Karena meningkatnya permintaan untuk makanan dan sayuran yang diproduksi secara lokal, industri rumah kaca berkembang pesat. Lingkungan dalam ruangan yang terkontrol dapat memberikan tanaman dengan kondisi pertumbuhan terbaik, dan konsentrasi CO2 memiliki efek positif pada fotosintesis. Penggunaan generator karbon dioksida untuk rumah kaca akan dibahas dalam materi kami.

Generator karbon dioksida untuk mengatur fotosintesis tanaman di rumah kaca

Di rumah kaca yang tertutup rapat, tanaman dilengkapi dengan pencahayaan yang cukup, pasokan air dan nutrisi, tetapi laju pengembangannya dibatasi oleh tingkat CO2 di udara ruangan.

Karbon dioksida diperlukan untuk tanaman dalam reaksi kimia (fotosintesis) untuk biosintesis karbohidrat sebagai dasar komponen nutrisi dan kerangka sel dan jaringan tanaman untuk memastikan pertumbuhan dan perkembangan. Pertukaran gas selama respirasi tanaman terjadi melalui bukaan kecil yang dapat disesuaikan yang disebut stomata.

Stomata terletak di lapisan atas atau bawah epidermis daun tanaman.

Di atmosfer bumi, tingkat karbon dioksida adalah 250-450 ppm, dan kebutuhan berbagai spesies tanaman adalah 700-800 ppm. Di kompleks rumah kaca baru dengan penyegelan yang baik, tingkat CO2 dalam ruangan adalah 4 kali lebih sedikit daripada di udara luar, dan ini secara negatif mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

Selain itu, dengan peningkatan durasi dan kekuatan pencahayaan buatan ruangan, kebutuhan tanaman dalam CO2 meningkat 2-3 kali lipat. Dengan menjenuhkan udara rumah kaca dengan karbon dioksida, pertumbuhan dan hasil panen meningkat sebesar 20-40%.

Apakah anda tahu Reruntuhan rumah kaca sejak tahun 79 Masehi e., ditemukan selama penggalian Pompeii. Rumah kaca modern berasal dari abad ke-13 di Italia.

Skema CO2 di rumah kaca industri

Sistem pasokan karbon dioksida di rumah kaca komersial termasuk generator gas, kipas angin, alat pengukur, penganalisa gas, dan jalur transportasi. Manajemen dilakukan dengan menggunakan komputer.

Metode untuk menghasilkan CO2:

• CO2 teknis dari silinder;
• pembakaran metana;
• gas buang dari pabrik pemanas;
• gas buang mini CHP.

Gas Rumah Boiler

Metode yang paling umum untuk memperkaya CO2 di rumah kaca adalah dengan membakar bahan bakar fosil. Gas buang yang digunakan tidak boleh mengandung komponen berbahaya dalam jumlah berbahaya, sehingga metana paling sering menjadi bahan bakar untuk generator gas di rumah kaca. Ketika 1 m³ metana dibakar, sekitar 1,8 kg CO2 dihasilkan.

Penting! Alat pengukur - penganalisa gas, yang secara konstan memonitor komposisi gas buang, memungkinkan untuk mengamankan ruangan sebanyak mungkin.

Saat menggunakan limbah buang dari pembakaran, gas buang panas ditangkap dan dibersihkan. Setelah pemurnian gas buang melalui netralisasi katalitik menggunakan katalis atau scrubber, campuran gas-udara didinginkan dalam penukar panas hingga 50 ° C dan diumpankan melalui gas utama ke rumah kaca dalam bentuk pupuk.

Namun, metode memasok gas untuk menyuburkan tanaman dapat menyebabkan polusi udara rumah kaca dengan kotoran berbahaya dari produk pembakaran, karena alat pembersih gas hanya membersihkan limbah gas hingga 50-75%. Akibatnya, konsentrasi zat berbahaya dalam rumah kaca tertutup dapat melebihi norma maksimum yang diizinkan untuk tanaman dan manusia.

