Do nhu cầu ngày càng tăng đối với thực phẩm và rau quả sản xuất tại địa phương, ngành công nghiệp nhà kính đang mở rộng nhanh chóng. Một môi trường trong nhà được kiểm soát có thể cung cấp cho cây trồng những điều kiện phát triển tốt nhất và nồng độ CO2 có tác động tích cực đến quá trình quang hợp. Việc sử dụng máy tạo carbon dioxide cho nhà kính sẽ được thảo luận trong tài liệu của chúng tôi.
Máy tạo carbon dioxide để tổ chức quang hợp thực vật trong nhà kính
Trong các nhà kính kín, thực vật được cung cấp đủ ánh sáng, nguồn cung cấp nước và chất dinh dưỡng, nhưng tốc độ phát triển của chúng bị giới hạn bởi mức độ CO2 trong không khí trong phòng.
Carbon dioxide là cần thiết cho thực vật trong các phản ứng hóa học (quang hợp) cho quá trình sinh tổng hợp carbohydrate làm cơ sở của các thành phần dinh dưỡng và xương của tế bào và mô thực vật để đảm bảo sự tăng trưởng và phát triển. Trao đổi khí trong quá trình hô hấp của cây xảy ra thông qua các lỗ nhỏ có thể điều chỉnh được gọi là khí khổng.
Các khí khổng nằm ở lớp trên hoặc lớp dưới của lớp biểu bì của lá cây.
Trong bầu khí quyển Trái đất, mức độ carbon dioxide là 250 chuyến450 ppm, và nhu cầu đối với các loài thực vật khác nhau là 700 cạn800 ppm. Trong các khu nhà kính mới có độ kín tốt, nồng độ CO2 trong nhà thấp hơn 4 lần so với không khí bên ngoài và điều này ảnh hưởng tiêu cực đến sự tăng trưởng và phát triển của cây trồng.
Hơn nữa, với sự gia tăng thời gian và sức mạnh của ánh sáng nhân tạo của căn phòng, nhu cầu về cây trong CO2 tăng gấp 2-3 lần. Bằng cách bão hòa không khí trong nhà kính bằng carbon dioxide, tăng trưởng và năng suất cây trồng tăng 20% 40%.
Bạn có biết Những tàn tích của nhà kính có từ năm 79 sau Công nguyên e., đã được tìm thấy trong cuộc khai quật của Pompeii. Nhà kính hiện đại có nguồn gốc từ thế kỷ 13 ở Ý.
Đề án CO2 trong nhà kính công nghiệp
Hệ thống cung cấp carbon dioxide trong nhà kính thương mại bao gồm máy tạo khí, quạt, thiết bị đo sáng, máy phân tích khí và đường vận chuyển. Quản lý được thực hiện bằng máy tính.
Phương pháp sản xuất CO2:
- CO2 kỹ thuật từ xi lanh;
- đốt khí metan;
- khí thải từ các nhà máy sưởi ấm;
- khí thải mini CHP.
Lò hơi nhà gas
Phương pháp phổ biến nhất để làm giàu CO2 trong nhà kính là đốt nhiên liệu hóa thạch. Khí thải được sử dụng không được chứa một lượng độc hại các thành phần độc hại, vì vậy khí metan thường là nhiên liệu cho các máy phát khí trong nhà kính. Khi đốt cháy 1 m³ metan, khoảng 1,8 kg CO2 được tạo ra.
Quan trọng! Các thiết bị đo lường - máy phân tích khí, thường xuyên theo dõi thành phần của khí thải, giúp bảo vệ căn phòng nhiều nhất có thể.
Khi sử dụng chất thải khói từ quá trình đốt, khí thải nóng được thu giữ và làm sạch. Sau khi làm sạch khí thải bằng cách trung hòa xúc tác bằng cách sử dụng chất xúc tác hoặc máy lọc, hỗn hợp khí-khí được làm lạnh trong bộ trao đổi nhiệt đến 50 ° C và được đưa qua khí chính vào nhà kính dưới dạng phân bón.
Tuy nhiên, phương pháp cung cấp khí này để bón cho cây trồng có thể dẫn đến ô nhiễm không khí nhà kính với các tạp chất có hại của sản phẩm đốt, bởi vì các thiết bị làm sạch khí chỉ làm sạch chất thải khí bằng 50 5075%. Do đó, nồng độ của các chất có hại trong nhà kính kín có thể vượt quá định mức tối đa cho phép đối với thực vật và con người.
