Kohalikult toodetud toidu ja köögiviljade kasvava nõudluse tõttu laieneb kasvuhoonegaaside tööstus kiiresti. Kontrollitud sisekeskkond võib anda taimedele parimad kasvutingimused ja CO2 kontsentratsioon mõjutab positiivselt fotosünteesi. Süsinikdioksiidi generaatorite kasutamist kasvuhoonetes arutatakse meie materjalis.
Süsinikdioksiidi generaator taimede fotosünteesi korraldamiseks kasvuhoonetes
Hermeetiliselt suletud kasvuhoonetes on taimed varustatud piisava valgustuse, vee- ja toitainevarudega, kuid nende arengu tempot piirab toaõhu CO2 tase.
Süsinikdioksiid on taimedele vajalik keemiliste reaktsioonide (fotosünteesi) käigus süsivesikute biosünteesiks taimerakkude ja kudede toitumis- ja luukomponentide alusena kasvu ja arengu tagamiseks. Gaasivahetus taimede hingamise ajal toimub väikeste, reguleeritavate avade kaudu, mida nimetatakse stomataks.
Stomata asub kas taime lehe epidermise ülemisel või alumisel kihil.
Maa atmosfääris on süsinikdioksiidi tase 250–450 ppm ja vajadus erinevate taimeliikide järele 700–800 ppm. Uutes hea tihendusega kasvuhoonekompleksides on CO2 sisetase neli korda väiksem kui välisõhus ja see mõjutab negatiivselt põllukultuuride kasvu ja arengut.
Lisaks suureneb ruumi kunstliku valgustuse kestuse ja võimsuse suurenemisega taimede vajadus süsinikdioksiidi järele 2-3 korda. Külmutatud kasvuhoone õhk süsinikdioksiidiga suurendab põllukultuuride kasvu ja saagikust 20–40%.
Kas sa tead Kasvuhoonete varemed pärinevad aastast 79 pKr nt leiti Pompei väljakaevamiste käigus. Kaasaegsed kasvuhooned pärinesid 13. sajandil Itaalias.
CO2 skeem tööstuslikes kasvuhoonetes
Kaubanduslike kasvuhoonete süsinikdioksiidi toitesüsteem sisaldab gaasigeneraatorit, ventilaatorit, mõõteseadet, gaasianalüsaatorit ja transpordiliinid. Haldamine toimub arvuti abil.
CO2 tekitamise meetodid:
- balloonide tehniline CO2;
- metaani põletamine;
- küttejaamade heitgaasid;
- heitgaaside mini CHP.
Katlamaja gaas
Kõige tavalisem kasvuhoonegaasi süsinikdioksiidi rikastamise meetod on fossiilsete kütuste põletamine. Kasutatavad suitsugaasid ei tohi sisaldada ohtlikus koguses kahjulikke komponente, seega on kasvuhoonetes gaasigeneraatorite jaoks kõige sagedamini kütus metaan. 1 m³ metaani põletamisel tekib umbes 1,8 kg CO2.
Tähtis! Mõõteseadmed - gaasianalüsaatorid, mis jälgivad pidevalt heitgaaside koostist, võimaldavad ruumi nii palju kui võimalik kaitsta.
Põlemisel tekkivate suitsugaasijäätmete kasutamisel kuumad heitgaasid kogutakse ja puhastatakse. Pärast heitgaasi puhastamist katalüütilise neutraliseerimisega katalüsaatorite või gaasipesurite abil jahutatakse gaasi-õhu segu soojusvahetis temperatuurini 50 ° C ja juhitakse läbi gaasi peavoolu kasvuhoonesse väetisena.
Selline taimede väetamiseks mõeldud gaasi tarnimise meetod võib kasvuhoone õhku saastada põlemisproduktide kahjulike lisanditega, kuna gaasipuhastusseadmed puhastavad gaasijäätmeid ainult 50–75%. Järelikult võib kahjulike ainete kontsentratsioon kinnises kasvuhoones ületada taimedele ja inimestele lubatud piirnorme.
