Концентрация углекислого газа в почве для растений

В связи с растущим спросом на продукты питания и овощи местного производства индустрия тепличного хозяйства быстро расширяется. Контролируемая среда в помещении может обеспечить растениям лучшие условия для выращивания, а концентрация CO2 оказывает положительное влияние на фотосинтез. О применении генераторов углекислого газа для теплиц и пойдёт речь в нашем материале.

Создание благоприятных условий для развития растений – единственный ключ к успешному урожаю. Как известно из школьного курса биологии, основой продуктивности растений является фотосинтез. Для этого важнейшего процесса требуется свет, вода и углекислый газ (CO₂). Все три фактора являются обязательными, отсутствие любого из них сделает этот процесс невозможным. И если с освещением и водоснабжением все более или менее стало понятно, то вопрос обеспечения оранжереи CO₂ требует отдельного рассмотрения.

Во всех вопросах,  относящихся роста и развития растений, необходимо вспоминать их физиологию.

Основанием всех органических составов (в растении) всегда служили углекислый газ и вода. Растения поглощают CO2 через устьица в листьях. Тогда вода и углекислый газ в зеленых растениях превращается в сахар (C6H12O6). В свою очередь, этот конверсионный процесс производит чистый кислород с помощью энергии солнечного света. Нам этот процесс более известен как фотосинтез.

Поэтому говорить, что углекислота стимулирует закрытие устьиц немного некорректно. Правильнее было бы сказать «повышенное содержание СО2 может привести к закрытию устьиц». На сегодняшний день, согласно «РД-АПК 1.10.09.01-14.», максимальная концентрация СО2 в воздухе теплице не должна превышать 0,33%. Но если опять же вернуться к самой физиологии, этот процент равен 0,6%. Конечно этот процент будет варьировать для каждой культуры.

Обычно, под огурцы, рекомендую 700 в пасмурную погоду и 1000 во время периодов интенсивного света. А в баклажанах максимум не должен превышать 700 . Так же внесение СО2 имеет периодичность. Как правило, после 2 часов с начала светодня и за 2 часа до его окончания.

Внесение дополнительного СО2 необходимо для того, чтобы избежать фотореспирации. Происходит она за счет высокой интенсивности света, высокой температуры и низкой концентрацией СО2. При этом фермент растения, который удерживает СО2 по ошибке усваивает О2. И мы теряем в урожае а следовательно и в получении прибыли!

1) Постепенно “приучать” растения к повышенной концентрации углекислого газа можно, но совсем не обязательно. Однако растения быстро адаптируются к повышенному уровню СО2 – число устьиц на листе снижается и эффективное поглощение углекислого газа через них происходит лишь при повышенных парциальных давлениях (концентрациях) СО2. На практике это означает: если достаточно долго держите среднедневной уровень, положим 850 ppm, то уже не снижайте его до конца оборота, иначе рискуете получить скачкообразное падение урожайности.

2) Концентрацию устанавливают в зависимости от интенсивности фотосинтеза – уровня освещения.

Полностью согласен с советом Samura: для огурца разумный уровень 800-1000 ppm СО2 при досветке 150-200 Вт/м2 Вообще, опыты по превышению уровня в 900 ppm безопасно можно проводить лишь при использовании жидкой углекислоты пищевого качества, т.к. наличие в подкормочной смеси опасных соединений частично или даже полностью ликвидирует прибавку урожая от подкормки углекислым газом.

3) Руководство Вашего комбината право: сам по себе углекислый газ в избыточных концентрациях не опасен для растения, но вызывает рефлекторное закрытие устьиц, и, соответственно, прекращение транспирации. Лишённые возможности охлаждаться, листья на свету перегреваются, и, начиная с краёв , происходит термическое повреждение и отмирание тканей.

