Генномодифицированный картофель устойчив к вредителям и вреден для здоровья

С картошкой все не так просто

Отдел Цветковые Angiospermae
Класс Двудольные Magnoliopsida
Порядок Пасленоцветные Solanales
Семейство Пасленовые Solanaceae
Род Паслен Solanum
Подсекция potatoe
Вид Solanum tuberosum
Подвид tuberosum

Картофель — многолетнее травянистое растение из семейства пасленовых. Его плоды ядовиты, в пищу употребляют только клубни — видоизмененные подземные побеги. То, что мы называем картофелем, содержит лишь малую толику его настоящего генетического разнообразия. В Южной Америке растет около 200 его диких видов и подвидов, но все известные сейчас культурные сорта (более 5000) относятся к одному роду Solanum . Этот род подразделяется на несколько подсекций, и все клубнеобразующие виды картофеля относятся к подсекции potato ; сейчас считается, что весь культивируемый картофель относится к 4 видам (раньше его разделяли на 7-10): это Solanum tuberosum и три гибридных вида горького картофеля. S.tuberosum подразделяется на два подвида: tuberosum и andigena . Первый представляет собой тот самый картофель, который едят сейчас во всем мире, второй — сельскохозяйственные культуры, которые ограниченно выращивают только в Центральной и Южной Америке.

Вредители

Родина картофеля — Южная Америка, а точнее, перуанские Анды. Долгое время считалось, что картофель был введен в культуру одновременно в нескольких местах, что ранние культивируемые формы имеют независимое происхождение от нескольких разных видов, но последние генетические исследования показали, что это не так. Одомашнивание картофеля произошло в высокогорьях южного Перу около 7-10 тыс. лет назад, после чего картофель стал основным продуктом питания инков. В Перу существуют сотни его местных разновидностей, когда-то практически каждая семья выращивала свой собственный сорт картофеля, и знания по выращиванию этих уникальных клубней передавались из поколения в поколение. Крестьяне постоянно проводили селекцию новых и новых сортов, добиваясь устойчивости к разнообразным вредителям, болезням и климатическими изменениями. Благодаря этому количество сортов картофеля быстро увеличивалось, обеспечивая очень высокое биоразнообразие. Будучи основной пищей андских крестьян, картофель также играл и важнейшую роль в их культуре: единицей измерения времени у них был период, необходимый для приготовления горшка картофеля, а единицей измерения площади служил участок (топо), с которого можно собрать достаточный для прокорма одной семьи в течение сезона урожай картофеля.

В Европе картофель появился во второй половине XVI века после испанского завоевания инков. Из Нового Света в Европу прибыла лишь небольшая часть андского многообразия, причем далеко не самая удачная — неустойчивая к фитофторозу, колорадскому жуку и нематоде. Ограниченное генетическое разнообразие у завезенного в Европу картофеля привело к постепенному вырождению этой культуры и сделало ее очень уязвимой: паразиты и болезни быстро распространялись с одного растения на другие. В 1840-х годах по Европе прошла эпидемия картофельного фитофтороза, от которой больше всех пострадала Ирландия, где картофель к тому времени успел стать основным продуктом питания (на него приходилось 80% потребляемых калорий).

Сорт картофеля “Сирень”

Фото: ГНУ ВНИИКХ им. А.Г. Лорха

В России картофель стали выращивать при Петре I, но лишь с целью использовать его как лекарственное растение. Всерьез заниматься картофелем начала лишь Екатерина II. Она поручила начать его разведение Абраму Ганнибалу, уже имевшему с картофелем дело. Вскоре Екатерина приказала разослать клубни картофеля вместе с инструкциями по его разведению по губерниям. Но крестьяне не желали принимать новую культуру (тем более что ей приписывали дьявольские свойства) и встретили ее картофельными бунтами. Тем не менее, с 1840 года площади картофельных полей в России начали интенсивно увеличиваться, и уже через несколько десятилетий картофель не только признали в народе, но и стали называть “вторым хлебом”.

Теперь картофель выращивают почти в 100 странах, это четвертая продовольственная культура в мире — после риса, пшеницы и кукурузы. Он успешно растет в умеренных, субтропических и тропических широтах, предпочитая при этом прохладную погоду: при температуре ниже 10°C и выше 30°C рост клубней резко замедляется. В тропическом климате картофель растет в холодные месяцы года.

Сейчас больше всего картофеля на душу населения производят в Европе (особенно в Восточной и Центральной Европе), но ей в затылок уже дышит южная и восточная Азия. Китай уже сейчас выращивает самые большие урожаи картофеля в мире, на 2 месте — Россия, которая собирает вдвое меньше, 3 место у Индии. В России средняя урожайность картофеля 13 т/га, в Китае — 14,5 т/га, а, например, в Голландии — 45 т/га. Россия значительно отстает даже от среднего мирового уровня (17 т/га). В год у нас в стране собирают около 30 млн тонн, из них около 100 тыс. тонн экспортируется за рубеж, в то время как импортируется около 500 тысяч тонн.

Зачем нужна картошка

Картофель выращивается не только в строго пищевых целях. Его используют в качестве корма для домашних животных, для производства алкогольных напитков. Картофельный крахмал может применяться в пищевой промышленности как загуститель для супов и соусов, в текстильной промышленности, а также для изготовления клея, бумаги и картона. Сейчас изучается возможность использования отходов картофеля для получения полимолочной кислоты, применяемой в производстве пластмассовых изделий; ведутся исследовательские работы по поиску способов использования крахмала в качестве основы для экологически чистой упаковки.

Холодная картошка полезнее

Болезни и вирусы

Годовой рацион современного человека составляет около 33 кг картофеля. Средних размеров картофелина весит 150 г и содержит примерно 27 мг витамина С (45% от дневной нормы), 620 мг калия (18% от дневной нормы), 0,2 мг витамина В6 (10% от дневной нормы), а также тиамин, рибофлавин, фолиевую кислоту, ниацин, магний, фосфор, железо и цинк. Картофель известен высоким содержанием углеводов (примерно 26 г в картофелине среднего размера). Преобладающей формой углеводов в картофеле является крахмал (в среднем 17,5% в свежем картофеле или 75-80% в пересчете на сухое вещество).

Картофельный крахмал состоит из разветвленного амилопектина и линейной амилозы, их соотношение зависит от сорта картофеля. Амилоза, с длинными цепями молекул, водорастворима, она диффундирует из гранул крахмала при варке в воде. Амилопектин с сильно разветвленными молекулами состоит из той же амилозы и более сложного углевода — пектина. Сорта с более высоким содержанием амилопектина меньше развариваются и сохраняют свою форму при варке. Небольшая часть этого крахмала устойчива к перевариванию и не всасывается в тонком кишечнике — это резистентный крахмал. Причем чем больше содержание амилозы, тем выше будет доля резистентных крахмалов в картофеле. Считается, что этот крахмал — так же, как волокна целлюлозы — обеспечивает защиту толстой кишки от рака, снижает уровень холестерина в крови, повышает ощущение сытости и даже снижает накопление жира. Количество резистентного крахмала в картофеле во многом зависит от способа его приготовления. Например, если в готовом картофеле содержится около 7% резистентного крахмала, то при охлаждении его становится больше примерно на 13%.

Не отравишься, так заболеешь

Как и другие представители семейства пасленовых (белена, дурман, табак, паслен), картофель содержит токсичные соединения — гликоалкалоиды, из которых наиболее распространенны соланин и чаконин. Соланин обладает фунгицидными и инсектицидными свойствами и защищает растение от хищников. Для человека и животных он токсичен даже в небольших дозах. Как правило, ядовитые соединения накапливаются в листьях, стеблях, побегах и плодах, но воздействие света и физические повреждения приводят к повышению содержания гликоалкалоидов в клубнях. Особенно много гликоалкалоидов сосредоточено непосредственно под кожей, в позеленевших и проросших клубнях. В диком картофеле концентрация токсинов достаточно высока для отравления человека. Они угнетающе действуют на центральную нервную систему, могут вызывать головную боль, диарею, обезвоживание, лихорадку, судороги, а в тяжелых случаях кому и смерть, однако, в реальности отравления картофелем происходят очень редко. Некоторые сорта картофеля отличаются особенно высоким содержанием гликоалкалоидов; от них селекционерам приходится отказываться, даже если они перспективны в других отношениях.