Küttekatelde põletite pidevat põlemisrežiimi ei saa muutuva keskkonnatemperatuuri tõttu tagada, seetõttu on gaasijäätmete vool ebaühtlane. Lisaks on pallaadiumkatalüsaatorid ja gaasipesurid majanduslikult kallid ning suurendavad kasvuhoone sisalduse osas tarbitavat osa.
Polüetüleenhülssidest jaotusvõrgud
Gaasijaotussüsteemina kasvuhoones kasutatakse polüetüleentorude transpordiliini. Gaasi proovivõtukohtades iga voodi kohal kinnitatakse sellele ühtlaselt paigutatud avadega painduvad polüetüleenist hülsid läbimõõduga 50 mm. Varrukad on võrdsed voodite pikkusega ja venitatakse piki neid või riiulite alla. Torude kallutamisega eemaldatakse süsteemi sees olev kondensatsioon.
CO2 on õhust palju raskem, seetõttu on väga oluline, et gaasi õhutataks altpoolt. Õhuringlus horisontaalsete ventilaatorite või jugaventilatsioonisüsteemi abil tagab ühtlase jaotuse kasvuhoone kasvuhoone suurtes kogustes õhu liikumisega, kui ülemised ventilatsiooniavad on suletud või väljatõmbeventilaatorid ei tööta.
Varustussüsteemi ja gaasi tarnimise võimalused väikestes talu või kodu kasvuhoonetes
Era- ja väikefarmide jaoks on gaasi tarnimiseks lihtsamad ja odavamad meetodid, võttes arvesse kasvuhoonete pindala, kasvatatavate põllukultuuride tüüpi ja arvu.
Kas sa tead Gaasipõlemisproduktide kasutamine kasvuhoonete õhus sisalduva CO2 taseme tõstmiseks tehti juba 1936. aastal ettepaneku energeetikainstituudi ja Timirjazevi akadeemia spetsialistide edukate katsete abil köögiviljakultuuridega.
Gaasigeneraator
Väikeste ruumide gaasigeneraatori aluseks on atmosfääriõhust vajaliku süsinikdioksiidi saamine. Sellise seadme tootlikkus on 0,5 kg / h. Seade on varustatud filtritega, mis võimaldavad saada puhastatud gaasi, ja dosaatorid tagavad vajalike mahtude voolu. Kasvuhoone mikroklimaatilised näitajad ei muutu.
Gaasiballoonid
Balloonide gaasi kasutatakse väikestes piirkondades süstimisega 8–10 kg / h iga 100 m² kohta. Silinder peab olema varustatud rõhuregulaatori (rõhu alandaja) ja automaatse ventiiliga, et sulgeda gaasivarustus (solenoid) - need seadmed kaitsevad gaasivarustust.
1 ballooni maht on 25 kg gaasi. Märkimisväärsete kulude korral on ratsionaalsem kasutada vedelgaasi jaoks erineva mahutavusega isotermilisi paake, mida saab vajadusel täiendada.
Andur ja gaasiregulaator
Gaasivarustust tuleb jälgida ja reguleerida optimaalse tasakaalu ja heade kasvutingimuste tagamiseks, kuluka üledoseerimise vältimiseks ja põllukultuuride eest hoolitsevate ning saaki koristavate inimeste ohutuse tagamiseks.
Kasvuhoonegaasi CO2 taseme jälgimiseks ja mõõtmiseks kasutatakse andureid tavaliselt seadeväärtusega, näiteks 800 ppm. Kui andur tuvastab madala taseme, aktiveerib see doseerimissüsteemi. Kui nõutav CO2 tase on saavutatud, lülitab kontrollsüsteem CO2 varustuse välja.
Andurid ja regulaatorid võivad lubatava kontsentratsiooni taseme ületamisel anda häiret ning hõlmata avariilise ventilatsioonisüsteemi. Nüüd on turul populaarsed infrapuna-CO2 andurid, mis on loodud topelt-infrapunakiire põhimõttel.
PVC voolikud ja torud CO2 varustamiseks
Ruumi gaasivarustuse küsimus pole keeruline ja igaüks otsustab selle iseseisvalt. Tavaliselt koosneb jaotussüsteem gaasitorustikust, mis koosneb torudest (PVC või polüpropüleen), väikestest perforeeritud plasthülssidest (50 mm) ja ühendatud anduritest ning kliimakontrollist.