Chế độ đốt liên tục của đầu đốt trong nồi hơi sưởi ấm không thể được đảm bảo do nhiệt độ môi trường thay đổi, do đó, dòng chảy của chất thải khí không đồng đều. Ngoài ra, các chất xúc tác và chất tẩy rửa paladi rất tốn kém về kinh tế và làm tăng phần tiêu thụ về mặt nội dung của nhà kính.
Mạng lưới phân phối làm bằng tay áo bằng polyetylen
Là một hệ thống phân phối khí bên trong nhà kính, một đường vận chuyển ống polyethylen được sử dụng. Tại các điểm lấy mẫu khí phía trên mỗi giường, tay áo bằng nhựa dẻo có đường kính 50 mm với các lỗ cách đều nhau được gắn vào nó. Tay áo bằng với chiều dài của giường và kéo dài dọc theo chúng hoặc dưới kệ. Ngưng tụ bên trong hệ thống được loại bỏ bằng cách nghiêng các đường ống.
CO2 nặng hơn không khí rất nhiều, vì vậy điều rất quan trọng là khí được thoát ra từ bên dưới. Lưu thông không khí bằng quạt ngang hoặc hệ thống thông gió phản lực đảm bảo phân phối đồng đều bằng cách di chuyển một lượng lớn không khí trong nhà kính khi các lỗ thông gió phía trên bị đóng hoặc quạt hút không hoạt động.
Hệ thống cung cấp và lựa chọn cung cấp khí đốt trong các trang trại nhỏ hoặc nhà kính gia đình
Đối với các trang trại tư nhân và nhỏ, có các phương pháp cung cấp khí đơn giản và ít tốn kém hơn, có tính đến diện tích nhà kính, loại và số lượng cây trồng.
Bạn có biết Việc sử dụng các sản phẩm đốt khí để tăng mức độ CO2 trong không khí nhà kính đã được đề xuất trở lại vào năm 1936 trên cơ sở các thí nghiệm thành công với cây rau của các chuyên gia của Viện Năng lượng và Học viện Timiryazev.
Máy phát điện gas
Máy tạo khí cho các phòng nhỏ dựa trên việc thu được carbon dioxide cần thiết từ không khí trong khí quyển. Năng suất của một thiết bị như vậy là 0,5 kg / giờ. Thiết bị được trang bị các bộ lọc, cho phép thu được khí tinh khiết, và các bộ phân phối cung cấp lưu lượng của các thể tích cần thiết. Các chỉ số vi khí hậu của nhà kính không thay đổi.
Bình gas
Khí từ xi lanh được sử dụng cho các khu vực nhỏ với lượng phun 8-10 kg / giờ cho mỗi 100 mét vuông. Xylanh phải được trang bị bộ điều chỉnh áp suất (giảm áp) và van tự động để tắt nguồn cung cấp khí (điện từ) - những thiết bị này sẽ bảo vệ nguồn cung cấp khí.
Dung tích của 1 xi lanh là 25 kg khí. Với chi phí đáng kể, sẽ hợp lý hơn khi sử dụng các bể đẳng nhiệt có dung tích khác nhau cho khí hóa lỏng, có thể được bổ sung nếu cần thiết.
Cảm biến và điều tiết khí
Cung cấp khí phải được theo dõi và điều tiết để đảm bảo cân bằng tối ưu và điều kiện phát triển tốt, để tránh quá liều tốn kém và đảm bảo an toàn cho người chăm sóc cây trồng và thu hoạch cây trồng.
Để theo dõi và đo mức CO2 trong nhà kính, các cảm biến thường được sử dụng với điểm đặt, ví dụ: 800 ppm. Khi cảm biến phát hiện mức thấp, nó sẽ kích hoạt hệ thống định lượng. Khi đạt được mức CO2 yêu cầu, hệ thống điều khiển sẽ tắt nguồn cung cấp CO2.
Các cảm biến và bộ điều chỉnh có thể cung cấp một báo động khi vượt quá mức nồng độ cho phép và bao gồm một hệ thống thông gió khẩn cấp. Hiện nay trên thị trường là các cảm biến CO2 hồng ngoại phổ biến, được thiết kế theo nguyên tắc của chùm tia hồng ngoại kép.
Ống PVC và ống cung cấp CO2
Vấn đề cung cấp gas cho phòng không khó, và mọi người quyết định độc lập. Thông thường, hệ thống phân phối bao gồm một đường ống dẫn khí bao gồm các đường ống (PVC hoặc polypropylen), ống nhựa đục lỗ nhỏ (50 mm) và các cảm biến được kết nối và bộ điều khiển khí hậu.