4) Пожалуйста, никогда не пользуйтесь сомнительными статьями из Интернета, неизвестно кем и с какой целью размещёнными. Читайте хотя бы иногда журналы “Мир теплиц”, или “Гавриш” – там информация хотя бы как-то выверяется. Архаичная информация начала 90-х годов по фитотоксичным соединениям, с ошибками и опечатками, в случае СВЕТОКУЛЬТУРЫ С УРОВНЕМ ОБЛУЧЕНИЯ БОЛЕЕ 125 ВТ/М2 совершенно непригодна!

Коль Вы уже пишете в третью ветку по одному и тому же поводу, опишите хотя бы: содержание каких соединений меряете, где и когда, какими приборами, и какие концентрация у вас в Казахстане считается допустимыми уровнями для растений и для людей?

Изменено 10 декабря, 2015 пользователем BKB

Какой жаркий спор у Вас тут разгорелся!

Если так вредны окислы азота и другие примеси,

то какого же автотранспорт еще не запретили?

В крупных городах выходит с кислородными баллончиками нужно выходить на улицу, ведь под покрывалом облака смога накопление вредных веществ идет не хуже, чем в теплице?

Борьба Добра и Зла вечна, а Жизнь отдельно взятого организма скоротечна. Будь то растение или животное.

Мир вообще не совершенен. Но, когда главный врач РФ с телеэкрана рассуждает о протравливании тепличных культур выхлопными газами, использовании СО!!! в защитной газовой среде при упаковке продуктов с явным отвращением не только к технологиям, но и к жизни вообще, становится просто жутко.

1. На старых ТК работать ПРИХОДИТСЯ так, как сложилось.

2. На мелких тепличках (до 1.500 м2) ИМХО намного эффективнее использовать воздушный обогрев специальных тепличных серий.

Например “Техноклима” выпускает “капельный обогрев” по рукавам с подкормкой СО2 (подмешиваются отходящие газы).

Плюс к этому есть возможность подмешивать и “забортный” воздух при сильном ветре, например.

В небольших теплицах городить водяное отопление, конденсор к котлу и буферную емкость – совсем безумство.

СО2 от ГПУ используют в Голландии. Достаточно давно.

Вынуждены теперь ставить Вилсонн ДГУ 3 по 320 кВт за 290 тыс. евро на 5 лет под 10% годовых, только

для выработки электроэнергии, да еще и без утилизации тепла.

Но при всем этом безобразии, стоимость 1 кВт энергии получается такая же, как если бы мы ГПУ взяли на 5 лет под 4% годовых. Загрузка 3.500-4000 часов в год не позволит “выжать” ГПУ в настоящий период. Вопрос просто отложен года на три, когда оба предприятия заработают на полную.

Инвестиционные возможности весьма значительно влияют на технологии, уважаемые специалисты, энергетики/технологи.

Двигатели MWM (Дойц) имеют параметры выхлопа, позволяющие использовать его для подкормки. Но в РФ мало того, что газ “грязный”, таки еще и окупаемость такого “удовольствия” начинается от 12 лет.

Просто не имеет смысла ставить такое дорогостоящее оборудование. С большей отдачей можно применить денежки на что-то иное.

Основные правила подачи

Дозировка и временные периоды насыщения воздуха теплицы CO2 зависят от сезона и времени суток, степени герметизации помещения, интенсивности освещённости и вида выращиваемых культур.

Освещение

В результате фотосинтеза растения получают углеводы для роста и развития, перерабатывая углекислый газ и воду при помощи энергии света. Эти 3 компонента важны для механизма открытия устьиц на поверхности листа и начала газообмена растений с внешней средой. При интенсивном освещении растения активнее потребляют CO2, и скорость фотосинтеза возрастает.

Концентрацию CO2 в помещении необходимо поддерживать на уровне 600–800 ppm. При интенсивном освещении температура в теплице повышается, и приходится открывать фрамуги для проветривания, поэтому концентрацию увеличивают до 1000–1500 ppm.

