Zbog rastuće potražnje za lokalno proizvedenom hranom i povrćem, industrija staklenika brzo se širi. Kontrolirano unutarnje okruženje može biljkama pružiti najbolje uvjete uzgoja, a koncentracija CO2 ima pozitivan učinak na fotosintezu. O korištenju generatora ugljičnog dioksida za staklenike razgovarat ćemo u našem materijalu.
Generator ugljičnog dioksida za organiziranje fotosinteze biljaka u staklenicima
U hermetički zatvorenim plastenicima biljkama je osigurano dovoljno osvjetljenja, opskrbe vodom i hranjivim tvarima, ali njihov tempo razvoja ograničen je nivoom CO2 u zraku u sobi.
Ugljični dioksid potreban je biljkama u kemijskim reakcijama (fotosinteza) za biosintezu ugljikohidrata kao osnovu prehrambenih i koštanih sastojaka biljnih stanica i tkiva kako bi se osigurao rast i razvoj. Razmjena plina tijekom disanja biljaka odvija se kroz male podesive otvore nazvane stomata.
Stomata se nalazi ili na gornjem ili donjem sloju epiderme lista biljke.
U Zemljinoj atmosferi razina ugljičnog dioksida iznosi 250–450 ppm, a potreba za različitim biljnim vrstama je 700–800 ppm. U novim stakleničkim kompleksima s dobrim brtvljenjem, unutarnja razina CO2 je 4 puta manja nego u vanjskom zraku, a to negativno utječe na rast i razvoj usjeva.
Štoviše, s porastom trajanja i snage umjetnog osvjetljenja prostorije, potreba za biljkama u CO2 povećava se za 2-3 puta. Zasićenjem zraka staklenika ugljičnim dioksidom, rast usjeva i povećanje prinosa za 20–40%.
Znate li? Ruševine staklenika datiraju iz 79. godine e., pronađeni su tijekom iskopavanja Pompeja. Moderni staklenici nastali su u 13. stoljeću u Italiji.
Shema CO2 u industrijskim staklenicima
Sustav opskrbe ugljičnim dioksidom u komercijalnim plastenicima uključuje generator plina, ventilator, dozirni uređaj, analizator plina i transportne linije. Upravljanje se vrši putem računala.
Metode za proizvodnju CO2:
- tehnički CO2 iz cilindara;
- izgaranje metana;
- ispušni plinovi iz postrojenja za grijanje;
- ispušni plinovi mini CHP.
Kotlovnica plin
Najčešća metoda obogaćivanja CO2 u stakleniku je izgaranjem fosilnih goriva. Upotrebljeni dimni plinovi ne smiju sadržavati opasnu količinu štetnih sastojaka, pa je metan najčešće gorivo za generatore plina u staklenicima. Kada se sprži 1 m³ metana, nastaje otprilike 1,8 kg CO2.
Važno! Mjerni uređaji - analizatori plina, koji stalno prate sastav ispušnih plinova, omogućuju maksimalno osiguranje prostorije.
Kada se koriste dimni otpad iz izgaranja, vrući ispušni plinovi se skupljaju i čiste. Nakon pročišćavanja ispušnih plinova katalitičkom neutralizacijom pomoću katalizatora ili pročišćavača, smjesa plina i zraka hladi se u izmjenjivaču topline do 50 ° C i kroz plinovod dovodi u staklenik u obliku gnojiva.
Međutim, takva metoda opskrbe plinom za gnojidbu biljaka može dovesti do onečišćenja zraka staklenika štetnim nečistoćama proizvoda izgaranja, jer uređaji za čišćenje plina čiste otpad od plina za 50–75%. Prema tome, koncentracija štetnih tvari u ograđenom stakleniku može premašiti maksimalno dopuštene norme za biljke i ljude.
