غنی سازی گلخانه با دی اکسید کربن
در ادامه مبحث «مدیریت تولید در گلخانه» این بار به موضوع «غنی سازی گلخانه با دی اکسید کربن» می پردازیم و در مورد آن صحبت می کنیم. در قسمت قبل در مورد گرم کردن گلخانه و مدیریت نور در گلخانه صحبت کردیم که پیشنهاد می کنیم این موضوع ها را هم مطالعه کنید. همچنین سایر قسمت های مبحث مدیریت تولید در گلخانه را از فهرست انتهای این مطلب پیگیری کنید.
Co2 گلخانه و نقش آن در گیاه
۹۰ درصد وزن گیاهان گلخانه ای را آب و حدود نیمی از ۱۰ درصد باقیمانده را، کربن تشکیل می دهد. دی اکسید کربن هوا حين عمل فتوسنتز، با آب ترکیب و مواد لازم برای رشد گیاه را فراهم می سازد. کربن نقش مهمی در فتوسنتز و تولید ماده خشک در گیاهان دارد؛ غلظت این گاز در هوا حدود ppm ۳۴۰ است و غلظت کم آن در محیط گلخانه می تواند یکی از عوامل عمده ای محدود کننده فتوسنتز در گیاهان گلخانه ای باشد، زیرا محیط گلخانه بسته است و Co2 موجود در آن توسط گیاهان برای عمل فتوسنتز مصرف می شود و غلظت آن کاهش می یابد و از طرفی، با توجه به هزینه بالای احداث گلخانه، لازم است که ترتیبی اتخاذ گردد تا حداکثر فتوسنتز و عملکرد به دست آید.
بنابراین برای داشتن فتوسنتز مناسب در گلخانه، یا باید به نحوی با انجام تهویه، غلظت این گاز را در حد هوای بیرون از گلخانه نگه داشت و یا اینکه به طور مصنوعی Co2 به فضای داخل گلخانه تزریق کرد. برای رسیدن به حداکثر عملکرد با تزریق Co2 (در صورت مناسب بودن سایر عوامل محیطی)، غلظت آن باید به نقطه اشباع برسد. نقطه اشباع Co2، غلظتی از Co2 است که با افزایش غلظت آن، بر میزان فتوسنتز گیاه افزوده نشود. بیشتر گیاهان در غلظت ppm ۱۳۰۰ به نقطه اشباع می رسند (شکل ۶۰).
در بعضی از گلخانه های تجاری، از غلظت ppm ۱۰۰۰ استفاده می شود، برای رساندن غلظت تا این سطح، گلخانه باید کاملا بسته باشد، زیرا با باز بودن دریچه ها یا انجام تهویه، امکان رساندن غلظت Co2 به غلظت مورد نظر و ثابت نگه داشتن آن ممکن نیست. با توجه به مزایای مفید این روش و نیز ارزان بودن گاز و سوخت های نفتی دیگر در ایران، استفاده از این روش می تواند باعث افزایش عملکرد چشمگیری در بخش تولیدات گلخانه ای شود.
غلظت 2Co در محیط، برحسب پاسکال، میکروبار و ppm بیان می گردد. غلظت 2Co در محیط ۳۴ پاسکال، ppm ۳۴۰ یا 0.03 درصد است. هرچند تزریق Co2 به هوای گلخانه ممکن است بدون اندازه گیری غلظت Co2 هم موفقیت آمیز باشد، اما کنترل دقیق شرایط گلخانه، مستلزم اندازه گیری Co2 است؛ بنابراین وجود یک دستگاه اندازه گیری Co2 در گلخانه ضروری است؛ برای این منظور، از دستگاه IRGA (تجزیه کننده گازها با استفاده از اشعه مادون قرمز) برای تعیین حداقل و حداکثر غلظت دی اکسید کربن در گلخانه استفاده می شود.
