Подача СО2 в теплицю

У зв’язку зі зростаючим попитом на продукти харчування та овочі місцевого виробництва індустрія тепличного господарства швидко розширюється. Контрольована середовище в приміщенні може забезпечити рослинам найкращі умови для вирощування, а концентрація CO2 робить позитивний вплив на фотосинтез. Про застосування генераторів вуглекислого газу для теплиць і піде мова в нашому матеріалі.

Генератор вуглекислого газу для організації фотосинтезу рослин в теплицях

У закритих герметично теплицях рослини забезпечені достатнім освітленням, запасами води і поживних елементів, але темпи їх розвитку обмежені рівнем CO2 в повітрі приміщення.

Вуглекислота необхідна рослинам в хімічних реакціях (фотосинтезі) для біосинтезу вуглеводів як основи поживних і скелетних компонентів клітин і тканин рослин з метою забезпечення зростання і розвитку. Газообмін при диханні рослин відбувається через невеликі регульовані отвори, звані устьицами.

Устьіце знаходиться або на верхньому, або на нижньому шарі епідермісу листка рослини.

У земній атмосфері рівень діоксиду вуглецю – 250 ÷ 450 ppm, а потреба різних видів рослин становить 700-800 ppm. У нових тепличних комплексах з хорошою герметизацією рівень CO2 усередині приміщення в 4 рази менше, ніж в зовнішньому повітрі, а це негативно позначається на зростанні і розвитку культур.

Причому зі збільшенням тривалості і потужності штучного освітлення приміщення потреба рослин в CO2 зростає в 2-3 рази. За допомогою насичення повітря теплиці вуглекислотою зростання культур і їх врожайність підвищуються на 20-40%.

Чи знаєте ви? Руїни теплиць, що датуються ще 79 роком н. е., були знайдені при розкопках Помпеї. Сучасні теплиці виникли в XIII столітті в Італії.

Схема підведення CO2 в промислових теплицях

Система підведення вуглекислого газу в комерційних теплицях включає в себе газогенератор, вентилятор, пристрій дозування, газоаналізатор і транспортні магістралі. Управління здійснюється за допомогою комп’ютера.

Способи отримання CO2:

• технічний СО2 з балонів;
• спалювання метану;
• відпрацьований газ опалювальних установок;
• відпрацьований газ міні ТЕЦ.

Відходить газ котельнях

Найбільш поширеним методом збагачення CO2 тепличного приміщення є спалювання викопного палива. Використовувані димові гази не повинні містити небезпечного кількості шкідливих компонентів, тому найчастіше паливом для газогенераторів в теплицях є метан. При спалюванні 1 м³ метану утворюється приблизно 1, 8 кг CO2.

Важливо! Вимірювальні пристрої – газоаналізатори, які постійно контролюють склад відпрацьованих газів, дозволяють максимально убезпечити приміщення.

При використанні димових відходів спалювання гарячі гази уловлюються і очищаються. Після очищення відпрацьованого газу методом каталітичного знешкодження за допомогою каталізаторів або скрубберов газо-повітряна суміш охолоджується в теплообміннику до 50 ° С і підводиться по газомагістралі в теплицю у вигляді добрива.

Однак такий метод підведення газу для добрива рослин може призвести до забруднення повітря теплиці шкідливими домішками продуктів згоряння, адже газоочисні пристрої очищають газові відходи тільки на 50-75%. Отже, концентрація шкідливих речовин в закритому приміщенні теплиці може перевищити гранично допустимі норми для рослин і людини.

Безперервний режим горіння пальників в опалювальних котелень забезпечити не вдається через мінливої ​​температури навколишнього повітря, тому і надходження відходів газу нерівномірно. До того ж паладієві каталізатори і скрубери економічно затратні і підвищують витратну частину за змістом теплиці.

Пропонуємо Вам ознайомитися докладніше з особливостями обігріву теплиць газом.

Розподільні мережі з поліетиленових рукавів

Як розподільчої системи газу всередині теплиці використовується транспортна магістраль з поліетиленових труб. У точках відбору газу над кожною грядкою до неї приєднуються гнучкі поліетиленові рукава діаметром 50 мм з рівномірно розташованими отворами. Рукава рівні довжині грядок і протягнуті уздовж них або під стелажами. Утворення конденсату всередині системи усувають нахилом труб.

CO2 значно важчий за повітря, тому дуже важливо, щоб газ відводився знизу. Циркуляція повітря за допомогою горизонтальних вентиляторів або системи струминного вентиляції забезпечує рівномірний розподіл, переміщаючи великі обсяги повітря в теплиці, коли верхні вентиляційні отвори закриті або витяжні вентилятори не працюють.

Система підведення і варіанти подачі газу в невеликих фермерських або домашніх теплицях

Для приватних і малих фермерських господарств існують простіші і менш витратні методи подачі газу з урахуванням площі парників, виду і кількості вирощуваних культур. Чи знаєте ви? Застосування продуктів згоряння газу для підвищення рівня CO2 в повітрі теплиць було запропоновано ще в 1936 році на підставі успішних дослідів з овочевими культурами фахівцями Енергетичного інституту і Тимирязевской Академії.

газогенератор

Генератор газу для невеликих приміщень заснований на отриманні необхідної вуглекислоти з атмосферного повітря. Продуктивність такого пристрою – 0, 5 кг / год. Пристрій забезпечений фільтрами, що дозволяє отримувати очищений газ, а дозатори забезпечують надходження необхідних обсягів. Мікрокліматичні показники теплиці при цьому не змінюються.

