Door de groeiende vraag naar lokaal geproduceerd voedsel en groenten groeit de glastuinbouw snel. Een gecontroleerd binnenmilieu kan planten de beste groeiomstandigheden bieden en de CO2-concentratie heeft een positief effect op de fotosynthese. Het gebruik van kooldioxidegeneratoren voor kassen zal in ons materiaal worden besproken.

Kooldioxidegenerator voor het organiseren van fotosynthese van planten in kassen

In hermetisch afgesloten kassen worden planten voorzien van voldoende verlichting, watertoevoer en nutriënten, maar wordt hun ontwikkelingstempo beperkt door het CO2-gehalte in de ruimtelucht.

Kooldioxide is nodig voor planten bij chemische reacties (fotosynthese) voor de biosynthese van koolhydraten als basis van de voedings- en skeletcomponenten van plantencellen en weefsels om groei en ontwikkeling te verzekeren. Gasuitwisseling tijdens plantademhaling vindt plaats door kleine, verstelbare openingen, huidmondjes genaamd.

De huidmondjes bevinden zich op de bovenste of onderste laag van de opperhuid van het plantenblad.

In de atmosfeer van de aarde is het kooldioxidegehalte 250-450 ppm en de behoefte aan verschillende plantensoorten 700-800 ppm. In nieuwe kassencomplexen met een goede afdichting is het CO2-gehalte binnenshuis 4 keer lager dan in de buitenlucht, wat een negatieve invloed heeft op de groei en ontwikkeling van gewassen.

Bovendien neemt met een toename van de duur en het vermogen van kunstmatige verlichting van de kamer de behoefte aan planten in CO2 toe met 2-3 keer. Door de lucht in de kas te verzadigen met koolstofdioxide, neemt de groei van het gewas en de opbrengst toe met 20–40%.

Weet je De ruïnes van kassen die dateren uit 79 na Christus e., werden gevonden tijdens opgravingen van Pompeii. Moderne kassen zijn ontstaan ​​in de 13e eeuw in Italië.

CO2-regeling in industriële kassen

Het kooldioxidetoevoersysteem in commerciële kassen omvat een gasgenerator, een ventilator, een meetapparaat, een gasanalysator en transportleidingen. Het beheer wordt uitgevoerd met behulp van een computer.

Methoden voor het produceren van CO2:

• technische CO2 uit cilinders;
• methaanverbranding;
• uitlaatgassen van verwarmingsinstallaties;
• uitlaatgas mini WKK.

Boiler House Gas

De meest gebruikelijke methode om CO2 in een kas te verrijken is door verbranding van fossiele brandstoffen. De gebruikte rookgassen mogen geen gevaarlijke hoeveelheid schadelijke componenten bevatten, dus methaan is meestal de brandstof voor gasgeneratoren in kassen. Bij verbranding van 1 m³ methaan ontstaat ongeveer 1,8 kg CO2.

Belangrijk! Meetinstrumenten - gasanalysatoren, die constant de samenstelling van de uitlaatgassen bewaken, maken het mogelijk om de kamer zoveel mogelijk te beveiligen.

Bij rookgasafvoer van verbranding worden hete uitlaatgassen opgevangen en gereinigd. Na zuivering van het uitlaatgas door katalytische neutralisatie met behulp van katalysatoren of scrubbers, wordt het gas-luchtmengsel in de warmtewisselaar gekoeld tot 50 ° C en via de gasleiding naar de kas gevoerd in de vorm van kunstmest.

Een dergelijke methode om gas te leveren om planten te bemesten, kan echter leiden tot luchtverontreiniging van de kas met schadelijke onzuiverheden van verbrandingsproducten, omdat gasreinigingsapparatuur alleen gasafval met 50-75% verwijdert. Hierdoor kan de concentratie van schadelijke stoffen in een gesloten kas de maximaal toelaatbare normen voor planten en mensen overschrijden.

