På grund af den voksende efterspørgsel efter lokalt producerede fødevarer og grøntsager ekspanderer drivhusindustrien hurtigt. Et kontrolleret indemiljø kan give planter de bedste vækstbetingelser, og CO2-koncentration har en positiv effekt på fotosyntesen. Brugen af ​​kuldioxidgeneratorer til drivhuse diskuteres i vores materiale.

Kuldioxidgenerator til organisering af plantes fotosyntese i drivhuse

I hermetisk lukkede drivhuse er planterne forsynet med tilstrækkelig belysning, vandforsyning og næringsstoffer, men deres udviklingshastighed er begrænset af CO2-niveauet i rumluften.

Kuldioxid er nødvendigt for planter i kemiske reaktioner (fotosyntesen) til biosyntese af kulhydrater som basis for ernærings- og skeletkomponenterne i planteceller og væv for at sikre vækst og udvikling. Gasudveksling under plantens åndedræt sker gennem små, justerbare åbninger kaldet stomata.

Stomaten er placeret enten på det øverste eller nedre lag af planterbladets overhuden.

I jordens atmosfære er niveauet for kuldioxid 250–450 ppm, og behovet for forskellige plantearter er 700–800 ppm. I nye drivhuskomplekser med god tætning er det indendørs CO2-niveau 4 gange mindre end i udeluften, og dette påvirker væksten og udviklingen af ​​afgrøder negativt.

Med en stigning i varigheden og kraften i kunstig belysning i rummet øges behovet for CO2-planter med 2-3 gange. Ved at mætte drivhusets luft med kuldioxid stiger afgrødevækst og udbytte med 20–40%.

Ved du det Ruinerne af drivhuse går tilbage til 79 e.Kr. e. blev fundet under udgravninger af Pompeji. Moderne drivhuse stammer fra 1200-tallet i Italien.

CO2-ordning i industrielle drivhuse

Kuldioxidforsyningssystemet i kommercielle drivhuse inkluderer en gasgenerator, en ventilator, en doseringsindretning, en gasanalysator og transportledninger. Management udføres ved hjælp af en computer.

Metoder til produktion af CO2:

• teknisk CO2 fra cylindre;
• metanforbrænding;
• udstødningsgas fra varmeanlæg;
• udstødningsgas mini CHP.

Kedelhus Gas

Den mest almindelige metode til berigelse af CO2 i et drivhus er ved at brænde fossile brændstoffer. De anvendte røggasser må ikke indeholde en farlig mængde skadelige komponenter, så metan er som oftest brændstof til gasgeneratorer i drivhuse. Når 1 m³ metan forbrændes, produceres ca. 1,8 kg CO2.

Vigtigt! Måleinstrumenter - gasanalysatorer, der konstant overvåger udstødningsgasernes sammensætning, gør det muligt at sikre rummet så meget som muligt.

Når der anvendes røggeaffald fra forbrænding, opsamles og renses varme udstødningsgasser. Efter rensning af udstødningsgassen ved katalytisk neutralisering under anvendelse af katalysatorer eller skrubbere afkøles gas-luftblandingen i varmeveksleren til 50 ° C og ledes gennem gassen til drivhuset i form af gødning.

Imidlertid kan en sådan metode til levering af gas til gødning af planter føre til luftforurening i drivhuset med skadelige urenheder fra forbrændingsprodukter, fordi gasrenseanordninger kun renser gasaffald med 50-75%. Derfor kan koncentrationen af ​​skadelige stoffer i et lukket drivhus overstige de maksimalt tilladte normer for planter og mennesker.

Den kontinuerlige forbrændingsmetode af brændere i varmekedler kan ikke sikres på grund af den ændrede omgivelsestemperatur, derfor er strømningen af ​​gasaffald ujævn. Derudover er palladiumkatalysatorer og skrubbere økonomisk dyre og øger den forbrugsbare del med hensyn til indholdet af drivhuset.

Distributionsnetværk lavet af polyethylen ærmer

Som et gasdistributionssystem inde i drivhuset bruges en transportlinje af polyethylenrør. Ved gasprøvetagningspunkterne over hver seng er der fastgjort fleksible polyethylenhylser med en diameter på 50 mm med jævnt fordelt åbning. Ærmer er lig med længden på senge og strækkes langs dem eller under hylderne. Kondens i systemet elimineres ved at vippe rørene.