Neprekidni način izgaranja plamenika u kotlovima za grijanje ne može se osigurati zbog promjene temperature okoline, pa je protok plinskog otpada neravnomjeran. Uz to, paladijski katalizatori i ribari su ekonomski skupi i povećavaju potrošnju u smislu staklenika.
Distribucijske mreže od polietilenskih rukava
Kao sustav za distribuciju plina unutar staklenika koristi se transportna linija od polietilenskih cijevi. Na mjestima uzorkovanja plina iznad svakog kreveta na njega su pričvršćeni fleksibilni polietilenski rukavi promjera 50 mm s ravnomjerno raspoređenim otvorima. Rukavi su jednaki duljini kreveta i protežu se duž njih ili ispod polica. Kondenzacija unutar sustava uklanja se naginjanjem cijevi.
CO2 je puno teži od zraka, pa je vrlo važno da se plin odzračuje odozdo. Kruženje zraka pomoću horizontalnih ventilatora ili mlaznog ventilacijskog sustava osigurava ravnomjernu raspodjelu pomicanjem velikih količina zraka u stakleniku kada su gornji otvori za ventilaciju zatvoreni ili ispušni ventilatori ne rade.
Mogućnosti opskrbe i opskrbe plinom u malim poljoprivrednim ili kućnim plastenicima
Za privatna i mala poljoprivredna gospodarstva postoje jednostavnije i jeftinije metode opskrbe plinom, uzimajući u obzir površinu staklenika, vrstu i broj uzgajanih kultura.
Znate li? Upotreba produkata izgaranja plina za povećanje razine CO2 u zraku staklenika predložena je još 1936. godine na temelju uspješnih pokusa s povrtarskim kulturama od strane stručnjaka Energetskog instituta i Akademije Timiryazev.
Generator plina
Generator plina za male prostorije temelji se na dobivanju potrebnog ugljičnog dioksida iz atmosferskog zraka. Produktivnost takvog uređaja je 0,5 kg / h. Uređaj je opremljen filtrima, koji omogućuje dobivanje pročišćenog plina, a raspršivači osiguravaju protok potrebnih količina. Mikroklimatski pokazatelji staklenika se ne mijenjaju.
Plinske boce
Plin iz boca koristi se za mala područja sa ubrizgavanjem 8-10 kg / h na svakih 100 m². Cilindar mora biti opremljen regulatorom tlaka (reduktor tlaka) i automatskim ventilom za isključivanje dovoda plina (solenoid) - ti će uređaji zaštititi dovod plina.
Kapacitet 1 cilindra je 25 kg plina. Uz značajnije troškove, racionalnije je koristiti izotermalne rezervoare raznih kapaciteta za ukapljeni plin, koji se po potrebi mogu napuniti.
Senzor i regulator plina
Opskrba plinom mora se pratiti i regulirati kako bi se osigurala optimalna ravnoteža i dobri uvjeti uzgoja, kako bi se izbjeglo skupo predoziranje i osigurala sigurnost ljudi koji brinu o usjevima i beru usjeve.
Za praćenje i mjerenje razine CO2 u stakleniku obično se koriste senzori sa zadaćom vrijednosti, na primjer, 800 ppm. Kad senzor detektira nisku razinu, aktivira sustav doziranja. Kad se postigne potrebna razina CO2, kontrolni sustav isključit će dovod CO2.
Senzori i regulatori mogu alarmirati kada prekorače dopuštenu razinu koncentracije i uključuju sustav ventilacije u nuždi. Sada su na tržištu popularni infracrveni CO2 senzori, dizajnirani po principu dvostrukog infracrvenog snopa.
PVC cijevi i cijevi za opskrbu CO2
Pitanje opskrbe plinom u sobu nije teško, a svi odlučuju samostalno. Obično se distribucijski sustav sastoji od plinovoda koji se sastoji od cijevi (PVC ili polipropilen), malih perforiranih plastičnih čahura (50 mm) i spojenih senzora i klima regulatora.