Modus pembakaran burner yang kontinu dalam boiler pemanas tidak dapat dipastikan karena perubahan suhu sekitar, oleh karena itu, aliran limbah gas tidak merata. Selain itu, katalis paladium dan scrubber secara ekonomis mahal dan meningkatkan bagian yang dapat dikonsumsi dalam hal kandungan rumah kaca.

Jaringan distribusi terbuat dari lengan polietilen

Sebagai sistem distribusi gas di dalam rumah kaca, jalur transportasi pipa polietilen digunakan. Pada titik pengambilan sampel gas di atas setiap unggun, selongsong polietilen fleksibel dengan diameter 50 mm dengan bukaan dengan jarak yang sama melekat padanya. Selongsong sama dengan panjang tempat tidur dan direntangkan di sepanjang atau di bawah rak. Kondensasi di dalam sistem dihilangkan dengan memiringkan pipa.

CO2 jauh lebih berat daripada udara, jadi sangat penting gas dikeluarkan dari bawah. Sirkulasi udara menggunakan kipas horizontal atau sistem ventilasi jet memastikan distribusi yang merata dengan memindahkan volume udara yang besar di rumah kaca ketika lubang ventilasi atas ditutup atau kipas buang tidak bekerja.

Pilihan sistem pasokan dan pasokan gas di pertanian kecil atau rumah kaca di rumah

Untuk pertanian swasta dan kecil, ada metode penyediaan gas yang lebih sederhana dan lebih murah, dengan mempertimbangkan luas rumah kaca, jenis dan jumlah tanaman yang ditanam.

Apakah anda tahu Penggunaan produk pembakaran gas untuk meningkatkan tingkat CO2 di udara rumah kaca diusulkan kembali pada tahun 1936 atas dasar percobaan yang sukses dengan tanaman sayuran oleh spesialis dari Institut Energi dan Akademi Timiryazev.

Generator gas

Generator gas untuk ruangan kecil didasarkan pada memperoleh karbon dioksida yang diperlukan dari udara atmosfer. Produktivitas perangkat semacam itu adalah 0,5 kg / jam. Perangkat ini dilengkapi dengan filter, yang memungkinkan untuk mendapatkan gas yang dimurnikan, dan dispenser memberikan aliran volume yang diperlukan. Indikator iklim mikro rumah kaca tidak berubah.

Tabung gas

Gas dari silinder digunakan untuk area kecil dengan injeksi 8-10 kg / jam untuk setiap 100 m². Silinder harus dilengkapi dengan pengatur tekanan (pressure reducer) dan katup otomatis untuk mematikan pasokan gas (solenoid) - perangkat ini akan melindungi pasokan gas.

Kapasitas 1 silinder adalah 25 kg gas. Dengan biaya yang signifikan, lebih rasional untuk menggunakan tangki isotermal dengan berbagai kapasitas untuk gas cair, yang dapat diisi ulang jika perlu.

Sensor dan pengatur gas

Pasokan gas harus dipantau dan diatur untuk memastikan keseimbangan optimal dan kondisi pertumbuhan yang baik, untuk menghindari overdosis yang mahal dan untuk memastikan keselamatan orang yang merawat tanaman dan memanen tanaman.

Untuk memantau dan mengukur tingkat CO2 di rumah kaca, sensor biasanya digunakan dengan setpoint, misalnya, 800 ppm. Ketika sensor mendeteksi level rendah, ia mengaktifkan sistem takaran. Ketika tingkat CO2 yang dibutuhkan tercapai, sistem kontrol akan mematikan pasokan CO2.

Sensor dan regulator dapat memberikan alarm ketika melebihi tingkat konsentrasi yang diizinkan dan termasuk sistem ventilasi darurat. Sekarang di pasaran terdapat sensor inframerah inframerah yang populer, dirancang berdasarkan prinsip sinar inframerah ganda.

Selang dan pipa PVC untuk pasokan CO2

Masalah pasokan gas ke kamar tidak sulit, dan semua orang memutuskannya secara mandiri. Biasanya, sistem distribusi terdiri dari pipa gas yang terdiri dari pipa (PVC atau polypropylene), selongsong plastik berlubang kecil (50 mm) dan sensor yang terhubung dan pengontrol iklim.