De continue verbranding van branders in verwarmingsketels kan niet worden gegarandeerd vanwege de veranderende omgevingstemperatuur, daarom is de stroom van gasafval ongelijkmatig. Bovendien zijn palladiumkatalysatoren en gaswassers economisch duur en verhogen ze het verbruikbare deel in termen van de inhoud van de kas.

Distributienetwerken gemaakt van polyethyleen hulzen

Als gasdistributiesysteem in de kas wordt een transportlijn van polyethyleenbuizen gebruikt. Op de gasmonsterpunten boven elk bed worden flexibele polyethyleenhulzen met een diameter van 50 mm met gelijkmatig verdeelde openingen eraan bevestigd. De mouwen zijn gelijk aan de lengte van de bedden en zijn langs of onder de planken gespannen. Condensatie in het systeem wordt geëlimineerd door de buizen te kantelen.

CO2 is veel zwaarder dan lucht, dus het is erg belangrijk dat het gas van onderaf wordt afgevoerd. Luchtcirculatie met behulp van horizontale ventilatoren of een jetventilatiesysteem zorgt voor een gelijkmatige verdeling door grote hoeveelheden lucht in de kas te verplaatsen wanneer de bovenste ventilatieopeningen gesloten zijn of de uitlaatventilatoren niet werken.

Toevoersysteem en gastoevoeropties in kleine kassen voor boerderijen of thuis

Voor particuliere en kleine boerderijen zijn er eenvoudigere en goedkopere methoden voor het leveren van gas, rekening houdend met het areaal kassen, het type en het aantal geteelde gewassen.

Weet je Het gebruik van gasverbrandingsproducten om het CO2-gehalte in de lucht van kassen te verhogen, werd al in 1936 voorgesteld op basis van succesvolle experimenten met groentegewassen door specialisten van het Energy Institute en de Timiryazev Academy.

Gasgenerator

De gasgenerator voor kleine ruimtes is gebaseerd op het verkrijgen van de benodigde kooldioxide uit atmosferische lucht. De productiviteit van een dergelijk apparaat is 0,5 kg / uur. Het apparaat is uitgerust met filters, waarmee gezuiverd gas kan worden verkregen, en dispensers zorgen voor de stroom van de vereiste volumes. De microklimaatindicatoren van de kas veranderen niet.

Gasflessen

Gas uit cilinders wordt gebruikt voor kleine ruimtes met een injectie van 8-10 kg / uur per 100 m². De cilinder moet zijn uitgerust met een drukregelaar (drukregelaar) en een automatische klep om de gastoevoer (solenoïde) af te sluiten - deze apparaten beschermen de gastoevoer.

De capaciteit van 1 cilinder is 25 kg gas. Tegen aanzienlijke kosten is het rationeler om isotherme tanks met verschillende capaciteiten voor vloeibaar gemaakt gas te gebruiken, die indien nodig kunnen worden bijgevuld.

Sensor en gasregelaar

De gastoevoer moet worden gecontroleerd en gereguleerd om een ​​optimale balans en goede groeiomstandigheden te garanderen, om een ​​dure overdosis te voorkomen en om de veiligheid te waarborgen van mensen die voor gewassen zorgen en gewassen oogsten.

Voor het monitoren en meten van het CO2-gehalte in de kas worden sensoren veelal gebruikt met een setpoint, bijvoorbeeld 800 ppm. Wanneer de sensor een laag niveau detecteert, activeert deze het doseersysteem. Wanneer het vereiste CO2-niveau is bereikt, schakelt het regelsysteem de CO2-toevoer uit.

Sensoren en regelaars kunnen een alarm geven bij overschrijding van het toegestane concentratieniveau en beschikken over een noodventilatiesysteem. Nu op de markt zijn populaire infrarood CO2-sensoren, ontworpen volgens het principe van een dubbele infraroodstraal.