Расход CO2 при солнечном освещении составляет около 250 кг/га за световой день при закрытых форточках. При открытых форточках и ветреной погоде — 500–1000 кг/га. Зимой нормы удобрения газом снижают до 600 ppm, так как искусственный свет способствует ускорению фотосинтеза.

Время подачи

Добавка CO2 наиболее эффективна в период активного роста растения в течение светлого периода. Генерацию CO2 следует начинать утром через два часа после начала освещения и до достижения желаемого уровня концентрации (1 час). Затем генератор должен быть выключен. Уровень CO2 вернётся к уровню окружающей среды до наступления темноты.

Вторую добавку следует проводить за 2 часа до окончания светового дня и перехода растений в состояние сна — полученный углекислый газ будет эффективно усваиваться и перерабатываться ночью.

Определение объёма потребления углекислоты для каждой культуры в отдельности

Такие культуры, как баклажаны, огурцы, помидоры, стручковый перец, салат и другие, теперь регулярно выращивают в современных теплицах, где контролируются свет, вода, температура, питательные вещества и регулируются уровни углекислоты для создания условий, оптимально способствующих росту.

Увеличение концентрации с 400 до 1000 ppm может стимулировать скорость фотосинтеза растений и приводит к увеличению урожайности на 21–61% для цветов и овощей. Кроме того, подкормка углекислым газом даёт более ранние урожаи (на 7–12 дней) и улучшает способность растений противостоять болезням и вредителям.

Для закрытого грунта рекомендуют следующие уровни CO2 в воздухе (1000 ppm = 0,1%):

• огурцы , томаты — 0,2–0,3%;
• редис , салат — 0,2–0,25%;
• капуста , морковь — 0,2–0,3%.

По результатам исследований овощные культуры показали такие характеристики при удобрении углекислым газом:

Цветочные культуры (диффенбахия, розы и хризантемы) показали при 1000 ppm раннее цветение и повышение его качества на 20%. Для зерновых повышение уровня CO2 до 600 ppm увеличивает урожайность риса, пшеницы, сои на 13%, кукурузы на 20%.

При выращивании грибов следует учитывать, что углекислый газ угнетает развитие грибницы, поэтому помещение нужно проветривать для снижения его концентрации.

Оценив важность фотосинтеза в физиологии растений и познакомившись с методами получения углекислоты, вы сможете правильно и своевременно обеспечить подкормку тепличных культур углекислым газом и получить высокие и качественные урожаи.

Концентрация углекислого газа (CO2)

В обычном воздухе концентрация CO2 (которую можно измерить специальным прибором) составляет от 350 до 450 частей на миллион (ppm). Для правильного и быстрого роста Вы можете добавить дополнительный углекислый газ. Вы можете стремиться к идеальной концентрации 900 ppm или даже выше. Можно увеличить концентрацию CO2 с помощью ряда инструментов.

К примеру, Вы можете использовать TNB Enhancer CO2.

Вы также можете использовать регулируемые системы подачи углекислого газа.

Для промышленного производства используются специализированные установки.

Примечание: для лучшего роста необходимо также обеспечить растение нужным количеством питательных веществ, воды и света. Увеличение дозировки CO2 без увеличения количества воды и света не заставит растение расти быстрее. Кроме того, нужно увеличить температуру, если Вы даете большие концентрации CO2, чтобы компенсировать процесс фотосинтеза.

Важные предостережения

Что хорошо для растений, то может оказаться вредно или даже смертельно для людей. Воздух с превышенным количеством углекислого газа плох для дыхания, а уровень 1 500 PPM является таким, который приводит к смерти от удушья. Поэтому выращивать какие-либо растения с добавлением CO2 можно только в помещениях, куда люди не заходят постоянно, — например, в обособленных теплицах или герметичных гроутентах, оснащенных вентиляторами, очистителями воздуха и вытяжками. А открывать гроубокс или заходить в теплицу можно только при выключенной подаче газа и после проветривания.

Но понятно, что подавать CO2 вообще нецелесообразно, если на подоконнике попросту стоит два-три горшка с растениями. Ведь если флоры мало, а комната хорошо проветривается, то дефицита углекислого газа не возникает.