Trực tiếp đến các nhà máy, khí đi vào thông qua các lỗ trên cánh tay. Tay áo cho một sợi dây có thể được treo ở bất kỳ cấp độ nào - trên giường để bón cho hệ thống rễ, trên giá đỡ và lưới để cho lá và các điểm tăng trưởng.
Điều này giúp có thể đo khí chính xác và kinh tế ở nồng độ gần như 100% trong ngày đến khu vực trồng mong muốn. Tốc độ thức ăn được điều chỉnh tùy thuộc vào các chỉ số khí hậu và động lực hàng ngày và theo mùa của quang hợp.
Nguồn sinh học
Kiểm tra
Nếu có động vật trong trang trại, sau đó bằng cách sắp xếp nhà kính qua tường từ chuồng trại và trang bị cả hai phòng cung cấp và thông gió khí thải, có thể tổ chức cung cấp carbon dioxide từ hô hấp của động vật, từ đó, sẽ nhận được oxy từ cây.
Hơn nữa, sự cân bằng và khối lượng khí, cũng như quy định sẽ phải được xác định theo kinh nghiệm. Phương pháp phân phối CO2 tương tự có thể được cung cấp từ các nhà máy bia và nhà máy chưng cất.
Carbon dioxide cho dưa chuột phân
Phân chuồng và các chất hữu cơ khác không chỉ cung cấp cho cây chất dinh dưỡng mà còn thải ra carbon dioxide trong quá trình lên men, lượng chất này có thể cải thiện sự phát triển của cây rau. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc cung cấp không khí cho cả hệ thống rễ và các bộ phận trên không của cây trồng.
Phân phải được pha loãng với nước theo tỷ lệ 1: 3.
Một ví dụ điển hình là câu chuyện xảy ra vào đầu thế kỷ XIX và XX trong Học viện Timiryazev, trong nhiều năm họ đã cố gắng trồng dưa chuột trong nhà kính, nhưng, mặc dù cách tiếp cận khoa học, họ đã không thành công. Sau đó, các nhà khoa học quyết định chuyển sang làm vườn Klina, những người trồng những cây dưa chuột đáng ghen tị trong nhà kính của họ.
Họ đã mời một người làm vườn từ Klin và đề nghị trồng dưa chuột cho chính họ trong nhà kính của Học viện, nhưng hãy để anh ta sử dụng công nghệ của mình trong tương lai. Thủ thuật là các bể chứa phân chuồng đã được lắp đặt trong phòng và carbon dioxide phát ra trong quá trình lên men thụ tinh cho cây dưa chuột.
Người ta đã thực nghiệm thấy rằng với phân bón liên tục với carbon dioxide vào ban ngày, sẽ tăng tối đa (54%) trọng lượng của dưa chuột.
Rượu lên men
Lên men rượu, cũng như phân hủy vi sinh, là một phương pháp sản xuất carbon dioxide. Bằng cách đặt lon với vỏ lên men giữa các cây, có thể bão hòa không khí bằng carbon dioxide. Để lên men, sử dụng nước, đường và men hoặc carrion, và các loại trái cây và quả mọng không phù hợp, và ngũ cốc (lúa mì, lúa mạch đen).
Một cách khác là áp dụng lên men cây tầm ma.
Để làm điều này, lấp đầy thùng chứa bằng một phần ba cỏ (tươi hoặc khô) và đổ đầy nước. Lên men kéo dài hai tuần. Hỗn hợp được khuấy hàng ngày để giải phóng CO2. Để loại bỏ mùi khó chịu, bạn có thể thêm valerian (1-2 nhánh) vào hỗn hợp hoặc rắc bụi lên trên.
Hỗn hợp lên men được sử dụng làm mồi lỏng. Để điều chỉnh dòng chảy, mũ đặc biệt (CO2Pro) được sử dụng, dễ dàng vặn vào chai nhựa tiêu chuẩn.
Quan trọng! Mùi lên men có thể được giảm nếu bạn đặt các thùng chứa phải có khóa nước, như được thực hiện trong sản xuất rượu vang tại nhà.
Uống nước lấp lánh như một nguồn carbon dioxide
Một chai nước lấp lánh thông thường là một nguồn carbon dioxide giá cả phải chăng, mặc dù không hiệu quả. Khoảng 6 xăng8 g carbon dioxide được hòa tan trong 1 lít nước có ga, tùy thuộc vào mức độ của khí.