Профессор Виктор Старовойтов, заместитель директора по науке ВНИИ картофельного хозяйства имени А.Г. Лорха, доктор технических наук

Фото: Евгений Дудин, Коммерсантъ

“Содержание алкалоидов в мякоти клубней составляет 10-50 мг/кг, — рассказывает замдиректора по науке ВНИИ картофельного хозяйства имени Лорха профессор Виктор Старовойтов, — в кожице клубня их концентрация выше; в целом в клубне их содержится от 20 до 100 мг/кг. При высоком содержании алкалоидов (150-200 мг/кг сырого веса) картофель становится горьким, при концентрации 230-270 мг алкалоидов на килограмм сырого веса может наступить отравление организма. Однако при кулинарной обработке количество гликоалкалоидов в клубнях снижается за счет термического разрушения до более простых соединений, которые, к тому же, частично вымываются и остаются в растворе”.

В 2002 году в картофеле было обнаружено еще одно вредное вещество — акриламид. Акриламид появляется при высокотемпературной обработке многих крахмалистых продуктов (в первую очередь, картофеля и злаков), если их жарить, готовить во фритюре, запекать в духовке или на гриле. В тех же самых сырых или вареных продуктах его нет. Дальнейшие исследования показали, что причина не в крахмале: картофель и злаковые наряду с крахмалом содержат аминокислоту аспарагин, а при нагревании от 120 градусов и выше при взаимодействии с сахарами аспарагин превращается в акриламид. Если же продукты не жарить, а варить, акриламид в них не образуется совсем или его содержание незначительно.

“Еще 10 лет назад никто не знал о том, что акриламид может содержаться в пищевых продуктах, — говорит Софья Лущеницкая, научный сотрудник химфака МГУ, — было известно, что это вещество может содержаться в пластиковых упаковках, в табачном дыме, иногда в небольшом количестве попадает в воду, и что оно обладает мутагенными свойствами. И вдруг в 2002 году ученые из Стокгольмского университета обнаружили, что во многих продуктах содержание акриламида в сотни и тысячи раз превышает любые возможные ПДК. Он в разных концентрациях был обнаружен в чипсах, жареном картофеле, в хрустящих хлебцах, выпечке, мюслях и кукурузных хлопьях”. Авторы работы, опубликованной в 2009 году в American Journal of Clinical Nutrition, обнаружили, что если ежедневно в течение двух недель потреблять 157 мг акриламида из картофельных чипсов, это может запустить процессы, которые в итоге становятся причиной заболеваний сердца. У женщин, часто употребляющих акриламидные продукты, рак груди встречается в 2 раза чаще, чем у тех, кто их избегает. Есть данные, что это вещество увеличивает риск рака яичников на 79%, матки — на 28%, а почек — на 59%.

Генетика и селекция

Во Всероссийском научно-исследовательском институте картофельного хозяйства имени А.Г. Лорха безвирусный семенной картофель выращивают методом микроклонального размножения in vitro

Фото: Евгений Дудин, Коммерсантъ

В 2009 году была закончена расшифровка генома картофеля. Картофельный геном имеет средний для растений размер, он содержит 12 хромосом и 860 млн пар оснований. Расшифровкой каждой хромосомы картофеля занималось одно или несколько государств; российские ученые из Центра биоинженерии РАН приняли участие в расшифровке 12-й хромосомы. Картофель S. tuberosum tuberosum представлен диплоидомыми (2n=24) или тетраплоидомыми (4n=48) формами. Диплоиды встречаются только в Чили, а культивируемый во всем мире картофель является тетраплоидом. Происхождение тетраплоидов обеспечивается благодаря характерному для видов рода Solanum феномену нередуцированных гамет: у большинства из них, кроме нормальных гаплоидных гамет, с частотой 2-10% могут встречаться гаметы с нередуцированным (двойным) числом хромосом.

Для того чтобы повысить резистентность картофеля к вредителям и болезням, повысить урожайность и усилить его ценные качества, люди уже много веков подряд занимаются селекцией картофеля. А так как картофель размножается в основном вегетативным путем, селекционеры не отбирают его по способности цветков привлекать опылителей. В результате большинство сортов картофеля имеют пониженную способность к цветению, а естественное — перекрестное — опыление необходимо для поддержания разнообразия. Цветущие сорта картофеля, способные привлекать опылителей, еще остались в мелких фермерских хозяйствах в Андах, но и там многие древние сорта, традиционно выращиваемые перуанскими фермерами, уже утрачены. Для сохранения и защиты того, что осталось, в Перу создан крупнейший в мире банк, где в стерильных условиях хранятся образцы генетического материала — около 100 диких видов картофеля из восьми латиноамериканских стран, а также 3800 традиционных андских сортов.

В начале 1990-х годов транснациональная корпорация Monsanto, лидер в сфере высоких технологий в сельском хозяйстве, выпустила для коммерческого использования трансгенные сорта картофеля, резистентные к колорадскому жуку и вирусным заболеваниям. Устойчивость к вредителям достигалась благодаря включению генов бактерии Bacillus thuringiensis , которая вырабатывает специфический белковый эндоксин, обладающий инсектицидным действием. Немецкая химическая компания BASF создала модифицированный картофель (сорт Amflora), состав которого был изменен (он содержит только амилопектин) так, что он стал несъедобным, но более подходящим для производства крахмала. После долгих споров Еврокомиссия в прошлом году разрешила выращивать этот сорт в ЕС в промышленных целях. В прошлом же году группа индийских ученых объявила, что они разработали генетически модифицированный картофель, который содержит вдвое больше белка, чем обычный (благодаря добавлению гена AmA1 амаранта).

Трансгенные сорта картофеля позволяют значительно увеличивать его урожайность, добиться появления принципиально новых свойств и открывают большие возможности для его использования в промышленности. Но общество с недоверием относится к генномодифицированным продуктам, и многие крупные компании (McDonald’s, Burger King, Frito-Lay, и Procter&Gamble) отказываются от использования ГМ-картофеля. Впрочем, ученые надеются, что развивающиеся страны, где более миллиарда человек страдает от хронического недоедания, отнесутся к нему с большим интересом.

ГМ-картофель в России

В России с генномодифицированным картофелем ситуация странная. У нас сертифицировано 4 сорта ГМ-картофеля, два из которых разработала Monsanto, а два (“Елизавета плюс” и “Луговской плюс”) — российский Центр биоинженерии РАН, но сертифицированы они только для употребления в пищу: есть их в России можно, а выращивать — нельзя.

Россия является одной из главных картофелеводческих стран мира, но из-за колорадского жука происходят огромные потери урожая, особенно в южных регионах страны. Ежегодные потери от колорадского жука оцениваются в 2-2,5 млрд долларов. Генномодифицированный картофель, устойчивый к нему, мог бы решить эту проблему. Он прост в выращивании и не требует применения инсектицидов. “Мы разработали 2 сорта генномодифицированного картофеля, устойчивого к колорадскому жуку, — рассказывает доктор биологических наук, замдиректора по научной работе Центра биоинженерии РАН Николай Равин. — Эти сорта жук не ест. Мы проводили полевые испытания: высаживали две грядки картофеля, на одной наш сорт (устойчивый), на другой — исходный, от которого он произошел. В результате одна грядка оказывалась полностью съедена жуком, другая же осталась неповрежденной. Существуют еще американские сорта (созданные Monsanto), но они не приспособлены к нашим климатическим условиям. Мы же брали сорта, которые давно и успешно выращиваются в России и привносили в них дополнительный признак — устойчивость к колорадскому жуку”.

“На данный момент у нас нет разрешения продавать семенной материал для выращивания на полях: есть можно, импортировать можно, а выращивать нельзя, — продолжает Равин. — Люди боятся генномодифицированных продуктов, на мой взгляд, совершенно безосновательно. Им по телевизору рассказывают страшилки, что взяли ген какого-нибудь страшного организма (например, скорпиона), вставили в картошку, и если вы съедите эту картошку, то сами превратитесь в скорпиона. Научной основы под этими страшилками нет никакой. Другой вопрос, что существует опасность утечки модифицированного генного материала в окружающую среду — опасность передачи новых генов диким родственникам. Поэтому генномодифицированные сорта должны сажаться отдельно, нужно избегать их контакта с сородичами; но это уже вопрос техники ведения сельского хозяйства. В случае картофеля это проблема вообще не очень актуальна: размножается он, в основном, вегетативным путем”.