Langsung ke pabrik, gas masuk melalui lubang di lengan. Selongsong untuk tali dapat digantung di tingkat apa saja - di atas tempat tidur untuk pemupukan sistem akar, di rak dan teralis untuk memberi makan daun dan titik pertumbuhan.

Hal ini memungkinkan untuk mengukur gas secara akurat dan ekonomis pada konsentrasi hampir 100% pada siang hari ke area pertumbuhan yang diinginkan. Tingkat pakan diatur tergantung pada indikator iklim dan dinamika fotosintesis harian dan musiman.

Sumber biologis

Pilihan pasokan gas yang tidak berbahaya dan terjangkau dapat menjadi sumber biologis karbon dioksida.

Jika ada hewan di peternakan, maka dengan mengatur rumah kaca melalui dinding dari gudang dan melengkapi kedua ruangan dengan pasokan dan ventilasi gas buang, dimungkinkan untuk mengatur penyediaan karbon dioksida dari respirasi hewan, yang, pada gilirannya, akan menerima oksigen dari tanaman.

Selain itu, keseimbangan dan volume gas, serta peraturan harus ditentukan secara empiris. Metode pengiriman CO2 yang sama dapat disediakan dari pabrik dan tempat penyulingan.

Karbon dioksida untuk mentimun pupuk kandang

Kotoran dan bahan organik lainnya tidak hanya menyediakan tanaman dengan nutrisi, tetapi juga mengeluarkan karbon dioksida selama fermentasi, yang jumlahnya dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman sayuran. Ini menciptakan kondisi yang menguntungkan untuk pasokan udara baik dari sistem akar dan bagian udara dari tanaman.

Kotoran harus diencerkan dengan air dalam perbandingan 1: 3.

Contoh yang baik adalah kisah yang terjadi pada pergantian abad kesembilan belas dan kedua puluh di Akademi Timiryazev, di mana selama beberapa tahun mereka mencoba menanam mentimun di rumah kaca, tetapi, meskipun dengan pendekatan ilmiah, mereka tidak berhasil. Kemudian para ilmuwan memutuskan untuk beralih ke tukang kebun Klina, yang menanam tanaman mentimun yang patut ditiru di rumah kaca mereka.

Mereka mengundang tukang kebun dari Klin dan menawarkan untuk menanam mentimun untuk diri mereka sendiri di rumah kaca Akademi, tetapi biarkan dia menggunakan teknologinya di masa depan. Kuncinya adalah bahwa tangki dengan pupuk kandang diencerkan dipasang di dalam ruangan, dan karbon dioksida yang dipancarkan selama fermentasi menyuburkan tanaman mentimun.

Secara eksperimental ditemukan bahwa dengan pupuk kontinu dengan karbon dioksida pada siang hari, maksimum (54%) peningkatan berat mentimun tercapai.

Fermentasi alkohol

Fermentasi alkohol, serta penguraian mikrobiologis, adalah metode untuk menghasilkan karbon dioksida. Dengan menempatkan kaleng dengan wort yang difermentasi di antara tanaman, dimungkinkan untuk memenuhi udara dengan karbon dioksida. Untuk fermentasi, gunakan air, gula dan ragi atau bangkai, dan buah-buahan dan beri yang tidak cocok, dan biji-bijian (gandum, gandum hitam).

Cara lain adalah menerapkan fermentasi jelatang.

Untuk melakukan ini, isi wadah dengan sepertiga rumput (segar atau kering) dan isi dengan air. Fermentasi berlangsung dua minggu. Campuran diaduk setiap hari untuk melepaskan CO2. Untuk menghilangkan bau yang tidak sedap, Anda bisa menambahkan valerian (1-2 cabang) ke dalam campuran atau taburkan debu di atasnya.

Campuran yang difermentasi digunakan sebagai umpan cair. Untuk mengatur aliran, tutup khusus (CO2Pro) digunakan, yang mudah dipasang ke botol plastik standar.

Penting! Bau fermentasi dapat dikurangi jika Anda menaruh wadah dengan kunci air, seperti yang dilakukan dalam produksi anggur di rumah.

