Чем полезен углекислый газ для растений

- Влияние углекислого газа на урожайность
- Как повысить концентрацию СО2?
- Открытый грунт
- Закрытый грунт
- Какое количество СО2 подавать растениям и в какое время?

Всем еще с уроков биологии известно, как происходят процессы дыхания у растений. Человеческий организм устроен иначе, поэтому мы и прекрасно сосуществуем на нашей планете, зависят друг от друга.
Углекислый газ – это диоксид углерода, который в химии представлен формулой CO2. Это газ без запаха и цвета, незначительный процент которого содержится в воздухе. Именно он является источником чистого углерода для растений, который лежит в основе всех их процессов жизнедеятельности. СО2 играет очень важную роль в процессе фотосинтеза, давая возможность растительному организму производить энергию, необходимую для роста и развития. Без углекислого газа растения попросту погибнут, как человек без кислорода.
Влияние углекислого газа на урожайность
Если растениевод при выращивании растений использует умеренное по мощности освещение растений, то он может не беспокоиться, что его питомцам не хватит углекислого газа, содержащегося в воздухе. СО2 при установке мощных источников света будет недостаточно, чтобы культуры могли полностью поглотить и использовать получаемую световую энергию.
Давая растениям дополнительное количество углекислого газа совместно с мощным освещением, садовод помогает им поглощать больше света, что положительно сказывается на проведении процесса фотосинтеза. В результате они начинают быстрее расти, формировать более пышные соцветия и сочные плоды, которые содержат в себе значительно большее количество вкусоароматических веществ. В результате растениевод получает урожай не только немного раньше, но и в значительно большем количестве. Соцветия и плоды вырастают более сочными и объемными, что говорит об улучшении их качества.
Еще одна положительная сторона использования СО2 в теплицах и гроубоксах – представители флоры становятся более устойчивыми к повышенным температурам и световым ожогам. Они могут отлично себя чувствовать при показателях термометра в 30-35 градусов.
Как повысить концентрацию СО2?
Открытый грунт
Повысить уровень концентрации углекислого газа в воздухе в открытом грунте не так-то просто. Из-за свободного движения воздушных масс он быстро улетучивается с места высадки. Даже для незначительного поднятия процента его содержания садоводам потребуется большое количество газа и энергии, что станет попросту неоправданным. Его положительное влияние попросту сведется на нет. Однако есть все же один способ. Он подразумевает внесение в грунт органических удобрений, которые в процессе разложения выделяют углекислый газ. Это продолжается достаточно долго, что позволяет насытить приближенные к растениям слои воздуха СО2.
Закрытый грунт
В закрытом грунте дела обстоят совершенно иначе. Благодаря тому, что растения выращиваются в закрытом пространстве, повысить концентрацию углекислого газа в них достаточно просто. Сразу хотелось бы уточнить, что ценовая политика всех наиболее распространенных способов довольно широка, поэтому каждый гровер должен в первую очередь ориентироваться на свой кошелек. Также все будет зависеть от площади культивации и количества растущих культур.
Повысить уровень СО2 в теплице или гроубоксе можно следующими способами:
- Генератор углекислого газа
Представляет собой специальное устройство, которое образовывает СО2 путем сжигания пропана и этилового спирта. Контроль над его работой осуществляется с помощью автоматики, представленной датчиком измерения концентрации углекислого газа. С его помощью можно легко поддерживать необходимый уровень СО2 в закрытом пространстве. Генератор больше подходит для больших теплиц, поскольку требует существенных финансовых вложений, часть из которых пойдет на дополнительное обустройство самого помещения, ведь должны быть соблюдены все меры безопасности. Также стоит отметить, что генератор повышает уровень влажности и температуры в замкнутом пространстве. Поэтому лучше всего устанавливать его за пределами теплицы;
- Сжатый углекислый газ в баллонах
Это наиболее приемлемый способ насыщения теплиц и больших гроуромов СО2, однако цена на него все же является высокой для любительского садоводства. Только при солидных посевных площадях он полностью себя оправдывает. Садовод просто ставит баллон с газом в боксе или теплице, и откручивает кран, чтобы СО2 выходил наружу. Минус способа заключается в том, что без датчика концентрации углекислого газа гровер может легко перенасытить им замкнутое пространство, что отрицательно отразится на растительных культурах. Еще одни немаловажный фактор – баллон является взрывоопасным;
- Ферментация или брожение
Больше подходит для насыщения углекислым газом небольших гроубоксов, поскольку в процессе вырабатывается малое количество СО2, которого хватит только для небольшого количества растений. В боксе размещаются специальные вещества, после чего активируется их процесс брожения, побочным продуктом которого является углекислый газ. Из недостатков ферментации стоит отметить тот факт, что растениевод должен уметь проводить и контролировать этот процесс. Также в брожения выделяется неприятный запах и это может привлечь насекомых;
- Использование органики