газові балони

Газ з балонів використовують для малих площ при нагнітанні 8-10 кг / год на кожні 100 м². Балон повинен бути оснащений регулятором тиску (редуктором) і автоматичним клапаном для відключення подачі газу (соленоидом) – ці пристосування убезпечать подачу газу.

Ємність 1 балона – 25 кг газу. При істотних витратах раціональніше застосовувати ізотермічні резервуари різної ємності для зрідженого газу, які можна поповнювати при необхідності.

Датчик і регулятор газу

Подачу газу потрібно контролювати і регулювати, щоб забезпечити оптимальний баланс і хороші умови вирощування, уникнути дорогої передозування і забезпечити безпеку людей, які доглядають за культурами і збирають урожай.

Для контролю та вимірювання рівня CO2 в теплиці зазвичай використовуються датчики з установкою заданого значення, наприклад, 800 ppm. Коли датчик виявляє знижений рівень, він активує систему дозування. Коли необхідний рівень CO2 досягнуто, система управління відключить подачу CO2.

Датчики і регулятори можуть забезпечити спрацьовування сигналізації при перевищенні допустимого рівня концентрації і включати аварійну систему провітрювання. Зараз на ринку популярні ІК-датчики CO2, розроблені за принципом подвійного ІК-променя.

Рукава і труби ПВХ для подачі CO2

Питання подачі газу в приміщення складності не представляє, і кожен вирішує його самостійно. Зазвичай система розподілу складається з магістрального газопроводу з труб (ПВХ або поліпропіленових), пластикових перфорованих рукавів малого діаметра (50 мм) і підключених датчиків і контролера кліматичних показників.

Безпосередньо до рослин газ надходить через отвори в рукавах. Рукава за мотузку можна підвісити на будь-якому рівні – на грядках для добрива кореневої системи, на стелажах і шпалерах для подачі до листя і точок росту.

Це дає можливість точно і економічно дозувати газ практично 100% концентрації протягом дня в потрібну область вирощування. Норми подачі регулюються в залежності від кліматичних показників і добової, і сезонної динаміки фотосинтезу.

біологічні джерела

Як вибрати кращу теплицю Нешкідливим і доступним вибором подачі газу можуть стати біологічні джерела вуглекислоти.

Якщо в господарстві є тварини, то, розташувавши теплицю через стінку від хліва і обладнавши приточно-витяжною вентиляцією обидва приміщення, можна організувати забезпечення рослин вуглекислим газом від дихання тварин, які, в свою чергу, отримають кисень від рослин.

При цьому баланс і обсяги газів, а також регулювання доведеться визначати дослідним шляхом. Такий же спосіб доставки CO2 можна забезпечити від пивоварних і винокурних підприємств.

Вуглекислий газ для огірків з гною

Гній та інші органічні речовини не тільки забезпечують рослини поживними елементами, а й виділяють при ферментації вуглекислий газ, кількість якого здатне поліпшити зростання овочевих культур. Це створює сприятливі умови повітряного харчування як кореневої системи, так і надземної частини рослин.

Гній слід розводити водою в пропорції 1: 3.

Наочним прикладом служить історія, що сталася на рубежі ХIХ-ХХ століть в Тимирязевской академії, де протягом декількох років намагалися виростити в теплицях огірки, але, незважаючи на науковий підхід, успіху не добилися. Тоді вчені вирішили звернутися до клінським городникам, які вирощують завидні врожаї огірків у своїх теплицях.

Запросили городника з Клину і запропонували виростити огірки для себе в теплиці академії, але дозволити використовувати його технологію в подальшому. Хитрість полягала в тому, що всередині приміщення встановлювалися ємності з розведеним гноєм, а що виділяється вуглекислий газ при бродінні удобрял огіркові рослини.

Експериментально було встановлено, що при безперервному добриві вуглекислотою протягом денних годин досягається максимальна (54%) величина приросту ваги огірків. Пропонуємо Вам ознайомитися: спеціалізоване обладнання для теплиць.

спиртове бродіння

Спиртове бродіння, як і мікробіологічне розкладання, є способом отримання вуглекислоти. Розмістивши серед рослин бідони з заграв суслом, можна забезпечити насичення повітря вуглекислотою. Для бродіння використовують воду, цукор і дріжджі або падалицю і непридатні до вживання фрукти і ягоди, зерно (пшениця, жито).

Ще один спосіб – застосувати бродіння кропиви.

Для цього ємність на третину наповнюють травою (свіжої або сушеної) і заливають водою. Бродіння триває два тижні. Суміш щодня перемішують для виходу CO2. Щоб усунути неприємний запах, в суміш можна додати валеріану (1-2 гілки) або присипати зверху пилом.

Перебродила суміш використовують як рідкої підгодовування. Для регулювання подачі використовують спеціальні кришки (CО2Pro), які легко прикручуються на стандартні пластикові пляшки.

Важливо! Запахи бродіння можна зменшити, якщо поставити ємності з суслом на водяний затвор, як це роблять при виробництві вина в домашніх умовах.

Питна газована вода як джерело вуглекислоти

Звичайна пляшка газованої води – доступний, хоча і малоефективний джерело вуглекислоти. В 1 л газованої води розчинено приблизно 6-8 г вуглекислого газу в залежності від ступеня газованності.

