Польза углекислого газа для растений в помещении

31.08.2022 Автор: RastOk Hydroponics

Права: RastOk Hydroponics

Фотосинтез - управляемый светом химический процесс, который превращает углекислый газ и воду в очень простые
органические соединения и молекулы запаса энергии, используемые простыми растениями и бактериями для образования
углеводов и управления множеством клеточных активностей на базовом молекулярном уровне.

⚠ Углекислый газ необходим в процессе фотосинтеза!

Большинству комнатных растений требуется минимальная концентрация CO2 = 330 мг/л, чтобы они могли эффективно фотосинтезировать и производить энергию в виде углеводов. Такая концентрация CO2 достаточна для обеспечения роста и развития растений. Более низкая концентрация может серьезно повлиять на развитие и в целом на здоровье растения! Фактически, естественное снижение концентрации CO2 на 25% может легко затормозить рост более чем на 50%. Следовательно, помещение для выращивания должно быть настроено так, чтобы иметь возможность сообщать об уровне CO2 менее 330 мг/л в течение дня. Естественная вентиляция (через конвекцию и эффект дымохода) или принудительная вентиляция (через приточные/вытяжные вентиляторы) обычно могут обеспечить достижение уровня CO2 в достаточной степени.

Ряд факторов будет влиять на концентрацию CO2 и скорость, с которой она будет снижаться в помещениях без вентиляции, в том числе:

• размер помещения (площадь занимаемая растениями);
• плотность/количество растений;
• интенсивность света;
• циркуляция воздуха;
• проникновение света в листву;

Как правило, в закрытых помещениях для выращивания следует проводить полную замену воздуха каждые пятнадцать минут, так как уровень CO2 может снизиться в течение нескольких минут. В течение дня концентрация CO2 повышается в гроубоксе до уровня выше 330 мг/л, как это происходит в природе, что, несомненно, может увеличить темпы роста и урожайность более чем на 30%.

Однако для этого все остальные условия выращивания должны быть оптимальными и благоприятными для адекватного метаболизма растения.

| Метаболизм растений - Совокупность биохимических процессов, происходящих в клетках организмов для поддержания жизни.

Более низкие концентрации CO 2 могут серьезно повлиять на развитие и здоровье растения в целом. Фактически, 25-процентное снижения естественной концентрации CO 2 может легко затормозить развитие более чем на 50 %.

В зависимости от выращиваемых растений преимущества могут выражаться в более высокой массе урожая и/или более коротком цикле урожая. Комнаты, предназначенные для выращивания, с добавлением CO2 также могут улучшить качество урожая. Например, съедобные растения могут иметь более богатое питательное содержание и более интенсивные вкусовые характеристики с более длительным сроком хранения.

Факторы, которые необходимо учитывать при добавлении CO2 в вентилируемые зоны выращивания

Повышение уровня CO2 в гроубоксе может быть сложной задачей. Использование воздухообмена для охлаждения и осушения помещений для выращивания может значительно усложнить попытки обогащения воздуха CO2. Это все равно, что выбросить большую часть денег, потраченных на добавление CO2, в окно. При добавлении CO2 в вентилируемые помещения для выращивания необходимо учитывать следующее:

1. Обычно нет необходимости добавлять дополнительный CO2 в постоянно вентилируемые помещения. Области рядом с точкой впрыска будут подвергаться воздействию повышенного содержания CO2, но прибор, скорее всего, не покажет повышения CO2 и практически весь CO2 окажется снаружи, где он также будет способствовать глобальному потеплению.

2. Хотя CO2 является тяжелым газом, он не оседает на полу гроубокса. Хорошо сконструированные гроубоксы должны иметь горизонтальные воздушные потоки (например, вращающиеся вентиляторы), и одного движения воздуха будет достаточно, чтобы переместить вялые молекулы CO2 в более высокие слои воздуха. Более функционально, если генератор CO2 выпускает газ на противоположную сторону вытяжных вентиляторов помещения. Детектор CO2 (сниффер) должен располагаться посередине между этими двумя устройствами, обычно прямо в центре самой комнаты.

Для обеспения более высоких уровней CO2, система термостатической вентиляции должна функционировать должным образом, чтобы она фактически отключалась не менее чем на 10 минут. Во время остановки может легко высвобождаться концентрация CO2 не более 800 мг/л, так как любой более высокий уровень становится очень дорогим. Приблизительно 50% из 30% дополнительного урожая будет иметь эффективную концентрацию 800 мг/л.

Закон уменьшения выхода также применим к добавлению CO2: добавление дополнительных 400 мг/л приведет к более низкому результату, чем увеличение до 800 мг/л. Следует учитывать, что в течение дня растение не подвергается 100% воздействию более высоких уровней CO2, что должно привести к снижению урожайности. Именно по этой причине добавление CO2 редко используется в вентилируемых гроубоксах. Тем не менее, вы можете использовать небольшой кондиционер, чтобы продлить период бездействия вентиляции.