Читайте также:  Как защитить виноград от птиц: отпугивание и изоляция

PDF-версия

  • 56
  • 57
  • 58
  • 59

О генномодифицированном картофеле

Cтоловый картофель — комплексный пищевой продукт, который имеет несколько аспектов в здоровом питании.

Благодаря содержанию физиологически ценных веществ он играет и важную роль в профилактике различных заболеваний. Хотя содержание сырого протеина в картофеле низкое (около 2%), его белок (чистый протеин) очень ценен для питания человека. Перевариваемость его выше 90%, а соотношение незаменимых аминокислот в нем примерно такое же, как в протеине животного происхождения. Среди растительных белков культурных растений протеин картофеля имеет самую высокую биологическую ценность. Картофель служит сырьем для получения крахмала, спирта и другой продукции, а также используется на корм животным.

Специфика возделывания картофеля связана с наличием большого количества вредителей, особенно таких, как колорадский жук, нематоды, проволочники, и болезней — фитофтороза, вирусных заболеваний, требующих использования большого количества дорогостоящих средств защиты растений, существенно повышающих как трудоемкость, так и себестоимость производства этой культуры. Поэтому площади выращивания картофеля сократились, а его производство локализовалось в зонах крупных городов.

Концентрация производства картофеля в специализированных и хорошо оснащенных современной техникой пригородных хозяйствах способствовала росту урожайности, которая в среднем увеличилась в 1,5 раза. На повышение урожайности повлияло и использование новых сортов картофеля, имеющих достаточно высокий потенциал продуктивности и хозяйственно ценных признаков.

В последние годы во всем мире стремительно развивается биотопливная промышленность. При этом эксперты считают, что один из перспективных источников сырья для производства топливного этанола — картофель. Он также становится все более востребованным как сырье и для других технических целей.

Для удовлетворения вышеуказанных потребностей сельское хозяйство нуждается в принципиально новых высококрахмалистых сортах картофеля, устойчивых к бактериальным, грибным и вирусным инфекциям и имеющих высокий потенциал продуктивности. По утверждению многих селекционеров, устойчивость картофеля к патогенам должна быть заложена в сорте.

Наряду с традиционной селекцией в последние годы наука предлагает и методы трансгенной инженерии, хотя отношение к ним общественности неоднозначно.

Трансгенные культуры сегодня выращивают в 16 странах мира. Основные производители (95%) генетически модифицированной сои, кукурузы, масличного рапса и картофеля — страны «нового света»: США, Канада, Аргентина. Даже в Европе начинают понимать, что выращивание трансгенных растений и их переработку нельзя категорически запрещать, и в настоящее время Еврокомиссия рассматривает возможность использования ГМ-картофеля сорта Amflora для промышленного производства крахмала.

В России, как показывает анализ литературы, нет однозначного мнения по данному вопросу. Ряд ученых считают, что выращивание генетически модифицированных культур — это нормально, другие, наоборот, убеждают, что это вредно и опасно для здоровья человека.

Приоритет в разработке генномодифицированного картофеля, устойчивого к колорадскому жуку, принадлежит американской компании Monsanto. В 2000 г. в России был начат совместный проект центра «Биоинженерия» РАН и этой компании по созданию устойчивых к колорадскому жуку российских сортов картофеля. Компания Monsanto — мировой лидер по созданию и продаже ГМ-растений, которые во всем мире уже занимают более 52 млн. га. Monsanto получила сертификаты биологической безопасности на два сорта своего картофеля, в которые внедрен ген, обеспечивающий их устойчивость к колорадскому жуку.

В настоящее время в России одобрены, свыше 20 трансгенных образцов, в том числе картофель, кукуруза, соя, рис и сахарная свекла. Непривлекательным для вредителя картофель делают вживленные элементы ДНК специальной почвенной бактерии.

Официально выращивание ГМ-картофеля в нашей стране разрешено лишь на территории трех зарегистрированных полигонов при научно-исследовательских институтах: в пос. Апариха и Голицыно (Московская область) и в Краснодарском крае.

В 2002 г. Госсанэпиднадзор Российской Федерации заявил, что никакой опасности для человека и природы ГМ-картофель не представляет и его можно употреблять как продукт питания. Но последнее слово осталось за ФГУ «Государственная комиссия Российской Федерации по испытанию и охране селекционных достижений». Госкомиссия еще не разрешает масштабного производства модифицированного картофеля. Исследовательские работы с трансгенным картофелем продолжаются.

Несомненно, будущее за биотехнологиями. Промышленное производство трансгенных культур — вопрос, который может разрешиться очень скоро. Картофель — это основной продукт питания человека во всем мире. Если растение будет устойчиво к болезням и вредителям и безопасно для людей, почему бы его и не выращивать. Ведь едим же мы химически обработанные овощи, которые отрицательно отражаются на здоровье человека и на окружающей среде, и где уверенность, что пятикратная обработка картофеля против вредителей и болезней очень сильными химическими препаратами наносит меньший ущерб для здоровья человека, чем применение высоких технологий при создании сорта.

Подача СО2 в теплицу

Добавить в избранное

В связи с растущим спросом на продукты питания и овощи местного производства индустрия тепличного хозяйства быстро расширяется. Контролируемая среда в помещении может обеспечить растениям лучшие условия для выращивания, а концентрация CO2 оказывает положительное влияние на фотосинтез. О применении генераторов углекислого газа для теплиц и пойдёт речь в нашем материале.

  • Генератор углекислого газа для организации фотосинтеза растений в теплицах
  • Схема подведения CO2 в промышленных теплицах
    • Отходящий газ котельных
    • Распределительные сети из полиэтиленовых рукавов
  • Система подведения и варианты подачи газа в небольших фермерских или домашних теплицах
    • Газогенератор
    • Газовые баллоны
    • Датчик и регулятор газа
    • Рукава и трубы ПВХ для подачи CO2
    • Биологические источники
      • Углекислый газ для огурцов из навоза
      • Спиртовое брожение
    • Питьевая газированная вода как источник углекислоты
    • Естественные источники углекислого газа: воздух и почва
  • Система подачи углекислого газа и генератор для теплиц своими руками: оправдано или нет
  • Основные правила подачи
    • Освещение
    • Время подачи
    • Определение объёма потребления углекислоты для каждой культуры в отдельности

Генератор углекислого газа для организации фотосинтеза растений в теплицах

В закрытых герметично теплицах растения обеспечены достаточным освещением, запасами воды и питательных элементов, но темпы их развития ограничены уровнем CO2 в воздухе помещения.

Углекислота необходима растениям в химических реакциях (фотосинтезе) для биосинтеза углеводов как основы питательных и скелетных компонентов клеток и тканей растений с целью обеспечения роста и развития. Газообмен при дыхании растений происходит через небольшие регулируемые отверстия, называемые устьицами.

Устьице находится либо на верхнем, либо на нижнем слое эпидермиса листа растения.

В земной атмосфере уровень диоксида углерода — 250÷450 ppm, а потребность различных видов растений составляет 700–800 ppm. В новых тепличных комплексах с хорошей герметизацией уровень CO2 внутри помещения в 4 раза меньше, чем в наружном воздухе, а это отрицательно сказывается на росте и развитии культур.

Причём с увеличением длительности и мощности искусственного освещения помещения потребность растений в CO2 возрастает в 2-3 раза. С помощью насыщения воздуха теплицы углекислотой рост культур и их урожайность повышаются на 20–40%.

Схема подведения CO2 в промышленных теплицах

Система подведения углекислого газа в коммерческих теплицах включает в себя газогенератор, вентилятор, устройство дозирования, газоанализатор и транспортные магистрали. Управление осуществляется с помощью компьютера.

Способы получения CO2:

  • технический СО2 из баллонов;
  • сжигание метана;
  • отработанный газ отопительных установок;
  • отработанный газ мини ТЭЦ.

Отходящий газ котельных

Наиболее распространённым методом обогащения CO2 тепличного помещения является сжигание ископаемого топлива. Используемые дымовые газы не должны содержать опасного количества вредных компонентов, поэтому чаще всего топливом для газогенераторов в теплицах является метан. При сжигании 1 м³ метана образуется приблизительно 1,8 кг CO2.

