Paikallisesti tuotettujen elintarvikkeiden ja vihannesten kasvavan kysynnän vuoksi kasvihuoneteollisuus kasvaa nopeasti. Hallittu sisäympäristö voi tarjota kasveille parhaat kasvuolosuhteet, ja CO2-pitoisuuksilla on positiivinen vaikutus fotosynteesiin. Hiilidioksidigeneraattorien käytöstä kasvihuoneissa keskustellaan materiaalissamme.

Hiilidioksidigeneraattori kasvien fotosynteesin järjestämiseksi kasvihuoneissa

Hermeettisesti suljetuissa kasvihuoneissa kasveilla on riittävä valaistus, vettä ja ravinteita, mutta huoneen ilman CO2-taso rajoittaa niiden kehitystä.

Hiilidioksidia tarvitaan kasveille kemiallisissa reaktioissa (fotosynteesissä) hiilihydraattien biosynteesissä kasvisolujen ja -kudosten ravinto- ja luuosakomponenttien perustana kasvun ja kehityksen varmistamiseksi. Kaasunvaihto kasvien hengityksen aikana tapahtuu pienten, säädettävien aukkojen, nimeltään stomata, kautta.

Stomata sijaitsee joko kasvien lehden orvaskeden ylä- tai alakerroksessa.

Maan ilmakehässä hiilidioksidin taso on 250–450 ppm, ja tarve eri kasvilajeille on 700–800 ppm. Uusissa kasvihuonekomplekseissa, joissa on hyvä tiivistys, sisäilman hiilidioksidipitoisuus on neljä kertaa pienempi kuin ulkoilmassa, ja tämä vaikuttaa negatiivisesti kasvien kasvuun ja kehitykseen.

Lisäksi, kun huoneen keinovalaistuksen kesto ja teho kasvaa, kasvien tarve hiilidioksidissa kasvaa 2-3 kertaa. Kyllästämällä kasvihuoneilman ilmaa hiilidioksidilla, sadon kasvu ja sato kasvavat 20–40%.

Tiedätkö Kasvihuoneiden rauniot vuodelta 79 jKr esimerkiksi löydettiin Pompeiin kaivauksissa. Nykyaikaiset kasvihuoneet ovat peräisin Italiasta 13. vuosisadalta.

CO2-järjestelmä teollisissa kasvihuoneissa

Kaupallisten kasvihuoneiden hiilidioksidin syöttöjärjestelmä sisältää kaasugeneraattorin, tuulettimen, annostelulaitteen, kaasuanalysaattorin ja kuljetuslinjat. Hallinta suoritetaan tietokoneella.

Menetelmät hiilidioksidin tuottamiseksi:

• sylinterien tekninen CO2;
• metaanin polttaminen;
• lämmityslaitosten pakokaasut;
• pakokaasu mini CHP.

Kattilahuonekaasu

Yleisin menetelmä hiilidioksidin rikastamiseksi kasvihuoneessa on fossiilisten polttoaineiden polttaminen. Käytetyt savukaasut eivät saa sisältää vaarallista määrää haitallisia komponentteja, joten metaani on useimmiten polttoaine kasvihuoneiden kaasugeneraattoreille. Kun 1 m³ metaania poltetaan, syntyy noin 1,8 kg hiilidioksidia.

Tärkeää! Mittalaitteet - pakokaasujen koostumusta jatkuvasti tarkkailevat kaasuanalysaattorit mahdollistavat huoneen turvallisuuden mahdollisimman paljon.

Kun käytetään palamisessa syntyviä savujätettä, kuumat pakokaasut otetaan talteen ja puhdistetaan. Pakokaasun puhdistamisen jälkeen katalyyttisellä neutraloinnilla katalysaattoreita tai pesureita käyttämällä kaasu-ilmaseos jäähdytetään lämmönvaihtimessa 50 ° C: seen ja syötetään kaasupäästön kautta kasvihuoneeseen lannoituksen muodossa.

Tällainen kaasun toimittamismenetelmä kasvien lannoittamiseksi voi kuitenkin johtaa kasvihuoneen ilman pilaantumiseen palamistuotteiden haitallisilla epäpuhtauksilla, koska kaasunpuhdistuslaitteet puhdistavat kaasupäästöjä vain 50–75%. Näin ollen haitallisten aineiden pitoisuus suljetussa kasvihuoneessa voi ylittää kasveille ja ihmisille sallitut normit.