CO2 er meget tungere end luft, så det er meget vigtigt, at gassen ventileres nedenfra. Luftcirkulation ved hjælp af vandrette ventilatorer eller et jetventilationssystem sikrer jævn fordeling ved at bevæge store mængder luft i drivhuset, når de øvre ventilationsåbninger er lukket, eller udstødningsventilatorerne ikke fungerer.

Forsyningssystemer og gasforsyningsmuligheder i små landbrugs- eller hjemmedrivhus

For private og små bedrifter er der enklere og billigere metoder til levering af gas under hensyntagen til drivhusområdet, typen og antallet af dyrkede afgrøder.

Ved du det Brugen af ​​forbrændingsprodukter til gas for at øge CO2-niveauet i luften i drivhuse blev foreslået allerede i 1936 på grundlag af vellykkede eksperimenter med vegetabilske afgrøder fra specialister fra Energy Institute og Timiryazev Academy.

Gasgenerator

Gasgeneratoren til små rum er baseret på at få det nødvendige kuldioxid fra atmosfærisk luft. Produktiviteten af ​​en sådan anordning er 0,5 kg / t. Enheden er udstyret med filtre, der gør det muligt at få renset gas, og dispensere giver strømmen af ​​de krævede volumener. Drivhusets mikroklimatiske indikatorer ændres ikke.

Gasflasker

Gas fra cylindre bruges til små områder med en injektion på 8-10 kg / t for hver 100 m². Cylinderen skal være udstyret med en trykregulator (trykreduktion) og en automatisk ventil for at slukke for gasforsyningen (magnetventil) - disse enheder beskytter gasforsyningen.

Kapaciteten på 1 cylinder er 25 kg gas. Til betydelige omkostninger er det mere rationelt at bruge isotermiske tanke med forskellige kapaciteter til flydende gas, som kan genopfyldes om nødvendigt.

Sensor og gasregulator

Gasforsyningen skal overvåges og reguleres for at sikre optimal balance og gode vækstbetingelser, for at undgå dyre overdoser og for at sikre sikkerheden for mennesker, der plejer afgrøder og høster afgrøder.

Til overvågning og måling af CO2-niveauet i drivhuset bruges sensorer normalt med et setpoint, for eksempel 800 ppm. Når sensoren registrerer et lavt niveau, aktiverer den doseringssystemet. Når det krævede CO2-niveau er nået, slukker kontrolsystemet for CO2-forsyningen.

Sensorer og regulatorer kan give en alarm, når de overskrider det tilladte koncentrationsniveau og inkluderer et nødventilationssystem. Nu på markedet findes populære infrarøde CO2-sensorer, designet efter princippet om en dobbelt infrarød stråle.

PVC-slanger og rør til CO2-forsyning

Spørgsmålet om gasforsyning til rummet er ikke vanskeligt, og alle beslutter det uafhængigt. Distributionssystemet består typisk af en gasrørledning, der består af rør (PVC eller polypropylen), små perforerede plastikbøsninger (50 mm) og tilsluttede sensorer og en klimaanlæg.

Direkte til planterne kommer gas ind gennem åbninger i armene. Ærmer til et reb kan hænges på ethvert niveau - på senge til befrugtning af rotsystemet, på stativer og spalter til fodring til blade og vækstpunkter.

Dette gør det muligt nøjagtigt og økonomisk at måle gassen i næsten 100% koncentration i løbet af dagen til det ønskede vækstområde. Foderhastigheder reguleres afhængigt af klimatiske indikatorer og den daglige og sæsonmæssige dynamik i fotosyntesen.

Biologiske kilder

Et ufarligt og overkommeligt valg af gasforsyning kan være biologiske kilder til kuldioxid.

Hvis der er dyr på gården, er det ved at arrangere drivhuset gennem væggen fra stalden og udstyre begge rum med forsyning og udstødningsventilation, det er muligt at organisere tilførslen af ​​kuldioxid fra dyrenes respiration, som igen modtager ilt fra planterne.

Derudover skal balancen og mængderne af gasser såvel som regulering bestemmes empirisk. Den samme CO2-leveringsmetode kan leveres fra bryggerier og destillerier.

Kuldioxid til gødning agurker

Gødning og andre organiske stoffer giver ikke kun planter næringsstoffer, men udsender også kuldioxid under gæring, hvis mængde kan forbedre væksten af ​​grøntsagsafgrøder. Dette skaber gunstige betingelser for luftforsyning af både rotsystemet og de luftdele af planter.

Gødning skal fortyndes med vand i forholdet 1: 3.

