[ امروز : دوشنبه 23 تیر 1399 ]

غنی سازی دی اکسید کربن در گلخانه

یکی از فاکتورهای محیطی که برای رشد گیاه لازم است دی اکسید کربن(CO2 یا گاز کربنیک) می باشد. دی اکسید کربن یکی از اجزای اصلی در فرآیند فتوسنتز است .کربن در مقایسه با سایر عناصر در حد بالایی قرار دارد و نزدیک به 40% وزن ماده خشک گیاه را کربن تشکیل می دهد. کربن تنها از طریق دی اکسید کربن اتمسفر تهیه می شود و غلظت دی اکسید کربن در هوای معمولی در حد 0.03% گازهای موجود در جو یا 300ppm است (ppm:قسمت در میلیون ) و همه گیاهان در این غلظت دی اکسید کربن به خوبی رشد می نمایند ( البته این مقدار نسبی است و بستگی به عوامل مختلفی چون افزایش یا کاهش تابش خورشید ، درجه حرارت ، رطوبت نسبی و عبور جریانهای پر فشار ، فعالیتهای انسانی و دود کارخانجات و.... دارد). اما معمولا" نیاز واقعی گیاهان به دی اکسید کربن تا سه برابر میزان موجود در جو یعنی حدود 0.1% یا 1000ppm می باشد . نکته قابل توجه آن است که افزایش غلظت دی اکسید کربن تا میزان 2000ppm باعث افزایش نرخ فتوسنتز و در نهایت منجر به افزایش مواد قندی و کربوهیدرات های قابل دسترسی برای رشد گیاهان می شود که زود رسی و افزایش تولید محصول را به دنبال خواهد داشت . البته معیار عادی و عمومی دی اکسید کربن در گلخانه ها15000ppm -1000 است. افزایش درجه حرارت روزانه همراه با افزدون دی اکسید کربن به محیط مفید است ولی افزایش دمای شبانه ، تاثیری به جا نخواهد گذاشت .

بعضی از آثار غنی سازی دی اکسید کربن عبارتند از : کوتاه کردن دوره رشد گیاه (5 تا 10درصد) ، گلدهی قبل از موعد و زود رسی میوه ، افزایش کیفیت و بازده میوه دهی ، افزایش وزن خشک گیاه ، افزایش اندازه و ضخامت برگ ها ، بهبود استحکام ساقه گیاه و اندازه گل ، کاهش جوانه های ناقص در گل ها .

آزمایشات صورت گرفته بر روی بیشتر گیاهان نشان داده است که با افزایش میزان دی اکسید کربن تا 1000ppm ، فتوسنتز به اندازه 50% افزایش خواهد یافت . طبق تحقیقات و نتایج کاربردی ، تامین 1000 ppm  گاز کربنیک در گلخانه گوجه فرنگی منجر به 48% افزایش محصول و در گلخانه خیار منجر به 23% افزایش محصول گشته است . ترزیق گاز کربنیک در رز باعث کاهش تعداد  شاخه های رویشی ، افزایش طول و وزن ساقه ، افزایش تعداد گلبرگ ها و کاهش طول دوره محصول دهی شده است . در مورد داوودی ضخیم شدن و افزایش ارتفاع ساقه های گل دهنده و گلدهی زودتر و در مورد میخک افزایش 38 درصدی محصول و نیز افزایش وزن گل ها و ساقه های گل دهنده و جلو افتادن طول دوره گلدهی و تولید قلمه های با کیفیت بهتر مشاهده می شود .برای بعضی دیگر از گیاهان مانند گل لاله ، هیچ پاسخی نسبت  به اضافه کردن دی اکسید کربن مشاهده نشده است .