PVC slangen en leidingen voor CO2-toevoer

De kwestie van gastoevoer naar de kamer is niet moeilijk en iedereen beslist het onafhankelijk. Het distributiesysteem bestaat typisch uit een gasleiding bestaande uit buizen (PVC of polypropyleen), kleine geperforeerde plastic hulzen (50 mm) en aangesloten sensoren en een klimaatregelaar.

Direct naar de planten komt gas binnen via openingen in de armen. Mouwen voor een touw kunnen op elk niveau worden opgehangen - op bedden voor het bemesten van het wortelsysteem, op rekken en hekjes voor voeding aan bladeren en groeipunten.

Dit maakt het mogelijk om het gas overdag nauwkeurig en economisch bij bijna 100% concentratie te doseren naar het gewenste teeltgebied. Voedingssnelheden worden gereguleerd afhankelijk van klimatologische indicatoren en dagelijkse en seizoensgebonden dynamiek van fotosynthese.

Biologische bronnen

Een onschadelijke en betaalbare keuze van gastoevoer kunnen biologische bronnen van kooldioxide zijn.

Als er dieren op de boerderij zijn, is het mogelijk om, door de kas door de muur van de schuur te plaatsen en beide kamers te voorzien van toevoer- en uitlaatventilatie, de voorziening van kooldioxide te regelen door de ademhaling van dieren, die op hun beurt zuurstof van de planten zullen ontvangen.

Bovendien zullen de balans en volumes van gassen, evenals regulering empirisch bepaald moeten worden. Dezelfde CO2-levermethode kan worden geleverd door brouwerijen en distilleerderijen.

Kooldioxide voor mestkomkommers

Mest en andere organische stoffen voorzien planten niet alleen van voedingsstoffen, maar stoten tijdens de vergisting ook kooldioxide uit, waarvan de hoeveelheid de groei van groentegewassen kan verbeteren. Dit schept gunstige voorwaarden voor luchttoevoer van zowel het wortelstelsel als de bovengrondse delen van planten.

Mest moet worden verdund met water in een verhouding van 1: 3.

Een goed voorbeeld is het verhaal dat zich aan het begin van de negentiende en twintigste eeuw afspeelde in de Timiryazev Academie, waar ze jarenlang probeerden komkommers in kassen te telen, maar ondanks de wetenschappelijke aanpak lukte dat niet. Toen besloten de wetenschappers zich tot Klina-tuinders te wenden, die benijdenswaardige komkommers telen in hun kassen.

Ze nodigden een tuinman uit Klin uit en boden aan om zelf komkommers te kweken in de kas van de Academie, maar lieten hem zijn technologie in de toekomst gebruiken. De truc was dat tanks met verdunde mest in de kamer werden geïnstalleerd en dat de kooldioxide die vrijkwam tijdens de vergisting de komkommerplanten bemestte.

Experimenteel werd vastgesteld dat met continue bemesting met kooldioxide overdag een maximale (54%) toename van het gewicht van komkommers wordt bereikt.

Alcoholfermentatie

Alcoholische fermentatie, evenals microbiologische afbraak, is een methode om kooldioxide te produceren. Door blikjes met gefermenteerd wort tussen de planten te plaatsen, is het mogelijk om de lucht te verzadigen met kooldioxide. Gebruik voor fermentatie water, suiker en gist of aas, en ongeschikte vruchten en bessen en graan (tarwe, rogge).

Een andere manier is om brandnetelvergisting toe te passen.

Om dit te doen, vult u de container met een derde van gras (vers of gedroogd) en vult u deze met water. De gisting duurt twee weken. Het mengsel wordt dagelijks geroerd om CO2 vrij te maken. Om een ​​onaangename geur te verwijderen, kun je valeriaan (1-2 takken) aan het mengsel toevoegen of er stof over strooien.

Het gefermenteerde mengsel wordt gebruikt als vloeibaar aas. Om de stroom te regelen, worden speciale doppen (CO2Pro) gebruikt, die gemakkelijk op standaard plastic flessen kunnen worden geschroefd.

