Растения углекислый газ воздуха

Дыхание растений

Все живые организмы дышат. В процессе дыхания осуществляется распад более сложных органических веществ на более простые и неорганические. Смысл дыхания в том, что в результате происходит выделение и запасание энергии, которая необходима для различных процессов жизнедеятельности.

Подавляющее число организмов для окисления органических веществ используют кислород, который берут из воздуха. Одним из конечных продуктов дыхания является углекислый газ, который должен выводиться из организма в окружающую среду.

Таким образом, растения, также как и животные, дышат. А для этого они поглощают из воздуха кислород и выделяют в воздух углекислый газ. Однако у растений, в отличие от животных, есть процесс фотосинтеза, при котором газообмен обратный: растение поглощает из воздуха углекислый газ, а выделяет в него кислород. Поэтому заметить, что растения все-таки дышат можно лишь в темное время суток, когда фотосинтеза нет, либо протекает его темновая стадия.

При активном процессе фотосинтеза выделяется куда больше кислорода, чем его поглощается для дыхания. Поэтому суммарно в светлое время суток растение выделяет кислород и поглощает углекислый газ. Хотя при этом поглощение кислорода и выделение углекислого газа также происходят, т. е. осуществляется процесс дыхания.

В темное время суток растения выделяют углекислый газ и поглощают кислород, т. е. газообмен осуществляется только для процесса дыхания.

У большинства сложно-устроенных животных для процесса дыхания существует специальная дыхательная система. Благодаря ей кровь насыщается кислородом и разносит его по клетками организма. Такие животные не дышат всей поверхностью тела, или такой способ является вспомогательным. Растения же поглощают кислород всей поверхностью тела, особенно листьями. У них нет специальной дыхательной системы, есть лишь межклетники облегчающие газообмен. Другими словами, клетки растений поглощают кислород прямо из воздуха.

Источник

CO₂ для растений — нужно ли использовать?

Любое растение использует углекислый газ для осуществления процесса фотосинтеза: на свету при взаимодействии с водой CO₂ расщепляется на атомы углерода и водорода, а они, в свою очередь, встраиваются в молекулы крахмалов и сахаров, из которых состоят растительные ткани. Поэтому чем больше света и углекислого газа, тем активнее происходит фотосинтез, а значит, тем лучше развивается агрокультура. Именно в связи с этим растениеводы подают дополнительные порции углекислого газа для получения бо́льших урожаев.

Особенно важно это для выращивания в закрытых теплицах и гроубоксах, а также в зимних садах — то есть там, где воздух не обновляется за счет постоянного проветривания. Растения, тем более когда их много, быстро поглощают CO₂, и фотосинтез замедляется. Поэтому специалисты рекомендуют добавлять углекислый газ с периодичностью один раз в три часа (в светлую часть суток). При этом на время подачи CO₂ вы можете отключать вентиляцию с помощью таймера для более быстрого достижения необходимых значений PPM.

Как рассчитать, сколько нужно CO₂

Для обычных растений повышенный уровень углекислого газа составляет 1 500 PPM. Это выше, чем получают зеленые насаждения из воздуха в чистом поле. Чтобы понять, сколько нужно добавить, сначала необходимо измерить уровень CO₂. Разница между получившимся значением и желаемым составит определенное число. Это добавочное значение следует умножить на объем помещения в кубометрах, а результат разделить на 1 000. И уже вот это получившееся число станет тем литражом углекислого газа, который следует добавлять за один «сеанс». К этому литражу стоит также добавлять около 20 процентов дополнительного объема газа, так как утечки из помещения даже при закрытых окнах неизбежны.

Также, зная пропускную способность устройства для подачи CO₂ (в литрах в минуту), несложно и подсчитать, на сколько минут включать это устройство. Можно даже автоматизировать процесс, подключив таймеры к электрическому клапану баллона с углекислым газом и к вытяжному вентилятору.

Важные предостережения

Что хорошо для растений, то может оказаться вредно или даже смертельно для людей. Воздух с превышенным количеством углекислого газа плох для дыхания, а уровень 1 500 PPM является таким, который приводит к смерти от удушья. Поэтому выращивать какие-либо растения с добавлением CO₂ можно только в помещениях, куда люди не заходят постоянно, — например, в обособленных теплицах или герметичных гроутентах, оснащенных вентиляторами, очистителями воздуха и вытяжками. А открывать гроубокс или заходить в теплицу можно только при выключенной подаче газа и после проветривания.