Et godt eksempel er historien, der skete i slutningen af ​​det nittende og tyvende århundrede i Timiryazev Academy, hvor de i flere år forsøgte at dyrke agurker i drivhuse, men på trods af den videnskabelige tilgang lykkedes det ikke. Derefter besluttede forskerne at henvende sig til Klina-gartnere, der dyrker misundelsesværdige afgrøder af agurker i deres drivhuse.

De inviterede en gartner fra Klin og tilbød at dyrke agurker for sig selv i akademiets drivhus, men lade ham bruge sin teknologi i fremtiden. Kunsten var, at tanke med fortyndet husdyrgødning blev installeret inde i rummet, og kuldioxid, der blev udsendt under gæring, befrugtede agurkplanterne.

Det blev eksperimentelt fundet, at med kontinuerlig gødning med kuldioxid i løbet af dagen opnås en maksimal (54%) stigning i vægten af ​​agurker.

Alkoholfermentering

Alkoholisk gæring såvel som mikrobiologisk nedbrydning er en metode til fremstilling af kuldioxid. Ved at placere dåser med gæret urt blandt planterne er det muligt at mætte luften med kuldioxid. Brug vand, sukker og gær eller carrion til gæring og uegnet frugt og bær og korn (hvede, rug).

En anden måde er at anvende brændenælde-gæring.

For at gøre dette skal du fylde beholderen med en tredjedel græs (frisk eller tørret) og fylde den med vand. Fermentering varer to uger. Blandingen omrøres dagligt for at frigive CO2. For at fjerne en ubehagelig lugt kan du tilføje valerian (1-2 grene) til blandingen eller drys støv ovenpå.

Den fermenterede blanding bruges som flydende lokkemad. For at regulere strømningen bruges specialhætter (CO2Pro), der let skrues på standard plastflasker.

Vigtigt! Fermentationslugt kan reduceres, hvis du lægger containere med et must på en vandlås, som det gøres i produktionen af ​​vin derhjemme.

Drikker mousserende vand som en kilde til kuldioxid

En regelmæssig flaske med mousserende vand er en overkommelig, omend ineffektiv, kuldioxidkilde. Omkring 6–8 g kuldioxid opløses i 1 liter kulsyreholdigt vand afhængigt af gasindholdet.

Metoden tillader ikke, at du bestemmer gaskoncentrationen nøjagtigt og beregner den optimale dosis, så det kan betragtes som en nødsituation for at øge CO2-niveauet i små rumfang. En anden måde at bruge mousserende vand som gødning på er at mætte kuldioxid fra vandcylindre til kunstvanding.

Naturlige kilder til kuldioxid: luft og jord

Hvis drivhuset ikke er udstyret med et CO2-forsyningssystem, er atmosfærisk luft en naturlig kilde til CO2 for planter med regelmæssig ventilation af rummet og åbne rum. Men dette giver kun en tredjedel af det daglige behov.

Nat respiration af planter og jordnedbrydningsprocesser, respiration af planterødder, bakterier, svampe og jordmikroorganismer fylder drivhuset også med kuldioxid.

En anden lavteknologisk metode til tilsætning af CO2 er kompostering af plantemateriale og organiske stoffer i et drivhus, hvilket ikke kun fører til berigelse af jorden med makro- og mikroelementer, men også til påfyldning af CO2 (op til 20 kg / t fra 1 ha).

Komposteringsprocessen producerer kuldioxid, men der frigøres også skadelige gasser, og betingelser for multiplikation af patogener og insekter skabes. Koncentrationen af ​​CO2, der genereres på denne måde, er vanskelig at kontrollere, og metoden er upålidelig.

Gør-det-selv kuldioxid-system og generator til drivhuse: berettiget eller ej

Muligheden for at fremstille en gasgenerator bør vurderes uafhængigt på baggrund af dens økonomiske og materielle kapaciteter og arbejdsomkostninger.

Ud over at installere en gasgenerator i form af en kedel med en stor varmeudledning, har du brug for et system til levering af gas til drivhusets lokaler (gasledning), måle- og kontroludstyr. Det er således muligt at fremstille et system på egen hånd, men at evaluere dets rationalitet for små drivhusområder er kun muligt ved hjælp af matematiske beregninger.

Det er meget enklere og billigere at studere alternative kilder til kuldioxid, og hvordan man bruger dem under lukkede grundforhold. For eksempel koster et flydende gassystem ca. 2 millioner rubler, og hvis du bruger gas fra cylindre, reduceres omkostningerne med 10 gange.