CO2 в гроубоксе

Самый простой способ получить максимальную пользу от добавления CO2 - это использовать закрытое помещение для выращивания (гроубоксе, оранжерею, гроутент, теплицу). То есть помещение для выращивания, в котором для контроля температуры и уровня относительной влажности используются кондиционеры и осушители, а не вентиляция снаружи. Свежий воздух не должен поступать в течение дня. Это более дорогой подход, который требует больше энергии, но он может гарантировать более высокий уровень CO2 и действительно позволит производителю получить более высокий урожай.

Закрытые помещения для выращивания оснащены климат-контролем, который полностью регулирует температуру внутри. Дополнительные осушители используются для контроля относительной влажности, особенно ночью, когда охлаждение не работает. В течение дня кондиционер выполняет большую часть работы по осушению воздуха, необходимого в гроубоксе. Эти помещения с климат-контролем могут удерживать весь добавленный CO2, снижая затраты на его подачу.

Голубое пламя указывает на полное сгорание и вполне безопасно.
Если пламя становится красным, оранжевым и желтым, то происходит неполное
сгорание и возникают нежелательные побочные эффекты. Эта ситуация небезопасна!

Использование невентилируемой газовой горелки (генератор CO2 на пропане или природном газе) в закрытом помещении может быть сложным. Эти генераторы основаны на практически полном сгорании природного газа с выделением тепла, CO2 и водяного пара. Голубое пламя (с большинством используемых газов, но лучше ознакомиться с рекомендациями производителя горелки) указывает на полное сгорание и вполне безопасно. Если пламя становится красным, оранжевым и желтым, происходит неполное сгорание и возникают нежелательные побочные эффекты, такие как окись углерода, этилен, метан или несгоревший газ.

Все эти побочные эффекты проявляются в очень малых количествах, но в системе закрытого помещения они могут достигать уровня токсичности для растений в течение дня. Существует много симптомов такого воздействия: поникшие листья, замедленный рост, некротическая точечность в межжилковом пространстве, желтые или оранжевые пятна на листьях, мертвые кончики корней, ожоги на краях и кончиках листьев — вот некоторые примеры.

Простое решение — делать легкую подмену воздуха каждые час или два. Обычно этого достаточно, чтобы снизить концентрацию нежелательных газов, а также повысить уровень кислорода в помещении. Однако требуется регулярный контроль за горелкой и пламенем, которое она производит. Электрическое реле должно использоваться для остановки производства CO2 во время вентиляции. Вращающиеся вентиляторы не должны быть направлены на газовый генератор CO2 , так как движение воздуха может мешать процессу горения.

Необходимо проводить ежедневные проверки, чтобы обеспечить адекватную подачу газа в систему, потому что, если CO2 не подается в систему с закрытой камерой, рост растений быстро остановится. Кроме того, мониторинг CO2 со временем имеет тенденцию расширяться. Физические воздействия на датчик детектора также могут изменить показания. Эти датчики CO2 (недисперсионные инфракрасные) будут показывать более высокие значения, чем фактические уровни, если они не откалиброваны должным образом. Загрязнение датчика от опрыскивания листьев до мелкодисперсного тумана или ожогов серой также может исказить результаты и повредить датчик CO2.

Еще одной неожиданной проблемой в закрытых помещениях является поддержание ЭКСТРЕМАЛЬНОЙ ЧИСТКИ, которая необходима всегда. Если появляются грибковые заболевания, значит, в закрытом помещении они могут очень быстро распространяться. То же самое касается паразитов.

 Факторы окружающей среды, которые следует учитывать

Обычно растения получают пользу от добавления CO2 , если предпринимаются все условия для максимизации правильной функции устьиц (транспирации):

• Температура не выше 30°С и не ниже 18°С;
• Относительная влажность (RH) от 40% (при низкой температуре и для фазы цветения цветении) до 60% (при высокой температуре и для фазы вегетации);
• Хорошее горизонтальное движение воздуха. Растения лучше освещаются и слегка двигаются каждые 30 секунд. Исключение составляет состояние влажности ниже 40%, когда лучше использовать пониженную скорость воздуха;
• Чем плотнее расположены растения, тем больше требуется горизонтального воздушного потока. Поток воздуха также должен быть направлен в сторону нижней части основного стебля;
• Интенсивность света имеет важное значение. Чем больше света доступно, тем больше растение будет поглощать дополнительный CO2 и использовать его для фотосинтеза;
• Уменьшите тепло, вызванное световым излучением (если освещение расположено слишком близко к кроне), тепло вызывает стресс у растений и снижает поглощение CO2;
• Проверьте среднюю соленость (электропроводность в субстрате). Если она слишком высока, это приведет к избытку питательных веществ, если слишком низка, это приведет к их дефициту

Устьица представляют собой небольшие отверстия, которые регулируют газообмен между внутренней частью листа и атмосферой.
Воздух из области, окружающей лист, поступает в ткань листа через устьица. Оказавшись внутри, молекулы воздуха растворяются в жидкости, которая находится вокруг клеток растения и внутри них.

Действительно ли растения выигрывают от добавления CO2?

Растения должны развиваться и расти быстрее с СО2, по сравнению с тем, как они обычно развиваются (т.е. без добавления СО2). Если вы не замечаете какого-либо роста с СО2, необходимо определить экологический фактор, который нужно пересмотреть, сбалансировать и, соответственно, модифицировать оборудование.

С уважением, ваш RastOk.