Метод не дозволяє точно визначити концентрацію газу і розрахувати оптимальне дозування, тому його можна розглядати як екстрений захід підвищення рівня CO2 в малих обсягах приміщення. Ще один спосіб використання газованої води в якості добрива – насичення вуглекислотою з балонів води для поливів.

Природні джерела вуглекислого газу: повітря і грунт

Якщо теплиця не обладнана системою подачі CO2, то атмосферне повітря є природним джерелом CO2 для рослин при регулярному провітрюванні приміщення і відкритих фрамугах. Але це забезпечує тільки третю частину від добової потреби.

Як зробити кватирку для теплиці з полікарбонату своїми руками Нічне дихання рослин і грунтові процеси розкладання, дихання коренів рослин, бактерій, грибків і ґрунтових мікроорганізмів теж поповнюють теплицю вуглекислотою.

Інший низько технологічний метод додавання CO2 – компостування рослинного матеріалу і органіки в теплиці, що призводить не тільки до збагачення грунту макро- і мікроелементами, а й поповненню CO2 (до 20 кг / год з 1 га).

Процес компостування виробляє вуглекислоту, але при цьому виділяються і шкідливі гази, а також створюються умови розмноження хвороботворних мікроорганізмів і комах. Концентрацію CO2, що генерується цим способом, важко контролювати, і метод ненадійний.

Система подачі вуглекислого газу і генератор для теплиць своїми руками: виправдано чи ні

Доцільність виготовлення газового генератора самостійно слід оцінити виходячи зі своїх фінансових і матеріальних можливостей і трудовитрат.

Крім установки газогенератора у вигляді котла з великим виділенням тепла, знадобиться система доставки газу в приміщення теплиці (газопровід), вимірювальна і контрольна апаратура. Таким чином, виготовлення системи самостійно можливо, але оцінити її раціональність для малих площ парників можна лише за допомогою математичних розрахунків.

Набагато простіше і дешевше вивчити альтернативні джерела вуглекислоти і способи їх застосування в умовах закритого грунту. Наприклад, система на зрідженому газі коштує близько 2 млн руб., А якщо використовувати газ з балонів, то вартість зменшується в 10 разів.

Важливо! Висока концентрація вуглекислого газу токсична для живих організмів, тому підвищення рівня до 10000 ppm (1%) і вище протягом декількох годин усуне шкідників (білокрилка, павутинний кліщ) в теплиці.

Основні правила подачі

Дозування і тимчасові періоди насичення повітря теплиці CO2 залежать від сезону і часу доби, ступеня герметизації приміщення, інтенсивності освітленості і виду вирощуваних культур.

освітлення

В результаті фотосинтезу рослини отримують вуглеводи для зростання і розвитку, переробляючи вуглекислий газ і воду за допомогою енергії світла. Ці 3 компонента важливі для механізму відкриття продихів на поверхні листа і почала газообміну рослин із зовнішнім середовищем. При інтенсивному освітленні рослини активніше споживають CO2, і швидкість фотосинтезу зростає.

Концентрацію CO2 в приміщенні необхідно підтримувати на рівні 600-800 ppm. При інтенсивному освітленні температура в теплиці підвищується, і доводиться відкривати фрамуги для провітрювання, тому концентрацію збільшують до 1000-1500 ppm.

Витрата CO2 при сонячному освітленні становить близько 250 кг / га за світловий день при закритих кватирках. При відкритих кватирках та вітряну погоду – 500-1000 кг / га. Взимку норми добрива газом знижують до 600 ppm, так як штучне світло сприяє прискоренню фотосинтезу.

час подачі

Добавка CO2 найбільш ефективна в період активного росту рослини протягом світлого періоду. Генерацію CO2 слід починати вранці через дві години після початку освітлення і до досягнення бажаного рівня концентрації (1 година). Потім генератор повинен бути вимкнений. Рівень CO2 повернеться до рівня навколишнього середовища до настання темряви.

Важливо! Підвищення рівня CO2 відбувається тільки в герметично закритій теплиці, оскільки інфільтрація зовнішньої атмосфери буде розбавляти концентрацію вуглекислого газу в приміщенні.

Другу добавку слід проводити за 2 години до закінчення світлового дня і переходу рослин у стан сну – отриманий вуглекислий газ буде ефективно засвоюватися і перероблятимуть вночі.

Визначення обсягу споживання вуглекислоти для кожної культури окремо

Такі культури, як баклажани, огірки, помідори, стручковий перець, салат та інші, тепер регулярно вирощують в сучасних теплицях, де контролюються світло, вода, температура, поживні речовини і регулюються рівні вуглекислоти для створення умов, оптимально сприяють зростанню.

Збільшення концентрації з 400 до 1000 ppm може стимулювати швидкість фотосинтезу рослин і призводить до збільшення врожайності на 21-61% для квітів і овочів. Крім того, підгодівля вуглекислим газом дає більш ранні врожаї (на 7-12 днів) і покращує здатність рослин протистояти хворобам і шкідників.

Для закритого грунту рекомендують такі рівні CO2 в повітрі (1000 ppm = 0, 1%):

• огірки, томати – 0, 2-0, 3%;
• гарбуз, боби – 0, 3%;
• редис, салат – 0, 2-0, 25%;
• капуста, морква – 0, 2-0, 3%.

У різних рослин вимоги до змісту CO2 різні, і це теж потрібно враховувати.

Радимо дізнатися, що можна вирощувати в одній теплиці.