Следует также заметить, что переизбыток углекислого газа для самих растений тоже вреден — он может привести к некачественным урожаям. А если подавать большое количество CO2 в отсутствии освещения, то растения будут бледнеть и замедлять рост.

Как рассчитать, сколько нужно CO2

Для обычных растений повышенный уровень углекислого газа составляет 1 500 PPM. Это выше, чем получают зеленые насаждения из воздуха в чистом поле. Чтобы понять, сколько нужно добавить, сначала необходимо измерить уровень CO2. Разница между получившимся значением и желаемым составит определенное число. Это добавочное значение следует умножить на объем помещения в кубометрах, а результат разделить на 1 000. И уже вот это получившееся число станет тем литражом углекислого газа, который следует добавлять за один «сеанс». К этому литражу стоит также добавлять около 20 процентов дополнительного объема газа, так как утечки из помещения даже при закрытых окнах неизбежны.

Также, зная пропускную способность устройства для подачи CO2 (в литрах в минуту), несложно и подсчитать, на сколько минут включать это устройство. Можно даже автоматизировать процесс, подключив таймеры к электрическому клапану баллона с углекислым газом и к вытяжному вентилятору.

Вытяжка и вентиляторы

Растение испаряет воду, чтобы охладить себя. Этот водяной пар должен удаляться, иначе процесс испарения прекратится.

Используйте хорошую вытяжную систему для того, чтобы разрядить теплый влажный воздух и заменить его свежим. Убедитесь, что свежий воздух поступает не в одном месте, а заполняет пространство равномерно.

Поместите вентилятор внутрь помещения для выращивания. Для наилучшей циркуляции воздуха направьте вентилятор между растений. Бонусом станет то, что грибки и другие подобные заболевания не получат шансов на развитие, а стебли будут расти крепче и сильнее из-за движения воздуха. В результате растения смогут собрать больше воды и питательных веществ, что скажется на конечном урожае.

Переведено с https://www.plagron.com/en-RU/grow-topic/Fresh-air.html.

Как получить CO₂ для растения в гроубоксе или теплице

Подача CO₂ актуальна и в гидропонике, и при земельном выращивании разных культур. Исследования показали, что и в том, и в другом случае правильной подачей к растениям углекислого газа можно добиться увеличения урожайности до 30%! Так как же заиметь CO₂ у себя в теплице?

Генератор углекислого газа для гроубокса своими руками

Во-первых, можно соорудить генератор CO₂ для растений самостоятельно в домашних условиях. Вам понадобится: 1 л воды, 500 гр сахара, желатин, 1 чайная ложка дрожжей. Вот наша пошаговая инструкция:

• Желатин варится в одном литре воды согласно инструкции на упаковке с желатином.
• Туда же всыпается сахар.
• Полученное сахарное желе переливается в бутылку и остужается.
• Затем в сахарное желе добавляются дрожжи.
• Бутылку можно заполнять не более, чем на 2/3. Соблюсти это правило нужно обязательно, потому что когда дрожжи активируются, начнет образовываться пена, и, чтобы она не пошла через край, надо оставить определенное место.

Готовый баллон Enhancer CO₂

Ну, а во-вторых, всегда можно обратиться к рынку. Сегодня существуют не только производственные генераторы CO₂ для тепличных хозяйств, но и продукты, пригодные для использования в домашних условиях. Например, Enhancer CO₂ от канадского производителя TNB Naturals. Препарат сделан исключительно из природных, 100% органических ингредиентов, которые при активации создают поток CO₂, достигающий аж 1200 ppm!