Phương pháp này không cho phép bạn xác định chính xác nồng độ khí và tính toán liều lượng tối ưu, vì vậy nó có thể được coi là một biện pháp khẩn cấp để tăng mức độ CO2 trong một lượng nhỏ trong phòng. Một cách khác để sử dụng nước lấp lánh làm phân bón là bão hòa carbon dioxide từ các bình chứa nước để tưới.
Nguồn carbon dioxide tự nhiên: không khí và đất
Nếu nhà kính không được trang bị hệ thống cung cấp CO2, thì không khí trong khí quyển là nguồn CO2 tự nhiên cho các nhà máy có hệ thống thông gió thường xuyên trong phòng và các cửa hàng mở. Nhưng điều này chỉ cung cấp một phần ba yêu cầu hàng ngày.
Kiểm tra
Một phương pháp công nghệ thấp khác để thêm CO2 là ủ nguyên liệu thực vật và chất hữu cơ trong nhà kính, điều này không chỉ dẫn đến việc làm giàu đất bằng các nguyên tố vĩ mô và vi lượng, mà còn bổ sung CO2 (lên đến 20 kg / giờ từ 1 ha).
Quá trình ủ phân tạo ra carbon dioxide, nhưng các khí độc hại cũng được giải phóng và điều kiện cho sự nhân lên của mầm bệnh và côn trùng được tạo ra. Nồng độ CO2 được tạo ra theo cách này rất khó kiểm soát và phương pháp này không đáng tin cậy.
Hệ thống và máy phát carbon dioxide tự làm cho nhà kính: có hợp lý hay không
Tính khả thi của việc sản xuất một máy phát khí nên được đánh giá độc lập dựa trên khả năng tài chính và vật chất và chi phí lao động của nó.
Ngoài việc lắp đặt một máy phát khí dưới dạng nồi hơi với mức giải phóng nhiệt lớn, bạn sẽ cần một hệ thống cung cấp khí đến các cơ sở của nhà kính (đường ống dẫn khí), thiết bị đo lường và điều khiển. Do đó, có thể tự tạo một hệ thống, nhưng để đánh giá tính hợp lý của nó đối với các khu vực nhà kính nhỏ chỉ có thể với sự trợ giúp của các phép tính toán học.
Thật đơn giản và rẻ hơn nhiều khi nghiên cứu các nguồn carbon dioxide thay thế và cách sử dụng chúng trong điều kiện mặt đất kín. Ví dụ, một hệ thống khí hóa lỏng có giá khoảng 2 triệu rúp và nếu bạn sử dụng gas từ các xi lanh, chi phí sẽ giảm 10 lần.
Quan trọng! Nồng độ carbon dioxide cao gây độc cho sinh vật sống, do đó, nâng mức độ lên 10.000 ppm (1%) và cao hơn trong vài giờ sẽ loại bỏ sâu bệnh (ruồi trắng, nhện nhện) trong nhà kính.
Quy tắc cơ bản của trình
Liều lượng và thời gian bão hòa không khí trong nhà kính CO2 phụ thuộc vào mùa và thời gian trong ngày, mức độ niêm phong của căn phòng, cường độ chiếu sáng và loại cây trồng.
Ánh sáng
Kết quả của quá trình quang hợp, thực vật nhận được carbohydrate cho sự tăng trưởng và phát triển, xử lý carbon dioxide và nước với sự trợ giúp của năng lượng ánh sáng. 3 thành phần này rất quan trọng đối với cơ chế mở khí khổng trên bề mặt lá và bắt đầu trao đổi khí giữa thực vật và môi trường. Dưới ánh sáng mạnh, thực vật tích cực tiêu thụ CO2 hơn và tốc độ quang hợp tăng lên.
Nồng độ CO2 trong phòng phải được duy trì ở mức 600 chàng800 ppm. Với ánh sáng mạnh, nhiệt độ trong nhà kính tăng lên, và bạn phải mở các cây thông để thông gió, do đó nồng độ được tăng lên 1000-1500 ppm.
Tiêu thụ CO2 trong ánh sáng mặt trời là khoảng 250 kg / ha mỗi giờ ban ngày với cửa sổ đóng kín. Với cửa sổ mở và thời tiết nhiều gió - 500-1000 kg / ha. Vào mùa đông, tốc độ phân bón khí giảm xuống còn 600 ppm, vì ánh sáng nhân tạo giúp tăng tốc quá trình quang hợp.