Lämmityskattiloiden polttimien jatkuvaa palamismuotoa ei voida varmistaa muuttuvan ympäristön lämpötilan vuoksi, joten kaasujätevirta on epätasainen. Lisäksi palladiumkatalyytit ja pesurit ovat taloudellisesti kalliita ja lisäävät kulutusosaa kasvihuonepitoisuuden kannalta.

Polyeteeniholkeista valmistetut jakeluverkot

Kaasunjakelujärjestelmänä kasvihuoneen sisällä käytetään polyeteeniputkien kuljetuslinjaa. Kunkin sängyn yläpuolella olevissa kaasunäytteenottopaikoissa siihen on kiinnitetty joustavia polyeteeniholkkeja, joiden läpimitta on 50 mm, ja tasaisesti toisistaan ​​sijaitsevat aukot. Hihat ovat yhtä suuret kuin sängyt ja venytetään niitä pitkin tai hyllyjen alle. Järjestelmän kondenssivesi eliminoidaan putkia kallistamalla.

CO2 on paljon raskaampaa kuin ilma, joten on erittäin tärkeää, että kaasu tuulettuu alhaalta. Ilmakierros vaakapuhaltimien tai suihkupuhallusjärjestelmän avulla varmistaa tasaisen jakautumisen siirtämällä suuria ilmamääräjä kasvihuoneessa, kun ylemmät tuuletusaukot ovat kiinni tai poistopuhaltimet eivät toimi.

Toimitus- ja kaasutoimitusvaihtoehdot pienissä maatilojen tai kotikasvihuoneissa

Yksityisissä ja pienissä tiloissa kaasun toimittamiseksi on olemassa yksinkertaisempia ja edullisempia menetelmiä, joissa otetaan huomioon kasvihuoneiden pinta-ala, kasvatettujen kasvien tyyppi ja lukumäärä.

Tiedätkö Kaasupolttotuotteiden käyttöä kasvihuoneiden hiilidioksidipitoisuuden lisäämiseksi ehdotettiin jo vuonna 1936 Energiainstituutin ja Timiryazev-akatemian asiantuntijoiden onnistuneiden vihanneskasvien kokeiden perusteella.

Kaasugeneraattori

Pienten huoneiden kaasugeneraattori perustuu tarvittavan hiilidioksidin saamiseen ilmailmasta. Tällaisen laitteen tuottavuus on 0,5 kg / h. Laite on varustettu suodattimilla, jotka mahdollistavat puhdistetun kaasun saamisen, ja annostelijat tarjoavat tarvittavien tilavuuksien virtauksen. Kasvihuoneen mikroklimaattiset indikaattorit eivät muutu.

Kaasupullot

Sylinterien kaasua käytetään pienille alueille ruiskutuksella 8-10 kg / h jokaista 100 m² kohden. Sylinteri on varustettava paineensäätimellä (paineenalentimella) ja automaattisella venttiilillä kaasun syöttön katkaisemiseksi (solenoidi) - nämä laitteet suojaavat kaasun syöttöä.

Yhden sylinterin tilavuus on 25 kg kaasua. Merkittävin kustannuksin on järkevämpää käyttää nesteytetyn kaasun isotermisiä säiliöitä, joiden kapasiteetti on erilainen, jotka voidaan tarvittaessa täydentää.

Anturi ja kaasusäädin

Kaasunsaantia on tarkkailtava ja säänneltävä optimaalisen tasapainon ja hyvien kasvuolosuhteiden varmistamiseksi, kalliiden yliannostelujen välttämiseksi ja kasveja hoitavien ja sadonkorjuuta tekevien ihmisten turvallisuuden varmistamiseksi.

Kasvihuoneessa olevan CO2-tason tarkkailemiseksi ja mittaamiseksi käytetään yleensä antureita, joiden asetusarvo on esimerkiksi 800 ppm. Kun anturi havaitsee alhaisen tason, se aktivoi annostelujärjestelmän. Kun vaadittu CO2-taso saavutetaan, ohjausjärjestelmä sammuttaa CO2-syötön.

Anturit ja säätimet voivat antaa hälytyksen ylittäessään sallitun pitoisuustason ja sisältää hätätuuletuksen. Nyt markkinoilla on suosittuja infrapuna-CO2-antureita, jotka on suunniteltu kaksinkertaisen infrapunasäteen periaatteelle.