За результатами досліджень овочеві культури показали такі характеристики при добриві вуглекислим газом:

Квіткові культури (диффенбахія, троянди і хризантеми) показали при 1000 ppm раннє цвітіння і підвищення його якості на 20%. Для зернових підвищення рівня CO2 до 600 ppm збільшує врожайність рису, пшениці, сої на 13%, кукурудзи на 20%.

При вирощуванні грибів слід враховувати, що вуглекислий газ пригнічує розвиток грибниці, тому приміщення потрібно провітрювати для зниження його концентрації.

Важливо! Надмірний рівень CO2 (5000 ppm) може викликати запаморочення або відсутність координації у людей. У растений нарушаются процессы дыхательного обмена, замедляется рост и развитие, появляется некроз листьев и бутонов (не раскрываются полностью).

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.

Генератор со2 для теплиць і інші способи організації фотосинтезу ваших рослин

Будь-фермер і садівник зацікавлений в гарний урожай. при будівництві теплиць, особливо капітальних, звертається увага на її теплоізоляцію.

Чим герметічней парник, тим менше проникає в неї повітря і, відповідно, вуглекислий газ. А він необхідний для нормального росту і плодоношення культур, що вирощуються не в відкритому грунті.

Для чого потрібен вуглекислий газ

Крім мінеральних і органічних добрив, поливу та температурного режиму рослинам необхідний вуглекислий газ. Деякі садівники називають його добривом. він бере участь у фотосинтезі – «Обміні речовин» в організмі рослини. Саме тому дуже важливо, щоб була організована система подачі вуглекислого газу в теплиці.

Зміст СО2 в теплицях важливо для нормального росту рослин. Від достатнього його кількості залежить врожайність садових культур.

Газ в парнику стимулює раннє і більш активне цвітіння, збільшує плодоношення. Він важливіший, ніж мінеральні добрива.

СО2 бере участь в синтезі сухої речовини рослин на 94%, і лише 6% утворюється за допомогою мінеральних добрив. Крім того, він підвищує стійкість рослин до хвороб і шкідників.

фото

На фото нижче ви можете бачити варіанти подачі вуглекислого газу для теплиці:

Варіанти подачі газу

При звичайному вуличному вирощуванні або в плівкових парниках рослини отримують вуглекислий газ з атмосфери. В капітальних і промислових парниках для насичення їм повітря використовують різні методи і пристосування.

Технічні засоби в промислових теплицях

У великих фермерських господарствах часто використовують відходить газ котелень (Дим). Перед тим, як подавати газ в теплиці, його необхідно очистити і остудити, тільки після цього він подається до грядок по газопровідної системи. Устаткування для його відбору включає конденсор з вбудованим вентилятором, дозатор і газопровідні розподільні мережі.

розподільні мережі – Це поліетиленові рукава з перфорацією, простягнуті вздовж грядок. Така система повинна мати апаратуру, яка контролює склад газу на предмет вмісту домішок, які можуть загрожувати здоров`ю людей, що працюють в теплицях.

Загальна вартість такого обладнання досить висока, питання в тому, чи окупляться витрати на неї.

Більш простим рішенням буде використання твердої вуглекислоти – сухого льоду, який можна розкласти в теплицях.

Невеликі фермерські або домашні теплиці

Для забезпечення газом невеликих теплиць використовують газогенератори, виділяють вуглекислий газ з повітря і закачує його всередину парника. Він виробляє до 0,5 кг газу на годину. Його достоїнства:

• не залежить від зовнішніх джерел;
• генерує абсолютно чисту вуглекислоту в потрібних обсягах;
• має сенсорний дозатор;
• простий і недорогий в обслуговуванні (заміна фільтрів – 1 раз в півроку);
• не впливає на температуру і вологість в теплиці.

газові балони

Використання зрідженого газу в балонах також можливо. Але цей спосіб потребуватиме додаткового обладнання для підігріву і регулювання подачі газу, тобто зниження тиску. Тільки через такі пристрої можливо безпечне для рослин надходження газу в теплицю.

біологічні засоби

Якщо господарство включає тваринницьку ферму, можна налагодити повітрообмін приміщення теплиці і тваринницького приміщення. Тварини видихають вуглекислий газ, який так необхідний рослинам. Теплицю можна побудувати так, щоб два приміщення мали спільну стіну.

У ній робиться два отвори – нагорі і внизу. На них встановлюються малопотужні (щоб уникнути протягу) вентилятори. У результаті тварини отримують кисень від рослин, а ті вуглекислий газ.

Недолік цього способу в тому, що досягти необхідного балансу можна тільки досвідченим шляхом: куди прилаштувати теплицю до свинарнику або крільчатнику? І як регулювати надходить кількість газу від різних тварин.

У теплиці на присадибній ділянці використовують гній, який, розкладаючись, виділяє вуглекислий газ в кількості, достатній для його мешканців – огірків, томатів і інших культур.

Якщо поставити в парнику бочку з водою і покласти в неї десяток великих стебел кропиви, можна отримати ще один природне джерело вуглекислого газу. Воду потрібно періодично доливати. Цей спосіб має один недолік – досить неприємний запах розкладається кропиви.

Ще одне джерело вуглекислого газу – спиртове бродіння. Деякі садівники ставлять між рослинами ємності з брагою – вода, дріжджі і цукор. Але цей спосіб витратний і ненадійний, тому що термін бродіння невеликий і готувати нові каністри з брагою дорого.

