УТИЛИЗАЦИЯ CО2 В ТЕЧЕНИЕ ДНЯ
Дозирование CO2 полезно в солнечные дни. Обычно воздушные вентиляционные отверстия открыты, поэтому CO2 улетучивается из теплицы. Следовательно, количество CO2 для дозирования часто также ограничивается. Это ставит вопрос следующего плана: сколько CO2 и когда должно быть введено в теплицу. Это зависит от реакции растения и градуса вентиляции. Станция Исследования в Naaldwijk выполнила обширные измерения на фотосинтезе помидоров, перцев и огурцов. Фотосинтез может быть измерен, используя поглощение CO2 урожая. Это – единственная правильная мера для активности урожая. С научной точки зрения, это выражено как цто1 СО2 на м2 листа в секунду, но в садоводстве является более практическим использовать 'грамм на квадратный метр в час' (г/м2/час). Это потому, что дозирование рассчитано в весе.
Поглощение CO2 было измерено при изменяющихся условиях во многие весенние и осенние дни. К сожалению, это не было возможно в течение лета по техническим причинам. Фотосинтез бежал параллельно с излучением во все дни, в которые были проведены измерения. Цифры 4 и 5 еще раз иллюстрируют это для светлого и пасмурного дня. Фотосинтез часто значительно уменьшается в конце дня, вызывая повышение концентрации CO2 в теплице. Это часто приписывается насыщенности урожая сахаром и крахмалом, или предполагается, что урожай разрушится. Однако обычно есть намного более простое объяснение. Излучение уменьшения в конце дня. Как результат происходит сокращение фотосинтеза и поглощение CO2. Есть также меньше вентиляции и поэтому меньше утечки CO2 наружу. Эти два процесса (уменьшающийся фотосинтез и закрывающиеся вентили)
вызывают повышение концентрации CO2 в теплице, если норма дозировки остается такой же. Уменьшение испарения в конце дня – также является результатом снижения интенсивности света и не связано с разрушающимися растениями, обеспечивая поддержку правильной влажности. Температура, влажность и концентрация CO2 часто отличны утром и вечером. Это делает весьма трудным сравнение активности урожая. Обширные данные измерения демонстрируют, однако, что, при подобных условиях, фотосинтез фактически такой же утром и днем. Нет никакого признака того, что овощные культуры утром функционируют лучше, чем днем.
Вентиляция
Увеличенная вентиляция заканчивается большим количеством CO2, который вытекает из теплицы. Всегда необходимо взвесить, открыть вентили не так широко, чтобы экономить CO2, или открыть вентили широко, чтобы выпустить избыточное тепло и/или влажность.
Утром в теплице все еще прохладно. После дня солнечного света теплица значительно нагреется. Если точка установки для вентиляции не отрегулирована, вентили обычно открываются шире днем, чем утром, если количество света остается тем же. Однако в течение лета лучше увеличить вентиляцию утром, понижая линию вентиляции утром близко к линии нагревания, или установив минимальное количество воздуха. Это стимулирует испарение и уменьшает риск грибковой болезни. Днем вентиляция может часто ограничиваться до некоторой степени.
Дневное дозирование
Пока нагревание активно в течение дня, приемлемо дозирование для требуемой концентрации CO2 в теплице. Как только исчезает требование тепла в течение дня, дозирование должно быть отрегулировано. В этом случае количество доступного CO2 ограничено и должно быть правильно распределено в течение дня. Самый простой метод состоит в том, чтобы применить ту же целевую ценность в течение дня, то есть поддерживать внешнюю концентрацию. Однако, это – не самый лучший подход. Лучше распределить ограниченное количество CO2 в течение дня для того, чтобы получить максимальную выгоду для растения и, следовательно, для производства. Лучшее решение состоит в том, чтобы разделить день на четыре периода:
1 - утром, с увеличивающимся светом и относительно низким уровнем вентиляции;
2 - середина дня, самый легкий интенсивный период с высоким уровнем вентиляции;
3 - день с уменьшающимся светом и высоким уровнем вентиляции;
4 - (ранний) вечер, относительно низкая интенсивность света и немного воздуха.
Период1: утро, начинается с высоким содержанием CO2, выпущенным урожаем в течение ночи. Нагревание часто остается активным предотвращения формирование росы на растениях. Первоначально, CO2 – не является проблемой. Однако CO2 не особенно полезен для растения, так как излучение, и, следовательно, фотосинтез, низок. Большее количество CO2 имеет результатом существенное увеличение в фотосинтезе, но при абсолютных условиях эффект (в грамме поглощение CO2 на м² в час) не является большим. Позже свет увеличивается и значительно увеличивается фотосинтез. Эффект дозирования CO2 также усиливается значительно. Однако вентиляция и потеря вентиляции также увеличиваются. Целевая ценность CO2 может быть высока (максимум 1000 dpm) утром, но должна понижаться при увеличивающейся вентиляции.