При использовании дымовых отходов сжигания горячие отходящие газы улавливаются и очищаются. После очистки отработанного газа методом каталитического обезвреживания с помощью катализаторов или скрубберов газо-воздушная смесь охлаждается в теплообменнике до 50°С и подводится по газомагистрали в теплицу в виде удобрения.

Однако такой метод подведения газа для удобрения растений может привести к загрязнению воздуха теплицы вредными примесями продуктов сгорания, ведь газоочистительные устройства очищают газовые отходы только на 50–75%. Следовательно, концентрация вредных веществ в закрытом помещении теплицы может превысить предельно допустимые нормы для растений и человека.

Непрерывный режим горения горелок в отопительных котельных обеспечить не удаётся из-за меняющейся температуры окружающего воздуха, поэтому и поступление отходов газа неравномерно. К тому же палладиевые катализаторы и скрубберы экономически затратные и повышают расходную часть по содержанию теплицы.

Распределительные сети из полиэтиленовых рукавов

В качестве распределительной системы газа внутри теплицы используется транспортная магистраль из полиэтиленовых труб. В точках отбора газа над каждой грядкой к ней присоединяются гибкие полиэтиленовые рукава диаметром 50 мм с равномерно расположенными отверстиями. Рукава равны длине грядок и протянуты вдоль них или под стеллажами. Образование конденсата внутри системы устраняют наклоном труб.

CO2 значительно тяжелее воздуха, поэтому очень важно, чтобы газ отводился снизу. Циркуляция воздуха с помощью горизонтальных вентиляторов или системы струйной вентиляции обеспечивает равномерное распределение, перемещая большие объёмы воздуха в теплице, когда верхние вентиляционные отверстия закрыты или вытяжные вентиляторы не работают.

Система подведения и варианты подачи газа в небольших фермерских или домашних теплицах

Для частных и малых фермерских хозяйств существуют более простые и менее затратные методы подачи газа с учётом площади парников, вида и количества выращиваемых культур.

Газогенератор

Генератор газа для небольших помещений основан на получении необходимой углекислоты из атмосферного воздуха. Производительность такого устройства — 0,5 кг/ч. Устройство снабжено фильтрами, что позволяет получать очищенный газ, а дозаторы обеспечивают поступление необходимых объёмов. Микроклиматические показатели теплицы при этом не изменяются.

Газовые баллоны

Газ из баллонов используют для малых площадей при нагнетании 8–10 кг/ч на каждые 100 м². Баллон должен быть оснащён регулятором давления (редуктором) и автоматическим клапаном для отключения подачи газа (соленоидом) — эти приспособления обезопасят подачу газа.

Ёмкость 1 баллона — 25 кг газа. При существенных расходах рациональнее применять изотермические резервуары различной ёмкости для сжиженного газа, которые можно пополнять при необходимости.

Датчик и регулятор газа

Подачу газа нужно контролировать и регулировать, чтобы обеспечить оптимальный баланс и хорошие условия выращивания, избежать дорогостоящей передозировки и обеспечить безопасность людей, ухаживающих за культурами и собирающих урожай.

Для контроля и измерения уровня CO2 в теплице обычно используются датчики с установкой заданного значения, например, 800 ppm. Когда датчик обнаруживает пониженный уровень, он активирует систему дозирования. Когда требуемый уровень CO2 достигнут, система управления отключит подачу CO2.

Датчики и регуляторы могут обеспечить срабатывание сигнализации при превышении допустимого уровня концентрации и включать аварийную систему проветривания. Сейчас на рынке популярны ИК-датчики CO2, разработанные по принципу двойного ИК-луча.

Рукава и трубы ПВХ для подачи CO2

Вопрос подачи газа в помещение сложности не представляет, и каждый решает его самостоятельно. Обычно система распределения состоит из магистрального газопровода из труб (ПВХ или полипропиленовых), пластиковых перфорированных рукавов малого диаметра (50 мм) и подключённых датчиков и контроллера климатических показателей.

Непосредственно к растениям газ поступает через отверстия в рукавах. Рукава за верёвку можно подвесить на любом уровне — на грядках для удобрения корневой системы, на стеллажах и шпалерах для подачи к листьям и точкам роста.

Это даёт возможность точно и экономично дозировать газ практически 100% концентрации в течение дня в нужную область выращивания. Нормы подачи регулируются в зависимости от климатических показателей и суточной, и сезонной динамики фотосинтеза.

Биологические источники

Если в хозяйстве есть животные, то, расположив теплицу через стенку от хлева и оборудовав приточно-вытяжной вентиляцией оба помещения, можно организовать обеспечение растений углекислым газом от дыхания животных, которые, в свою очередь, получат кислород от растений.

При этом баланс и объёмы газов, а также регулирование придётся определять опытным путём. Такой же способ доставки CO2 можно обеспечить от пивоваренных и винокуренных предприятий.

Углекислый газ для огурцов из навоза

Навоз и другие органические вещества не только обеспечивают растения питательными элементами, но и выделяют при ферментации углекислый газ, количество которого способно улучшить рост овощных культур. Это создаёт благоприятные условия воздушного питания как корневой системы, так и надземной части растений.

Навоз следует разводить водой в пропорции 1:3.

Наглядным примером служит история, произошедшая на рубеже ХIХ–ХХ веков в Тимирязевской академии, где в течение нескольких лет пытались вырастить в теплицах огурцы, но, несмотря на научный подход, успеха не добились. Тогда учёные решили обратиться к клинским огородникам, выращивающим завидные урожаи огурцов в своих теплицах.

Пригласили огородника из Клина и предложили вырастить огурцы для себя в теплице академии, но позволить использовать его технологию в дальнейшем. Хитрость состояла в том, что внутри помещения устанавливались ёмкости с разведённым навозом, а выделяемый углекислый газ при брожении удобрял огуречные растения.

Экспериментально было установлено, что при непрерывном удобрении углекислотой в течение дневных часов достигается максимальная (54%) величина прироста веса огурцов.

Спиртовое брожение

Спиртовое брожение, как и микробиологическое разложение, является способом получения углекислоты. Разместив среди растений бидоны с забродившим суслом, можно обеспечить насыщение воздуха углекислотой. Для брожения используют воду, сахар и дрожжи или падалицу и непригодные к употреблению фрукты и ягоды, зерно (пшеница, рожь).

Ещё один способ — применить брожение крапивы.

Для этого ёмкость на треть наполняют травой (свежей или сушёной) и заливают водой. Брожение длится две недели. Смесь ежедневно перемешивают для выхода CO2. Чтобы устранить неприятный запах, в смесь можно добавить валериану (1-2 ветки) или присыпать сверху пылью.

Перебродившую смесь используют в качестве жидкой прикормки. Для регулирования подачи используют специальные крышки (CО2Pro), которые легко прикручиваются на стандартные пластиковые бутылки.

Питьевая газированная вода как источник углекислоты

Обычная бутылка газированной воды — доступный, хотя и малоэффективный источник углекислоты. В 1 л газированной воды растворено примерно 6–8 г углекислого газа в зависимости от степени газованности.

Метод не позволяет точно определить концентрацию газа и рассчитать оптимальную дозировку, поэтому его можно рассматривать как экстренную меру повышения уровня CO2 в малых объёмах помещения. Ещё один способ использования газированной воды в качестве удобрения — насыщение углекислотой из баллонов воды для поливов.

Естественные источники углекислого газа: воздух и почва

Если теплица не оборудована системой подачи CO2, то атмосферный воздух является естественным источником CO2 для растений при регулярном проветривании помещения и открытых фрамугах. Но это обеспечивает только третью часть от суточной потребности.

Другой низко технологичный метод добавления CO2 — компостирование растительного материала и органики в теплице, что приводит не только к обогащению почвы макро- и микроэлементами, но и пополнению CO2 (до 20 кг/ч с 1 га).

Процесс компостирования производит углекислоту, но при этом выделяются и вредные газы, а также создаются условия размножения болезнетворных микроорганизмов и насекомых. Концентрацию CO2, генерируемого этим способом, трудно контролировать, и метод ненадёжен.

Система подачи углекислого газа и генератор для теплиц своими руками: оправдано или нет

Целесообразность изготовления газового генератора самостоятельно следует оценить исходя из своих финансовых и материальных возможностей и трудозатрат.