природні джерела

Головним природним джерелом вуглекислого газу для рослин є повітря. Відкривання кватирок – це найпростіший спосіб подачі в неї вуглекислого газу. Нічне дихання рослин і виділення вуглекислого газу ґрунтом також наповнює парник газом.

Рослини отримують вуглекислоту і з грунту, яка утворюється в результаті розкладання містяться в ній органічних речовин, дихання коренів і мікроорганізмів. Але це всього лише чверть від їх добової потреби.

Багатьох цікавить питання чи можна влаштувати вуглекислий газ в теплиці своїми руками? Спробуємо відповісти на це питання.

Генератор вуглекислого газу для теплиць своїми руками – виправдано чи ні?

Виготовлення газогенератора своїми руками можливо, але не раціонально. Воно вимагає не тільки великих фінансових вкладень, але трудовитрат.

Крім того, генератор СО2 для теплиць вимагає наявності окремого приміщення, так як цей пристрій, що виділяє велику кількість тепла, по суті, піч.

Набагато простіше і дешевше використовувати наявні технічні, біологічні чи природні джерела вуглекислого газу.

Кілька правил подачі газу

1. засвоєння СО2 рослинами безпосередньо залежить від освітлення. При штучному освітленні газ засвоюється рослинами краще, ніж при літньому природному денному світлі. Це означає, що в зимовий період підживлення газом повинна бути менше, ніж влітку.
2. Час подачі газу рослинам не менш важливо, ніж його кількість. Першу підгодівлю протягом дня краще проводити вранці, приблизно через 2 години після настання світлового дня. В цей час рослини найкраще поглинають газ. Другу підгодівлю роблять ввечері, за 2 години до настання темряви.
3. У кожної культури свій обсяг споживання Вуглекислий газ. Тому обов`язково цікавтеся, скільки газу потрібно томатів, перцю або квітам. Надлишок газу може нашкодити рослинам.

Знання – сила, чим краще ми дізнаємося свої рослини, тим з більшою вдячністю вони віддають нам свої плоди. Успіхів і хороших врожаїв. Ну а систему подачі вуглекислого газу в теплиці вибирайте самі, в залежності від своїх можливостей і переваг.

Корисне відео

Як виділити вуглекислий газ для теплиці в домашніх умовах дивіться на відео нижче:

Генератор вуглекислого газу для теплиць своїми руками, схема підведення

У зв’язку із зростаючим попитом на продукти харчування та овочі місцевого виробництва індустрія тепличного господарства швидко розширюється. Контрольована середовище в приміщенні може забезпечити рослинам найкращі умови для вирощування, а концентрація CO2 позитивно впливає на фотосинтез. Про застосування генераторів вуглекислого газу для теплиць і піде мова в нашому матеріалі.

• Генератор вуглекислого газу для організації фотосинтезу рослин в теплицях
• Схема підведення CO2 в промислових теплицях
  • Відходить газ котелень
  • Розподільні мережі з поліетиленових рукавів
  • Газогенератор
  • Газові балони
  • Датчик і регулятор газу
  • Рукави і труби ПВХ для подачі CO2
  • Біологічні джерела
    • Вуглекислий газ для огірків з гною
    • Спиртове бродіння
    • Освітлення
    • Час подання
    • Визначення обсягу споживання вуглекислоти для кожної культури окремо
    1. Генератор вуглекислого газу для організації фотосинтезу рослин в теплицях
    2. Схема підведення CO2 в промислових теплицях
    3. Відходить газ котелень
    4. Розподільні мережі з поліетиленових рукавів
    5. Система підведення і варіанти подачі газу в невеликих фермерських або домашніх теплицях
    6. Газогенератор
    7. Газові балони
    8. Датчик і регулятор газу
    9. Рукави і труби ПВХ для подачі CO2
    10. Біологічні джерела
    11. Питна газована вода як джерело вуглекислоти
    12. Природні джерела вуглекислого газу: повітря, ґрунт
    13. Система подачі вуглекислого газу і генератор для теплиць своїми руками: виправдано чи ні
    14. Основні правила подачі
    15. Освітлення
    16. Час подання
    17. Визначення обсягу споживання вуглекислоти для кожної культури окремо

    Генератор вуглекислого газу для організації фотосинтезу рослин в теплицях

    В герметично закритих теплицях рослини забезпечені достатнім освітленням, запасами води та поживних елементів, але темпи їх розвитку обмежені рівнем CO2 в повітрі приміщення.

    Вуглекислота необхідна рослинам хімічних реакціях (фотосинтезі) для біосинтезу вуглеводів як основи поживних і скелетних компонентів клітин і тканин рослин з метою забезпечення зростання і розвитку. Газообмін при диханні рослин відбувається через невеликі регульовані отвори, звані продихи.

    Устьице знаходиться або на верхньому або на нижньому шарі епідермісу листка рослини.

    В земній атмосфері рівень діоксиду вуглецю — 250÷450 ppm, а потреба різних видів рослин становить 700-800 ppm. У нових тепличних комплексах з хорошою герметизацією рівень CO2 всередині приміщення в 4 рази менше, ніж у зовнішньому повітрі, а це негативно позначається на рості і розвитку культур.

    Причому зі збільшенням тривалості та потужності штучного освітлення приміщення потреба рослин у CO2 зростає в 2-3 рази. З допомогою насичення повітря теплиці вуглекислотою зростання культур і їх урожайність підвищується на 20-40%.