Вся прелесть и уникальность продукта заключаются в простоте его активации и высокой эффективности. Достаточно просто добавить 1 литр теплой воды, снять с обратной стороны крышки стикер, закрыть отверстие большим пальцем и быстро встряхнуть бутылку. CO₂ начнет выделяться в течение часа после активации. Бутылку необходимо встряхивать раз в два дня. По истечении двух недель использования препарата желательно поставить в вашу оранжерею еще один баллон, при этом оставив первый баллон еще на 2 недели, т. к. он по-прежнему будет выделять CO₂, но менее интенсивно.

К тому же, саму емкость от Enhancer CO₂ можно использовать повторно, купив только сменный блок. Опустошите бутылку и сполосните ее, добавьте содержимое сменного блока, и CO₂ снова можно использовать.

Возможно, вы сомневаетесь насчет CO₂, ведь CO₂ — это не удобрение, не привычная нам органика, а какой-то газ! Но поверьте, идея повышения содержания углекислого газа в гроубоксе имеет свои основания. И нет повода не попробовать, ведь 30% прироста еще никого не расстраивали. Не забывайте про CO₂, друзья!

А это видео прекрасно дополнит сказанное:

Система подачи углекислого газа и генератор для теплиц своими руками

Целесообразность изготовления газового генератора самостоятельно следует оценить исходя из своих финансовых и материальных возможностей и трудозатрат.

Кроме установки газогенератора в виде котла с большим выделением тепла, понадобится система доставки газа в помещение теплицы (газопровод), измерительная и контрольная аппаратура. Таким образом, изготовление системы самостоятельно возможно, но оценить её рациональность для малых площадей парников можно лишь с помощью математических расчётов.

Намного проще и дешевле изучить альтернативные источники углекислоты и способы их применения в условиях закрытого грунта. Например, система на сжиженном газе стоит около 2 млн руб., а если использовать газ из баллонов, то стоимость уменьшается в 10 раз.

Свежий воздух и углекислый газ для растений

Растения используют газы из воздуха, для того чтобы расти. Если в воздухе недостаточное количество газов, это может катастрофически сказаться на благосостоянии Ваших растений. Углекислый газ (CO2) является основным газом для Ваших растений. Они комбинируют в себе этот газ с водой и светом, чтобы реализовать процесс фотосинтеза, при котором образуется глюкоза. Если один из трех элементов находится в дефиците, то растение не сможет оптимально развиваться, и конечный урожай может Вас разочаровать. А во время фазы роста Вашим растениям требуется оптимальный уровень углекислого газа для создания молекул углерода и водорода в максимально возможной степени, чтобы производить питательные вещества.

Влияние углекислого газа на рост растений

Фотосинтез — это процесс преобразования атмосферного углерода в форме молекул CO₂ в зеленую массу растений. По способу фиксации углекислого газа растения делятся на несколько типов. Мы не станем рассматривать хитрые физиологические процессы, скажем лишь, что большинство растений относятся к типу С3. А некоторые сельскохозяйственные культуры, такие как кукуруза, сорго, сахарный тростник, просо относятся к группе С4, и такой механизм фиксации углерода выработался как приспособление к условиям низких концентраций углекислого газа в атмосфере.

Как правило, рост концентрации углекислого газа в воздухе приводит к активизации фотосинтеза и ускорению роста, причем как надземных, так и подземных частей растения. Современная концентрация CO₂ в атмосфере составляет примерно 395 молекул на миллион (ppm). Однако у С3 растений наибольший прирост фитомассы начинается при концентрации углекислого газа более 1000 ppm. Таким образом, большинство современных растений используют далеко не весь свой потенциал.

Интересно отметить, что в условиях глобального изменения климата отмечается рост температуры воздуха и рост концентрации углекислого газа в атмосфере. Так, в период с 1971 по 1990 г. было зафиксировано увеличение содержания биомассы в лесах Европы на 25—30%, область южной Сахары и прилежащих территорий заметно позеленела на спутниковых снимках. Это является прямым подтверждением влияния уровня концентрации углекислого газа на рост биомассы.

Кроме воздействия CO₂ на продуктивность растений наблюдаются и другие эффекты. К наиболее значимым относят:

• морфологические изменения,
• снижение интенсивности транспирации,
• снижение чувствительности к недостатку света,
• повышение способности к адаптации к химическим загрязнителям.