Izravno u postrojenja, plin ulazi kroz otvore u naručju. Rukavi za konop mogu se objesiti na bilo kojoj razini - na krevete za gnojidbu korijenskog sustava, na stalke i rešetke za hranjenje lišćem i točkama rasta.
To omogućava precizno i ekonomično mjerenje plina u gotovo 100% koncentraciji tijekom dana na željeno područje uzgoja. Brzina unosa regulirana je ovisno o klimatskim pokazateljima i dnevnoj i sezonskoj dinamici fotosinteze.
Biološki izvori
Provjerite
Ako na farmi ima životinja, tada je uređenjem staklenika kroz zid iz štale i opremanjem obje sobe dovodnom i ispušnom ventilacijom moguće organizirati opskrbu ugljičnim dioksidom iz daha životinja, koje će zauzvrat primati kisik iz biljaka.
Osim toga, ravnoteža i količina plinova, kao i regulacija morat će se odrediti empirijski. Isti način isporuke CO2 može se dobiti iz pivovara i destilerija.
Ugljični dioksid za krastavce gnoja
Stajsko gnojivo i druge organske tvari ne samo da biljkama daju hranjive tvari, već i emitiraju ugljični dioksid tijekom fermentacije, čija količina može poboljšati rast povrtnih kultura. To stvara povoljne uvjete za opskrbu zraka i korijenskim sustavom i zračnim dijelovima biljaka.
Gnoj treba razrijediti vodom u omjeru 1: 3.
Dobar primjer je priča koja se dogodila na prijelazu iz devetnaestog i dvadesetog stoljeća u akademiju Timiryazev, gdje su nekoliko godina pokušavali uzgajati krastavce u staklenicima, ali, unatoč znanstvenom pristupu, nisu uspjeli. Tada su se znanstvenici odlučili obratiti vrtlarima Kline, koji u svojim plastenicima uzgajaju zavidne usjeve krastavaca.
Pozvali su vrtlara iz Klina i ponudili mu da uzgaja krastavce za sebe u stakleniku Akademije, ali neka u budućnosti koristi njegovu tehnologiju. Trik je bio u tome što su spremnici s razrijeđenim stajskim gnojem postavljeni unutar prostorije, a ugljični dioksid izbačen tijekom fermentacije gnojio je biljke krastavca.
Eksperimentalno je utvrđeno da se kontinuiranim gnojivom ugljičnim dioksidom tijekom dana postiže maksimalno (54%) povećanje mase krastavaca.
Fermentacija alkohola
Alkoholna fermentacija, kao i mikrobiološka raspada, je metoda stvaranja ugljičnog dioksida. Stavljanjem limenki s fermentiranom pivom među biljke moguće je zasićiti zrak ugljičnim dioksidom. Za fermentaciju koristite vodu, šećer i kvasac ili karniju, a neprikladno voće i bobice i žitarice (pšenicu, raž).
Drugi način je primjena fermentacije koprive.
Da biste to učinili, napunite spremnik trećinom trave (svježe ili osušene) i napunite je vodom. Fermentacija traje dva tjedna. Smjesa se svakodnevno miješa da bi se oslobodio CO2. Da biste uklonili neugodan miris, u smjesu možete dodati valerijanu (1-2 grane) ili posuti prašinu.
Fermentirana smjesa koristi se kao tekući mamac. Za regulaciju protoka koriste se posebne kapice (CO2Pro) koje se lako navrću na standardne plastične boce.
Važno! Mirisi fermentacije mogu se smanjiti ako spremnike s moštom stavite na vodenu bravu, kao što je to slučaj kod proizvodnje vina kod kuće.
Pitka pjenušava voda kao izvor ugljičnog dioksida
Obična boca pjenušave vode pristupačni je, iako neučinkovit, izvor ugljičnog dioksida. U 1 litri gazirane vode otopi se oko 6–8 g ugljičnog dioksida, ovisno o stupnju sadržaja plina.