Gaas siseneb õlgade avade kaudu otse taimedesse. Trossi varrukad saab riputada igal tasemel - juurestiku väetamiseks mõeldud peenardele, lehtedele ja kasvupunktidele söötmiseks mõeldud riiulitele ja trellidele.
See võimaldab gaasi täpselt ja ökonoomselt mõõta päeva jooksul peaaegu 100% kontsentratsiooniga soovitud kasvupinnale. Söötmiskiirusi reguleeritakse sõltuvalt klimaatilistest näitajatest ning fotosünteesi päevasest ja hooajalisest dünaamikast.
Bioloogilised allikad
Vaadake
Kui talus on loomi, siis korraldades kasvuhoone kasvuhoone kaudu aitast seina ja varustades mõlemad ruumid varustus- ja väljatõmbeventilatsiooniga, on võimalik korraldada loomade hingamisest süsinikdioksiidi varustamist, mis omakorda saab taimedest hapnikku.
Lisaks tuleb empiiriliselt kindlaks määrata nii gaaside tasakaal ja mahud kui ka regulatsioon. Sama süsinikdioksiidi kohaletoimetamise viisi saab pakkuda õlletehastest ja piiritusetehastest.
Sõnnikukurkide süsinikdioksiid
Sõnnik ja muud orgaanilised ained ei anna taimedele mitte ainult toitaineid, vaid eraldavad kääritamise ajal ka süsinikdioksiidi, mille kogus võib parandada köögiviljakultuuride kasvu. See loob soodsad tingimused nii juurestiku kui ka taimede õhust osade varustamiseks õhuga.
Sõnnikut tuleks lahjendada veega suhtega 1: 3.
Hea näide on lugu, mis juhtus XIX ja XX sajandi vahetusel Timirjazevi akadeemias, kus nad mitu aastat proovisid kasvuhoonetes kurke kasvatada, kuid vaatamata teaduslikule lähenemisele need ei õnnestunud. Siis otsustasid teadlased pöörduda Klina aednike poole, kes kasvatavad kasvuhoones kadestusväärset kurgivilja.
Nad kutsusid Klinist aedniku ja pakkusid, et kasvatavad endale akadeemia kasvuhoones kurke, kuid lasid tal tulevikus oma tehnoloogiat kasutada. Trikk oli selles, et ruumi sisemusse paigaldati lahjendatud sõnnikuga mahutid ja kääritamise käigus eralduv süsinikdioksiid väetas kurgitaimi.
Eksperimentaalselt leiti, et päevasel ajal pideva süsinikdioksiidiga väetisega saavutatakse kurkide massi maksimaalne tõus (54%).
Alkoholi kääritamine
Alkoholiline kääritamine, samuti mikrobioloogiline lagunemine on süsinikdioksiidi tekitamise meetod. Kääritatud virdega purkide paigutamisel taimede vahele on võimalik õhku küllastada süsinikdioksiidiga. Käärimiseks kasutage vett, suhkrut ja pärmi või porgandit ning ebasobivaid puuvilju ja marju ning teravilja (nisu, rukis).
Teine võimalus on nõgeskäärimine.
Selleks täitke konteiner kolmandiku rohuga (värske või kuivatatud) ja täitke see veega. Käärimine kestab kaks nädalat. Segu segatakse iga päev, et vabastada CO2. Ebameeldiva lõhna kõrvaldamiseks võite segule lisada palderjanit (1-2 haru) või piserdada tolmu peale.
Kääritatud segu kasutatakse vedela söödana. Vooluhulga reguleerimiseks kasutatakse spetsiaalseid korke (CO2Pro), mis on tavaliste plastpudelite külge kergelt kruvida.
Tähtis! Kääritamise lõhnad võivad väheneda, kui paned viinamarjavirdega vesinukku lukud, nagu seda tehakse kodus veini tootmisel.
Süsihappegaasi allikana joogivee joomine
Tavaline vahuveepudel on taskukohane, ehkki ebaefektiivne süsinikdioksiidi allikas. Sõltuvalt gaasi sisalduse astmest lahustatakse 1 liitris gaseeritud vees umbes 6–8 g süsinikdioksiidi.