Belangrijk! Gistingsgeuren kunnen worden verminderd als u containers met een most op een waterslot plaatst, zoals wordt gedaan bij de productie van wijn thuis.

Bruisend water drinken als bron van kooldioxide

Een gewone fles bruiswater is een betaalbare, zij het ineffectieve, bron van kooldioxide. Ongeveer 6-8 g koolstofdioxide wordt opgelost in 1 liter koolzuurhoudend water, afhankelijk van het gasgehalte.

Met deze methode kunt u de gasconcentratie niet nauwkeurig bepalen en de optimale dosering niet berekenen, dus het kan worden beschouwd als een noodmaatregel om het CO2-niveau in kleine ruimtes te verhogen. Een andere manier om bruisend water als meststof te gebruiken, is om kooldioxide uit watercilinders te verzadigen voor irrigatie.

Natuurlijke bronnen van kooldioxide: lucht en bodem

Als de kas niet is uitgerust met een CO2-toevoersysteem, is atmosferische lucht een natuurlijke CO2-bron voor planten met regelmatige ventilatie van de kamer en open spiegels. Maar dit levert slechts een derde van de dagelijkse behoefte op.

Nachtademhaling van planten en bodemontledingsprocessen, ademhaling van plantenwortels, bacteriën, schimmels en bodemmicro-organismen vullen de kas ook aan met kooldioxide.

Een andere low-tech methode voor het toevoegen van CO2 is het composteren van plantmateriaal en organische stoffen in een kas, wat niet alleen leidt tot verrijking van de bodem met macro- en micro-elementen, maar ook tot aanvulling van CO2 (tot 20 kg / uur vanaf 1 ha).

Het composteringsproces produceert kooldioxide, maar er komen ook schadelijke gassen vrij en er worden voorwaarden gecreëerd voor de vermenigvuldiging van ziekteverwekkers en insecten. De concentratie van op deze manier opgewekte CO2 is moeilijk te beheersen en de methode is onbetrouwbaar.

Doe-het-zelf kooldioxidesysteem en generator voor kassen: terecht of niet

De haalbaarheid van de fabricage van een gasgenerator moet onafhankelijk worden beoordeeld op basis van de financiële en materiële mogelijkheden en arbeidskosten.

Naast het installeren van een gasgenerator in de vorm van een ketel met een grote warmteafgifte, heeft u een systeem nodig voor het leveren van gas aan de kas (gasleiding), meet- en regelapparatuur. Het is dus mogelijk om een ​​systeem op zichzelf te maken, maar om de rationaliteit ervan voor kleine kasgebieden te evalueren, is dit alleen mogelijk met behulp van wiskundige berekeningen.

Het is veel eenvoudiger en goedkoper om alternatieve bronnen van koolstofdioxide te bestuderen en hoe deze in gesloten grondomstandigheden te gebruiken. Een systeem voor vloeibaar gas kost bijvoorbeeld ongeveer 2 miljoen roebel en als u gas uit cilinders gebruikt, worden de kosten 10 keer verlaagd.

Belangrijk! Een hoge concentratie kooldioxide is giftig voor levende organismen, dus als het niveau binnen enkele uren wordt verhoogd tot 10.000 ppm (1%) en hoger, worden ongedierte (wittevlieg, spint) in de kas geëlimineerd.

Basisregels voor indiening

De dosering en tijdsperioden van verzadiging van lucht in de CO2-kas zijn afhankelijk van het seizoen en het tijdstip van de dag, de mate van afdichting van de kamer, de intensiteit van de blootstelling aan licht en het type gewassen dat wordt verbouwd.

Verlichting

Door fotosynthese ontvangen planten koolhydraten voor groei en ontwikkeling, waarbij ze kooldioxide en water verwerken met behulp van lichtenergie. Deze 3 componenten zijn belangrijk voor het mechanisme van huidmondjesopening op het bladoppervlak en het begin van gasuitwisseling tussen planten en de omgeving. Onder intens licht verbruiken planten actiever CO2 en neemt de fotosynthesesnelheid toe.

