Подаване на co2 в оранжерията

Поради нарастващото търсене на местно произведени храни и зеленчуци, парниковата промишленост бързо се разраства. Контролираната вътрешна среда може да осигури на растенията най-добрите условия за отглеждане, а концентрацията на CO2 има положителен ефект върху фотосинтезата. Използването на генератори на въглероден диоксид за оранжерии ще бъде разгледано в нашия материал..

Генератор на въглероден диоксид за организиране на фотосинтеза на растенията в оранжерии

В херметически затворени оранжерии растенията са снабдени с достатъчно осветление, запаси от вода и хранителни вещества, но степента им на развитие е ограничена от нивото на CO2 във въздуха в помещението.

Въглеродният диоксид е необходим на растенията при химични реакции (фотосинтеза) за биосинтезата на въглехидратите като основа на хранителните и скелетните компоненти на растителните клетки и тъкани, за да се осигури растеж и развитие. Газообменът по време на дишането на растенията се осъществява през малки, регулируеми отвори, наречени стомати.

Стомасите са разположени или върху горния, или в долния слой на епидермиса на листата на растението.

В земната атмосфера нивото на въглероден диоксид е 250–450 ppm, а нуждата от различни растителни видове е 700–800 ppm.. В новите оранжерийни комплекси с добро уплътняване нивото на CO2 в закрито е 4 пъти по-малко, отколкото във въздуха на открито, и това се отразява негативно на растежа и развитието на културите.

Освен това, с увеличаване на продължителността и силата на изкуствените осветление на закрито, нуждата от растения в CO2 се увеличава 2-3 пъти. Чрез насищане на въздуха на оранжерията с въглероден диоксид, растежът на реколтата и увеличението на добивите с 20–40%.

Знаете ли? Руините на оранжериите датират от 79 г. сл. Хр е. са открити при разкопки на Помпей. Модерните оранжерии са възникнали през 13 век в Италия.

Схема на CO2 в промишлени оранжерии

Система за подаване на въглероден диоксид в търговски оранжерии Той включва газогенератор, вентилатор, дозиращо устройство, газов анализатор и транспортни линии. Компютърно контролиран.

Методи за производство на CO2:

  • технически CO2 от цилиндри;
  • изгаряне на метан;
  • отоплителни системи за отработени газове;
  • мини CHP отработени газове.

Газова котел

Най-често срещаният метод за обогатяване на CO2 в оранжерия е чрез изгаряне на изкопаеми горива. Използваните димни газове не трябва да съдържат опасно количество вредни компоненти, така че метанът най-често е горивото за газовите генератори в оранжерии. При изгаряне на 1 m³ метан се получават приблизително 1,8 kg CO2.

Важно е! Измервателните уреди - газоанализатори, които постоянно следят състава на отработените газове, ви позволяват да защитите помещението възможно най-много.

Когато използвате димните отпадъци от изгарянето, горещите отработени газове се улавят и почистват. След пречистване на отработените газове по метода на каталитична неутрализация с помощта на катализатори или скрубер, сместа газ-въздух се охлажда в топлообменника до 50 ° С и се подава през газопровода до оранжерията под формата на тор.

Този метод за подаване на газ за наторяване на растения може да доведе до замърсяване на въздуха в оранжерията с вредни примеси от продукти от изгарянето, тъй като газовите устройства за почистване почистват само газовите отпадъци с 50–75%. Следователно концентрацията на вредни вещества в затворена оранжерия може да надвишава максимално допустимите норми за растенията и хората..

Непрекъснатият режим на изгаряне на горелки в отоплителни котли не може да бъде осигурен поради промяната на околната температура, поради което потокът от газови отпадъци е неравномерен. Освен това паладий катализаторите и скрубер са икономически скъпи и увеличават консумативната част по отношение на парниковото съдържание.