هرگز نباید اجازه داد که غلظت دی اکسید کربن در گلخانه از حد مجاز بالاتر رود زیرا نه تنها باافزایش عملکرد نمی شود بلکه افت عملکرد را در پی دارد و ممکن است خسارات غیر قابل جبرانی به گیاه وارد نماید . میزان بالاتر دی اکسید کربن از آنچه که توصیه شده ، می تواند موجب از بین رفتن برگ های مسن در خیار و گوجه فرنگی شود . برگ های بنفشه آفریقایی بسیار سخت و شکننده شده و رنگ خاکستری متمایل به سبز به خود می گیرند . در این حالت اغلب گلبرگ ها حالت بد شکل به خود می گیرد و به طور کامل باز نمی شود . غلظت دی اکسید کربن به میزان 5000ppm می تواند موجب سر گیجه انسان شود.

باید توجه داشت که تامین دی اکسید کربن به تنهایی نمی تواند موثر بوده و باعث افزایش عملکرد شود بلکه بین این عامل و عوامل دیگر ( دما ، نور و مواد غذایی) روابط مستقیم و تکمیل کننده ای وجود دارد . به عبارت دیگر عوامل محیطی در جذب دی اکسید کربن توسط گیاه تاثیر زیادی دارند.

 رابطه دی اکسید کربن - نور : همانطور که قبلا" گفته شد ماکزیمم شدت نور هر گیاه ، یک مقدار منحصر به فرد می باشد که میزان بالاتر از آن نرخ فتوسنتز را افزایش نمی دهد این مقدار را نقطه اشباع نور می نامند. با اضافه کردن دی اکسید کربن تکمیلی به محیط پرورش گیاه ، نقطه اشباع نور در شدت نور بالاتری بدست آمده و در نتیجه نرخ بیشتری از فتوسنتز حاصل می گردد. در واقع دی اکسید کربن و نور در فرآیند فتوسنتز مکمل یکدیگر هستند و اضافه کردن نور ( به صورت طبیعی یا مصنوعی ) و همزمان تامین دی اکسید کربن ، برای بهبود رشد گیاه بسیار مناسب است .  به طور کلی وقتی شدت نور از 2000 لوکس پایینتر باشد ، دی اکسید کربن مصرف نمی شود و بنابراین باید توجه داشت که با افزایش غلظت دی اکسید کربن باید نور مناسب نیز در محیط وجود داشته باشد . از اینرو افزایش دی اکسید کربن در شب تاثیری ندارد و اضافه کردن دی اکسید کربن در نور کم ، از لحاظ اقتصادی توصیه نمی شود . البته در شرایط نوری ضعیف ، که می تواند رشد گیاه را محدودنماید ، اضافه کردن دی اکسید کربن می تواند فتوسنتز و رشد گیاه را بهبود بخشد .

رابطه دی اکسید کربن - دما : دمای مناسب می تواند تاثیر قابل توجهی بر میزان پاسخ گیاه نسبت به تامین دی اکسید کربن داشته باشد . دمای بالا در شب دارای تاثیر بسیار اندکی بر روی میزان پاسخ گیاه نسبت به دی اکسید کربن می باشد . اما مطالعات زیادی نشان داده است که دمای بهینه روزانه برای رشد گیاهان ، با افزایش غلظت دی اکسید کربن ، افزایش می یابد .

رابطه دی اکسید کربن - مواد مغذی : با تامین دی اکسید کربن در شرایط آفتابی و نیز با استفاده از افزایش موادمغذی در دسترس گیاه ، می توان رشد گیاهان را سرعت بخشید . غلظت پایین مواد غذایی در محیط کشت موجب کاهش نرخ فتوسنتز و رشد گیاه می شود . در شرایطی که غنی سازی دی اکسید کربن انجام می شود و بخصوص هنگامی که تواما" نور تکمیلی ( مصنوعی) هم مورد استفاده قرار می گیرد، کمبود مواد غذایی سریعا" رخ خواهد داد . باور عمومی بر این است که تحت شرایط غنی سازی دی اکسید کربن ، میزان کود دهی را باید افزایش داد. آزمایشات مختلف نشان داده است که در این حالت بعضی از این عناصر غذایی سریعا" در بستر کشت دچار کمبود می شوند در حالی که تغییرات مواد غذایی دیگر بسیار اندک است . بهترین توصیه این است که پرورش دهندگان از نمایشگرهای نشان دهنده میزان مواد غذایی در خاک و بافت های گیاه استفاده کنند و سپس برنامه های کود دهی خود را بر اساس نتایج حاصله تنظیم نمایند.