Metoda vam ne omogućuje točno određivanje koncentracije plina i izračunavanje optimalne doze, pa se može smatrati hitnom mjerom za povećanje razine CO2 u malim količinama prostorije. Još jedan način korištenja pjenušave vode kao gnojiva je zasićenje ugljičnim dioksidom iz boca za vodu za navodnjavanje.
Prirodni izvori ugljičnog dioksida: zrak i tlo
Ako staklenik nije opremljen sustavom opskrbe CO2, tada je atmosferski zrak prirodni izvor CO2 za biljke koje imaju redovitu ventilaciju prostorije i otvorene šipke. Ali to osigurava tek trećinu dnevnih potreba.
Provjerite
Još jedna niskotehnološka metoda dodavanja CO2 je kompostiranje biljnih materijala i organskih materijala u stakleniku, što dovodi ne samo do obogaćivanja tla makro- i mikroelementima, već i do punjenja CO2 (do 20 kg / h s 1 ha).
Postupkom kompostiranja nastaje ugljični dioksid, ali se oslobađaju i štetni plinovi i stvaraju se uvjeti za umnožavanje patogena i insekata. Koncentraciju CO2 stvorenog na ovaj način teško je kontrolirati, a metoda je nepouzdana.
Sami napravite sustav i generator ugljičnog dioksida za staklenike: opravdano ili ne
Izvodljivost proizvodnje generatora plina treba neovisno procijeniti na temelju njegovih financijskih i materijalnih mogućnosti i troškova rada.
Osim što ćete instalirati plinski generator u obliku kotla s velikim otpuštanjem topline, trebat će vam sustav za dovod plina u prostorije staklenika (plinovod), mjernu i regulacijsku opremu. Dakle, moguće je napraviti sustav samostalno, ali procijeniti njegovu racionalnost za male stakleničke površine moguće je samo uz pomoć matematičkih izračuna.
Mnogo je jednostavnije i jeftinije proučavati alternativne izvore ugljičnog dioksida i kako ih koristiti u zatvorenim uvjetima tla. Na primjer, sustav za ukapljeni plin košta oko 2 milijuna rubalja, a ako koristite plin iz boca, trošak se smanjuje za 10 puta.
Važno! Visoka koncentracija ugljičnog dioksida toksična je za žive organizme, pa će se povišenjem razine na 10 000 ppm (1%) i više u roku od nekoliko sati ukloniti štetočine (bjelanjka, paukov grinje) u stakleniku.
Osnovna pravila podnošenja
Doziranje i vremensko razdoblje zasićenja zraka u stakleniku CO2 ovise o sezoni i doba dana, stupnju brtvljenja prostorije, intenzitetu osvjetljenja i vrsti uzgajanih kultura.
Rasvjeta
Kao rezultat fotosinteze, biljke primaju ugljikohidrate za rast i razvoj, prerađujući ugljični dioksid i vodu uz pomoć svjetlosne energije. Ove su tri komponente važne za mehanizam otvaranja stomaka na površini lista i početak razmjene plinova između biljaka i okoliša. Pod jakim svjetlom biljke aktivnije troše CO2, a stopa fotosinteze raste.
Koncentracija CO2 u sobi mora se održavati na 600-800 ppm. Pri intenzivnom osvjetljenju temperatura u stakleniku raste, a za ventilaciju morate otvoriti štitnike, pa se koncentracija povećava na 1000-1500 ppm.
Potrošnja CO2 na suncu iznosi oko 250 kg / ha dnevno svjetlo uz zatvorene prozore. S otvorenim prozorima i vjetrovitim vremenima - 500-1000 kg / ha. Zimi se količina gnojiva na plinu smanjuje na 600 ppm, jer umjetno svjetlo pomaže ubrzati fotosintezu.