Разпределителни мрежи от полиетиленови ръкави

Като система за разпределение на газ вътре в оранжерията се използва транспортна линия от полиетиленови тръби. В пунктовете за вземане на проби от газ над всяко легло към него са прикрепени гъвкави полиетиленови ръкави с диаметър 50 mm с равномерно разположени отвори. Ръкавите са равни на дължината на леглата и се опъват по протежение на тях или под рафтовете. Кондензацията вътре в системата се елиминира чрез накланяне на тръбите.

CO2 е много по-тежък от въздуха, така че е много важно газът да се обезвъздушава отдолу. Циркулацията на въздуха с помощта на хоризонтални вентилатори или струйна вентилационна система осигурява равномерно разпределение, придвижвайки големи обеми въздух в оранжерията, когато най-отгоре вентилация отворите са затворени или изпускателните вентилатори не работят.

Опции за снабдяване и газоснабдяване в малки оранжерии или ферми за дома

За частните и малките стопанства има по-прости и по-евтини методи за снабдяване с газ, като се вземе предвид площта оранжерии, вид и брой отглеждани култури.

Знаете ли? Използването на газови продукти за изгаряне за повишаване на нивото на CO2 във въздуха на оранжерии е предложено още през 1936 г. въз основа на успешни експерименти със зеленчукови култури от специалисти на Института по енергетика и Академията на Тимирязев.

Газов генератор

Газовият генератор за малки помещения се основава на получаване на необходимия въглероден диоксид от атмосферния въздух. Производителността на такова устройство е 0,5 кг / час. Устройството е оборудвано с филтри, което позволява да се получи пречистен газ, а дозаторите осигуряват потока на необходимите обеми. Микроклиматичните показатели на оранжерията не се променят.



Газови бутилки

Газът от бутилки се използва за малки площи с инжектиране от 8-10 кг / час на всеки 100 м². Цилиндърът трябва да бъде оборудван с регулатор на налягането (редуктор на налягането) и автоматичен клапан за изключване на подаването на газ (соленоид) - тези устройства ще защитят подаването на газ.

Капацитетът на 1 цилиндър е 25 кг газ. При значителни разходи е по-рационално да се използват изотермични резервоари с различна вместимост за втечнен газ, които при необходимост могат да се допълнят..

Сензор и газов регулатор

Снабдяването с газ трябва да се контролира и регулира, за да се осигури оптимален баланс и добри условия на отглеждане, за да се избегне скъпото предозиране и да се гарантира безопасността на хората, които се грижат за културите и прибирането на реколтата..

За наблюдение и измерване на нивото на CO2 в оранжерията обикновено се използват сензори с зададена точка, например 800 ppm. Когато сензорът открие ниско ниво, той активира дозиращата система. Когато се достигне желаното ниво на CO2, системата за управление ще изключи подаването на CO2..

Сензорите и регулаторите могат да осигурят аларма при превишаване на допустимото ниво на концентрация и включват аварийна вентилационна система. Сега на пазара са популярни инфрачервени сензори за CO2, проектирани на принципа на двоен инфрачервен лъч.

PVC тръби и тръби за подаване на CO2

Въпросът с доставката на газ в стаята не е труден и всеки го решава независимо. Обикновено разпределителната система се състои от газова магистрала, състояща се от тръби (PVC или полипропилен), малки перфорирани пластмасови втулки (50 mm) и свързани сензори и климатик.

Директно към растенията газът постъпва през отвори в раменете. Ръкавите за въже могат да бъдат окачени на всяко ниво - на легла за торене на кореновата система, на стелажи и решетки за подхранване на листа и точки на растеж.

Това позволява точното и икономично измерване на газа с почти 100% концентрация през деня до желаната площ за отглеждане. Скоростта на подаване се регулира в зависимост от климатичните показатели и дневната и сезонната динамика на фотосинтезата.

Биологични източници



Вижте
Торът трябва да се разрежда с вода в съотношение 1: 3.

Добър пример е историята, случила се на границата на ХIХ и ХХ век в Академия „Тимирязев“, където няколко години се опитват да отглеждат краставици в оранжерии, но въпреки научния подход не успяват. Тогава учените решили да се обърнат към градинарите на Клин, които отглеждат завидни култури от краставици в своите оранжерии.