Кроме установки газогенератора в виде котла с большим выделением тепла, понадобится система доставки газа в помещение теплицы (газопровод), измерительная и контрольная аппаратура. Таким образом, изготовление системы самостоятельно возможно, но оценить её рациональность для малых площадей парников можно лишь с помощью математических расчётов.

Намного проще и дешевле изучить альтернативные источники углекислоты и способы их применения в условиях закрытого грунта. Например, система на сжиженном газе стоит около 2 млн руб., а если использовать газ из баллонов, то стоимость уменьшается в 10 раз.

Читайте также:  Делаем парники, парниковые ящики, опыт огородников

Основные правила подачи

Дозировка и временные периоды насыщения воздуха теплицы CO2 зависят от сезона и времени суток, степени герметизации помещения, интенсивности освещённости и вида выращиваемых культур.

Освещение

В результате фотосинтеза растения получают углеводы для роста и развития, перерабатывая углекислый газ и воду при помощи энергии света. Эти 3 компонента важны для механизма открытия устьиц на поверхности листа и начала газообмена растений с внешней средой. При интенсивном освещении растения активнее потребляют CO2, и скорость фотосинтеза возрастает.

Концентрацию CO2 в помещении необходимо поддерживать на уровне 600–800 ppm. При интенсивном освещении температура в теплице повышается, и приходится открывать фрамуги для проветривания, поэтому концентрацию увеличивают до 1000–1500 ppm.

Расход CO2 при солнечном освещении составляет около 250 кг/га за световой день при закрытых форточках. При открытых форточках и ветреной погоде — 500–1000 кг/га. Зимой нормы удобрения газом снижают до 600 ppm, так как искусственный свет способствует ускорению фотосинтеза.

Время подачи

Добавка CO2 наиболее эффективна в период активного роста растения в течение светлого периода. Генерацию CO2 следует начинать утром через два часа после начала освещения и до достижения желаемого уровня концентрации (1 час). Затем генератор должен быть выключен. Уровень CO2 вернётся к уровню окружающей среды до наступления темноты.

Вторую добавку следует проводить за 2 часа до окончания светового дня и перехода растений в состояние сна — полученный углекислый газ будет эффективно усваиваться и перерабатываться ночью.

Определение объёма потребления углекислоты для каждой культуры в отдельности

Такие культуры, как баклажаны, огурцы, помидоры, стручковый перец, салат и другие, теперь регулярно выращивают в современных теплицах, где контролируются свет, вода, температура, питательные вещества и регулируются уровни углекислоты для создания условий, оптимально способствующих росту.

Увеличение концентрации с 400 до 1000 ppm может стимулировать скорость фотосинтеза растений и приводит к увеличению урожайности на 21–61% для цветов и овощей. Кроме того, подкормка углекислым газом даёт более ранние урожаи (на 7–12 дней) и улучшает способность растений противостоять болезням и вредителям.

Для закрытого грунта рекомендуют следующие уровни CO2 в воздухе (1000 ppm = 0,1%):

  • огурцы, томаты — 0,2–0,3%;
  • тыква, бобы — 0,3%;
  • редис, салат — 0,2–0,25%;
  • капуста, морковь — 0,2–0,3%.

У разных растений требования к содержанию CO2 различны, и это тоже нужно учитывать.

По результатам исследований овощные культуры показали такие характеристики при удобрении углекислым газом:

Огурцыповышение урожайности и качества плодов на 25–30% при 1500–2000 ppm
Помидорыурожайность на 30% выше, созревание на 2 недели раньше при 1000 ppm
Баклажаныурожайность больше на 35%, созревание на 2 недели раньше при 1000–1500 ppm
Капустаурожайность на 40% больше при 800–1000 ppm
Клубникаурожайность выше на 40%, созревание на 2 недели раньше, ягоды слаще при 1000–1500 ppm
Салатурожайность выше на 30–40%, раннее созревание при 1000–1500 ppm
Спаржаповышение урожайности на 30%, созревание на 2 недели раньше при 800–1200 ppm
Дыняурожайность выше на 70%, улучшение качества плодов при 800–1000 ppm

Цветочные культуры (диффенбахия, розы и хризантемы) показали при 1000 ppm раннее цветение и повышение его качества на 20%. Для зерновых повышение уровня CO2 до 600 ppm увеличивает урожайность риса, пшеницы, сои на 13%, кукурузы на 20%.

При выращивании грибов следует учитывать, что углекислый газ угнетает развитие грибницы, поэтому помещение нужно проветривать для снижения его концентрации.

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.

CO2 в теплице и гроубоксе или преимущество использования CO2 для растений

Всем еще с уроков биологии известно, как происходят процессы дыхания у растений. Человеческий организм устроен иначе, поэтому мы и прекрасно сосуществуем на нашей планете, зависят друг от друга.

Углекислый газ – это диоксид углерода, который в химии представлен формулой CO2. Это газ без запаха и цвета, незначительный процент которого содержится в воздухе. Именно он является источником чистого углерода для растений, который лежит в основе всех их процессов жизнедеятельности. СО2 играет очень важную роль в процессе фотосинтеза, давая возможность растительному организму производить энергию, необходимую для роста и развития. Без углекислого газа растения попросту погибнут, как человек без кислорода.

Влияние углекислого газа на урожайность

Если растениевод при выращивании растений использует умеренное по мощности освещение растений, то он может не беспокоиться, что его питомцам не хватит углекислого газа, содержащегося в воздухе. СО2 при установке мощных источников света будет недостаточно, чтобы культуры могли полностью поглотить и использовать получаемую световую энергию.

Давая растениям дополнительное количество углекислого газа совместно с мощным освещением, садовод помогает им поглощать больше света, что положительно сказывается на проведении процесса фотосинтеза. В результате они начинают быстрее расти, формировать более пышные соцветия и сочные плоды, которые содержат в себе значительно большее количество вкусоароматических веществ. В результате растениевод получает урожай не только немного раньше, но и в значительно большем количестве. Соцветия и плоды вырастают более сочными и объемными, что говорит об улучшении их качества.

Еще одна положительная сторона использования СО2 в теплицах и гроубоксах – представители флоры становятся более устойчивыми к повышенным температурам и световым ожогам. Они могут отлично себя чувствовать при показателях термометра в 30-35 градусов.

Как повысить концентрацию СО2?

Открытый грунт

Повысить уровень концентрации углекислого газа в воздухе в открытом грунте не так-то просто. Из-за свободного движения воздушных масс он быстро улетучивается с места высадки. Даже для незначительного поднятия процента его содержания садоводам потребуется большое количество газа и энергии, что станет попросту неоправданным. Его положительное влияние попросту сведется на нет. Однако есть все же один способ. Он подразумевает внесение в грунт органических удобрений, которые в процессе разложения выделяют углекислый газ. Это продолжается достаточно долго, что позволяет насытить приближенные к растениям слои воздуха СО2.

Закрытый грунт

В закрытом грунте дела обстоят совершенно иначе. Благодаря тому, что растения выращиваются в закрытом пространстве, повысить концентрацию углекислого газа в них достаточно просто. Сразу хотелось бы уточнить, что ценовая политика всех наиболее распространенных способов довольно широка, поэтому каждый гровер должен в первую очередь ориентироваться на свой кошелек. Также все будет зависеть от площади культивации и количества растущих культур.

