Oleh kerana permintaan makanan dan sayur-sayuran yang dihasilkan tempatan meningkat, industri rumah hijau berkembang dengan pesat. Persekitaran dalaman yang terkawal dapat memberikan tanaman dengan keadaan pertumbuhan terbaik, dan kepekatan CO2 mempunyai kesan positif terhadap fotosintesis. Penggunaan penjana karbon dioksida untuk rumah hijau akan dibincangkan dalam bahan kami.

Penjana karbon dioksida untuk mengatur fotosintesis tumbuhan di rumah hijau

Di rumah hijau yang tertutup rapat, tanaman dibekalkan dengan pencahayaan yang mencukupi, bekalan air dan nutrien, tetapi kecepatan pengembangannya dibatasi oleh tahap CO2 di udara bilik.

Karbon dioksida diperlukan untuk tumbuh-tumbuhan dalam reaksi kimia (fotosintesis) untuk biosintesis karbohidrat sebagai asas komponen pemakanan dan rangka sel dan tisu tumbuhan untuk memastikan pertumbuhan dan perkembangannya. Pertukaran gas semasa respirasi kilang berlaku melalui bukaan kecil yang boleh disesuaikan yang disebut stomata.

Stomata terletak sama ada di lapisan atas atau bawah epidermis daun tumbuhan.

Di atmosfera Bumi, kadar karbon dioksida adalah 250–450 ppm, dan keperluan untuk pelbagai spesies tumbuhan adalah 700–800 ppm. Di kompleks rumah hijau baru dengan pengedap yang baik, tahap CO2 dalaman adalah 4 kali lebih rendah daripada di udara luar, dan ini memberi kesan negatif terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

Lebih-lebih lagi, dengan peningkatan jangka masa dan kekuatan pencahayaan buatan bilik, keperluan untuk tanaman CO2 meningkat 2-3 kali ganda. Dengan memenuhkan udara rumah hijau dengan karbon dioksida, pertumbuhan tanaman dan hasil meningkat 20-40%.

Adakah anda tahu Reruntuhan rumah hijau sejak tahun 79 Masihi e., ditemui semasa penggalian Pompeii. Rumah hijau moden berasal dari abad ke-13 di Itali.

Skim CO2 di rumah hijau industri

Sistem bekalan karbon dioksida di rumah hijau komersil merangkumi penjana gas, kipas angin, alat pengukur, alat penganalisis gas dan saluran pengangkutan. Pengurusan dijalankan dengan menggunakan komputer.

Kaedah untuk menghasilkan CO2:

• CO2 teknikal dari silinder;
• pembakaran metana;
• gas ekzos dari loji pemanasan;
• gas buang gas CHP mini.

Gas Rumah Dandang

Kaedah yang paling biasa untuk memperkayakan CO2 di rumah hijau adalah dengan membakar bahan bakar fosil. Gas buang yang digunakan tidak boleh mengandungi sejumlah komponen berbahaya yang berbahaya, jadi metana paling sering menjadi bahan bakar untuk penjana gas di rumah hijau. Apabila 1 m³ metana dibakar, kira-kira 1.8 kg CO2 dihasilkan.

Penting! Alat pengukur - penganalisis gas, yang sentiasa memantau komposisi gas ekzos, memungkinkan untuk mengamankan ruang sebanyak mungkin.

Semasa menggunakan sisa buangan dari pembakaran, gas ekzos panas ditangkap dan dibersihkan. Setelah pemurnian gas ekzos dengan peneutralan katalitik menggunakan pemangkin atau pembersih, campuran gas-udara disejukkan dalam penukar panas hingga 50 ° C dan disalurkan melalui gas utama ke rumah hijau dalam bentuk baja.

Walau bagaimanapun, kaedah penyediaan gas untuk menyuburkan tanaman dapat menyebabkan pencemaran udara rumah hijau dengan kekotoran berbahaya dari produk pembakaran, kerana alat pembersih gas hanya membersihkan sisa gas sebanyak 50-75%. Akibatnya, kepekatan bahan berbahaya di rumah hijau tertutup boleh melebihi norma maksimum yang dibenarkan untuk tumbuhan dan manusia.