De CO2-concentratie in de kamer moet op 600-800 ppm worden gehouden. Bij intense verlichting stijgt de temperatuur in de kas en moet je de spiegels openen voor ventilatie, dus de concentratie wordt verhoogd tot 1000-1500 ppm.

Het verbruik van CO2 in zonlicht is bij gesloten ramen ongeveer 250 kg / ha per daglicht. Met open ramen en winderig weer - 500-1000 kg / ha. In de winter wordt de hoeveelheid gasmeststof verlaagd tot 600 ppm, omdat kunstlicht de fotosynthese helpt versnellen.

Feed tijd

CO2-suppletie is het meest effectief tijdens de periode van actieve groei van de plant tijdens de heldere periode. De CO2-opwekking moet 's ochtends beginnen twee uur na het begin van de verlichting en totdat het gewenste concentratieniveau is bereikt (1 uur). Vervolgens moet de generator worden uitgeschakeld. CO2-niveaus zullen voor het donker terugkeren naar de omgeving.

Belangrijk! Een toename van CO2 komt alleen voor in een hermetisch afgesloten kas, omdat infiltratie van de buitenatmosfeer de concentratie kooldioxide in de kamer zal verdunnen.

Het tweede supplement moet 2 uur voor het einde van het daglicht worden uitgevoerd en de planten gaan slapen - het resulterende koolstofdioxide wordt 's nachts effectief opgenomen en verwerkt.

Bepaling van het kooldioxideverbruik voor elk gewas afzonderlijk

Gewassen zoals aubergines, komkommers, tomaten, paprika's, sla en andere worden nu regelmatig gekweekt in moderne kassen, waar licht, water, temperatuur, voedingsstoffen worden gereguleerd en het kooldioxidegehalte wordt gereguleerd om omstandigheden te creëren die de groei optimaal bevorderen.

Een verhoging van de concentratie van 400 naar 1000 ppm kan de fotosynthesesnelheid van planten stimuleren en leidt tot een verhoging van de opbrengst met 21-61% voor bloemen en groenten. Bovendien geeft kooldioxidebemesting eerdere opbrengsten (met 7-12 dagen) en verbetert het het vermogen van planten om ziekten en plagen te weerstaan.

Voor gebruik binnenshuis worden de volgende CO2-niveaus in de lucht (1000 ppm = 0,1%) aanbevolen:

• komkommers, tomaten - 0,2-0,3%;
• pompoen, bonen - 0,3%;
• radijs, sla - 0,2-0,25%;
• kool, wortelen - 0,2-0,3%.

Verschillende fabrieken hebben verschillende CO2-vereisten en daar moet ook rekening mee worden gehouden.

Volgens de resultaten van studies vertoonden groentegewassen dergelijke kenmerken bij bemesting met koolstofdioxide:

Bloemgewassen (dieffenbachia, rozen en chrysanten) lieten een vroege bloei zien van 1000 ppm en verhoogden de kwaliteit met 20%. Voor granen verhoogt het verhogen van de CO2 tot 600 ppm de opbrengst van rijst, tarwe, sojabonen met 13% en maïs met 20%.

Houd er bij het kweken van paddenstoelen rekening mee dat koolstofdioxide de ontwikkeling van mycelium remt, dus de kamer moet worden geventileerd om de concentratie te verminderen.

Belangrijk! Overmatige CO2-niveaus (5000 ppm) kunnen bij mensen duizeligheid of gebrek aan coördinatie veroorzaken. Bij planten zijn de processen van het ademhalingsmetabolisme verstoord, de groei en ontwikkeling vertragen, necrose van bladeren en knoppen verschijnt (ze gaan niet volledig open).

Na het belang van fotosynthese in de plantenfysiologie te hebben ingezien en kennis te hebben gemaakt met de methoden voor het produceren van kooldioxide, kunt u kasgewassen correct en tijdig voorzien van kooldioxide en hoogwaardige en hoogwaardige gewassen verkrijgen.