PVC-letkut ja -putket CO2-syöttöön

Kysymys huoneen kaasuntoimituksesta huoneeseen ei ole vaikeaa, ja kaikki päättävät siitä itsenäisesti. Tyypillisesti jakelujärjestelmä koostuu kaasuputkesta, joka koostuu putkista (PVC tai polypropeeni), pienistä rei'itetyistä muovikoteloista (50 mm) ja kytketyistä antureista ja ilmasto-ohjaimesta.

Suoraan kasveihin kaasu kulkee aseiden aukkojen kautta. Köyden holkit voidaan ripustaa missä tahansa tasossa - sänkyihin juurten hedelmöittämiseksi, telineisiin ja trelliseihin ruokkimiseksi lehtiä ja kasvupisteitä varten.

Tämän avulla kaasu voidaan mitata tarkasti ja taloudellisesti lähes 100-prosenttisena pitoisuutena päivän aikana halutulle viljelyalueelle. Syöttöarvoja säädellään ilmastollisista indikaattoreista ja fotosynteesin päivittäisestä ja kausittaisesta dynamiikasta riippuen.

Biologiset lähteet

Haitallinen ja edullinen kaasuntoimitusvalinta voi olla biologisia hiilidioksidin lähteitä.

Jos tilalla on eläimiä, järjestämällä kasvihuone kasvihuoneen seinän läpi ja varustamalla molemmat huoneet syöttö- ja poistoilmanvaihdolla, on mahdollista järjestää hiilidioksidin toimitus eläinten hengityksestä, joka puolestaan ​​saa happea kasveista.

Lisäksi kaasujen tasapaino ja määrät sekä sääntely on määritettävä empiirisesti. Sama hiilidioksidin toimitusmenetelmä voidaan toimittaa panimoista ja tislaamoista.

Hiilidioksidi lannakurkoille

Lannat ja muut orgaaniset aineet eivät vain tarjoa kasveille ravintoaineita, vaan ne myös päästävät fermentoinnin aikana hiilidioksidia, jonka määrä voi parantaa vihanneskasvien kasvua. Tämä luo suotuisat olosuhteet sekä juurijärjestelmän että kasvien ilmaosien ilmansyöttölle.

Lannan tulee laimentaa vedellä suhteessa 1: 3.

Hyvä esimerkki on tarina, joka tapahtui 19. ja 20. vuosisadan vaihteessa Timiryazevin akatemiassa, jossa he yrittivät useita vuosia kasvattaa kurkkuja kasvihuoneissa, mutta tieteellisestä lähestymistavasta huolimatta he eivät onnistuneet. Sitten tutkijat päättivät kääntyä Klinan puutarhurien puoleen, jotka kasvattavat kasvihuoneissaan kadehdittavaa kurkkua.

He kutsuivat puutarhurin Klinistä ja tarjosivat kasvattaa kurkkua itselleen akatemian kasvihuoneessa, mutta antaa hänen käyttää tulevaisuudessa tekniikkaansa. Temppu oli se, että laimennetun lannan sisältävät säiliöt asennettiin huoneen sisälle ja käymisen aikana vapautunut hiilidioksidi hedelmöitti kurkkukasveja.

Kokeellisesti havaittiin, että jatkuvalla lannoitteella, jossa on hiilidioksidia päivällä, saavutetaan kurkkujen painon suurin (54%) nousu.

Alkoholin käyminen

Alkoholinen käyminen sekä mikrobiologinen hajoaminen ovat menetelmä hiilidioksidin tuottamiseksi. Sijoita kasveihin fermentoidulla vierillä purkki, on mahdollista kyllästää ilma hiilidioksidilla. Käytä käymiseen vettä, sokeria ja hiivaa tai porkkanaa, sopivia hedelmiä ja marjoja sekä viljaa (vehnä, ruis).

Toinen tapa on käyttää nokkonen käymistä.

Täytä säiliö kolmanneksella ruohoa (tuoretta tai kuivattua) ja täytä se vedellä. Käyminen kestää kaksi viikkoa. Seosta sekoitetaan päivittäin CO2: n vapauttamiseksi. Epämiellyttävän hajun poistamiseksi voit lisätä seokseen palderiaania (1–2 oksaa) tai ripotella pölyä päälle.

Käytettyä seosta käytetään nestemäisenä syöttinä. Virtauksen säätelemiseksi käytetään erityisiä korkkeja (CO2Pro), jotka ruuvataan helposti tavallisiin muovipulloihin.