Cara pembakaran berterusan pembakar dalam dandang pemanasan tidak dapat dipastikan kerana suhu persekitaran yang berubah, oleh itu, aliran sisa gas tidak merata. Sebagai tambahan, pemangkin paladium dan pembersih mahal dari segi ekonomi dan meningkatkan bahagian habis dari segi kandungan rumah hijau.

Rangkaian pengedaran yang diperbuat daripada lengan polietilena

Sebagai sistem pengedaran gas di dalam rumah hijau, digunakan saluran pengangkutan paip polietilena. Pada titik pensampelan gas di atas setiap katil, lengan polietilena fleksibel dengan diameter 50 mm dengan bukaan jarak sama rata dilekatkan padanya. Lengan sama dengan panjang katil dan diregangkan di sepanjangnya atau di bawah rak. Pemeluwapan di dalam sistem dihilangkan dengan memiringkan paip.

CO2 jauh lebih berat daripada udara, jadi sangat penting bahawa gas dibuang dari bawah. Peredaran udara menggunakan kipas mendatar atau sistem pengudaraan jet memastikan pengedaran merata dengan menggerakkan jumlah udara yang besar di rumah hijau apabila bukaan pengudaraan atas ditutup atau kipas ekzos tidak berfungsi.

Pilihan sistem bekalan dan bekalan gas di rumah hijau ladang atau rumah hijau

Untuk ladang swasta dan kecil, terdapat kaedah penyediaan gas yang lebih sederhana dan lebih murah, dengan mengambil kira kawasan rumah hijau, jenis dan jumlah tanaman yang ditanam.

Adakah anda tahu Penggunaan produk pembakaran gas untuk meningkatkan tahap CO2 di udara rumah hijau dicadangkan pada tahun 1936 berdasarkan eksperimen yang berjaya dengan tanaman sayur-sayuran oleh pakar Institut Tenaga dan Akademi Timiryazev.

Penjana gas

Penjana gas untuk bilik kecil didasarkan pada memperoleh karbon dioksida yang diperlukan dari udara atmosfera. Produktiviti peranti sedemikian ialah 0.5 kg / jam. Peranti ini dilengkapi dengan penapis, yang memungkinkan untuk mendapatkan gas yang disucikan, dan dispenser memberikan aliran volume yang diperlukan. Petunjuk mikroklimat rumah hijau tidak berubah.

Silinder gas

Gas dari silinder digunakan untuk kawasan kecil dengan suntikan 8-10 kg / jam untuk setiap 100 m². Silinder mesti dilengkapi dengan pengatur tekanan (pengurang tekanan) dan injap automatik untuk mematikan bekalan gas (solenoid) - alat ini akan melindungi bekalan gas.

Kapasiti 1 silinder ialah 25 kg gas. Dengan kos yang besar, lebih rasional menggunakan tangki isotermal dengan pelbagai kapasiti untuk gas cecair, yang dapat diisi semula jika perlu.

Sensor dan pengatur gas

Bekalan gas mesti dikawal dan diatur untuk memastikan keseimbangan optimum dan keadaan pertumbuhan yang baik, untuk mengelakkan overdosis yang mahal dan untuk memastikan keselamatan orang yang menjaga tanaman dan menuai tanaman.

Untuk memantau dan mengukur tahap CO2 di rumah hijau, sensor biasanya digunakan dengan titik seting, misalnya, 800 ppm. Apabila sensor mengesan tahap rendah, ia mengaktifkan sistem dos. Apabila tahap CO2 yang diperlukan tercapai, sistem kawalan akan mematikan bekalan CO2.

Sensor dan pengatur dapat memberikan penggera ketika melebihi tahap konsentrasi yang dibenarkan dan termasuk sistem pengudaraan kecemasan. Kini terdapat di pasaran sensor CO2 inframerah yang popular, yang dirancang berdasarkan prinsip pancaran inframerah berganda.

Selang dan paip PVC untuk bekalan CO2

Masalah bekalan gas ke bilik tidak sukar, dan semua orang memutuskannya secara bebas. Biasanya, sistem pengedaran terdiri daripada saluran paip gas yang terdiri daripada paip (PVC atau polipropilena), lengan plastik berlubang kecil (50 mm) dan sensor yang disambungkan dan pengawal iklim.