Minum air mineral sebagai sumber karbon dioksida

Sebotol air soda biasa adalah sumber karbon dioksida yang terjangkau, meskipun tidak efektif. Sekitar 6-8 g karbon dioksida dilarutkan dalam 1 liter air berkarbonasi, tergantung pada tingkat kandungan gasnya.

Metode ini tidak memungkinkan Anda untuk menentukan konsentrasi gas secara akurat dan menghitung dosis optimal, sehingga dapat dianggap sebagai tindakan darurat untuk meningkatkan level CO2 dalam volume kecil ruangan. Cara lain untuk menggunakan air soda sebagai pupuk adalah dengan menjenuhkan karbon dioksida dari tabung air untuk irigasi.

Sumber alami karbon dioksida: udara dan tanah

Jika rumah kaca tidak dilengkapi dengan sistem pasokan CO2, maka udara atmosfer adalah sumber alami CO2 untuk tanaman dengan ventilasi ruangan yang teratur dan transom terbuka. Tetapi ini hanya menyediakan sepertiga dari kebutuhan harian.

Respirasi malam tanaman dan proses dekomposisi tanah, respirasi akar tanaman, bakteri, jamur dan mikroorganisme tanah juga mengisi rumah kaca dengan karbon dioksida.

Metode berteknologi rendah lainnya untuk menambahkan CO2 adalah pengomposan bahan tanaman dan organik di rumah kaca, yang tidak hanya mengarah pada pengayaan tanah dengan elemen makro dan mikro, tetapi juga penambahan CO2 (hingga 20 kg / jam dari 1 ha).

Proses pengomposan menghasilkan karbon dioksida, tetapi gas berbahaya juga dilepaskan, dan kondisi untuk penggandaan patogen dan serangga dibuat. Konsentrasi CO2 yang dihasilkan dengan cara ini sulit untuk dikendalikan dan metode ini tidak dapat diandalkan.

Lakukan sendiri sistem karbon dioksida dan generator untuk rumah kaca: dibenarkan atau tidak

Kelayakan pembuatan generator gas harus dinilai secara independen berdasarkan kemampuan finansial dan material serta biaya tenaga kerjanya.

Selain memasang generator gas dalam bentuk ketel dengan pelepasan panas yang besar, Anda akan memerlukan sistem untuk mengirimkan gas ke lokasi rumah kaca (pipa gas), alat ukur dan peralatan kontrol. Dengan demikian, dimungkinkan untuk membuat sistem sendiri, tetapi untuk mengevaluasi rasionalitasnya untuk area rumah kaca kecil hanya mungkin dengan bantuan perhitungan matematika.

Jauh lebih sederhana dan lebih murah untuk mempelajari sumber karbon dioksida alternatif dan bagaimana menggunakannya dalam kondisi tanah tertutup. Misalnya, biaya sistem gas cair sekitar 2 juta rubel, dan jika Anda menggunakan gas dari silinder, biaya berkurang 10 kali lipat.

Penting! Konsentrasi tinggi karbon dioksida beracun bagi organisme hidup, sehingga menaikkan levelnya menjadi 10.000 ppm (1%) dan lebih tinggi dalam beberapa jam akan menghilangkan hama (kutu kebul, kutu laba-laba) di rumah kaca.

Aturan dasar penyerahan

Dosis dan periode waktu saturasi udara dalam CO2 rumah kaca tergantung pada musim dan waktu hari, tingkat penyegelan ruangan, intensitas pencahayaan dan jenis tanaman yang ditanam.

Pencahayaan

Sebagai hasil fotosintesis, tanaman menerima karbohidrat untuk pertumbuhan dan perkembangan, pemrosesan karbon dioksida dan air dengan bantuan energi cahaya. Ketiga komponen ini penting untuk mekanisme pembukaan stomata pada permukaan daun dan permulaan pertukaran gas antara tanaman dan lingkungan. Di bawah cahaya yang intens, tanaman lebih aktif mengonsumsi CO2, dan laju fotosintesis meningkat.