Meetod ei võimalda teil täpselt kindlaks määrata gaasi kontsentratsiooni ja arvutada optimaalset annust, seetõttu võib seda pidada hädaabimeetmeks CO2 taseme suurendamiseks ruumi väikestes kogustes. Veel üks võimalus vahuvee kasutamiseks väetisena on küllastunud veesilindrite süsinikdioksiidi küllastamine.
Looduslikud süsinikdioksiidi allikad: õhk ja muld
Kui kasvuhoone ei ole varustatud CO2 varustussüsteemiga, on atmosfääriõhk loomulikuks CO2 allikaks taimedele, kellel on ruumi regulaarne ventilatsioon ja avatud transoms. Kuid see annab vaid kolmandiku päevasest vajadusest.
Vaadake
Veel üks vähese tehnoloogiaga meetod CO2 lisamiseks on taimse materjali ja orgaaniliste ainete kompostimine kasvuhoones, mis ei põhjusta mitte ainult pinnase rikastamist makro- ja mikroelementidega, vaid ka süsinikdioksiidi lisamist (kuni 20 kg / h 1 ha-st).
Kompostimisprotsessis toodetakse süsinikdioksiidi, kuid eraldub ka kahjulikke gaase ning luuakse tingimused patogeenide ja putukate paljunemiseks. Sel viisil tekkiva CO2 kontsentratsiooni on raske kontrollida ja meetod on ebausaldusväärne.
Kasvuhoonete süsinikdioksiidi süsteem ja generaator ise - tee ise: õigustatud või mitte
Gaasigeneraatori tootmise teostatavust tuleks sõltumatult hinnata selle rahaliste ja materiaalsete võimaluste ning tööjõukulude põhjal.
Lisaks suure soojusvabastusega katla kujul oleva gaasigeneraatori paigaldamisele vajate süsteemi kasvuhoone (gaasi torustiku) ruumidesse gaasi tarnimiseks, mõõtmis- ja juhtimisseadmeid. Seega on võimalik süsteemi iseseisvalt teha, kuid selle ratsionaalsuse hindamine väikeste kasvuhoonealade jaoks on võimalik ainult matemaatiliste arvutuste abil.
Süsinikdioksiidi alternatiivsete allikate ja nende suletud pinnase tingimustes kasutamise uurimine on palju lihtsam ja odavam. Näiteks maksab veeldatud gaasisüsteem umbes 2 miljonit rubla ja kui kasutate silindritest pärit gaasi, väheneb kulu 10 korda.
Tähtis! Suur süsinikdioksiidi kontsentratsioon on elusorganismidele mürgine, nii et selle taseme tõstmine mõne tunni jooksul 10 000 ppm-ni (1%) ja kõrgem kõrvaldab kasvuhoones kahjurid (valgehernes, ämblik-lest).
Esitamise põhireeglid
Kasvuhoonegaasi CO2 õhu küllastumise annused ja ajavahemikud sõltuvad aastaajast ja kellaajast, ruumi tihenemise määrast, valgustuse intensiivsusest ja kasvatatavate põllukultuuride tüübist.
Valgustus
Fotosünteesi tulemusel saavad taimed kasvu ja arengu jaoks süsivesikuid, töödeldes valgusenergia abil süsihappegaasi ja vett. Need 3 komponenti on olulised lehepinnal avaneva stomata mehhanismi jaoks ning taimede ja keskkonna vahelise gaasivahetuse alustamiseks. Intensiivse valguse korral tarbivad taimed aktiivsemalt süsinikdioksiidi ja fotosünteesi kiirus suureneb.
CO2 kontsentratsiooni ruumis tuleb hoida 600–800 ppm. Intensiivse valgustuse korral tõuseb temperatuur kasvuhoones ja ventilatsiooniks peate avama piirdepinnad, nii et kontsentratsioon tõuseb 1000-1500 ppm-ni.
CO2 tarbimine päikesevalguses on suletud akendega päevavalgustundides umbes 250 kg / ha. Avatud akende ja tuulise ilmaga - 500–1000 kg / ha. Talvel vähendatakse gaasväetise taset 600 ppm-ni, kuna kunstlik valgus aitab fotosünteesi kiirendada.