Повышенная концентрация CO₂ производит воздействие на качество тканей растений. В листьях аккумулируются гидраты углерода, что играет ключевую роль для патогенной защиты. В некоторых экспериментах отмечено увеличение (в среднем) размеров листовых пластинок у деревьев и кустарников, а также средних размеров плодов и корней.

CO2 для растений — нужно ли использовать?

Любое растение использует углекислый газ для осуществления процесса фотосинтеза: на свету при взаимодействии с водой CO2 расщепляется на атомы углерода и водорода, а они, в свою очередь, встраиваются в молекулы крахмалов и сахаров, из которых состоят растительные ткани. Поэтому чем больше света и углекислого газа, тем активнее происходит фотосинтез, а значит, тем лучше развивается агрокультура. Именно в связи с этим растениеводы подают дополнительные порции углекислого газа для получения бо́льших урожаев.

Особенно важно это для выращивания в закрытых теплицах и гроубоксах, а также в зимних садах — то есть там, где воздух не обновляется за счет постоянного проветривания. Растения, тем более когда их много, быстро поглощают CO2, и фотосинтез замедляется. Поэтому специалисты рекомендуют добавлять углекислый газ с периодичностью один раз в три часа (в светлую часть суток). При этом на время подачи CO2 вы можете отключать вентиляцию с помощью таймера для более быстрого достижения необходимых значений PPM.

Система подведения и варианты подачи газа в небольших фермерских или домашних теплицах

Для частных и малых фермерских хозяйств существуют более простые и менее затратные методы подачи газа с учётом площади парников , вида и количества выращиваемых культур.

Газогенератор

Генератор газа для небольших помещений основан на получении необходимой углекислоты из атмосферного воздуха. Производительность такого устройства — 0,5 кг/ч. Устройство снабжено фильтрами, что позволяет получать очищенный газ, а дозаторы обеспечивают поступление необходимых объёмов. Микроклиматические показатели теплицы при этом не изменяются.

Газовые баллоны

Газ из баллонов используют для малых площадей при нагнетании 8–10 кг/ч на каждые 100 м². Баллон должен быть оснащён регулятором давления (редуктором) и автоматическим клапаном для отключения подачи газа (соленоидом) — эти приспособления обезопасят подачу газа.

Ёмкость 1 баллона — 25 кг газа. При существенных расходах рациональнее применять изотермические резервуары различной ёмкости для сжиженного газа, которые можно пополнять при необходимости.

Датчик и регулятор газа

Подачу газа нужно контролировать и регулировать, чтобы обеспечить оптимальный баланс и хорошие условия выращивания, избежать дорогостоящей передозировки и обеспечить безопасность людей, ухаживающих за культурами и собирающих урожай.

Для контроля и измерения уровня CO2 в теплице обычно используются датчики с установкой заданного значения, например, 800 ppm. Когда датчик обнаруживает пониженный уровень, он активирует систему дозирования. Когда требуемый уровень CO2 достигнут, система управления отключит подачу CO2.

Датчики и регуляторы могут обеспечить срабатывание сигнализации при превышении допустимого уровня концентрации и включать аварийную систему проветривания. Сейчас на рынке популярны ИК-датчики CO2, разработанные по принципу двойного ИК-луча.

Рукава и трубы ПВХ для подачи CO2

Вопрос подачи газа в помещение сложности не представляет, и каждый решает его самостоятельно. Обычно система распределения состоит из магистрального газопровода из труб (ПВХ или полипропиленовых), пластиковых перфорированных рукавов малого диаметра (50 мм) и подключённых датчиков и контроллера климатических показателей.

Непосредственно к растениям газ поступает через отверстия в рукавах. Рукава за верёвку можно подвесить на любом уровне — на грядках для удобрения корневой системы, на стеллажах и шпалерах для подачи к листьям и точкам роста.