    Чи знаєте ви? Руїни теплиць, датуються ще 79 роком н. е., були знайдені при розкопках Помпеї. Сучасні теплиці виникли у ХІІІ столітті в Італії.

    Схема підведення CO2 в промислових теплицях

    Система підбиття вуглекислого газу в комерційних теплицях включає в себе газогенератор, вентилятор, пристрій дозування, газоаналізатор і транспортні магістралі. Управління здійснюється за допомогою комп’ютера.

    Способи отримання CO2:

    • технічний СО2 з балонів;
    • спалювання метану;
    • відпрацьований газ опалювальних установок;
    • відпрацьований газ міні ТЕЦ.

    Відходить газ котелень

    Найпоширенішим методом збагачення CO2 тепличного приміщення є спалювання викопного палива. Використовуються димові гази не повинні містити небезпечного кількості шкідливих компонентів, тому найчастіше паливом для газогенераторів у теплицях є метан. При спалюванні 1 м3 метану утворюється приблизно 1,8 кг CO2.

    Важливо! Вимірювальні пристрої — газоаналізатори, які постійно контролюють склад відпрацьованих газів, дозволяють максимально убезпечити приміщення.

    При використанні димових відходів спалювання гарячі гази уловлюються і очищаються. Після очищення відпрацьованого газу методом каталітичного знешкодження за допомогою каталізаторів або скруберів газо-повітряна суміш охолоджується в теплообміннику до 50°С і підводиться по газомагистрали у теплицю у вигляді добрива.

    Однак такий метод підведення газу для удобрення рослин може призвести до забруднення повітря теплиці шкідливими домішками продуктів згоряння, адже газоочистительные пристрою очищають газові відходи лише на 50-75%. Отже, концентрація шкідливих речовин у закритому приміщенні теплиці може перевищити гранично допустимі норми для рослин і людини.

    Безперервний режим горіння пальників в опалювальних котелень забезпечити не вдається з-за мінливої температури навколишнього повітря, тому і надходження відходів газу нерівномірно. До того ж паладієві каталізатори та скрубери економічно витратні і підвищують видаткову частину за змістом теплиці.

    Розподільні мережі з поліетиленових рукавів

    Як розподільної системи газу всередині теплиці використовується транспортна магістраль з поліетиленових труб. У точках відбору газу над кожною грядкою до неї приєднуються гнучкі поліетиленові рукави діаметром 50 мм з рівномірно розташованими отворами. Рукава дорівнюють довжині грядок і протягнені уздовж них або під стелажами. Утворення конденсату усередині системи усувають нахилом труб.

    CO2 значно важчий за повітря, тому дуже важливо, щоб газ відводився знизу. Циркуляція повітря з допомогою горизонтальних вентиляторів або системи струминного вентиляції забезпечує рівномірний розподіл, переміщаючи великі об’єми повітря в теплиці, коли верхні вентиляційні отвори закриті або витяжні вентилятори не працюють.

    Система підведення і варіанти подачі газу в невеликих фермерських або домашніх теплицях

    Для приватних і малих фермерських господарств існують більш прості і менш затратні методи подачі газу з урахуванням площі парників, виду і кількості вирощуваних культур.
    Чи знаєте ви? Застосування продуктів згоряння газу для підвищення рівня CO2 в повітрі теплиць було запропоновано ще в 1936 році на підставі успішних дослідів з овочевими культурами фахівцями Енергетичного інституту і Тимірязєвської Академії.

    Газогенератор

    Генератор газу для невеликих приміщень заснований на отриманні необхідної вуглекислоти з атмосферного повітря. Продуктивність такого пристрою — 0,5 кг/год. Пристрій забезпечений фільтрами, що дозволяє отримувати очищений газ, а дозатори забезпечують надходження необхідних обсягів. Мікрокліматичні показники теплиці при цьому не змінюються.

    Газові балони

    Газ з балонів використовують для малих площ при нагнітанні 8-10 кг/год на кожні 100 м2. Балон повинен бути оснащений регулятором тиску (редуктором) і автоматичним клапаном для відключення подачі газу (соленоїдом) — ці пристосування убезпечать подачу газу.

    Ємність 1 балона — 25 кг газу. При істотних витратах раціональніше застосовувати ізотермічні резервуари різної ємності для зрідженого газу, які можна поповнювати при необхідності.

    Датчик і регулятор газу

    Подачу газу потрібно контролювати і регулювати, щоб забезпечити оптимальний баланс і хороші умови вирощування, уникнути дорогої передозування і забезпечити безпеку людей, які доглядають за культурами і збирають урожай.

    Для контролю та вимірювання рівня CO2 в теплиці зазвичай використовуються датчики з установкою заданого значення, наприклад, 800 ppm. Коли датчик виявляє знижений рівень, він активує систему дозування. Коли необхідний рівень CO2 досягнутий, система управління відключить подачу CO2.

    Датчики і регулятори можуть забезпечити спрацьовування сигналізації при перевищенні допустимого рівня концентрації і включати аварійну систему провітрювання. Зараз на ринку популярні ІЧ-датчики CO2, розроблені за принципом подвійного ІЧ-променя.

    Рукави і труби ПВХ для подачі CO2

    Питання подачі газу в приміщення складності не представляє, і кожен вирішує його самостійно. Зазвичай система розподілу складається з магістрального газопроводу з труб (ПВХ або поліпропіленових), перфорованих пластикових рукавів малого діаметра (50 мм) і підключених датчиків і контролера кліматичних показників.