Tärkeää! Käymishajuja voidaan vähentää, jos laitat rypäleen puristimet vesilukkoon, kuten tehdään viininvalmistuksessa kotona.

Juoma kuohuvettä hiilidioksidin lähteenä

Tavallinen kuohuvesipullo on edullinen, tosin tehoton hiilidioksidin lähde. Noin 6–8 g hiilidioksidia liukenee litraan hiilihapotettua vettä kaasupitoisuusasteesta riippuen.

Menetelmän avulla ei voida määrittää tarkasti kaasupitoisuutta ja laskea optimaalinen annos, joten sitä voidaan pitää hätätoimenpiteenä hiilidioksidipitoisuuden lisäämiseksi pienissä huonetiloissa. Toinen tapa käyttää kuohuvettä lannoitteena on kyllästää hiilidioksidia vesisylintereistä kastelua varten.

Luonnolliset hiilidioksidin lähteet: ilma ja maaperä

Jos kasvihuoneessa ei ole CO2-syöttöjärjestelmää, ilmakehän ilma on luonnollinen hiililähde kasveille, joilla huoneessa on säännöllinen tuuletus ja avoimet pellot. Mutta tämä tarjoaa vain kolmanneksen päivittäisestä tarpeesta.

Kasvien öinen hengitys ja maaperän hajoamisprosessit, kasvien juurten, bakteerien, sienten ja maaperän mikro-organismien hengittäminen myös täydentävät kasvihuonekaasua hiilidioksidilla.

Toinen matalan teknologian menetelmä hiilidioksidin lisäämiseksi on kasvimateriaalin ja orgaanisten aineiden kompostointi kasvihuoneessa, joka johtaa maaperän rikastukseen makro- ja mikroelementeillä, mutta myös hiilidioksidin täydentämiseen (jopa 20 kg / h 1 hehtaarilta).

Kompostimisprosessi tuottaa hiilidioksidia, mutta myös vapautuu haitallisia kaasuja, ja luodaan olosuhteet taudinaiheuttajien ja hyönteisten lisääntymiselle. Tällä tavoin muodostettua hiilidioksidipitoisuutta on vaikea hallita ja menetelmä on epäluotettava.

Tee itse-hiilidioksidijärjestelmä ja kasvihuoneiden generaattori: perusteltu vai ei

Kaasugeneraattorin valmistuksen toteutettavuus tulisi arvioida itsenäisesti sen taloudellisten ja materiaalisten kykyjen sekä työvoimakustannusten perusteella.

Kaasugeneraattorin asentamisen lisäksi kattilan muodossa, jolla on suuri lämmönvapautus, tarvitset järjestelmän kaasun toimittamiseksi kasvihuoneen tiloihin (kaasuputki), mittaus- ja hallintalaitteet. Siten on mahdollista tehdä järjestelmä itsenäisesti, mutta sen rationaalisuuden arviointi pienille kasvihuonealueille on mahdollista vain matemaattisten laskelmien avulla.

On paljon yksinkertaisempaa ja halvempaa tutkia vaihtoehtoisia hiilidioksidilähteitä ja miten niitä käytetään suljetuissa maaoloissa. Esimerkiksi nesteytetyn kaasun järjestelmä maksaa noin 2 miljoonaa ruplaa, ja jos käytät kaasupulloja, kustannukset vähenevät 10 kertaa.

Tärkeää! Korkea pitoisuus hiilidioksidia on myrkyllistä eläville organismeille, joten pitoisuuden nostaminen 10 000 ppm: iin (1%) ja korkeampi muutamassa tunnissa eliminoi tuholaiset (whitefly, hämähäkin punkki) kasvihuoneessa.

Lähettämisen perussäännöt

Kasvihuoneen hiilidioksidin ilman annostelu ja kyllästymisajat riippuvat vuodenajasta ja vuorokaudenajasta, huoneen sulkeutumisasteesta, valaistuksen voimakkuudesta ja viljelykasvien tyypistä.

Valaistus

Fotosynteesin tuloksena kasvit saavat hiilihydraatteja kasvua ja kehitystä varten, prosessoimalla hiilidioksidia ja vettä kevyen energian avulla. Nämä 3 komponenttia ovat tärkeitä stomaattien avautumismekanismille lehden pinnalla ja kaasunvaihdon alkamiselle kasvien ja ympäristön välillä. Voimakkaassa valossa kasvit kuluttavat aktiivisemmin hiilidioksidia, ja fotosynteesin nopeus kasvaa.