Sööda aeg
CO2 lisamine on kõige tõhusam taime aktiivse kasvu perioodil eredal perioodil. CO2 tootmine peaks algama hommikul kaks tundi pärast valgustuse algust ja kuni soovitud kontsentratsiooni tase on saavutatud (1 tund). Seejärel tuleks generaator välja lülitada. Süsinikdioksiidi tase naaseb keskkonda enne pimedat.
Tähtis! CO2 suurenemine toimub ainult hermeetiliselt suletud kasvuhoones, kuna välisõhu infiltratsioon lahjendab ruumis süsinikdioksiidi kontsentratsiooni.
Teine toidulisand tuleks läbi viia 2 tundi enne päevavalguse lõppu ja taimed lähevad magama - saadud süsinikdioksiid imendub ja töödeldakse öösel tõhusalt.
Süsinikdioksiidi tarbimise määramine iga põllukultuuri kohta eraldi
Selliseid põllukultuure nagu baklažaan, kurgid, tomatid, paprika, salat ja teised kasvatatakse nüüd regulaarselt tänapäevastes kasvuhoonetes, kus kontrollitakse valgust, vett, temperatuuri, toitainete sisaldust ja reguleeritakse süsinikdioksiidi taset, et luua tingimused, mis optimaalselt soodustavad kasvu.
Kontsentratsiooni suurendamine 400–1000 ppm võib stimuleerida taimede fotosünteesi kiirust ja viia lillede ja köögiviljade saagikuse suurenemiseni 21–61%. Lisaks annab süsinikdioksiidiga väetamine varasema saagi (7–12 päeva võrra) ja parandab taimede võimet haigustele ja kahjuritele vastu seista.
Sisetingimustes kasutamiseks on soovitatavad järgmised CO2 sisaldused õhus (1000 ppm = 0,1%):
- kurgid, tomatid - 0,2–0,3%;
- kõrvits, oad - 0,3%;
- redis, salat - 0,2-0,25%;
- kapsas, porgandid - 0,2-0,3%.
Erinevatel taimedel on erinevad CO2 nõuded ja seda tuleb samuti arvestada.
Uuringutulemuste kohaselt ilmnesid köögiviljakultuuridel süsinikdioksiidiga väetamisel sellised omadused:
Kurgid | saagikuse ja puuviljade kvaliteedi tõus 25–30% 1500–2000 ppm juures |
Tomatid | saagis 30% suurem, valmides 2 nädalat varem kiirusel 1000 ppm |
Baklažaan | Saagikus on 35% suurem, kaks nädalat varem valmib 1000–1500 ppm |
Kapsas | 40% rohkem saaki 800–1000 ppm |
Maasikad | saak 40% suurem, valmides 2 nädalat varem, marjad on magusamad 1000–1500 ppm juures |
Salat | saagis 30–40% suurem, varajane valmimine 1000–1500 ppm |
Spargel | Saagikus suurenes 30%, kaks nädalat varem küpsedes 800–1200 ppm juures |
Melon | 70% suurem saak, paranenud puuviljade kvaliteet 800–1000 ppm juures |
Lillekultuurid (dieffenbachia, roosid ja krüsanteemid) õitsesid varakult 1000 ppm juures ja tõstsid selle kvaliteeti 20%. Teravilja puhul suurendab CO2 suurendamine 600 ppm-ni riisi, nisu, sojaubade saagist 13% ja maisi saagist 20%.
Seente kasvatamisel tuleb arvestada sellega, et süsinikdioksiid pärsib seeneniidistiku arengut, seetõttu tuleb selle kontsentratsiooni vähendamiseks ruumi ventileerida.
Tähtis! Ülemäärane CO2 tase (5000 ppm) võib inimestel põhjustada pearinglust või koordinatsiooni puudumist. Taimedes on hingamisteede metabolismi protsessid häiritud, kasv ja areng aeglustuvad, ilmub lehtede ja pungade nekroos (need ei avane täielikult).
Hinnates fotosünteesi olulisust taimefüsioloogias ja tutvunud süsinikdioksiidi tekitamise meetoditega, saate õigesti ja õigeaegselt varustada kasvuhoonekultuuride süsinikdioksiidiga ning saada kõrge ja kvaliteetse põllukultuuri.