زمان تامین ( تزریق ) دی اکسید کربن :صبحگاهان با بالا آمدن آفتاب ، گیاهان تولید انرژی غذایی (فتوسنتز ) را آغاز می نمایند و در طول روز ، دی اکسید کربن طی عمل فتوسنتز به مصرف می رسد . در طول فصول سرد سال به منظور جلوگیری از اتلاف حرارت ، تبادلات محیطی داخلی و خارجی گلخانه را به حداقل می رسانند در نتیجه با کاهش مداوم غلظت دی اکسید کربن و عدم جایگزین شدن آن ، روند فرآیند فتوسنتز همسو با آن کاهش یافته و زمانی فرا می رسد که گیاه از رشد باز می ایستد . در واقع در این حالت غلظت دی اکسید کربن در پایین ترین حد نقطه بحرانی قرار داشته و برای رشد مجدد باید به طریقی تامین شود . باید در نظر داشت که اگر این کمبود به مدت چند روز در یک دوره کشت اتفاق افتد منجر به کاهش رشد و طولانی شدن دوره کشت و کاهش کیفیت و کمیت محصول می گردد.غلظت دی اکسید کربن در طول دوره تاریکی ( شب ) بالا می رود چرا که گیاهان هیچ دی اکسید کربنی برای فتوسنتز مصرف نمی کنند و در واقع دی اکسید کربن به واسطه تنفس گیاهان و دیگر ارگانیسم ها تولید می شود .

با توجه به اینکه تزریق زمانی موثر است که امکان عمل فتوسنتز میسر باشد ، لذا بایستی در طول دوره روز از طلوع آفتاب تا یک ساعت قبل از غروب آفتاب این عمل صورت گیرد و دستگاههای تهویه ، حین تزریق دی اکسید کربن کاملا" خاموش باشند . برخی معتقدند که تزریق دی اکسید کربن باید هنگام صبح انجام گیرد تا از نور طبیعی حداکثر استفاده به عمل آید و گیاه که کار فتوسنتز خود را با بازده بیشتری از سر می گیرد ، ماده اولیه بیشتری در اختیار داشته باشد . عده ای نیز اعتقاد دارند که دی اکسید کربن را باید اواسط روز که مقدار طبیعی آن در هوای گلخانه به حداقل می رسد تزریق نمود .

از آنجا که به طور طبیعی فرآیند فتوسنتز در روشنایی روز صورت می گیرد ، تامین دی اکسید کربن در هنگام شب لازم نیست ولی تامین دی اکسید کربن هنگامی که از سیستم روشنایی در شب استفاده می شود ، به صورت کاملا" جدی توصیه می شود .

اضافه کردن دی اکسید کربن به محیط گلخانه به شرایط آب وهوایی سرد و ایام بخصوصی از سال محدود می گردد زیرا در فصول گرم سال به محض اینکه محیط گلخانه گرم شود باید تجدید هوا ( تهویه ) انجام گیرد ،لذا دی اکسید کربن تکمیلی از طریق دریچه ها به خارج رانده می شود و بیهوده هدر می رود . با توجه به موقیعت گلخانه و عرض جغرافیایی منطقه ، تزریق دی اکسید کربن معمولا" بین اواخر شهریور و اوایل اردیبهشت امکان پذیر است البته برخی گلخانه داران ، تامین دی اکسید کربن در روزهای ابری را برای جبران نرخ کمتر فتوسنتز لازم می دانند.

تاثیر دی اکسید کربن تکمیلی به  زمان بندی ، استمرار و غلظت آن وابسته است . واکنش گیاهان جوان نسبت به تامین دی اکسید کربن بسیار بیشتر است . بنابراین زمان سنجی در تامین دی اکسید کربن دارای اهمیت زیادی می باشد .