Huoneen hiilidioksidipitoisuus on pidettävä 600–800 ppm. Voimakkaalla valaistuksella kasvihuoneen lämpötila nousee, ja sinun on avattava peitteitä tuuletusta varten, joten pitoisuus kasvaa 1000-1500 ppm: iin.

Hiilidioksidin kulutus auringonvalossa on noin 250 kg / ha päivävalontunneina suljettujen ikkunoiden kanssa. Avoimilla ikkunoilla ja tuulisella säällä - 500-1000 kg / ha. Talvella kaasulannoitteiden määrät lasketaan 600 ppm: iin, koska keinotekoinen valo auttaa kiihdyttämään fotosynteesiä.

Syöttöaika

Hiilidioksidilisä on tehokkain kasvin aktiivisen kasvun aikana kirkkaana aikana. Hiilidioksidin tuotannon pitäisi alkaa aamulla kaksi tuntia valaistuksen alkamisen jälkeen ja kunnes haluttu pitoisuus on saavutettu (1 tunti). Sitten generaattori on sammutettava. CO2-tasot palaavat ympäristöön ennen pimeää.

Tärkeää! Hiilidioksidin lisäys tapahtuu vain ilmatiiviisti suljetussa kasvihuoneessa, koska ulkoilman tunkeutuminen laimentaa huoneen hiilidioksidipitoisuutta.

Toinen lisäosa tulisi suorittaa 2 tuntia ennen päivänvalon päättymistä, ja kasvit menevät nukkumaan - syntyvä hiilidioksidi imeytyy ja käsittelee tehokkaasti yöllä.

Hiilidioksidin kulutuksen määrittäminen kullekin sadolle erikseen

Viljakasveja, kuten munakoisoa, kurkkua, tomaattia, paprikaa, salaattia ja muita, kasvatetaan nyt säännöllisesti nykyaikaisissa kasvihuoneissa, joissa valoa, vettä, lämpötilaa, ravinteita säädellään ja hiilidioksiditasoja säädellään sellaisten olosuhteiden luomiseksi, jotka edistävät optimaalisesti kasvua.

Pitoisuuden nousu 400: sta 1 000 ppm: iin voi stimuloida kasvien fotosynteesinopeutta ja johtaa satojen lisääntymiseen 21–61% kukilla ja vihanneksilla. Lisäksi hiilidioksidilla tapahtuva lannoitus antaa aikaisemmat saannot (7–12 päivällä) ja parantaa kasvien kykyä vastustaa tauteja ja tuholaisia.

Sisäkäyttöön suositellaan seuraavia ilmassa olevia CO2-tasoja (1000 ppm = 0,1%):

• kurkut, tomaatit - 0,2–0,3%;
• kurpitsa, pavut - 0,3%;
• retiisi, salaatti - 0,2 - 0,25%;
• kaali, porkkanat - 0,2–0,3%.

Eri kasveilla on erilaiset CO2-vaatimukset, ja tämäkin on otettava huomioon.

Tutkimustulosten mukaan vihanneskasveilla oli tällaisia ​​ominaisuuksia lannoitettaessa hiilidioksidilla:

Kukkakasvit (dieffenbachia, ruusut ja krysanteemit) osoittivat varhaista kukintaa nopeudella 1000 ppm ja kasvattivat sen laatua 20%. Viljojen hiilidioksidin nostaminen 600 ppm: iin lisää riisin, vehnän, soijapapujen satoa 13% ja maissin satoa 20%.

Sieniä kasvatettaessa on muistettava, että hiilidioksidi estää sienilaskeuman kehittymistä, joten huone on tuuletettava sen pitoisuuden vähentämiseksi.

Tärkeää! Liialliset CO2-pitoisuudet (5000 ppm) voivat aiheuttaa huimausta tai koordinaation puutetta ihmisissä. Kasveissa hengitysmetabolian prosessit ovat häiriintyneet, kasvu ja kehitys hidastuvat, lehtien ja silmien nekroosi ilmaantuu (ne eivät avaudu täysin).

Kun olet arvioinut fotosynteesin merkityksen kasvien fysiologiassa ja perehtynyt hiilidioksidin tuotantomenetelmiin, pystyt toimittamaan kasvihuonekasveja oikein ja ajallaan hiilidioksidilla ja hankkimaan korkealaatuisia ja korkealaatuisia satoja.