Secara langsung ke kilang, gas masuk melalui bukaan di lengan. Lengan untuk tali boleh digantung pada tingkat apa pun - di tempat tidur untuk menyuburkan sistem akar, di rak dan teralis untuk memberi makan daun dan titik pertumbuhan.

Ini memungkinkan untuk mengukur gas secara tepat dan ekonomik pada kepekatan hampir 100% pada waktu siang ke kawasan tumbuh yang diinginkan. Kadar suapan diatur bergantung pada petunjuk iklim dan dinamika fotosintesis harian dan bermusim.

Sumber biologi

Pilihan bekalan gas yang tidak berbahaya dan berpatutan boleh menjadi sumber biologi karbon dioksida.

Sekiranya terdapat haiwan di ladang, maka dengan mengatur rumah hijau melalui dinding dari gudang dan melengkapkan kedua-dua bilik dengan pengudaraan bekalan dan ekzos, adalah mungkin untuk mengatur penyediaan karbon dioksida dari pernafasan haiwan, yang, pada gilirannya, akan menerima oksigen dari tanaman.

Lebih-lebih lagi, keseimbangan dan isi padu gas, serta peraturan harus ditentukan secara empirik. Kaedah penghantaran CO2 yang sama dapat disediakan dari kilang bir dan kilang penyulingan.

Karbon dioksida untuk timun baja

Kotoran dan bahan organik lain tidak hanya memberi nutrien kepada tumbuhan, tetapi juga memancarkan karbon dioksida semasa penapaian, yang jumlahnya dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman sayuran. Ini mewujudkan keadaan yang baik untuk bekalan udara dari kedua-dua sistem akar dan bahagian udara tumbuhan.

Kotoran harus dicairkan dengan air dalam nisbah 1: 3.

Contoh yang baik adalah kisah yang terjadi pada pergantian abad kesembilan belas dan kedua puluh di Akademi Timiryazev, di mana selama beberapa tahun mereka berusaha menanam timun di rumah hijau, tetapi, walaupun dengan pendekatan saintifik, mereka tidak berjaya. Kemudian para saintis memutuskan untuk beralih ke tukang kebun Klina, yang menanam tanaman timun yang dicemburui di rumah hijau mereka.

Mereka menjemput tukang kebun dari Klin dan menawarkan untuk menanam timun untuk diri mereka sendiri di rumah hijau Akademi, tetapi membiarkannya menggunakan teknologinya di masa depan. Caranya ialah tangki dengan kotoran yang dicairkan dipasang di dalam bilik, dan karbon dioksida yang dikeluarkan semasa fermentasi menyenyawakan tanaman timun.

Secara eksperimen didapati bahawa dengan baja berterusan dengan karbon dioksida pada waktu siang, peningkatan maksimum (54%) berat timun dicapai.

Penapaian alkohol

Penapaian alkohol, serta penguraian mikrobiologi, adalah kaedah untuk menghasilkan karbon dioksida. Dengan meletakkan kaleng dengan fermentasi wort di antara tanaman, adalah mungkin untuk memenuhi udara dengan karbon dioksida. Untuk penapaian, gunakan air, gula dan ragi atau bangkai, dan buah-buahan dan buah beri yang tidak sesuai, dan biji-bijian (gandum, rai).

Cara lain adalah dengan menggunakan fermentasi jelatang.

Untuk melakukan ini, isi bekas dengan sepertiga rumput (segar atau kering) dan isi dengan air. Fermentasi berlangsung selama dua minggu. Campuran diaduk setiap hari untuk melepaskan CO2. Untuk menghilangkan bau yang tidak menyenangkan, anda boleh menambahkan valerian (1-2 cabang) pada campuran atau taburkan habuk di atasnya.

Campuran fermentasi digunakan sebagai umpan cair. Untuk mengatur aliran, penutup khas (CO2Pro) digunakan, yang dengan mudah disekat ke botol plastik standard.

Penting! Bau fermentasi dapat dikurangkan jika anda meletakkan bekas dengan keharusan di kunci air, seperti yang dilakukan dalam pengeluaran anggur di rumah.