Повысить уровень СО2 в теплице или гроубоксе можно следующими способами:

  • Генератор углекислого газа

Представляет собой специальное устройство, которое образовывает СО2 путем сжигания пропана и этилового спирта. Контроль над его работой осуществляется с помощью автоматики, представленной датчиком измерения концентрации углекислого газа. С его помощью можно легко поддерживать необходимый уровень СО2 в закрытом пространстве. Генератор больше подходит для больших теплиц, поскольку требует существенных финансовых вложений, часть из которых пойдет на дополнительное обустройство самого помещения, ведь должны быть соблюдены все меры безопасности. Также стоит отметить, что генератор повышает уровень влажности и температуры в замкнутом пространстве. Поэтому лучше всего устанавливать его за пределами теплицы;

  • Сжатый углекислый газ в баллонах

Это наиболее приемлемый способ насыщения теплиц и больших гроуромов СО2, однако цена на него все же является высокой для любительского садоводства. Только при солидных посевных площадях он полностью себя оправдывает. Садовод просто ставит баллон с газом в боксе или теплице, и откручивает кран, чтобы СО2 выходил наружу. Минус способа заключается в том, что без датчика концентрации углекислого газа гровер может легко перенасытить им замкнутое пространство, что отрицательно отразится на растительных культурах. Еще одни немаловажный фактор – баллон является взрывоопасным;

  • Ферментация или брожение

Больше подходит для насыщения углекислым газом небольших гроубоксов, поскольку в процессе вырабатывается малое количество СО2, которого хватит только для небольшого количества растений. В боксе размещаются специальные вещества, после чего активируется их процесс брожения, побочным продуктом которого является углекислый газ. Из недостатков ферментации стоит отметить тот факт, что растениевод должен уметь проводить и контролировать этот процесс. Также в брожения выделяется неприятный запах и это может привлечь насекомых;

  • Использование органики

Наиболее популярный среди гроверов способ, который не требует специальных знаний и умений. На рынке прогрессивного растениеводства востребован препарат СО2 Bottle. По сути – это обычная бутыль с сухим веществом органического происхождения внутри, которое при контакте с теплой водой начинает выделять углекислый газ. Большой плюс в том, что такого количества вполне достаточно для насыщения гроубокса. Препарат очень прост в использовании. После добавления воды садоводу нужно убрать специальный стикер, закрывающий выходное отверстие, и встряхнуть бутылку. Бутыль необходимо встряхивать один раз каждые два дня. Всего ее хватает на 3-4 недели, по окончанию ее можно легко наполнить новой порцией с помощью пакета для заправки СО2 Bottle. Данный способ обогащения гроубокса углекислым газом стал наиболее востребованным среди канадских и европейских гроверов благодаря своей простоте и дешевизне;

  • Компостирование

Обогатить воздух в теплице СО2 можно с помощью компостирования, однако этот метод приносит скорее больше хлопот, чем пользы. С самодельным компостом всегда трудно работать, а его результат неоднозначен – никогда не знаешь, сколько углекислого газа вырабатывается. Готовые СО2 бустеры можно приобрести на рынке, но они стоят недешево и вырабатывают слишком большое количество углекислого газа для домашней оранжереи. Также во время компостирования всегда возникает неприятный запах, а сам процесс является гигиеничным;

Представляет собой холодный твердый СО2, в процессе нагревания которого углекислый газ попадает в воздух. Он хорошо проявляет себя, если необходимо резко повысить концентрацию СО2 в закрытом помещении. При постоянном использовании является затратным и долгим способом, который также небезопасен для человека. Пополнять запасы льда придется каждый день, а уровень выделения углекислого газа довольно трудно контролировать.

Какое количество СО2 подавать растениям и в какое время?

Сотни тысяч лет назад концентрация углекислого газа в атмосфере нашей планеты была намного больше, чем сегодня. Поскольку в процессе эволюции растения приспособились к данным условиям, они способны поглощать существенно больше СО2, чем его сегодня находится в воздухе. По заверениям ученых, они могут эффективно использовать до 1500 ppm газа. А поскольку в атмосфере его концентрация сегодня достигает всего лишь 400 ppm, то эффект от повышения его дозировки весьма ощутим. Растения смогут производить гораздо больше энергии в процессе фотосинтеза, что положительно отразится на их росте и производительности – это факт.

Однако стоит понимать, что в первую очередь на эффективность процесса фотосинтеза влияет именно мощность света. Дело в том, что при низкой концентрации СО2 растительные культуры способны перерабатывать не всю поступающую им световую энергию. Поэтому, если Вы решили повысить контракцию углекислого газа в теплице или гроубоксе, то непременно стоит позаботиться о мощном освещении.

Опытные гроверы советуют поддерживать концентрацию углекислого газа в закрытом грунте на уровне в 1200-1500 ррm. Такой показатель является наиболее оптимальным. Однако он актуален только при использовании ДНаТ или LED светильников мощностью не менее 600 Вт на площади культивации в 1 м2. При меньшей освещенности его следует снизить. Также растениеводу следует понимать, что в ночное время, когда растение отдыхает, оно не поглощает углекислый газ. Это значит, что при выключенном свете нужда в его поступлении отпадает. Всегда следует отключать «обогатитель» СО2 на ночь.

Профессионалы рекомендуют обогащать гроубокс СО2 в следующих случаях:

Такой режим поможет гроверу сэкономить ресурс преобразователя СО2 и не повлияет на эффективность использования.

Работа TDS метра основана на электропроводности водной – электроды, погруженные в водную среду, создают между собой электрическое поле. Чистая дистиллированная вода сама по себе ток не проводит, образуют его растворенные в воде различные примеси и соединения.

Солемер или TDS метр – это стационарный малогабаритный прибор для измерения жесткости воды и процентного содержания в ней разного вида веществ.

Кокосовый субстрат, изготавливаемый из растертой в мелкую крошку кожуры и волокон кокосового ореха, − достаточно молодой материал.

Чтобы пересаженные цветы хорошо росли и развивались, их корням необходима влага и возможность дышать через земляную почву. Обычная земляная смесь представляет собой достаточно плотную субстанцию, плохо пропускающую живительную влагу и воздух к корням.

Керамзитовый дренажный материал или керамзит – это одна из разновидностей субстрата применяемая для укоренения черенков роз гвоздик и иных цветочных растений.

В прошлом веке ученые открыли вещества, влияющие на работу тех или иных функций растения. С помощью этих веществ, каждый садовод может повлиять на жизненный цикл растения, ускорить или замедлить его развитие. Подобные вещества называют стимуляторами роста.

Современные технологии позволяют контролировать развитие растений по воле человека. Еще в 20 веке ученые открыли фитогормоны, вещества, стимулирующие все процессы жизнедеятельности и контролирующие их протекание

При выращивании растений без солнечных лучей нужно сильно постараться, чтоб предоставить все необходимое. Ведь питается растение именно световыми лучами, без которых рост и развитие невозможно, грунт и удобрение играют второстепенную роль.

  • Интернет магазин ООО «АгроДом»
  • Страна: Россия
  • E-mail: [email protected]
  • Телефон: 8 (800) 555–42–84
  • Мы работаем: пн-пт 9:00–23:00; сб 10:00–19:00; вс 12:00-20:00

Узнайте первым о предстоящих акциях и скидках. Мы не рассылаем спам и не передаем email третьим лицам

Углекислый газ в теплице и гроубоксе или CO2 для растений

Еще на уроках биологии мы изучали, как дышат растения. Организм человека устроен по-другому, поэтому мы существуем вместе и зависим друг от друга.

CO2 – диоксид углерода, бесцветный газ без запаха, его небольшой % содержится в атмосфере. Это источник углерода для растений, от которого зависят все процессы их жизнедеятельности. Углекислый газ играет важную роль в фотосинтезе, дает возможность растению производить энергию для своего развития и роста. Без CO2 растения погибнут так же, как люди без кислорода.

Как CO2 влияет на урожай

Если при выращивании растений вы используете умеренное освещение, то вашим подопечным хватает углекислого газа, который содержится в воздухе. При использовании мощных световых источников культуры не могут полностью использовать получаемую энергию.

Мощное освещение помогает поглощать больше света, фотосинтез происходит активнее. В результате культуры быстрее растут, формируют пышные соцветия, созревают более сочные плоды, содержащие больше вкусоароматических веществ. Урожай более весомый, вкусный, снимается он немного раньше.

Положительная сторона использования углекислого газа в теплицах и гроубоксах состоит в том, что растения становятся устойчивее к высокой температуре и световым ожогам. Они отлично чувствуют себя при температуре до 35 градусов.

СО2 и повышение его концентрации

Открытый грунт

По причине свободного передвижения воздуха на открытом грунте CO2 быстро улетучивается. И для незначительного его поднятия требуется много газа и энергии. Положительное влияние CO2 сводится к нулю. о если внести в грунт органические удобрения, они будут разлагаться и выделять углекислый газ. Процесс длится долго, приближенный к растениям воздух хорошо насыщается СО2.

Закрытый грунт

Повысить концентрацию CO2 здесь намного проще. Ценовая политика распространенных способов повышений углекислого газа широка, и гровер должен прежде всего ориентироваться на свои финансовые возможности. Затраты также зависят от площади грунта и количества выращиваемых культур.