Наиболее популярный среди гроверов способ, который не требует специальных знаний и умений. На рынке прогрессивного растениеводства востребован препарат СО2 Bottle. По сути – это обычная бутыль с сухим веществом органического происхождения внутри, которое при контакте с теплой водой начинает выделять углекислый газ. Большой плюс в том, что такого количества вполне достаточно для насыщения гроубокса. Препарат очень прост в использовании. После добавления воды садоводу нужно убрать специальный стикер, закрывающий выходное отверстие, и встряхнуть бутылку. Бутыль необходимо встряхивать один раз каждые два дня. Всего ее хватает на 3-4 недели, по окончанию ее можно легко наполнить новой порцией с помощью пакета для заправки СО2 Bottle. Данный способ обогащения гроубокса углекислым газом стал наиболее востребованным среди канадских и европейских гроверов благодаря своей простоте и дешевизне;
- Компостирование
Обогатить воздух в теплице СО2 можно с помощью компостирования, однако этот метод приносит скорее больше хлопот, чем пользы. С самодельным компостом всегда трудно работать, а его результат неоднозначен – никогда не знаешь, сколько углекислого газа вырабатывается. Готовые СО2 бустеры можно приобрести на рынке, но они стоят недешево и вырабатывают слишком большое количество углекислого газа для домашней оранжереи. Также во время компостирования всегда возникает неприятный запах, а сам процесс является гигиеничным;
- Сухой лед
Представляет собой холодный твердый СО2, в процессе нагревания которого углекислый газ попадает в воздух. Он хорошо проявляет себя, если необходимо резко повысить концентрацию СО2 в закрытом помещении. При постоянном использовании является затратным и долгим способом, который также небезопасен для человека. Пополнять запасы льда придется каждый день, а уровень выделения углекислого газа довольно трудно контролировать.
Какое количество СО2 подавать растениям и в какое время?
Сотни тысяч лет назад концентрация углекислого газа в атмосфере нашей планеты была намного больше, чем сегодня. Поскольку в процессе эволюции растения приспособились к данным условиям, они способны поглощать существенно больше СО2, чем его сегодня находится в воздухе. По заверениям ученых, они могут эффективно использовать до 1500 ppm газа. А поскольку в атмосфере его концентрация сегодня достигает всего лишь 400 ppm, то эффект от повышения его дозировки весьма ощутим. Растения смогут производить гораздо больше энергии в процессе фотосинтеза, что положительно отразится на их росте и производительности – это факт.
Однако стоит понимать, что в первую очередь на эффективность процесса фотосинтеза влияет именно мощность света. Дело в том, что при низкой концентрации СО2 растительные культуры способны перерабатывать не всю поступающую им световую энергию. Поэтому, если Вы решили повысить контракцию углекислого газа в теплице или гроубоксе, то непременно стоит позаботиться о мощном освещении.
Опытные гроверы советуют поддерживать концентрацию углекислого газа в закрытом грунте на уровне в 1200-1500 ррm. Такой показатель является наиболее оптимальным. Однако он актуален только при использовании ДНаТ или LED светильников мощностью не менее 600 Вт на площади культивации в 1 м2. При меньшей освещенности его следует снизить. Также растениеводу следует понимать, что в ночное время, когда растение отдыхает, оно не поглощает углекислый газ. Это значит, что при выключенном свете нужда в его поступлении отпадает. Всегда следует отключать «обогатитель» СО2 на ночь.
Профессионалы рекомендуют обогащать гроубокс СО2 в следующих случаях:
Такой режим поможет гроверу сэкономить ресурс преобразователя СО2 и не повлияет на эффективность использования.
Источник
Автор Станислав Горшков На чтение 6 мин. Просмотров 823 Опубликовано Фев 17, 2018
Углекислый газ является важным для правильного роста и развития растений. В обычных условиях растение потребляет углекислый газ и выделяет кислород. Но, несмотря на кажущееся его обилие в атмосфере, флоре в оранжереях, теплицах и иных условиях искусственного содержания этого мало. Им нужно больше. И есть несколько способов дать «тепличным питомцам» то, чего им не хватает. Для чего же необходимо питание растений углекислым газом, и как правильно проводить такую подкормку?
Каково значение выделения углекислого газа у растений?
С помощью солнечного света всевозможная флора потребляет диоксид углерода и воду, после чего происходит процесс фотосинтеза, в ходе которого она перерабатывает их в кислород, органические вещества, вновь получая воду. В дикой среде им полностью хватает того, что предоставляет природа. При выращивании людьми с увеличением объёма фотосинтеза из-за избытка света возрастает объём потребляемого CO2. К примеру, в тепличном воздухе на площади в один гектар находится двадцать килограмм вещества. Если вы предприниматель и выращиваете на продажу огурцы, этого объёма им будет явно недостаточно. Типичная сельскохозяйственная культура летом потребляет до пятидесяти килограмм, причём за час своего существования. А где нехватка, там и меньше урожайность, что крайне важно для хозяев теплиц. Обеспечение теплиц углекислым газом для профессионалов тепличного бизнеса является проблемой на порядок серьёзнее, чем нехватка питательных веществ в почве – вторая проблема устраняется легко. При критической отметке содержания углекислого газа в 0,01 процента растения прекращают фотосинтез.