Поканиха градинар от Клин и му предложиха да отглеждат краставици за себе си в оранжерията на Академията, но нека в бъдеще да използва своите технологии. Номерът е бил, че резервоари с разреден оборски тор са били инсталирани вътре в помещението, а въглеродният диоксид, отделен по време на ферментация, опложда растенията с краставици.

Експериментално е установено, че с непрекъснат тор с въглероден диоксид през деня се постига максимално (54%) тегло на краставиците.

Алкохолна ферментация

Алкохолната ферментация, подобно на микробиологичното разграждане, е начин за получаване на въглероден диоксид.. Поставяйки консерви с ферментирала мъст сред растенията, е възможно въздухът да се насити с въглероден диоксид. За ферментация използвайте вода, захар и мая или мърша и неподходящи плодове и плодове, зърно (пшеница, ръж).

Друг начин е да приложите ферментация на коприва.

За да направите това, напълнете контейнера с една трета трева (прясна или изсушена) и го напълнете с вода. Ферментацията продължава две седмици. Сместа се разбърква ежедневно до освобождаване на CO2. За да премахнете неприятната миризма, можете да добавите валериана (1-2 клони) към сместа или да поръсите прах отгоре.

Ферментиралата смес се използва като течна стръв. За регулиране на потока се използват специални капачки (CO2Pro), които лесно се завинтват върху стандартни пластмасови бутилки.

Важно е! Миризмите на ферментация могат да бъдат намалени, ако поставите контейнери с мъст на водна брава, както се прави при производството на вино у дома.

Пиенето на газирана вода като източник на въглероден диоксид

Редовната бутилка газирана вода е достъпен, макар и неефективен източник на въглероден диоксид. Около 6–8 g въглероден диоксид се разтварят в 1 литър газирана вода, в зависимост от степента на съдържание на газ.

Методът не ви позволява точно да определите концентрацията на газ и да изчислите оптималната дозировка, така че може да се счита за спешна мярка за повишаване нивото на CO2 в малки обеми в помещението. Друг начин за използване на газирана вода като тор е насищането на въглероден диоксид от водни бутилки за напояване.

Естествени източници на въглероден диоксид: въздух и почва

Ако оранжерията не е снабдена със система за подаване на CO2, тогава атмосферният въздух е естествен източник на CO2 за растения с редовна вентилация на помещението и отворени веранди. Но това осигурява само една трета от дневните нужди.

Вижте

В допълнение към инсталирането на газов генератор под формата на котел с високо производство на топлина ще ви е необходима система за подаване на газ до помещенията на оранжерията (газопровод), измервателно и контролно оборудване. По този начин е възможно да направите система самостоятелно, но да оцените нейната рационалност за малки парникови площи е възможно само с помощта на математически изчисления.

Много по-просто и по-евтино е да се проучат алтернативни източници на въглероден диоксид и как да се използват в затворени наземни условия. Например система за втечнен газ струва около 2 милиона рубли, а ако използвате газ от бутилки, цената се намалява с 10 пъти.

Важно е! Високата концентрация на въглероден диоксид е токсична за живите организми, така че повишаването на нивото до 10 000 ppm (1%) и по-високо в рамките на няколко часа ще премахне вредителите (белокрилка, паяк акара) в оранжерията.

Основни правила за подаване

Дозировката и периодите на насищане на въздуха в парниковия CO2 зависят от сезона и времето на деня, степента на запечатване на помещението, интензивността на осветеността и вида на отглежданите култури.

осветление

В резултат на фотосинтезата растенията получават въглехидрати за растеж и развитие, преработвайки въглероден диоксид и вода с помощта на светлинна енергия. Тези 3 компонента са важни за механизма на отваряне на устни по листната повърхност и началото на обмена на газ между растенията и околната среда. При интензивна светлина растенията консумират повече CO2 и фотосинтезата се увеличава.

Вътрешната концентрация на CO2 трябва да се поддържа от 600–800 ppm. При интензивно осветление температурата в оранжерията се повишава и трябва да отворите трамбове за вентилация, така че концентрацията се увеличава до 1000-1500 ppm.