Читайте также:  Вишня Курчатовская: описание, достоинства и недостатки + фото

Генератор углекислого газа

Это специальное устройство, в котором СО2 выделяется при сжигании этилового спирта и пропана. Контроль ведет датчик измерения концентрации CO2. С его помощью необходимый уровень углекислого газа в закрытом пространстве легко поддерживается. Прибор подходит для больших теплиц, так как требует значительных финансовых вложений при покупке прибора и соблюдении мер безопасности. Также генератор повышает влажность и температуру в гроубоксе, поэтому рекомендуется его устанавливать за стенками теплицы.

Сжатый CO2 в баллонах

Этот способ оправдывает себя при солидных посевных площадях. Садовод устанавливает газовый баллон в гроубоксе или теплице, затем открывает кран, чтобы свободно выходил углекислый газ. Без датчика концентрации можно перенасытить замкнутое пространство углекислым газом, что плохо скажется на растениях. К тому же баллон взрывоопасен.

Ферментация или брожение

Подходит для небольших гроубоксов, так как вырабатывается небольшой объем СО2. В гроубоксе принудительно располагаются специальные вещества, затем активируется процесс их брожения, при котором производится углекислый газ. Гровер должен уметь осуществлять контроль над процессом брожения, так как выделяется неприятный запах, привлекающий насекомых.

Использование органики

Это самый популярный способ, не требующий специальных умений. Гровер покупает препарат СО2 Bottle – бутылку с сухим веществом. При наполнении ее теплой водой выделяется углекислый газ. Его количества достаточно для насыщения гроубокса. Органика проста в использовании. После добавления воды необходимо убрать стикер с выходного отверстия и потрясти бутылку. Рассчитана она на 3-4 недели использования, затем покупается дополнительный пакет для заправки с органическим веществом, который высыпается в бутыль, и процесс можно повторить заново. Встряхивать бутыль необходимо раз в два дня. Это самый дешевый способ насыщения воздуха углекислым газом.

Компостирование

Этот метод очень хлопотный. С самодельным компостом работать трудно, а результат можно получить неоднозначный – гровер не может предугадать объем выделяемого углекислого газа. Готовые бустеры можно купить в магазине, но цены на них высокие, и они вырабатывают очень много CO2 для домашнего гроубокса. В процессе компостирования выделяется неприятный запах, процесс негигиеничный.

Сухой лед

Это твердый СО2, который при нагревании попадает в воздух. Хорошо повышает уровень углекислого газа в закрытом помещении. Но если применять его постоянно – это дорого и долго, так как пополнять запасы сухого льда придется ежедневно, а уровень CO2 в воздухе сложно контролировать.

Какой объем СО2 необходим растениям и в какое время суток

Когда наша планета была намного моложе, концентрация CO2 в атмосфере была намного выше. В процессе эволюции флора приспособилась к условиям планеты. Ее представители научились поглощать больше СО2, чем объем, который сейчас сконцентрирован в воздухе. Растения эффективно используют до 1500 ppm углекислого газа, а в современной атмосфере его всего 400 ppm. Таким образом эффект от повышения процента CO2 заметно ощутим. Растения производят намного больше энергии при фотосинтезе с повышенным CO2, что положительно отражается на их росте и урожайности.

Помните, что на эффективность фотосинтеза влияет световая мощность. При низком уровне СО2 растения перерабатывают не всю световую энергию. Поэтому при повышении контракции углекислого газа в гроубоксе или теплице не забудьте про установку мощных светильников.

Советуем поддерживать концентрацию CO2 в закрытом грунте в пределах 1200-1500 ррm при установке ДНаТ или LED светильников, мощность которых более 600 Вт для площади культивации в 1 кв.м. Если мощность светильников ниже, то и площадь должна быть меньше.

Также в ночное время растения отдыхают и не поглощают CO2. Соответственно, при выключенном освещении CO2 не должен поступать – отключайте приборы на ночь.

Когда включать насыщение CO2

  • Через 30 минут после включения светильников.
  • За 30 минут до выключения светильников.

Так вы сэкономите ресурс преобразователя СО2.

Генератор углекислого газа для теплиц своими руками, схема подведения

Со2 для теплицы и гроубокса. Способы подачи, преимущества использования со2 для растений.

Знание этого чрезвычайно важно, потому что утверждение о том, что рост растений может быть ускорен за счет увеличения потребления CO2, верно.

Пассивная диффузия

После поглощения растением CO2 превращается в сахар, он используется в качестве строительного материала для роста растений. В конечном счете, этот углерод позволяет растениям увеличивать количество новых тканей и оставаться сильными.

Если уровень CO2 в растущей среде падает ниже примерно 250 ppm, растения прекращают расти.

Компенсация углерода, который удаляют с фермы во время сбора урожая

После того, как растение использует углерод от CO2 для создания растительных тканей, следующим шагом является сбор урожая. Каждый раз, когда вы собираете урожай, вы убираете углерод со своей фермы, тем самым вы удаляете [богатые углеродом] растительные ткани.

Чтобы поддерживать высокий уровень углерода в вашей ферме, растениеводы должны пополнять его с помощью CO2.

Что нужно знать перед началом подачи Co2 в теплицу или гроубокс?

5 основных способов подачи СО 2 в домашних условиях.

Способ 1. Сжигание топлива, такие как природный газ или пропан . Генератор углекислого газа

  • дополнительное выделение тепла;
  • повышает уровень влажности;
  • требует существенных финансовых вложений.

Способ 2. Метод брожения

  • сложный контроль подачи;
  • неконтролируемая скорость происходящей реакции в емкостях;
  • нестабильность подачи СО2;
  • частая дозаправка (обслуживание);
  • покупка необходимых компонентов, а также сложность регулирования подачи углекислого газа.

Способ 3. Процесс разложения

  • долгосрочная стоимость конечного продукта Со2;
  • неконтролируемая подача Со2;
  • бутылки необходимо встряхивать каждые два дня, в противном случае выделение углекислого газа значительно уменьшается.

Способ 4. Подача сжатого углекислого газа из баллона

Co2 для растений, какое количество подавать?

В какое время подавать Со2 в теплице и гроубоксе?

  • подачу углекислого газа необходимо включать спустя 30 минут после включения освещения.
  • отключение подачи газа необходимо сделать за 30 минут до выключения света

Несколько полезных советов. Как использовать Со2 с максимальной выгодой

Придерживаясь несложных советов вы избежите типичных ошибок начинающих гроверов:

  • Используйте светильники с воздушным охлаждением с защитным стеклом. Половина тепла будет удалена из источника света еще до того, как оно попадет в помещение, а герметичное стекло сведет к минимуму потерю СО2.
  • Используйте полноспектральный светильник с расширенным синим спектром. Синий спектр стимулирует выработку хлорофилла и стимулирует раскрытие устьиц на листьях.
  • Для хорошего движения воздуха используйте вентиляторы с механизмом поворота, такой вентилятор гарантировано создаст хорошее движение воздушной массы и вы точно не получите застоявшиеся мертвые зоны. Такие зоны могут образовывать паровой барьер на нижней поверхности листьев, который в свою очередь будет препятствовать попаданию углекислого газа в растение через его листья.
  • Применяйте рециркуляционные кондиционеры и осушители воздуха без выпуска воздуха наружу. Если вытяжные вентиляторы будут работать слишком часто, большая часть CO2 будет потрачена впустую.
  • Поддерживайте оптимальную температуру воздуха. Температура теплого воздуха ускоряет процесс фотосинтеза и поглощения CO2. Важно понимать, если температура становится слишком высокой, в таком случае устьице листа закрывается, растение таким образом сохраняет накопленную воду.
  • Удерживайте относительную влажность воздуха между 40-60%. В условиях низкой влажности устьица листа закрывается, потребление СО2 при этом снижается.
  • Увеличьте отношение аммония к нитрату в вашем удобрении. При высоких уровнях CO2 растения не будут ассимилировать столько нитратного азота, в то время как аммонийная форма азота будет использоваться более эффективно.
  • Используйте добавки, такие как гуминовая кислота. Гуминовые и фульвокислоты улучшают усвоение железа и других микроэлементов. Железо является катализатором для производства хлорофилла и способствует более эффективному фотосинтезу в условиях высокой концентрации CO2 .
  • Чтобы поддерживать уровень углекислого газа на оптимальном уровне, лучше всего его подавать однократной и большой дозой с более длительными промежутками, чем небольшой дозой но с более частыми включениями.