    Безпосередньо до рослин газ надходить через отвори в рукавах. Рукава за мотузку можна підвісити на будь-якому рівні — на грядках для добрива кореневої системи, на стелажах та шпалерах для подачі до листя і точок росту.

    Це дає можливість точно і економічно дозувати газ практично 100% концентрації протягом дня у потрібну область вирощування. Норми подачі регулюються в залежності від кліматичних показників і добової і сезонної динаміки фотосинтезу.

    Біологічні джерела

    Ознайомтеся Як вибрати кращу теплицуБезвредным і доступним вибором подачі газу можуть стати біологічні джерела вуглекислоти.

    Якщо в господарстві є тварини, то, розташувавши теплицю через стінку від хліва і обладнавши припливно-витяжною вентиляцією обидва приміщення, можна організувати забезпечення рослин вуглекислим газом від дихання тварин, які, в свою чергу, отримають кисень від рослин.

    При цьому баланс і об’єми газів, а також регулювання доведеться визначати дослідним шляхом. Такий же спосіб доставки CO2 можна забезпечити від пивоварних і винокурних підприємств.

    Вуглекислий газ для огірків з гною

    Гній та інші органічні речовини не тільки забезпечують рослини поживними елементами, але і виділяють при ферментації вуглекислий газ, кількість якого здатне поліпшити зростання овочевих культур. Це створює сприятливі умови повітряного живлення як кореневої системи, так і надземної частини рослин.

    Гній слід розводити водою в пропорції 1:3.

    Наочним прикладом є історія, що відбулася на зламі ХІХ–ХХ століть в Тимірязєвської академії, де протягом декількох років намагалися виростити в теплицях огірки, але, незважаючи на науковий підхід, успіху не добилися. Тоді вчені вирішили звернутися до клинским городникам, які вирощують гарні врожаї огірків у своїх теплицях.

    Запросили огородника з Клина і запропонували виростити огірки для себе в теплиці академії, але дозволити використовувати його технологію надалі. Хитрість полягала в тому, що всередині приміщення встановлювалися ємності з розведеним гноєм, а виділяється вуглекислий газ при бродінні підживлював огіркові рослини.

    Експериментально було встановлено, що при безперервному добриві вуглекислотою протягом денних годин досягається максимальна (54%) величина приросту ваги огірків.

    Спиртове бродіння, як і мікробіологічне розкладання, що є способом одержання вуглекислоти. Розмістивши серед рослин бідони з заграв суслом, можна забезпечити насичення повітря вуглекислотою. Для бродіння використовують воду, цукор і дріжджі або падалицю і непридатні до вживання фрукти і ягоди, зерно (пшениця, жито).

    Ще один спосіб — застосувати бродіння кропиви.

    Для цього ємність на третину наповнюють травою (свіжої або сушеної) і заливають водою. Бродіння триває два тижні. Суміш щодня перемішують для виходу CO2. Щоб усунути неприємний запах, в суміш можна додати валеріану (1-2 гілки) або присипати зверху пилом.

    Перебродившую суміш використовують в якості рідкої прикормки. Для регулювання подачі використовують спеціальні кришки (СО2Рго), які легко прикручуються на стандартні пластикові пляшки.

    Важливо! Запахи бродіння можна зменшити, якщо поставити ємності з суслом на водяний затвор, як це роблять при виробництві вина в домашніх умовах.

    Питна газована вода як джерело вуглекислоти

    Звичайна пляшка газованої води — доступний, хоча і малоефективний джерело вуглекислоти. В 1 л газованої води розчинено приблизно 6-8 г вуглекислого газу в залежності від ступеня газованности.

    Метод не дозволяє точно визначити концентрацію газу і розрахувати оптимальну дозу, тому його можна розглядати як екстрену міру підвищення рівня CO2 в малих обсягах приміщення. Ще один спосіб використання газованої води як добрива — насичення вуглекислим газом з балонів води для поливів.

    Природні джерела вуглекислого газу: повітря, ґрунт

    Якщо теплиця не обладнана системою подачі CO2, то атмосферне повітря є природним джерелом CO2 для рослин при регулярному провітрюванні приміщення і відкритих фрамугах. Але це забезпечує лише третю частину від добової потреби.

    Ознайомтеся Як зробити кватирку для теплиці з полікарбонату своїми рукамиНочное дихання рослин і грунтові процеси розкладання, дихання коренів рослин, бактерій, грибків і ґрунтових мікроорганізмів теж поповнюють теплицю вуглекислотою.

    Інший низько технологічний метод додавання CO2 — компостування рослинного матеріалу і органіки в теплиці, що призводить не тільки до збагачення грунту макро – і мікроелементами, але і поповненню CO2 (до 20 кг/год з 1 га).

    Процес компостування виробляє вуглекислоту, але при цьому виділяються шкідливі гази, а також створюються умови для розмноження хвороботворних мікроорганізмів і комах. Концентрацію CO2, що генерується цим способом важко контролювати, і метод ненадійний.

    Система подачі вуглекислого газу і генератор для теплиць своїми руками: виправдано чи ні

    Доцільність виготовлення газового генератора самостійно слід оцінити виходячи зі своїх фінансових і матеріальних можливостей і трудовитрат.

    Крім установки газогенератора у вигляді казана з великим виділенням тепла, знадобиться система доставки газу в приміщення теплиці (газопровід), вимірювальна і контрольна апаратура. Таким чином, виготовлення системи самостійно можливо, але оцінити її раціональність для малих площ парників можна лише за допомогою математичних розрахунків.