Vigtigt! En høj koncentration af kuldioxid er giftig for levende organismer, så at hæve niveauet til 10.000 ppm (1%) og højere inden for få timer vil eliminere skadedyr (whitefly, edderkoppemid) i drivhuset.

Grundlæggende regler for indsendelse

Doseringen og tidsperioderne for mætning af luft i drivhus CO2 afhænger af sæsonen og tidspunktet på dagen, graden af ​​tætning af rummet, lysets intensitet og typen af ​​afgrøder, der dyrkes.

Belysning

Som et resultat af fotosyntesen modtager planter kulhydrater til vækst og udvikling, forarbejdning af kuldioxid og vand ved hjælp af lysenergi. Disse 3 komponenter er vigtige for mekanismen for stomataåbning på bladoverfladen og begyndelsen af ​​gasudveksling mellem planter og miljøet. Under intens lys forbruger planter mere aktivt CO2, og fotosyntesen øges.

CO2-koncentrationen i rummet skal holdes på 600–800 ppm. Ved intens belysning stiger temperaturen i drivhuset, og du er nødt til at åbne transomer for ventilation, så koncentrationen øges til 1000-1500 ppm.

Forbruget af CO2 i sollys er ca. 250 kg / ha pr. Dagslys med lukkede vinduer. Med åbne vinduer og blæsende vejr - 500-1000 kg / ha. Om vinteren reduceres gasgødningsmængden til 600 ppm, da kunstigt lys hjælper med at fremskynde fotosyntesen.

Fødetid

CO2-tilskud er mest effektiv i perioden med aktiv vækst af planten i den lyse periode. CO2-produktion bør starte om morgenen to timer efter lysets start og indtil det ønskede koncentrationsniveau er nået (1 time). Derefter skal generatoren slukkes. CO2-niveauer vender tilbage til miljøet før mørke.

Vigtigt! En stigning i CO2 forekommer kun i et hermetisk lukket drivhus, da infiltration af den udvendige atmosfære fortynder koncentrationen af ​​kuldioxid i rummet.

Det andet supplement skal udføres 2 timer før dagslysets afslutning, og planterne går i dvale - det resulterende kuldioxid absorberes og behandles effektivt om natten.

Bestemmelse af kuldioxidforbrug for hver afgrøde separat

Afgrøder som aubergine, agurker, tomater, peberfrugter, salat og andre dyrkes nu regelmæssigt i moderne drivhuse, hvor lys, vand, temperatur, næringsstoffer kontrolleres og kuldioxidniveauer reguleres for at skabe forhold, der optimerer væksten optimalt.

En stigning i koncentrationen fra 400 til 1000 ppm kan stimulere fotosyntesen for planter og fører til en stigning i udbyttet med 21-61% for blomster og grøntsager. Derudover giver kuldioxidgødsling tidligere udbytte (med 7-12 dage) og forbedrer planternes evne til at modstå sygdomme og skadedyr.

Til indendørs brug anbefales følgende CO2-niveauer i luften (1000 ppm = 0,1%):

• agurker, tomater - 0,2–0,3%;
• græskar, bønner - 0,3%;
• radise, salat - 0,2-0,25%;
• kål, gulerødder - 0,2-0,3%.

Forskellige planter har forskellige CO2-krav, og dette skal også overvejes.

Ifølge resultaterne af undersøgelser viste vegetabilske afgrøder sådanne egenskaber, når de blev befrugtet med kuldioxid:

Blomsterafgrøder (dieffenbachia, roser og krysantemum) viste tidlig blomstring ved 1000 ppm og øgede dens kvalitet med 20%. For korn øger CO 2 til 600 ppm udbyttet af ris, hvede, sojabønner med 13% og majs med 20%.

Når der dyrkes svampe, skal det huskes, at kuldioxid hæmmer udviklingen af ​​mycel, så rummet skal ventileres for at reducere dets koncentration.

Vigtigt! For høje CO2-niveauer (5000 ppm) kan forårsage svimmelhed eller manglende koordination hos mennesker. Hos planter forstyrres respirationsmetabolismen, væksten og udviklingen bremses, nekrose af blade og knopper vises (de åbnes ikke helt).

Når du har værdsat betydningen af ​​fotosyntesen i plantefysiologien og er blevet bekendt med metoderne til fremstilling af kuldioxid, kan du korrekt og rettidigt give drivhusafgrøder kuldioxid og opnå afgrøder af høj kvalitet.