علت غنی سازی Co2
پیچیدگی فرایند فتوسنتز باعث شده که نتایج مختلفی از تزریق Co2 به دست آید. در زمستان به علت بسته بودن محیط گلخانه (مخصوصا در گلخانه ای که حرکت هوا در آن کمتر از 0.1 متر بر ثانیه است و مصرف 2Co توسط گیاهان، غلظت آن در گلخانه کاهش می یابد. بنابراین برای جبران Co2 از دست رفته، این گاز باید توسط گلخانه دار به گلخانه تزریق شود. البته ممکن است کمبود Co2، حتی در محصولات بالغ، با تهویه کامل و خوب نیز دیده شود و غلظت آن کمتر از غلظت Co2 بیرون گلخانه باشد، بنابراین با توجه به این وضعیت، دو راه وجود دارد:
- با محاسبه سرعت تهویه و تزریق مقداری از دی اکسید کربن، غلظت آن در گلخانه در حد ppm ۳۴۰ حفظ و از کاهش غلظت دی اکسید کربن گلخانه جلوگیری شود؛
- فرض شود که غلظت دی اکسید کربن داخل و خارج گلخانه، ثابت نگه داشته شده و بنابراین، غلظت دی اکسید کربن را در گلخانه تا حدی بالا برد که فتوسنتز افزایش یابد. افزایش Co2 گلخانه از ۳۴۰ به ppm ۱۳۰۰، باعث ازدیاد فتوسنتز خالص در گیاهان سه کربنه می شود. غلطت بحرانی Co2 در گلخانه، ppm ۵۰ -۱۲۵ است.
شرایط غنی سازی گلخانه با دی اکسید کربن
تزریق دی اکسید کربن در تمام طول روز، از طلوع تا یک ساعت قبل از غروب، صورت می گیرد و از تزریق آن در طول شب باید خودداری شود؛ ضمنا زمان تزریق به موقعیت گلخانه و عرض جغرافیایی هم بستگی دارد؛ به طوری که این عمل بیشتر در فصل های پاییز و زمستان انجام می شود. در زمان تزریق، باید کلیه دستگاه های تهویه، هواساز و خنک کننده خاموش و دریچه تهویه کاملا بسته باشد، در غیر این صورت، تزریق دی اکسید کربن تأثیری ندارد. همزمان با افزایش Co2 لازم است که میزان شدت نور نیز زیاد شود؛ زیرا در شدت نور پائین، غلظت کم Co2 سبب افزایش فتوسنتز می گردد و به عبارت دیگر، نقطه اشباع 2Co در شدت نور پائین، کمتر است.
پاسخ گیاهان به تزریق Co2
پاسخ گیاهان مختلف گلخانه ای به غنی سازی گلخانه با Co2، متفاوت است. در محصولات گلخانه ای، وزن تر محصول، تعداد میوه، اندازه گیاه، طول شاخه گل، کیفیت گل و میوه و تولید محصول قابل فروش در حداقل زمان ممکن و زمان رسیدن محصول، عوامل مهمی هستند که انتظار می رود با افزایش Co2 گلخانه، تحت تأثیر قرار گیرند. پاسخ محصولات مختلف به افزایش Co2، متفاوت و ممکن است پاسخ دریافتی با توجه به متنوع بودن شرایط محیطی هر گلخانه، از محصولی به محصول دیگر، از فصل به فصل دیگر و از سالی به سال دیگر متفاوت باشد.
پاسخ گیاه به افزایش غلظت Co2، تابعی از روش غنی سازی گلخانه با Co2، مرحله رشد گیاه، دمای بیرون گلخانه و دمای مطلوب برای رشد گیاه و شدت نور گلخانه است. میزان پاسخ گیاه در یک پارامتر خاص، متغیر بوده و از کمتر از ۱۰ درصد، تا بیش از ۱۰۰ درصد بهبود مشاهده شده است. از جمله محصولاتی که نسبت به افزایش Co2 پاسخ مثبت داده اند، می توان به خیار، گوجه فرنگی، کاهو، توت فرنگی، فلفل، کلم و گل های بنفشه آفریقایی، داوودی، ژربرا، میخک، میمون و رز اشاره کرد. در گیاه گوجه فرنگی، غنی سازی گلخانه با Co2 علاوه بر افزایش تعداد خوشه های گل، باعث زودگل دهی نیز می شود. جدول ۲۳، واکنش برخی از گیاهان گلخانه ای را نسبت به افزایش غلظت 2Co نشان می دهد.
ادامه مبحث مدیریت تولید در گلخانه | غنی سازی گلخانه با دی اکسید کربن را که شامل عنوان های زیر است، در اپلیکیشن اندروید دانشنامه کشت گلخانه ای بخوانید:
- منابع تامین Co2 برای گلخانه
- محاسبه دی اکسید کربن مورد نیاز
- رابطه بین دما، نور و غنی سازی گلخانه با Co2
در این برنامه علاوه بر این موضوع، صدها مطلب آموزشی مفید و بروز دیگر در زمینه گلخانه داری را بخوانید.