Minum air berkilau sebagai sumber karbon dioksida

Sebotol air berkilau biasa adalah sumber karbon dioksida yang berpatutan, walaupun tidak berkesan. Kira-kira 6-8 g karbon dioksida dilarutkan dalam 1 liter air berkarbonat, bergantung pada tahap kandungan gas.

Kaedah ini tidak membolehkan anda menentukan kepekatan gas dengan tepat dan mengira dos yang optimum, jadi kaedah ini boleh dianggap sebagai langkah kecemasan untuk meningkatkan tahap CO2 dalam jumlah kecil bilik. Cara lain untuk menggunakan air berkilau sebagai baja adalah menjenuhkan karbon dioksida dari silinder air untuk pengairan.

Sumber karbon dioksida semula jadi: udara dan tanah

Sekiranya rumah hijau tidak dilengkapi dengan sistem bekalan CO2, maka udara atmosfera adalah sumber semula jadi CO2 untuk tumbuhan dengan pengudaraan biasa bilik dan pintu terbuka. Tetapi ini hanya menyediakan satu pertiga daripada keperluan harian.

Proses pernafasan tumbuh-tumbuhan dan proses penguraian tanah pada waktu malam, pernafasan akar tanaman, bakteria, kulat dan mikroorganisma tanah juga mengisi rumah hijau dengan karbon dioksida.

Kaedah berteknologi rendah lain untuk menambahkan CO2 adalah membuat kompos bahan dan organik di rumah hijau, yang tidak hanya mengarah pada pengayaan tanah dengan elemen makro dan mikro, tetapi juga pengisian CO2 (hingga 20 kg / jam dari 1 ha).

Proses pengkomposan menghasilkan karbon dioksida, tetapi gas berbahaya juga dilepaskan, dan keadaan untuk pendaraban patogen dan serangga diciptakan. Kepekatan CO2 yang dihasilkan dengan cara ini sukar dikawal dan kaedahnya tidak boleh dipercayai.

Sistem dan penjana karbon dioksida sendiri untuk rumah hijau: dibenarkan atau tidak

Kebolehlaksanaan pembuatan penjana gas harus dinilai secara bebas berdasarkan kemampuan kewangan dan material serta kos buruh.

Selain memasang penjana gas dalam bentuk dandang dengan pelepasan haba yang besar, anda akan memerlukan sistem untuk menghantar gas ke premis rumah hijau (saluran paip gas), alat pengukur dan kawalan. Oleh itu, adalah mungkin untuk membuat sistem sendiri, tetapi untuk menilai rasionalnya untuk kawasan rumah hijau kecil hanya mungkin dilakukan dengan bantuan pengiraan matematik.

Adalah lebih mudah dan lebih murah untuk mengkaji sumber karbon dioksida alternatif dan cara menggunakannya dalam keadaan tanah tertutup. Sebagai contoh, sistem gas cecair berharga kira-kira 2 juta rubel, dan jika anda menggunakan gas dari silinder, kosnya akan dikurangkan sebanyak 10 kali.

Penting! Kepekatan karbon dioksida yang tinggi beracun bagi organisma hidup, sehingga menaikkan tahap hingga 10,000 ppm (1%) dan lebih tinggi dalam beberapa jam akan menghilangkan perosak (whitefly, spider mite) di rumah hijau.

Peraturan asas penyerahan

Dos dan jangka masa ketepuan udara di rumah hijau CO2 bergantung pada musim dan waktu hari, tahap penyegelan ruangan, intensiti pencahayaan dan jenis tanaman yang ditanam.

Pencahayaan

Sebagai hasil fotosintesis, tumbuhan menerima karbohidrat untuk pertumbuhan dan perkembangan, memproses karbon dioksida dan air dengan bantuan tenaga cahaya. 3 komponen ini penting untuk mekanisme pembukaan stomata di permukaan daun dan permulaan pertukaran gas antara tanaman dan persekitaran. Di bawah cahaya yang kuat, tumbuh-tumbuhan menggunakan CO2 secara lebih aktif, dan kadar fotosintesis meningkat.

