Данная статья об углекислом газе и способах его получения в условиях гидропонной оранжереи. Если вы впервые знакомитесь с гидропоникой, рекомендуем начать со статьи «Что такое гидропоника?», а также «Создание гидропонной оранжереи».

Растение — единственный организм, способный питаться солнечным светом. В процессе фотосинтеза ему нужен СО2. Реакция выглядит так:

6СО2 + 12Н2О + фотоны → С6Н12О6 + 6O2 + 6Н2О

Двуокись углерода + вода + световая энергия → углевод + кислород

Кислород уходит в атмосферу. Углевод затем переносится туда, где растение испытывает в нем потребность. Так растения способны хранить и перемещать энергию. Этот источник энергии является горючим для процессов метаболизма. Таким вот образом обеспечивается энергией и все живое на земле (за редким исключением глубоководных организмов). Растениями питаются все формы жизни, включая млекопитающих. Энергия, которая хранится в растениях, затем передается по пищевой цепочке. Человек пользуется ею непосредственно, питаясь овощами и фруктами или мясом. У истоков всей пищи находятся фотосинтезирующие организмы, «отбирающие» солнечную энергию. Первобытные люди, поклонявшиеся Солнцу как прародителю и первоисточнику всего живого, были не так уж далеки от истины! Очевидно, фотосинтез (поглощение СО2 и образование кислорода) происходит только на свету.

Теперь перейдем к теме, о которой большинство из нас не имеют понятия — к дыханию. Растения дышат. Именно так энергия, хранящаяся в углеводе, высвобождается и потребляется растением. Идет обратная фотосинтезу реакция. Вот она на примере глюкозы:

C6H12O6 + 6O2 → 6СО2 + 6Н2О + энергия

Углевод + кислород → двуокись углерода + вода + энергия

Процесс дыхания происходит на протяжении всей жизни растения, днем и ночью. В течение дня растения как поглощают СО2 для фотосинтеза, так и высвобождают его посредством дыхания. В конечном итоге высвобождается больше кислорода, чем CO2. Во время темного цикла кислород не выделяется, только СО2.

Весь газообмен в растениях происходит сквозь поры, именуемые устьицами. Они расположены в эпидермисе листьев, в основном на нижней стороне. Устьице граничит с двумя клетками, регулирующими раскрытие устьица. Они называются замыкающими клетками. Когда корневая зона слишком сухая или погода слишком жаркая, устьица смыкаются, и метаболизм растения замедляется. Разумеется, поглощения СО2 не происходит, но даже когда устьица широко разомкнуты, поток водяных паров, испускаемых растением, ограничивает поглощение СО2. Поглощение СО2 растениями — это далекий от совершенства механизм и, возможно, ограничивающий их развитие в природе. В то же время, этим объясняется, почему гидропоника творит чудеса. Поскольку растения пользуются неограниченным водоснабжением в корневой зоне, они не смыкают устьица — в этом нет необходимости. Таким образом, если они хорошо обеспечены СО2, то они пребывают в режиме «постоянного роста».

Нормальная концентрация двуокиси углерода в атмосфере составляет 390 частей на миллион (в пятидесятых годах XX века было 315 частей на миллион!). В большинстве городов даже выше — в среднем 450 частей на миллион и ненадолго подскакивает выше 500!

Миллионы лет назад, когда стали появляться первые растения, концентрация двуокиси углерода в атмосфере была гораздо выше, чем в наши дни. Этим, наверное, объясняется, почему механизм поглощения столь несовершенен. И вот почему ещё растениям полезны дополнительные дозы СО2 — их метаболизм рассчитан на более высокие концентрации. Однако есть предел, после которого рост не увеличится, а уменьшится. Этот предел наступает при соотношении 1000 частей на миллион. СО2 не только помогает растениям выдерживать несколько более высокие температуры, чем обычно, но и извлекать выгоду из обогащения двуокисью углерода, если температура выше +25°С.

Если воздух в оранжерее не обновляется, то уровень СО2 быстро упадет ниже оптимального. Комната должна хорошо проветриваться. Здесь трудно перестараться! Если погода на улице позволяет, то постоянная вентиляция помещения устранит излишки влажности и обеспечит растения столь необходимым газом. Это фактически простейший способ решения проблемы. Если это удастся, то можно вообще обойтись без оборудования для СО2, что сделает уход за растениями значительно легче! Но, разумеется, подобное возможно не при всяком климате.