От низкого содержания углекислоты не спасёт даже постоянное проветривание теплиц. Не говоря уже о том, что нарушение температурного режима чревато гибелью потенциального урожая. Что ещё можно сделать? Всё верно: внести дефицитное вещество в землю.
Важно помнить: подкормка растений углекислым газом восполняет его недостаток в атмосфере, даёт им возможность нормально расти и развиваться, особенно хорошо достаток углекислоты отражается на молодых корешках, которые активно растут.
Удобрение CO2 для растений
Следует быть осторожным – как говориться, что чрезмерно, то вредно. Это было неоднократно доказано историей, и человеку не стоит существенно вмешиваться во взаимосвязи природы. Чрезмерное повышение концентрации углекислоты в воздухе вредно для тепличных культур, поэтому следует соблюдать разумную осторожность.
Есть ещё пара нюансов:
- Увеличение углекислого газа может повлечь увеличенную потребность в воде и минеральных веществах для активного роста.
- Слишком активное использование CO2 в качестве стимулятора роста флоры вызовет повышение цен и на него, и на выращенные с его помощью овощи и фрукты. В природе существует замкнутый цикл, в теплице он не возникнет.
- Избыток диоксида углерода влечёт за собой прекращение фотосинтеза у некоторых культур. И не только прекращение фотосинтеза: могут быть более тяжкие последствия, например, тяжёлый общий ущерб или повышенная уязвимость перед насекомыми-вредителями. В целом же любое продолжительное изменение.
- Проблемы с химическим составом – питательная ценность некоторых зерновых, например, резко снижается, а у сои серьёзно меняется химический состав.
К растениям, которым не так сильно грозит мутация или ущерб из-за повышения концентрации CO2, можно отнести аквариумные. Существуют специальные системы, насыщающие воду воздухом и в том числе объектом этой статьи, углекислотой. Это создаёт оптимальные условия для процветания растений и рыб, и также не даёт развиваться водорослям, которые вытесняют остальную водную флору.
Подкормка комнатных цветов
Комнатные растения сложнее «подкормить» CO2, нежели плодовые культуры в теплице, в силу меньшего пространства и нахождения в комнате людей. Но иногда это также необходимо.
Существуют специальные добавки, которые повышают уровень углекислого газа в почве. Так, к ним относятся специальные препараты. Они более известны как «ЭМ» – аббревиатура от «эффективные микроорганизмы». К ним относятся грибки, молочнокислые бактерии, а также дрожжи. К безусловным преимуществам использования данных культур является их естественность и экологическая чистота. Бактерии не чужды природе, в отличие от многих видов удобрений.
В частности, дрожжи были не раз и не два исследованы учёными, и было доказано: они способствуют реминерализации почвы, активизируют микроорганизмы и насыщают почву диоксидом углерода. Разумеется, цветам подобные стимуляторы нужны в меньшем объёме, чем плодовым культурам, но тоже не помешают.
Рецепт дрожжевого удобрения прост: нужно растворить десять грамм дрожжей и столовую ложку сахара в литре еле тёплой воды. Если дрожжи сухие, то нужно взять больше сахара – три столовых ложки. После этого смеси нужно дать выстояться примерно два часа. После разведения водой в пропорции один к пяти можно поливать свои цветы.
Украсьте свой дом цветком Кросандра: уход в домашних условиях за ним не такой уж и сложный.
Рассада в торфяных таблетках, на сколько эффективен такой способ выращивания, здесь подробнее.
Что любит и от чего беречь цветок Стрептокарпус: https://sazhaem.info/plants/blooming/others/streptokarpus-kak-vyrashhivat.html.
Углекислый газ для растений в теплицах
Можно подкармливать тепличные растения необходимым для прироста урожая газом несколькими разными способами. Наиболее популярны следующие:
- Баллоны. Этот способ весьма недешёв, но зато наиболее прост. Всё, что требуется – это обычный баллон, наполненный сжиженным углекислым газом. Вещество подаётся к поддонам с землёй с помощью полиэтиленовых труб или резиновых шлангов, которые перфорированы с интервалов в 8 мм с отверстиями диаметром 5 мм.
- Диоксид углерода можно подавать в виде сухого льда. Сухой лёд также охлаждает теплицы, что является преимуществом в летний период. Стандартный кусок сухого льда весит от 25 до 35 килограмм. На 1 кубометр теплицы приходиться около двадцати грамм вещества. Для лучшего эффекта его разбивают на куски помельче и равномерно раскладывают по теплице. Лучший эффект будет при подвешивании кусков сухого льда на стеллажи – распределение углекислого газа будет равномернее.
- Можно сжигать природный газ или керосин в специальных генераторах, а отходные вещества подавать в теплицы. Этот способ не столь экологичен (выделяется ещё и сернистый ангидрид, к счастью, в малых дозах), но зато при должной сноровке можно обеспечить бесперебойный поток углекислоты, только подвози газ вовремя. Но долго ей работать не надо – как и люди, в атмосфере из углекислого газа растения жить не могут.
Как подкормить растения углекислым газом, подробнее на видео:
Источник
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 ¾. 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.
Источник