Konsentrasi CO2 dalam ruangan harus dijaga pada 600-800 ppm. Dengan pencahayaan yang kuat, suhu di rumah kaca meningkat, dan Anda harus membuka transom untuk ventilasi, sehingga konsentrasinya meningkat menjadi 1000-1500 ppm.

Konsumsi CO2 di bawah sinar matahari sekitar 250 kg / ha per jam di siang hari dengan jendela tertutup. Dengan jendela terbuka dan cuaca berangin - 500-1000 kg / ha. Di musim dingin, tingkat pupuk gas dikurangi hingga 600 ppm, karena cahaya buatan membantu mempercepat fotosintesis.

Waktu makan

Suplementasi CO2 paling efektif selama periode pertumbuhan tanaman aktif selama periode cerah. Generasi CO2 harus dimulai di pagi hari dua jam setelah dimulainya pencahayaan dan sampai tingkat konsentrasi yang diinginkan tercapai (1 jam). Maka generator harus dimatikan. Kadar CO2 akan kembali ke lingkungan sebelum gelap.

Penting! Peningkatan CO2 hanya terjadi di rumah kaca yang tertutup rapat, karena infiltrasi atmosfer luar akan melarutkan konsentrasi karbon dioksida di dalam ruangan.

Suplemen kedua harus dilakukan 2 jam sebelum akhir siang hari dan tanaman tidur - karbon dioksida yang dihasilkan akan diserap dan diproses secara efektif pada malam hari.

Penentuan konsumsi karbon dioksida untuk setiap tanaman secara terpisah

Tanaman seperti terong, mentimun, tomat, paprika, selada dan lainnya sekarang secara teratur ditanam di rumah kaca modern, di mana cahaya, air, suhu, nutrisi dikendalikan dan kadar karbon dioksida diatur untuk menciptakan kondisi yang secara optimal mendorong pertumbuhan.

Peningkatan konsentrasi dari 400 menjadi 1000 ppm dapat menstimulasi laju fotosintesis tanaman dan menyebabkan peningkatan hasil sebesar 21-61% untuk bunga dan sayuran. Selain itu, pemupukan karbon dioksida memberikan hasil lebih awal (pada 7-12 hari) dan meningkatkan kemampuan tanaman untuk melawan penyakit dan hama.

Untuk penggunaan di dalam ruangan, kadar CO2 berikut di udara (1000 ppm = 0,1%) direkomendasikan:

• mentimun, tomat - 0,2-0,3%;
• labu, kacang - 0,3%;
• lobak, selada - 0,2-0,25%;
• kubis, wortel - 0,2-0,3%.

Pabrik yang berbeda memiliki persyaratan CO2 yang berbeda, dan ini juga perlu diperhitungkan.

Menurut hasil penelitian, tanaman sayuran menunjukkan karakteristik seperti itu ketika pemupukan dengan karbon dioksida:

Tanaman bunga (dieffenbachia, mawar dan krisan) menunjukkan pembungaan awal pada 1000 ppm dan meningkatkan kualitasnya sebesar 20%. Untuk sereal, meningkatkan CO2 hingga 600 ppm meningkatkan hasil padi, gandum, kedelai sebesar 13%, dan jagung sebesar 20%.

Ketika menanam jamur, harus diingat bahwa karbon dioksida menghambat perkembangan miselium, sehingga ruangan harus berventilasi untuk mengurangi konsentrasinya.

Penting! Kadar CO2 yang berlebihan (5000 ppm) dapat menyebabkan pusing atau kurangnya koordinasi pada orang. Pada tanaman, proses metabolisme pernapasan terganggu, pertumbuhan dan perkembangan melambat, nekrosis daun dan tunas muncul (mereka tidak sepenuhnya terbuka).

Setelah menghargai pentingnya fotosintesis dalam fisiologi tanaman dan telah mengenal metode untuk menghasilkan karbon dioksida, Anda dapat dengan tepat dan tepat waktu menyediakan tanaman rumah kaca dengan karbon dioksida dan memperoleh tanaman yang berkualitas tinggi dan tinggi.

Tonton videonya: Keren! Alat ini Mampu Mengubah Karbon Dioksida Menjadi Oksigen - NET24 (November 2024).