Если вам понравилась статья, то сделайте репост или поделитесь знаниями с вашими друзьями!

© Копирование представленных на данном сайте материалов разрешается только при наличии активной обратной ссылки.

Система подачи углекислого газа и генератор СО2 для теплиц своими руками. Его контроль

Чтобы растения правильно развивались, им просто необходимо большое количество химических элементов. Именно для этого их постоянно подкармливают жидкими и твёрдыми удобрениями. С недавних пор большую популярность обрела подача углекислого газа растениям.

Углекислый газ для огурцов в теплице:

Зачем он нужен?

Кроме подкормки минеральными и органическими удобрениями, регулярных поливов и поддержания необходимой температуры, растения нуждаются в углекислоте. Многие фермеры расценивают её как удобрение. Углекислый газ принимает активное участие в фотосинтезе. Поэтому многие огородники устанавливают в теплицах систему подачи СО2. Присутствие углекислоты в теплице жизневажно, чтобы растения правильно развивались и давали большой урожай. Польза СО2:

  • Способствует активизации раннего и наиболее активного цветения, увеличению плодоношения;
  • Принимает участие в синтезе сухого вещества на 94%;
  • Помогает повысить стойкость растений к болезням и вредителям.

Варианты подачи углекислого газа

Если растения выращивают в открытом грунте либо в плёночных парниках, то они получают СО2 из атмосферы. В производственных парниках, чтобы насытить им воздух, применяют разные способы и устройства.

Технические средства в промышленных теплицах

В больших сельскохозяйственных предприятиях применяют отходящий газ котельных (дым). Перед подачей СО2 в парники, его очищают и остужают, и лишь потом им снабжаются грядки по системе газопровода. Оборудование состоит из:

  • Компрессора со встроенным вентилятором;
  • Дозатора;
  • Газопроводных распределительных сетей (полиэтиленовых рукавов с перфорацией, которые протянуты вдоль грядок).

Небольшие фермерские или домашние теплицы

Чтобы обеспечить углекислотой маленькие теплицы применяют газогенераторы, которые выделяют СО2 из атмосферы и закачивают его в парник. Производительность газа до 0,5 кг в час. Преимущества газогенератора:

  • Независим от внешних источников;
  • Вырабатывает совершенно чистый углекислый газ в необходимых объёмах;
  • Присутствует сенсорный дозатор;
  • Простое и недорогое обслуживание (необходимо заменить фильтры один раз в 6 месяцев);
  • Не оказывает влияния на температуру и уровень влажности в теплице.

Газовые баллоны

Также имеется возможность использовать сжиженный газ в баллонах. Для данного метода необходимо дополнительное оборудование, чтобы подогревать и регулировать подачу СО2, то есть снижать давление. Лишь с помощью таких приспособлений газ может безопасно поступать в теплицу.

Биологические средства

  • При наличии в хозяйстве животноводческой фермы, между ней и теплицей налаживают воздухообмен. У этих двух помещений должна быть общая стена, с верхним и нижним отверстиями. В них устанавливают вентиляторы малой мощности. В результате животным поступает кислород от растений, а те в свою очередь получают СО2;
  • В парнике на садовом участке в качестве удобрений применяют навоз, у которого при разложении происходит выделение углекислоты в необходимом объёме для всех культур;
  • Бочка с водой с десятком крупных стеблей крапивы тоже является природным источником СО2;
  • Также источником углекислоты станет спиртовая ферментация. Многие огородники оставляют рядом с растениями тару с бражкой. Но данный метод затратен и ненадёжен.

Естественные источники

  • Основной натуральный источник СО2 — воздух;
  • Для поступления углекислоты в парник достаточно просто открыть форточки;
  • Растения способны получить из почвы СО2, образованного в процессе разложения органических веществ, дыхания корневой системы и микроорганизмов.

Углекислый газ для растений:

Несколько правил подачи газа

К ним относятся:

  • Насколько хорошо растения будут усваивать углекислый газ целиком зависит от освещения. Так искусственное освещение способствует лучшему поглощению газа, в отличие от естественного. Поэтому зимой подкармливать газом необходимо меньше, чем в летнее время;
  • Немаловажным является и время подачи СО2. Первый раз подкармливают в утренние часы приблизительно спустя два часа после рассвета, самое лучшее время для хорошего усвоения газа. Второй раз подкармливают в вечерние часы, за два часа до заката;

Каждый огородник и фермер желает получить отличный урожай. Во время возведения теплиц обращают внимание на её термоизоляцию. В герметичную теплицу поступает мало воздуха, а также и СО2. А углекислота необходима для того, чтобы растения в теплицах нормально росли и плодоносили.

СО2 генератор для растений в комплекте(5л)

  • Обзор
  • Отзывы 0

1) Баллон 5 л (Многоразовый, одной заправки хватает на 1 год при условии использования для одной емкости через каждый 3 часа по 15 минут)

2) Датчик давления в баллоне( указывает остаток СО2)

3) Датчик и винт регулировки грубой настройки

4) Соленойдный клапан и винт тонкой настройки

5) Кальциевый реактор образования пузырьков( размер пузырьков настолько мал, что пузырьки не успеваю подняться на поверхность, растворяются в пределах 14 см).

Имеется возможность для использования на несколько емкостей одного баллона.

Инструкция по использованию в приложении.

Углекислый газ является необходимой составляющей фотосинтеза растений (так же называемого усвоением углекислого газа).
Фотосинтез – химический процесс, во время которого энергия света используется для того, чтобы преобразовать CO2 и воду в сахар у зеленых растений. Цель каждого, кто занимается тепличным хозяйством увеличить продуктивность растений и прирост массы органического вещества. Углекислый газ усиливает рост растений и их мощь. Вот только несколько примеров того, как CO2 увеличивает продуктивность растений: у цветущих растений наступает более раннее цветение, урожайность плодов повышается, у роз реже происходит отмирание бутонов, растения дают более мощные побеги и более крупные цветы. Именно поэтому CO2 можно назвать удобрением для растений. Дефицит СО2 является более серьёзной проблемой, чем дефицит элементов минерального питания – в среднем, растение синтезирует из воды и углекислого газа 94% массы сухого вещества, остальные 6% растение получает из минеральных удобрений!

У большинства растений при повышении уровня углекислого газа в теплице с 340 до 1000 ppm (частиц на миллион частиц) рост и урожайность может увеличиться до 50% .

Государственный университет Колорадо провел исследования того, как влияет повышение уровня CO2 в теплицах на выращивание цветов.

Было замечено, что с ростом уровня CO2 у цветов увеличивается рост массы вещества. количества бутонов и они имеют более привлекательный рыночный вид.

В зимнее время растения, находящиеся в середине теплицы обычно растут медленнее, чем растения . находящиеся по краям. замеры показали. что уровень CO2 в центре теплицы обычно ниже. чем рядом со стенами. Около стен есть небольшие щели в остеклении через которые внутрь проникает воздух, в котором содержится CO2.

Было замечено следующее:

Добавлении CO2 в воздух вокруг растений увеличивал урожайность салата латук на 40%.

При повышении уровня CO2 до 550 ppm количество бутонов у гвоздик увеличивалось на 30%, но основным преимуществом было более раннее их цветение в среднем на 2 недели и более крупные цветы.

При повышении уровня CO2 у роз наблюдалось значительное улучшение качества цветения, увеличилось количество бутонов, качество цветов, стебли были более прочные и длинные. Урожайность возросла на 39.7%.

При повышении уровня CO2 урожайность томатов возросла на 30%, плоды были более прочные, хорошей одинаковой формы.

Уровень CO2 в атмосферном воздухе 370-400 ppm. Все растения растут вполне хорошо при таком уровне углекислого газа, но, если его уровень поднимается до 1000 ppm, то фотосинтез усиливается пропорционально росту CO2. Некоторые активно растущие растения в хорошо изолированной теплице в течении дня способны снизить уровень CO2 до 200 ppm, снижение фотосинтеза так же происходит пропорционально снижению уровня CO2. Стоит заметить. что снижение уровня CO2 ниже атмосферного имеет очень сильный негативный эффект для роста растений.

Ссылка на основную публикацию