Это даёт возможность точно и экономично дозировать газ практически 100% концентрации в течение дня в нужную область выращивания. Нормы подачи регулируются в зависимости от климатических показателей и суточной, и сезонной динамики фотосинтеза.

Безвредным и доступным выбором подачи газа могут стать биологические источники углекислоты.

Если в хозяйстве есть животные, то, расположив теплицу через стенку от хлева и оборудовав приточно-вытяжной вентиляцией оба помещения, можно организовать обеспечение растений углекислым газом от дыхания животных, которые, в свою очередь, получат кислород от растений.

При этом баланс и объёмы газов, а также регулирование придётся определять опытным путём. Такой же способ доставки CO2 можно обеспечить от пивоваренных и винокуренных предприятий.

Углекислый газ для огурцов из навоза

Навоз и другие органические вещества не только обеспечивают растения питательными элементами, но и выделяют при ферментации углекислый газ, количество которого способно улучшить рост овощных культур. Это создаёт благоприятные условия воздушного питания как корневой системы, так и надземной части растений.

Навоз следует разводить водой в пропорции 1:3.

Наглядным примером служит история, произошедшая на рубеже ХIХ–ХХ веков в Тимирязевской академии, где в течение нескольких лет пытались вырастить в теплицах огурцы, но, несмотря на научный подход, успеха не добились. Тогда учёные решили обратиться к клинским огородникам, выращивающим завидные урожаи огурцов в своих теплицах.

Пригласили огородника из Клина и предложили вырастить огурцы для себя в теплице академии, но позволить использовать его технологию в дальнейшем. Хитрость состояла в том, что внутри помещения устанавливались ёмкости с разведённым навозом, а выделяемый углекислый газ при брожении удобрял огуречные растения.

Экспериментально было установлено, что при непрерывном удобрении углекислотой в течение дневных часов достигается максимальная (54%) величина прироста веса огурцов.

Спиртовое брожение, как и микробиологическое разложение, является способом получения углекислоты. Разместив среди растений бидоны с забродившим суслом, можно обеспечить насыщение воздуха углекислотой. Для брожения используют воду, сахар и дрожжи или падалицу и непригодные к употреблению фрукты и ягоды, зерно (пшеница, рожь).

Ещё один способ — применить брожение крапивы.

Для этого ёмкость на треть наполняют травой (свежей или сушёной) и заливают водой. Брожение длится две недели. Смесь ежедневно перемешивают для выхода CO2. Чтобы устранить неприятный запах, в смесь можно добавить валериану (1-2 ветки) или присыпать сверху пылью.

Перебродившую смесь используют в качестве жидкой прикормки. Для регулирования подачи используют специальные крышки (CО2Pro), которые легко прикручиваются на стандартные пластиковые бутылки.

Питьевая газированная вода как источник углекислоты

Обычная бутылка газированной воды — доступный, хотя и малоэффективный источник углекислоты. В 1 л газированной воды растворено примерно 6–8 г углекислого газа в зависимости от степени газованности.

Метод не позволяет точно определить концентрацию газа и рассчитать оптимальную дозировку, поэтому его можно рассматривать как экстренную меру повышения уровня CO2 в малых объёмах помещения. Ещё один способ использования газированной воды в качестве удобрения — насыщение углекислотой из баллонов воды для поливов.

Если теплица не оборудована системой подачи CO2, то атмосферный воздух является естественным источником CO2 для растений при регулярном проветривании помещения и открытых фрамугах. Но это обеспечивает только третью часть от суточной потребности.

Ночное дыхание растений и почвенные процессы разложения, дыхание корней растений, бактерий, грибков и почвенных микроорганизмов тоже пополняют теплицу углекислотой.

Другой низко технологичный метод добавления CO2 — компостирование растительного материала и органики в теплице , что приводит не только к обогащению почвы макро- и микроэлементами, но и пополнению CO2 (до 20 кг/ч с 1 га).