Kepekatan CO2 di dalam bilik mesti dikekalkan pada 600-800 ppm. Dengan pencahayaan yang kuat, suhu di rumah hijau meningkat, dan anda harus membuka transom untuk pengudaraan, sehingga kepekatannya meningkat menjadi 1000-1500 ppm.

Penggunaan CO2 di bawah sinar matahari adalah sekitar 250 kg / ha setiap hari pada waktu siang dengan tingkap tertutup. Dengan tingkap terbuka dan cuaca berangin - 500-1000 kg / ha. Pada musim sejuk, kadar baja gas dikurangkan menjadi 600 ppm, kerana cahaya buatan membantu mempercepat fotosintesis.

Masa makan

Penambahan CO2 paling berkesan dalam tempoh pertumbuhan aktif tanaman dalam tempoh cerah. Penjanaan CO2 harus bermula pada waktu pagi dua jam selepas permulaan pencahayaan dan sehingga tahap kepekatan yang diinginkan dicapai (1 jam). Kemudian penjana harus dimatikan. Tahap CO2 akan kembali ke persekitaran sebelum gelap.

Penting! Peningkatan CO2 hanya berlaku di rumah hijau yang tertutup rapat, kerana penyusupan atmosfera luar akan mencairkan kepekatan karbon dioksida di dalam bilik.

Makanan tambahan kedua harus dilakukan 2 jam sebelum waktu siang dan tanaman tidur - karbon dioksida yang dihasilkan akan diserap dan diproses dengan berkesan pada waktu malam.

Penentuan penggunaan karbon dioksida untuk setiap tanaman secara berasingan

Tanaman seperti terung, timun, tomato, lada, selada dan lain-lain kini ditanam secara berkala di rumah hijau moden, di mana cahaya, air, suhu, nutrien dikawal dan tahap karbon dioksida diatur untuk mewujudkan keadaan yang secara optimum mendorong pertumbuhan.

Peningkatan kepekatan dari 400 hingga 1000 ppm dapat merangsang kadar fotosintesis tanaman dan menyebabkan peningkatan hasil sebanyak 21-61% untuk bunga dan sayur-sayuran. Sebagai tambahan, persenyawaan karbon dioksida memberikan hasil yang lebih awal (oleh 7-12 hari) dan meningkatkan kemampuan tanaman untuk menentang penyakit dan perosak.

Untuk kegunaan dalaman, tahap CO2 berikut di udara (1000 ppm = 0.1%) disyorkan:

• timun, tomato - 0,2-0,3%;
• labu, kacang - 0,3%;
• lobak, selada - 0,2-0,25%;
• kubis, wortel - 0,2-0,3%.

Tumbuhan yang berbeza mempunyai keperluan CO2 yang berbeza, dan ini juga perlu dipertimbangkan.

Menurut hasil kajian, tanaman sayur-sayuran menunjukkan ciri-ciri seperti ketika membaja dengan karbon dioksida:

Tanaman bunga (dieffenbachia, mawar dan krisan) menunjukkan awal berbunga pada 1000 ppm dan meningkatkan kualitinya sebanyak 20%. Untuk bijirin, menaikkan CO2 hingga 600 ppm meningkatkan hasil padi, gandum, kacang soya sebanyak 13%, dan jagung sebanyak 20%.

Semasa menanam cendawan, harus diingat bahawa karbon dioksida menghalang perkembangan miselium, jadi ruangan mesti diventilasi untuk mengurangkan kepekatannya.

Penting! Tahap CO2 yang berlebihan (5000 ppm) boleh menyebabkan pening atau kekurangan koordinasi pada orang. Pada tumbuh-tumbuhan, proses metabolisme pernafasan terganggu, pertumbuhan dan perkembangan melambat, nekrosis daun dan tunas muncul (mereka tidak terbuka sepenuhnya).

Setelah memahami pentingnya fotosintesis dalam fisiologi tumbuhan dan memahami kaedah pengeluaran karbon dioksida, anda dapat menyediakan tanaman rumah hijau dengan karbon dioksida dengan betul dan tepat pada masanya dan memperoleh tanaman berkualiti tinggi dan berkualiti tinggi.