Нужно разговаривать с растениями, а еще лучше, петь им! Возможно, это прозвучит глупо, но люди вдыхают концентрацию СО2 от 30.000 до 40.000 частей на миллион (26.6 г/час). Это значительное количество СО2! Новые эксперименты по изучению эффекта от разговора с растениями показали, что разговор с растением в цветочном горшке ускоряет его рост. Люди уже делают вывод о необходимости общения с растительным миром. Всё дело в том, что человек выдыхает СО2 на растения, а это, конечно же, дает результат!

Если постоянная вентиляция невозможна, тогда следует обеспечить себя дополнительным количеством СО2. Это можно сделать различными способами. В целом можно обойтись подручными средствами и получать СО2 естественным путем. Вот простой способ: в пластиковую бутылку заливают крепкий раствор сахара, насыпают немного дрожжей и встряхивают её. Подпитываясь сахаром, дрожжи будут вырабатывать СО2. Если установить бутылку на уровне растения, газ будет выделяться прямо на листья. Можно закупорить бутылку (только осторожно, чтобы она не взорвалась) и можно будет открывать ее для выпуска газа, когда это понадобится. Просверлив маленькое отверстие в крышке, можно подавать газ постоянным слабым потоком. Если также накапать уксусу на пищевую соду — это еще один из многих легких и дешевых способов получения СО2. Существует недорогое оборудование, работающее на этом же принципе про­стой химической реакции.

На один шаг дальше от этих простых уловок использование газовой горелки для получения СО2. Просто сжигается бутан или пропан, и при этом выделяется СО2, но вместе с ним тепло и влажность. Тепло не помешает зимой, но влажность часто создает проблемы, что и ограничивает применение данной технологии.

Другим решением, которым пользуются всё чаще, является покупка СО2 в баллонах. Это, конечно, решит проблему, но регулировать поток непросто. Можно найти искомую величину методом проб и ошибок: если известен объем потока СО2 из баллона, а потом измерить объем комнаты, то можно определить, на сколько времени должен быть открыт нагнетательный клапан, чтобы газ достиг нужного уровня в оранжерее. Клапан в дальнейшем можно снабдить таймером.

Другое приспособление — это дорогостоящий датчик, постоянно измеряющий СО2 и поддерживающий оптимальный уровень. Это лучший способ, но из-за дороговизны он не оправдывает себя, если оранжерея мала. СО2 тяжелее окружающего воздуха, поэтому ему свойственно опускаться на пол. Когда СО2 выходит из баллона, этот момент усугубляется еще и тем, что газ довольно холоден. Ведь горячий воздух стремится вверх, а холодный — вниз. Где-то на уровне пола можно установить небольшой вентилятор для циркуляции потока. Воздух, смешанный с СО2, будет подниматься вверх и увлекать за собой газ. Следовательно, каким бы ни был источник CO2, он должен находиться подальше от вытяжки, чтобы газ сразу же не вылетал в вентиляционную трубу. Лучше всего на время выпуска СО2 закрыть вентиляционную отдушину. Можно также повысить КПД, присоединив к баллону пластиковую трубу. Просверлив в трубе через равные промежутки отверстия, этим можно улучшить распространение газа.

Какому бы способу ни отдавали предпочтение, следует помнить, что СО2 опасен, причем смертельно! У него нет запаха, а значит, его невозможно обнаружить. Если применяется обогащение с помощью СО2, лучше оставить включенным вытяжной вентилятор, входя в помещение.

См. также:

Помещение для гидропонной оранжереи

Влажность в гидропонной оранжерее

Вентиляция в гидропонной оранжерее

Освещение в гидропонной оранжерее

Металло-галоидные (МН) и натриевые лампы высокого давления (HPS)

Светодиоды (LED) и их применение в гидропонной оранжерее

Плазменный свет и его применение в гидропонной оранжерее

Запах и его нейтрализация в гидропонной оранжерее


Похожие статьи:

поделиться с друзьями


оставить комментарий

Чтобы оставлять комментарии, вам необходимо сначала авторизоваться на сайте.

Также вы можете войти через социальную сеть ВКонтакте, Facebook или Twitter