Роль СО2 в фотосинтезе, способы использования СО2 в теплице или боксе

Кажется, все садоводы знают о фотосинтезе. Это источник здоровья растений, а также сочных, крупных плодов и в целом обилия урожая. Но не многие гроверы знают о том, как правильно организовать микроклимат для полноценного фотосинтеза в гроубоксах, тентах или теплицах.

Почему важно это знать? В процессе фотосинтеза растение получает энергию для роста. Суть этого уникального процесса в том, что растение превращает углекислый газ и воду через сложную биохимическую реакцию в глюкозу и другие питательные вещества, необходимые растению, и выделяет кислород.




Однако, парадокс в том, что растение способно поглотить в 2-3 раза больше СО2, чем его содержится в воздухе в естественной среде гроубокса или теплицы. И соответственно, произвести больше глюкозы — сахара, который накапливается в листьях и плодах, придавая им сочность и вкус.

Глюкоза, как углевод, также является источником энергии роста и трансформируется в крахмал и целлюлозу, делая клетки растений более прочными и эластичными. Чем больше этого вещества, тем устойчивее растение к стрессовым ситуациям, перегреву и ожогам от световых приборов.

Можно сделать логичный вывод — для здоровья растению нужно больше СО2, чтобы дать больше урожая.

Норма CO2 в теплицах и гроубоксах

При естественной вентиляции и без различных добавок в атмосфере гроубокса содержится примерно 400-600 ppm CO2. Значение PPM показывает, сколько частей вещества находится в миллионе частей всего объема — Parts Per Million = Частей На Миллион. Это при идеальном обновлении воздуха и отводе отработанного перегретого. Зачастую, значение углекислого газа в воздухе еще ниже, ведь растущая культура его потребляет быстрее, чем газ поступает в бокс.

При таких показателях культура не раскрывает всего потенциала своего развития и формирования качественных плодов.

Чтобы получить максимальный урожай и увидеть возможности выращиваемых растений, опытные гроверы искусственно доводят показатель концентрации CO2 в теплицах до 1000-1400 ppm. Так и завязи появляются быстрее и плоды развиваются раньше и мясистее благодаря эффективному фотосинтезу, и урожай увеличивается.



Стоит помнить, что фотосинтез — это преобразование энергии света. Поэтому он возможен только при наличии достаточного освещения.

Еще одним условием качественного фотосинтеза является соблюдение биологических ритмов. Растение не может постоянно проводить одну химическую реакцию. Углекислый газ проникает внутрь через специальные устьица, которые открываются и закрываются в определенные временные промежутки.

Растению нужен отдых и время на переработку полученных веществ и энергии. Одни культуры максимально поглощают и накапливают CO2 для последующей переработки на рассвете, другие после заката. Вам нужно изучить ритмы выращиваемой культуры для получения нужного результата. Как минимум вовремя и полноценно освещать и поливать.

Увеличение концентрации CO2 в теплице повышает урожай на 40%

Прогрессивный растениевод имеет большое количество высокотехнологичных решений для контроля за содержанием углекислого газа внутри гроубокса или теплицы. Автоматизировать можно не только измерение с помощью датчиков, но и подачу CO2 для достижения нужной концентрации.

Важно понимать целесообразность вложений в оборудование, соотносить инвестиции с размером ожидаемого урожая. Ведь даже применение простых инструментов помогает гроверам увеличить урожай на 40% только за счет изменения концентрации CO2.

Простые способы насыщения небольших гроубоксов углекислым газом CO2

Экстракторы CO2

Наиболее распространенный среди гроверов метод повышения концентрации газа для фотосинтеза в небольших теплицах — это бутыли-экстракторы. Они содержат подготовленное природное сухое вещество, которое естественным образом выделяет органический CO2 при добавлении теплой воды.

Например, компактный многоразовый баллон CO2 от TNB Naturals насыщает теплицу объемом 45 кубометров углекислым газом до 1200 ppm. Что позитивно влияет на формирование зеленой массы, бурного цветения и максимального плодоношения на такой площади. Продолжительность действия экстрактора - до 2 недель.

Бутыли-экстракторы легко перезаправляются. Это самый простой, безопасный и недорогой способ получения СО2 в домашнем растениеводстве.

Твердая углекислота, сухой лёд

Это одно из нормальных агрегатных состояний органического диоксида углерода.

Всего 10-20 граммов сухого льда обеспечат 1 кубометр гроубокса нужным количеством углекислого газа для полноценной реакции фотосинтеза.

CO2 из сухого льда постепенно насыщает гроубокс. Лед быстро тает уже при комнатной температуре, не образуя жидкости и не выделяя запах.

Удобно, что твердая углекислота продается в гранулах и в брикетах.
Недостатки этого способа получения СО2:
— большое выделение холода, точнее поглощение тепла, что приводит к изменению микроклимата в гроубоксе;
— сложно контролировать скорость выделения углекислого газа, чем выше окружающая температура и влажность, тем быстрее насыщается воздух CO2;
— экономическая неэффективность при долгосрочном применении.

Микроорганизмы

Менее популярный, но также дешевый и безопасный способ получить органический углекислый газ в домашних условиях — это применение бактерий, которые в процессе брожения, то есть переваривания сахаров, выделяют углекислоту.

Этот метод подходит для совсем небольших гроубоксов и относится к разряду «сделай сам». Садоводы-любители используют обыкновенные дрожжи или специальные био-таблетки.

Недостатками применения микроорганизмов является неконтролируемое получение газа, связанное с чувствительностью бактерий к среде, выделение побочных продуктов и неприятный запах.

К этому же способу относится и применение разведенного навоза, который размещают в специальной таре или укладывают под растения.

Слишком хлопотный способ, но мы должны были про него сказать.

Повышение концентрации CO2 в больших теплицах, гроурумах

Следующие два способа не предназначены для домашнего применения и не относятся к любительским.

Сжигание природного газа

Этот способ нельзя назвать простым. Но он очень эффективен в больших оранжереях и показывает впечатляющие результаты при коммерческом растениеводстве.

Специальная горелка сжигает пропан или другой газ, в воздух выделяется CO2 и тепло. Такой генератор требует установки дополнительного контролирующего оборудования, работающего в автоматическом режиме, и сложных мер безопасности.

Горелки являются самым экономичным и экологичным способом поддержания заданного уровня CO2 в больших теплицах и гроурумах для получения контролируемых урожаев в нужном масштабе, но требуют значительных начальных вложений и опыта гровера.

CO2 в баллонах

Этот источник углекислого газа также больше подходит профессиональным аграриям и гроверам для использования в оранжереях и вместительных гроурумах. Он требует соблюдения мер безопасности и организации правильной вентиляции в помещении.

Одного баллона со сжатым CO2 хватает для насыщения теплицы площадью 300 квадратных метров. Открытый баллон с выделяющимся CO2 размещают около вентилятора, разгоняющего воздух по теплице, или периодически перемещают между растений.

Напомним важные правила применения CO2 в прогрессивном растениеводстве для ускорения фотосинтеза:

1. Углекислый газ превращается в энергию и питание только при достаточном освещении — от 600 Вт на 1 кв.м.
2. Источник CO2 следует отключать или убирать из гроубокса на ночь.
3. Обеспечьте достаточный полив. Фотосинтез требует не только наличие углекислого газа, но и воды в равном количестве: 6 молекул CO2 и 6 молекул воды дают одну молекулу глюкозы и кислорода.

4. Изучите биологические ритмы выращиваемой культуры.

Хороших вам урожаев!