    Набагато простіше і дешевше вивчити альтернативні джерела вуглекислоти і способи їх застосування в умовах закритого грунту. Наприклад, система на зрідженому газі коштує близько 2 млн руб., а якщо використовувати газ з балонів, то вартість зменшується в 10 разів.

    Важливо! Висока концентрація вуглекислого газу токсична для живих організмів, тому підвищення рівня до 10000 ppm (1%) і вище протягом декількох годин усуне шкідників (білокрилка, павутинний кліщ) в теплиці.

    Основні правила подачі

    Дозування і тимчасові періоди насичення повітря теплиці CO2 залежать від сезону і часу доби, ступеня герметизації приміщення, інтенсивності освітленості і виду вирощуваних культур.

    Освітлення

    У результаті фотосинтезу рослини отримують вуглеводи для росту і розвитку, переробляючи вуглекислий газ і воду за допомогою енергії світла. Ці 3 компоненти важливі для механізму відкриття продихів на поверхні листа і почала газообміну рослин з зовнішнім середовищем. При інтенсивному освітленні рослини активніше споживають CO2, і швидкість фотосинтезу зростає.

    Концентрацію CO2 в приміщенні необхідно підтримувати на рівні 600-800 ppm. При інтенсивному освітленні температура в теплиці підвищується, і доводиться відкривати фрамуги для провітрювання, тому концентрацію збільшують до 1000-1500 ppm.

    Витрата CO2 при сонячному освітленні складає близько 250 кг/га за світловий день при закритих кватирках. При відкритих кватирках і вітряній погоді — 500-1000 кг/га. Взимку норми добрива газом знижують до 600 ppm, так як штучне світло сприяє прискоренню фотосинтезу.

    Час подання

    Добавка CO2 найбільш ефективна в період активного росту рослини протягом світлого періоду. Генерацію CO2 слід починати вранці через дві години після початку освітлення і до досягнення бажаного рівня концентрації (1 година). Потім генератор повинен бути вимкнений. Рівень CO2 повернеться до рівня навколишнього середовища до настання темряви.

    Важливо! Підвищення рівня CO2 відбувається тільки в герметично закритій теплиці, оскільки інфільтрація зовнішньої атмосфери буде розбавляти концентрацію вуглекислого газу в приміщенні.

    Другу добавку слід проводити за 2 години до закінчення світлового дня і переходу рослин у стан сну — отриманий вуглекислий газ буде ефективно засвоюватися і перероблятися вночі.

    Визначення обсягу споживання вуглекислоти для кожної культури окремо

    Такі культури, як баклажани, огірки, помідори, стручковий перець, салат та інші, тепер регулярно вирощують в сучасних теплицях, де контролюються світло, вода, температура, поживні речовини і регулюються рівні вуглекислоти для створення умов, оптимально сприяють зростанню.

    Збільшення концентрації з 400 до 1000 ppm може стимулювати швидкість фотосинтезу рослин і призводить до збільшення врожайності на 21-61% для квітів і овочів. Крім того, підживлення вуглекислим газом дає більш ранні врожаї (на 7-12 днів) і покращує здатність рослин протистояти хворобам і шкідникам.

    Для закритого грунту рекомендують наступні рівні CO2 в повітрі (1000 ppm = 0,1%):

    • огірки, томати — 0,2–0,3%;
    • гарбуз, боби — 0,3%;
    • редис, салат — 0,2–0,25%;
    • капуста, морква — 0,2–0,3%.

    У різних рослин вимоги до змісту CO2 різні, і це теж потрібно враховувати.

    За результатами досліджень овочеві культури показали такі характеристики при удобренні вуглекислим газом:

    Огірки	підвищення врожайності і якості плодів на 25-30% при 1500-2000 ppm
    Помідори	врожайність на 30% вище, дозрівання на 2 тижні раніше за 1000 ppm
    Баклажани	врожайність більше на 35%, дозрівання на 2 тижні раніше при 1000-1500 ppm
    Капуста	врожайність на 40% більше при 800-1000 ppm
    Полуниця	врожайність вище на 40%, дозрівання на 2 тижні раніше, ягоди солодше при 1000-1500 ppm
    Салат	врожайність вище на 30-40%, раннє дозрівання при 1000-1500 ppm
    Спаржа	підвищення урожайності на 30%, дозрівання на 2 тижні раніше при 800-1200 ppm
    Диня	урожайність вища на 70%, поліпшення якості плодів при 800-1000 ppm

    Квіткові культури (диффенбахія, троянди і хризантеми) показали при 1000 ppm раннє цвітіння і підвищення його якості на 20%. Для зернових підвищення рівня CO2 до 600 ppm збільшує врожайність рису, пшениці, сої на 13%, кукурудзи на 20%.

    При вирощуванні грибів слід враховувати, що вуглекислий газ пригнічує розвиток грибниці, тому приміщення потрібно провітрювати для зниження його концентрації.

    Важливо! Надмірний рівень CO2 (5000 ppm) може викликати запаморочення або відсутність координації у людей. У рослин порушуються процеси дихального обміну, сповільнюється ріст і розвиток, з’являється некроз листя і бутонів (не розкриваються повністю).

    Оцінивши важливість фотосинтезу в фізіології рослин і познайомившись з методами одержання вуглекислоти, ви зможете правильно і своєчасно забезпечити підживлення тепличних культур вуглекислим газом і отримати високі і якісні врожаї.