Но понятно, что подавать CO₂ вообще нецелесообразно, если на подоконнике попросту стоит два-три горшка с растениями. Ведь если флоры мало, а комната хорошо проветривается, то дефицита углекислого газа не возникает.

Следует также заметить, что переизбыток углекислого газа для самих растений тоже вреден — он может привести к некачественным урожаям. А если подавать большое количество CO₂ в отсутствии освещения, то растения будут бледнеть и замедлять рост.

Источник

Углекислый газ для питания и роста растений

Растения не могут обходиться без углекислого газа точно так же, как и человек без кислорода. Без СО2 невозможен рост и развитие садовых культур.

Растения не могут обходиться без углекислого газа точно так же, как и человек без кислорода. Без СО2 невозможен рост и развитие садовых культур. Если кислород уходит в атмосферу, то углекислый газ именно к растениям, которые нуждаются в нем. В данной статье пойдет речь о том, какую роль играет углекислый газ в жизни растений , почему так важен для них СО2.

Агрономия очень много говорит о минеральном питании. И создается иллюзия, будто бы оно – главное. Но если рассмотреть сухую массу растений, половина растительной ткани – углерод, еще 20 % – кислород, 15 % – азот, 8 % – водород. Итого – около 90 %, собственно, «воздуха». Ведь большая часть почвенного азота – тоже из воздуха. И только 6–7 % растения – зола, минералы: фосфор, калий, кальций и магний. Микроэлементов – сотые доли процента.

Растения поглощают из воздуха и почвы углекислый газ

Самая важная часть питания растений — углекислый газ, они воспроизводят органику из СО2 и воды, а человек окисляет ее обратно до СО2 и воды. Так происходи обмен: человек дает растениям углекислый газ, а они человеку – органику и кислород. Кислород, как и водород, растения получают в основном из воды. Миллионы лет на планете поддерживается разумный баланс упомянутых газов.

Итак, растения поглощают из воздуха углекислый газ, но СО 2 в воздухе катастрофически мало – всего 0,03 %, конечно, культурным растениям, с их явно завышенной продуктивностью, его всегда не хватает. Летом, в солнечный и безветренный день, вокруг листьев быстро создается «вакуум» углекислого газа, и чем выше от земли, тем больше его дефицит. В теплице, уже через 6 недель после внесения навоза уровень СО2 падает до 0,01 %. Установлено: при такой концентрации СО2 фотосинтез резко падает, а при еще меньшей почти замирает.

Но если растения дышат углекислым газом, а его катастрофически не хватает, как объяснить тогда буйное процветание растительного царства. Разве могли растения миллионы лет так рисковать своим выживанием? Например, высоко в горах, на Крайнем Севере? Не поспешил ли Климент Аркадьевич (Тимирязев.), приписав поглощение СО2 только листьям? Если не листьями – как добывают растения столько углерода? У Кузнецова нашелся логичный ответ и на эти вопросы.

Прежде всего: откуда берется углекислый газ воздуха? Энергия биомассы земных растений почти на два порядка больше, чем дают сейчас все виды топлива. Людей еще и не было, а 0,03 % СО2 в воздухе уже были. Получается, не костры, не машины и ТЭЦ поставляют углекислый газ в атмосферу. Огромный объем СО2 способны «выдохнуть» только те, кто съел, окислил всю растительную биомассу – обитатели почв и океанов.

Очевидно: вернуть углекислый газ для растений может только постоянный распад, окисление дерна или подстилки. Итак, источник СО2 – почва. Главный резервуар, хранитель СО2 – почвенная мульча.

Как растения дышат углекислым газом в почве

Азот – химический сосед, почти родич углерода. В воздухе его – не доли процента, а целых ¾. Но поглощается он только в виде растворов – аммония, нитратов и простой азотистой органики. Можно предположить: углерод также усваивается в виде растворов. И действительно, почва просто пропитана его растворами. Это сам растворенный углекислый газ, которым питаются растения, угольная кислота, карбонаты, простые сахара и всевозможные кислоты. И корни, поглощают СО и угольную кислоту – этот факт отражен еще в энциклопедии 60-х. Основной ли это способ добычи углерода?

