.
Получение углекислого газа методом брожения
При таком способе, для получения углекислого газа используется метод брожения, основанный на реакции сахара и дрожжей или других веществ. Готовые установки брожения представляют из себя емкости (бутылки, металлические баллоны с необходимыми фитингами, манометрами и набором трубок).
Для запуска такой системы потребуются теплая вода, сахар, дрожжи, в отдельных случаях желатин, агар, крахмала или другие «народные» составы. Все эти ингридиенты добавляются в емкость в нужных пропорциях, после этого емкость закрывается. Спустя непродолжительное время начинает происходить реакция брожения. Одной заправки, хватает на несколько недель.
Такой способ подходит для использования в небольших тепличках и гроубоксах.
Недостатки:
- сложный контроль подачи;
- неконтролируемая скорость происходящей реакции в емкостях;
- нестабильность подачи СО2;
- частая дозаправка (обслуживание);
- покупка необходимых компонентов, а также сложность регулирования подачи углекислого газа.
Интересный факт. В процессе брожения выделяется неприятный запах, который как правило привлекает ненужных насекомых.
Получение углекислого газа методом разложения
При таком методе, используют готовые пластиковые бутыли с сухим веществом. После добавления теплой воды, в бутылке начинается происходить химическая реакция с выделением углекислого газа.
Такой способ подачи углекислого газа очень распространен среди гроверов, но он экономически нецелесообразен. Одной заправки для работы такого устройства хватает примерно на 3 недели, после этого растениеводам необходимо перезаправлять бутылки специальными фирменными составами.
Российских производителей таких составов сейчас нет, а фирменные зарубежные составы стоят не очень дешево.
Недостатки:
- долгосрочная стоимость конечного продукта Со2;
- неконтролируемая подача Со2;
- бутылки необходимо встряхивать каждые два дня, в противном случае выделение углекислого газа значительно уменьшается.
Способ 4. Подача сжатого углекислого газа из баллона
Подача чистого углекислого газа из баллона – очень простой метод. Преимущество использования чистого CO2 заключается в том, что он не производит водяной пар и тепло.
При таком способе подачи Со2 используют углекислотный баллон, редуктор с необходимыми регуляторами подачи и электромагнитным клапаном для отключения системы подачи Со2 в нужный промежуток времени. Такие системы подключают к контроллерам или системам климат-контроля, которые в свою очередь при достижении необходимой концентрации или в необходимое время отключают напряжение и электромагнитный клапан перекрывает подачу газа.
Это наиболее приемлемый способ насыщения теплиц и больших гроуромов СО2.
Из минусов можно отметить высокую первоначальную стоимость проекта с такими системами, при этом если рассматривать приобретение как долгосрочное капиталовложение (с перспективой), то стоимость затрат на обслуживание будет намного ниже. Стоимость заправки баллона углекислым газом небольшая, ведь для заправки системы вам нужно лишь перезаправить баллон или заменить его на заранее подготовленный.
Многие гроверы экспериментировали с другими методами добавления CO2 в теплицы и гроубоксы, такими как использование сухого льда или ферментации, но было установлено, что эти методы являются экономически неэффективными.
Самые распространенные методы мы рассмотрели в этой статье, именно они являются наиболее популярными на сегодняшний день.
Какое количество углекислого газа подавать для растений
По сравнению с сегодняшним днем, сотни тысяч лет назад в атмосфере нашей планеты концентрация углекислого газа была намного выше. Растения эволюционировали и приспособились к сегодняшним условиям. Ученые, проводя соответствующие эксперименты и опыты с растениями пришли к выводу, что они по прежнему могут поглощать углекислый газ в больших объемах.
В итоге, современные растения могут эффективно поглощать до 1500 ppm газа. Увеличив концентрацию углекислого газа в теплице или гроубоксе, растения начнут производить намного больше энергии. Именно этим фактором, мы способствуем увеличение роста растений.
Важно отметить, что самым главным аспектом при этом является мощность света. Поэтому, подавая углекислый газ, стоит уделить внимание и свету. Ведь, без необходимой мощности света, подача углекислого газа будет малоэффективна.
Для эффективного роста растений в закрытом грунте мы рекомендуем поддерживать уровень концентрации Со2 в пределах от 1200 до 1500 ррm. Именно такой показатель концентрации Со2 является оптимальным.
На диаграмме ниже наглядно видно при какой концентрации Со2 происходит оптимальный рост растений.
Эти показатели актуальны при использовании в качестве источника света светильники с лампами ДНаТ или LED светильники мощностью не менее 600 Вт из расчета на 1 м2 культивируемой площади.
Если освещенность будет меньше, в этом случае показатель концентрации необходимо тоже снизить.
Растения в ночное время прекращают поглощение углекислого газа, поэтому подачу Со2 в темное время суток необходимо прекратить.
В какое время подавать углекислый газ (Со2) в теплицах и гроубоксах?
Растения в ночное время прекращают поглощение углекислого газа, поэтому подачу Со2 в темное время суток необходимо прекратить.
Для нормального роста растений
- подачу углекислого газа необходимо включать спустя 30 минут после включения освещения.
- отключение подачи газа необходимо сделать за 30 минут до выключения света
Такой режим поможет гроверу сэкономить расход СО2 и не повлияет на эффективность его использования.
Как использовать углекислый газ с максимальной выгодой
Придерживаясь несложных советов вы избежите типичных ошибок начинающих гроверов:
- Используйте светильники с воздушным охлаждением с защитным стеклом. Половина тепла будет удалена из источника света еще до того, как оно попадет в помещение, а герметичное стекло сведет к минимуму потерю СО2.
- Используйте полноспектральный светильник с расширенным синим спектром. Синий спектр стимулирует выработку хлорофилла и стимулирует раскрытие устьиц на листьях.
- Для хорошего движения воздуха используйте вентиляторы с механизмом поворота, такой вентилятор гарантировано создаст хорошее движение воздушной массы и вы точно не получите застоявшиеся мертвые зоны. Такие зоны могут образовывать паровой барьер на нижней поверхности листьев, который в свою очередь будет препятствовать попаданию углекислого газа в растение через его листья.
- Применяйте рециркуляционные кондиционеры и осушители воздуха без выпуска воздуха наружу. Если вытяжные вентиляторы будут работать слишком часто, большая часть CO2 будет потрачена впустую.
- Поддерживайте оптимальную температуру воздуха. Температура теплого воздуха ускоряет процесс фотосинтеза и поглощения CO2. Важно понимать, если температура становится слишком высокой, в таком случае устьице листа закрывается, растение таким образом сохраняет накопленную воду.
- Удерживайте относительную влажность воздуха между 40-60%. В условиях низкой влажности устьица листа закрывается, потребление СО2 при этом снижается.
- Увеличьте отношение аммония к нитрату в вашем удобрении. При высоких уровнях CO2 растения не будут ассимилировать столько нитратного азота, в то время как аммонийная форма азота будет использоваться более эффективно.
- Используйте добавки, такие как гуминовая кислота. Гуминовые и фульвокислоты улучшают усвоение железа и других микроэлементов. Железо является катализатором для производства хлорофилла и способствует более эффективному фотосинтезу в условиях высокой концентрации CO2 .
- Чтобы поддерживать уровень углекислого газа на оптимальном уровне, лучше всего его подавать однократной и большой дозой с более длительными промежутками, чем небольшой дозой но с более частыми включениями.
Применение углекислого газа «Со2» в гидропонике и теплицах
купить каркасы и теплицы из сотового поликарбоната |