Консумацията на CO2 при слънчева светлина е около 250 кг / дка на дневна светлина при затворени прозорци. С отворени прозорци и ветровито време - 500-1000 кг / дка. През зимата нормите за газови торове се намаляват до 600 ppm, тъй като изкуствената светлина помага за ускоряване на фотосинтезата..

Време за подаване

Добавката на СО2 е най-ефективна в периода на активен растеж на растенията през лекия период. Генерирането на CO2 трябва да започне сутринта два часа след началото на осветлението и до достигане на желаното ниво на концентрация (1 час). Тогава генераторът трябва да бъде изключен. Нивото на CO2 ще се върне в околната среда преди тъмно.

Важно е! Повишаването на нивото на CO2 се случва само в херметически затворена оранжерия, тъй като инфилтрацията на външната атмосфера ще разрежда концентрацията на въглероден диоксид в помещението.

Втората добавка трябва да се извърши 2 часа преди края на дневната светлина и растенията да заспят - полученият въглероден диоксид ще бъде ефективно усвоен и обработен през нощта.

Определяне на потреблението на въглероден диоксид за всяка култура поотделно

Култури като патладжан, краставици, домати, чушки, маруля и други вече редовно се отглеждат в модерни оранжерии, където светлината, водата, температурата, хранителните вещества се контролират и нивата на въглероден диоксид се регулират, за да се създадат условия, които оптимално насърчават растежа.

Увеличаването на концентрацията от 400 до 1000 ppm може да стимулира скоростта на фотосинтеза на растенията и да доведе до увеличаване на добива с цветя и зеленчуци с 21-61%. В допълнение, торенето с въглероден диоксид дава по-ранни добиви (7-12 дни) и подобрява способността на растенията да се противопоставят на болести и вредители.

За вътрешна употреба се препоръчват следните нива на CO2 във въздуха (1000 ppm = 0,1%):

  • краставици, домати - 0,2–0,3%;
  • тиква, боб - 0,3%;
  • репичка, салата - 0,2-0,25%;
  • зеле, моркови - 0,2-0,3%.

Различните растения имат различни изисквания за CO2 и това също трябва да се вземе предвид..

Според резултатите от проучванията зеленчуковите култури показват такива характеристики при торене с въглероден диоксид:

краставициувеличение добив и качеството на плодовете с 25–30% при 1500–2000 ppm
доматипродуктивност 30% по-високо узряване 2 седмици по-рано при 1000 ppm
патладжан35% повече добив, 2 седмици по-рано узряване при 1000–1500 ppm
зеле40% повече добив при 800-1000 ppm
ягодипродуктивност 40% по-високи, узряват 2 седмици по-рано, плодовете са по-сладки с 1000-1500 ppm
салатадобив 30–40% по-висок, ранното узряване с 1000–1500 ppm
аспержи30% увеличение на добива, 2 седмици по-рано узряване при 800–1200 ppm
пъпеш70% по-висок добив, подобрено качество на плодовете при 800-1000 ppm

Цветните култури (дифенбахия, рози и хризантеми) показаха ранен цъфтеж с 1000 ppm и повишиха качеството си с 20%. За зърнените култури повишаването на CO2 до 600 ppm увеличава добива на ориз, пшеница, соя с 13% и царевица с 20%.

Когато расте гъба трябва да се има предвид, че въглеродният диоксид инхибира развитието на мицел, така че помещението трябва да се проветрява, за да се намали концентрацията му.

Важно е! Прекомерните нива на CO2 (5000 ppm) могат да причинят замайване или липса на координация у хората. При растенията процесите на дихателния метаболизъм се нарушават, растежът и развитието се забавят, появява се некроза на листата и пъпките (не се разкрива напълно).

След като оценихте значението на фотосинтезата във физиологията на растенията и се запознахте с методите за получаване на въглероден диоксид, можете правилно и навременно да осигурите подхранването на оранжерийните култури с въглероден двуокис и да получите висококачествени култури.