По Тимирязеву, огромная площадь листьев нужна только и именно для поглощения углекислого газа из воздуха. Но ведь листовое испарение выкачивает почвенный раствор, добывая, таким образом, минералы. Значит, площадь листьев добывает из почвы и углекислые растворы. Чем больше он испарил и прокачал, тем большим будет поглощение углекислого газа этими растениями. Охлаждение листьев, добыча минералов, воды и углерода одновременно, сразу, одним усилием, с минимальными затратами – вот рациональность, свойственная природе. Именно так растения и должны жить.

Но сколько в почвенной воде СО2? Хватит ли его для фотосинтеза? А гидропоника – откуда там углекислый газ в растворе? Там же нет органики. А ведь растения растут.

Растут, и будут расти, потому что не существует прохладной воды, не насыщенной газами. Дождевые капли, еще не долетев до земли, превращаются в слабые растворы. Выпаренная дистиллированная вода (дистиллированная вода – химически чистая вода. Получается в дистилляторах путем простой конденсации пара на холодную поверхность.), оставленная открыто, уже через пару часов – раствор. А растворимость СО2 в 70 раз больше азотной, и в 150 – кислородной.

Поглощение углекислого газа растениями в почве

Известно, что добавка углекислого газа в воздух теплиц помогает в развитии растений, а значит, увеличивает урожаи. Об этом защищена масса диссертаций. И вот что они сообщают. Рост содержания СО2 вчетверо, до 0,12 %, усиливает фотосинтез вдвое и прибавляет четверть урожая. Подъем до 0,3 % – в десять раз – позволяет собрать полтора урожая. Дальнейшее насыщение воздуха СО до 1 % урожай не увеличивает. А выше 1,5–2 % урожай начинает резко падать: фотосинтез прекращается. Потому что после критического уровня (1,5 %) доля СО2 в воздухе уже такова, что вообще не дает ему выходить из цитоплазмы клеток. Корни качают углекислоту, а излишки девать некуда. Идет угроза отравления. И растение блокирует всасывание и прокачку растворов – замирает, пережидая стресс.

Ответ на вопрос «поглощают ли растения углекислый газ» из почвенного раствора» будет скорее положительным, при избытке почвенного СО2 в богатых и живых почвах. И только на «культурных» почвах, когда почвенный раствор вместо углерода перенасыщен солями, они включают запасной, «пожарный» механизм – поглощение СО2 из воздуха. Видимо, это и наблюдал Тимирязев. Но как же мало углекислого газа должно быть в этих листьях, чтобы начать всасывать его воздушный мизер. Отсюда главное правило природного земледелия: органика распадается все лето, и именно под растениями, а не в компостной куче.

Как растения питаются углекислым газом в почве

Доказано, что диффузия, то есть взаимопроникновение у газов в 10 000 раз быстрее, чем у жидкостей. Так что устьица это очень эффективные отверстия.

Классик физиологии растений А. Л. Курсанов с помощью меченых атомов доказал: поглощенный корнями углерод очень скоро оказывается в сахарах листьев. Но его количество – в среднем 5 % от всего поглощенного.

Корни совсем не просто передают углерод листьям. Прямо в корнях идет синтез сахаров и аминокислот. Корни – самодостаточный синтезирующий орган. В питательном растворе они прекрасно могут расти и множиться сами, вообще без вершков.

Корни сами выделяют огромное количество и сахаров, и СО2. Сахарами они кормят своих ризосферных бактерий. А углекислого газа выдыхают до 40 % от всего почвенного.

Наконец, при содержании СО2 в почве более 1,5 % корни начинают задыхаться. Как оказалось, им намного важнее избыток кислорода. И это – своя тема, выросшая в целое направление: аэропонику.

Как бы там ни было, но принцип распада органической мульчи под растениями – верен, и именно его показывает нам природа.

Таким образом, влияние углекислого газа на развитие и продуктивность растений полностью подтверждено и доказано научно.

Источник