Период2: самый важный период для дозирования; самый легкий период в середине дня. Фотосинтез настолько высок, что маленькое увеличение в поглощении CO2 имеет большое воздействие на фотосинтез. Старайтесь всегда держать концентрацию CO2 при внешней ценности в течение этого периода. Даже с открытыми вентилями, это – дешевая опция, и она обеспечивает значительные выгоды. Если концентрация CO2 ниже внешней ценности, это всегда заканчивается потерей производства.
Период3: в конце дня интенсивность света часто сопоставима той, которая была утром. Но поскольку вентили открыты шире, нужно больше CO2 для поддержания концентрации. Дозирование CO2 до внешней ценности всегда желательно в течение этого периода.
Период4: вечером, когда вентили закрываются, можно снова легко достичь высокой концентрации. Однако это не будет особенно полезно для урожая, поскольку интенсивность света быстро уменьшается. Дозирование CO2 менее эффективно в это время и конечно не является приоритетом. Как только темнеет, дозирование CO2 больше не полезно.
ВЛИЯНИЕ CO2 НА ИСПАРЕНИЕ
При высшей концентрации CO2 испарение иногда тормозится, потому что устьица частично закрываются. Почему тогда дозирование CO2 продолжает стимулировать рост? Нет простого ответа на этот вопрос. Чтобы отвечать на него, нужно обратиться к трем областям:
1 как далеко закрываются устьица под влиянием увеличенного CO2?
2 как это влияет на испарение?
3 какой эффект производит все это на фотосинтез?
Устьица
Устьица – это поры на поверхности листьев. Влажность выходит, и CO2 входит в лист через эти поры. Устьица способны закрыться почти полностью в течение ночи, например. Они действуют как блок к испарению и поглощению CO2. Когда устьица широко открыты, сопротивление к испарению и поглощение CO2 низкое. Любое количество открывшихся положений является возможным в промежутке. Открытие и закрытие происходит постепенно, но, если необходимо, растение может закрыть устьица очень быстро.
Свет – самый важный фактор намного в управлении устьицами. Растения стремятся сохранять достаточный CO2 в их полости устьиц, чтобы поддерживать фотосинтез. По мере того, как увеличивается свет, растение должно позволить большему количеству CO2 войти через устьица для фотосинтеза. В результате, устьица откроются шире, если интенсивность света выше. Частично в течение дня устьица часто начинают закрываться в результате снижения излучения.
Второй самый важный фактор – подача воды и влажность. Если растение испытывает недостаток в воде, или воздух становится более сухим, открытие устьица уменьшается в размере, чтобы защитить растение от иссушивания. Кроме того, устьица могут частично закрыться из-за чрезмерно высокой температуры листа, старения, высокой концентрации CO2, загрязнения воздуха или когда были применены определенные пестициды. Устьица открываются широко, когда интенсивность света высокая, когда лист получает достаточно воды, когда влажность высокая и концентрация CO2 низкая.
Реакции устьиц на CO2
Концентрация CO2 в воздухе имеет меньше влияние на открытие устьиц, чем свет и влажность. По мере того, как в окружающей среде увеличивается CO2, он более легко проникает в растение. В этом случае поглощение CO2 остается адекватным, даже если открытие устьиц является маленьким. Устьица закроются дальше по мере того, как будет повышаться концентрация CO2. Этот процесс начинается при низком уровне CO2, и продолжается к относительно высокому уровню CO2 (приблизительно 2000 ppm). Выше этого предела, устьица закроются полностью. На еще высших уровнях (тысячи ppm), устьица могут потерять их способность реагировать. Они могут открыться в несоответствующее время, позволяя влажности выходить слишком быстро и позволяя проникновение загрязнения воздуха. Эти очень высокие концентрации действительно все еще происходят в течение зимы в культурах горячего воздуха, где нет извлечения дымоходного газа. Устьица, открывающиеся на перцах, помидорах, огурцах и баклажанах в 350 и 700 ppm CO2 соответственно были измерены при различных условиях на Станции Исследования в Naaldwijk. Результаты можно подытожить следующим образом.
По мере того, как увеличивается содержание CO2, устьица закрываются далее. В результате испарение уменьшается. Из-за снижения испарения в воздух попадает меньше влажности, и в результате влажность уменьшается. Более низкий уровень влажности приводит к тому, что устьица закрываться даже больше. Иногда устьица закрываются на 40 %. Это было вызвано не только высоким уровнем CO2, но также и изменением влажности.
Сколько фактически вызвано CO2, могло бы быть измерено, если влажность и температура листа могли бы быть устойчивыми. Это не возможно, но может быть рассчитан фактический эффект CO2 на устьица. Для помидоров, огурцов и перцев это было приблизительно 10 %, закрытых в 700 ppm относительно 350 ppm. Это – приблизительно 3 % для каждых 100 ppm увеличения CO2. Баклажаны реагируют в три раза сильнее на увеличенный CO2. Устьица на некоторых листьях баклажана иногда почти полностью закрыты в полдень.
- 700 ppm СО2 желательны в пасмурную погоду и 1000 ppm – во время периодов высоко интенсивного света.
- Эффект CO2 на устьица и испарение более интенсивен в баклажанных культурах. Однако желательно тщательно дозировать C02 до максимум 700 ppm.