Vrijeme hranjenja
Nadoknada CO2 najučinkovitija je u razdoblju aktivnog rasta biljke tijekom vedreg razdoblja. Proizvodnja CO2 trebala bi početi ujutro dva sata nakon početka osvjetljenja i dok se ne postigne željena razina koncentracije (1 sat). Tada se generator treba isključiti. Razine CO2 vratit će se u okoliš prije mraka.
Važno! Povećanje CO2 događa se samo u hermetički zatvorenom stakleniku, jer će infiltracija vanjske atmosfere razrijediti koncentraciju ugljičnog dioksida u sobi.
Drugi dodatak treba obaviti 2 sata prije kraja dnevne svjetlosti, a biljke spavaju - rezultirajući ugljični dioksid će se učinkovito apsorbirati i obrađivati noću.
Određivanje potrošnje ugljičnog dioksida za svaki usjev posebno
Usjevi kao što su patlidžan, krastavci, rajčica, paprika, zelena salata i drugi sada se redovito uzgajaju u modernim plastenicima, gdje se kontroliraju svjetlost, voda, temperatura, hranjive tvari i reguliraju razine ugljičnog dioksida kako bi se stvorili uvjeti koji optimalno potiču rast.
Povećanje koncentracije s 400 na 1000 ppm može potaknuti stopu fotosinteze biljaka i dovesti do povećanja prinosa za cvijeće i povrće za 21–61%. Uz to, gnojidba ugljičnim dioksidom daje ranije prinose (za 7-12 dana) i poboljšava sposobnost biljaka da se odupru bolesti i štetočina.
Za unutarnju upotrebu preporučuju se sljedeće razine CO2 u zraku (1000 ppm = 0,1%):
- krastavci, rajčica - 0,2–0,3%;
- bundeva, grah - 0,3%;
- rotkvica, zelena salata - 0,2-0,25%;
- kupus, mrkva - 0,2-0,3%.
Različita postrojenja imaju različite potrebe za CO2, pa to također treba uzeti u obzir.
Prema rezultatima studija, povrtlarske kulture pokazale su takve karakteristike prilikom gnojidbe ugljičnim dioksidom:
| krastavci | povećanje prinosa i kvalitete voća za 25–30%, pri 1500–2000 ppm |
| rajčice | prinos 30% veći, sazrijevanje 2 tjedna ranije pri 1000 ppm |
| patlidžan | 35% veći prinos, 2 tjedna ranije sazrijevanje pri 1000–1500 ppm |
| kupus | 40% veći prinos pri 800–1000 ppm |
| jagode | rod 40% veći, sazrijevanje 2 tjedna ranije, bobice su slađe od 1000-1500 ppm |
| salata | prinos 30–40% veći, rano zrenje pri 1000–1500 ppm |
| šparoga | Povećanje prinosa od 30%, 2 tjedna ranije zrenja pri 800–1200 ppm |
| dinja | 70% veći prinos, poboljšana kvaliteta voća pri 800–1000 ppm |
Cvjetni usjevi (dieffenbachia, ruže i krizanteme) pokazali su rano cvjetanje na 1000 ppm i povećali su njegovu kvalitetu za 20%. Za žitarice povećanje CO2 na 600 ppm povećava prinos riže, pšenice, soje za 13%, a kukuruza za 20%.
Prilikom uzgoja gljiva treba imati na umu da ugljični dioksid inhibira razvoj micelija, pa se soba mora prozračiti kako bi se smanjila njegova koncentracija.
Važno! Prekomjerna razina CO2 (5000 ppm) može uzrokovati vrtoglavicu ili nedostatak koordinacije kod ljudi. U biljkama se procesi respiratornog metabolizma poremećuju, rast i razvoj usporavaju, pojavljuju se nekroze lišća i pupoljaka (ne otvaraju se u potpunosti).
Uvidjevši važnost fotosinteze u fiziologiji biljaka i upoznavši se s načinima proizvodnje ugljičnog dioksida, možete pravilno i pravodobno osigurati stakleničke kulture ugljičnim dioksidom i dobiti visokokvalitetne usjeve.