Thời gian cho ăn
Bổ sung CO2 có hiệu quả nhất trong giai đoạn tăng trưởng tích cực của cây trong thời kỳ sáng. Việc tạo CO2 nên bắt đầu vào buổi sáng hai giờ sau khi bắt đầu chiếu sáng và cho đến khi đạt được mức nồng độ mong muốn (1 giờ). Sau đó nên tắt máy phát điện. Nồng độ CO2 sẽ trở lại môi trường trước khi trời tối.
Quan trọng! Sự gia tăng CO2 chỉ xảy ra trong nhà kính kín, vì sự xâm nhập của khí quyển bên ngoài sẽ làm loãng nồng độ carbon dioxide trong phòng.
Bổ sung thứ hai nên được thực hiện 2 giờ trước khi kết thúc ánh sáng ban ngày và thực vật đi ngủ - carbon dioxide kết quả sẽ được hấp thụ và xử lý hiệu quả vào ban đêm.
Xác định mức tiêu thụ carbon dioxide cho từng loại cây trồng riêng biệt
Các loại cây trồng như cà tím, dưa chuột, cà chua, ớt, rau diếp và các loại cây khác hiện đang được trồng thường xuyên trong các nhà kính hiện đại, nơi ánh sáng, nước, nhiệt độ, chất dinh dưỡng được kiểm soát và mức độ carbon dioxide được điều chỉnh để tạo điều kiện tối ưu thúc đẩy tăng trưởng.
Sự gia tăng nồng độ từ 400 đến 1000 ppm có thể kích thích tốc độ quang hợp của cây và dẫn đến tăng năng suất lên 21% 61% cho hoa và rau. Ngoài ra, thụ tinh carbon dioxide cho năng suất sớm hơn (7-12 ngày) và cải thiện khả năng của cây chống lại bệnh tật và sâu bệnh.
Đối với sử dụng trong nhà, các mức CO2 sau trong không khí (1000 ppm = 0,1%) được khuyến nghị:
- dưa chuột, cà chua - 0,2 bóng0,3%;
- bí ngô, đậu - 0,3%;
- củ cải, rau diếp - 0,2-0,25%;
- bắp cải, cà rốt - 0,2-0,3%.
Các nhà máy khác nhau có nhu cầu CO2 khác nhau, và điều này cũng cần được xem xét.
Theo kết quả nghiên cứu, cây rau cho thấy những đặc điểm như vậy khi bón phân bằng carbon dioxide:
Dưa chuột | tăng năng suất và chất lượng quả lên 25 Tiết30% với 1500 15002000 ppm |
Cà chua | năng suất cao hơn 30%, chín sớm hơn 2 tuần với 1000 ppm |
Cà tím | Năng suất cao hơn 35%, chín sớm hơn 2 tuần với tốc độ 10001515 ppm |
Bắp cải | Năng suất cao hơn 40% với 800 tốc độ 1000 ppm |
Dâu tây | năng suất cao hơn 40%, chín sớm hơn 2 tuần, quả mọng ngọt hơn ở 1000-1500 ppm |
Salad | mang lại năng suất cao hơn 304040%, chín sớm ở 1000 già1500 ppm |
Măng tây | Năng suất tăng 30%, chín sớm hơn 2 tuần với tốc độ 800 già1200 ppm |
Dưa | Năng suất cao hơn 70%, chất lượng trái cây được cải thiện với 800 tốc độ 1000 ppm |
Cây hoa (dieffenbachia, hoa hồng và hoa cúc) cho thấy ra hoa sớm ở 1000 ppm và tăng chất lượng của nó lên 20%. Đối với ngũ cốc, tăng CO2 lên 600 ppm làm tăng năng suất lúa, lúa mì, đậu nành thêm 13% và ngô thêm 20%.
Khi trồng nấm, cần lưu ý rằng carbon dioxide ức chế sự phát triển của sợi nấm, vì vậy phòng phải được thông gió để giảm nồng độ của nó.
Quan trọng! Nồng độ CO2 quá mức (5000 ppm) có thể gây chóng mặt hoặc thiếu phối hợp ở người. Ở thực vật, các quá trình chuyển hóa hô hấp bị xáo trộn, sự tăng trưởng và phát triển chậm lại, hoại tử của lá và chồi xuất hiện (chúng không mở hoàn toàn).
Đã đánh giá cao tầm quan trọng của quang hợp trong sinh lý thực vật và làm quen với các phương pháp sản xuất carbon dioxide, bạn có thể cung cấp chính xác và kịp thời các loại cây trồng trong nhà kính với carbon dioxide và thu được các loại cây trồng chất lượng cao và cao.