Процесс компостирования производит углекислоту, но при этом выделяются и вредные газы, а также создаются условия размножения болезнетворных микроорганизмов и насекомых. Концентрацию CO2, генерируемого этим способом, трудно контролировать, и метод ненадёжен.

Генератор углекислого газа для организации фотосинтеза растений в теплицах

В закрытых герметично теплицах растения обеспечены достаточным освещением, запасами воды и питательных элементов, но темпы их развития ограничены уровнем CO2 в воздухе помещения.

Углекислота необходима растениям в химических реакциях (фотосинтезе) для биосинтеза углеводов как основы питательных и скелетных компонентов клеток и тканей растений с целью обеспечения роста и развития. Газообмен при дыхании растений происходит через небольшие регулируемые отверстия, называемые устьицами.

Устьице находится либо на верхнем, либо на нижнем слое эпидермиса листа растения.

В земной атмосфере уровень диоксида углерода — 250÷450 ppm, а потребность различных видов растений составляет 700–800 ppm. В новых тепличных комплексах с хорошей герметизацией уровень CO2 внутри помещения в 4 раза меньше, чем в наружном воздухе, а это отрицательно сказывается на росте и развитии культур.

Причём с увеличением длительности и мощности искусственного освещения помещения потребность растений в CO2 возрастает в 2-3 раза. С помощью насыщения воздуха теплицы углекислотой рост культур и их урожайность повышаются на 20–40%.

Схема подведения CO2 в промышленных теплицах

Система подведения углекислого газа в коммерческих теплицах включает в себя газогенератор, вентилятор, устройство дозирования, газоанализатор и транспортные магистрали. Управление осуществляется с помощью компьютера.

Способы получения CO2:

• технический СО2 из баллонов;
• сжигание метана;
• отработанный газ отопительных установок;
• отработанный газ мини ТЭЦ.

Отходящий газ котельных

Наиболее распространённым методом обогащения CO2 тепличного помещения является сжигание ископаемого топлива. Используемые дымовые газы не должны содержать опасного количества вредных компонентов, поэтому чаще всего топливом для газогенераторов в теплицах является метан. При сжигании 1 м³ метана образуется приблизительно 1,8 кг CO2.

При использовании дымовых отходов сжигания горячие отходящие газы улавливаются и очищаются. После очистки отработанного газа методом каталитического обезвреживания с помощью катализаторов или скрубберов газо-воздушная смесь охлаждается в теплообменнике до 50°С и подводится по газомагистрали в теплицу в виде удобрения.

Однако такой метод подведения газа для удобрения растений может привести к загрязнению воздуха теплицы вредными примесями продуктов сгорания, ведь газоочистительные устройства очищают газовые отходы только на 50–75%. Следовательно, концентрация вредных веществ в закрытом помещении теплицы может превысить предельно допустимые нормы для растений и человека.

Непрерывный режим горения горелок в отопительных котельных обеспечить не удаётся из-за меняющейся температуры окружающего воздуха, поэтому и поступление отходов газа неравномерно. К тому же палладиевые катализаторы и скрубберы экономически затратные и повышают расходную часть по содержанию теплицы.

Распределительные сети из полиэтиленовых рукавов

В качестве распределительной системы газа внутри теплицы используется транспортная магистраль из полиэтиленовых труб. В точках отбора газа над каждой грядкой к ней присоединяются гибкие полиэтиленовые рукава диаметром 50 мм с равномерно расположенными отверстиями. Рукава равны длине грядок и протянуты вдоль них или под стеллажами. Образование конденсата внутри системы устраняют наклоном труб.

CO2 значительно тяжелее воздуха, поэтому очень важно, чтобы газ отводился снизу. Циркуляция воздуха с помощью горизонтальных вентиляторов или системы струйной вентиляции обеспечивает равномерное распределение, перемещая большие объёмы воздуха в теплице, когда верхние вентиляционные отверстия закрыты или вытяжные вентиляторы не работают.