چند نکته :

برگ نرخ تامین دی اکسید کربن وابسته به پاسخ محصولات و ملاحظات اقتصادی می باشد در حالت کلی تامین دی اکسید کربن به اندازه 1000ppm در طول روز ، هنگامی که دریچه ها بسته است ، توصیه می شود . هنگامی که دریچه ها به اندازه 10% باز می شوند ، تامین دی اکسید کربن را قطع یا به مقدار 400ppm-600داد . وقتی دریچه ها بیش از 10تا 15 درصد باز می باشند ( یا اینکه فن های خروجی در حال کار هستند ) تامین دی اکسید کربن اغلب کار بیهوده ای می باشد . در روزهای ابری ( نور کم) ، تامین دی اکسید کربن را تنها به اندازه 400ppm در نظر می گیرند . با این وجود اکثر پرورش دهندگان گل بدون توجه به میزان نور ، غلظت دی اکسید کربن را به طور ثابت 1000ppm  در نظر می گیرند . برای بدست آوردن بازده اقتصادی بالاتر بهتر است غلظت دی اکسید کربن را با توجه به میزان نور تنظیم نمود.

برگ هر چند کمبود دی اکسید کربن باعث کاهش رشد و بازدهی گیاه می شود ولی افزایش بیش از حد آن نیز باعث مسمومیت و صدمه جدی به گیاه و در نتیجه کاهش محصول می شود.

برگ استفاده بیش از حد و طولانی مدت از دی اکسید کربن ( بخصوص در مورد گوجه فرنگی ) می تواند منجر به عدم پاسخ گیاه نسبت به تامین دی اکسید کربن شود . انقطاع در استفاده از دی اکسید کربن برای چند روز می تواند موجب بهبود پاسخ گیاهان شود.

برگ افزودن دی اکسید کربن به محیط گلخانه بایستی در زمانی انجام شود که اوج تولید گیاه می باشد یعنی در طول روزهای آفتابی (در شب گیاهان دی اکسید کربن مصرف نمی کنند چون عملیات فتوسنتز در شب انجام نمی گیرد ).

برگ وقتی شدت نور زیر 2000 لوکس باشد دی اکسید کربن مصرف نمی شود . یعنی اضافه کردن دی اکسید کربن در روزهای خیلی ابری یا در شب تاثیری نخواهد داشت .

 برگدر گلخانه های جدید و بخصوص در سازه های دو جداره که نفوذ هوای بیرون کاهش یافته است غلظت دی اکسید کربن در زمان های بخصوصی از سال به پایین تر از سطح محیطی (300ppm) افت می نماید . این موضوع تاثیرات منفی قابل توجهی بر روی رشد گیاهان خواهد داشت . تهویه مناسب در طول روز می تواند میزان دی اکسید کربن را تا نزدیکی سطح محیطی آن بالا ببرد.

 برگدر بعضی شرایط که امکان تزریق دی اکسید کربن به صورت مصنوعی وجود ندارد ، آسانترین روش برای افزایش فتوسنتز و تولید ، انجام عمل تهویه و جایگزینی گاز کربنیک در طی روزهای آفتابی می باشد.

برگ در فصول سرد و روزهای بارانی که منافذ گلخانه بسته است ، کمبود دی اکسید کربن یا احتمالا" فزونی گاز سمی منوکسید کربن ( به خاطر ناقص سوختن مشعل ها) ممکن است خساراتی به محصول وارد کند .در این صورت هر چند گاهی با روشن کردن فن و هوای داخل گلخانه را جابجا نموده و یا پنجره را به میزان خیلی کم باز می کنند.

برگ هنگامی که گلخانه دار برای پرورش گیاهان از کود حیوانی یا دیگر مواد ارگانیک استفاده می کند ، غلظت دی اکسید کربن در گلخانه به واسطه فرآیند تفکیک و تجزیه کود ، افزایش خواهد یافت . مقدار گاز تولید شده به پایداری کود حیوانی و فعالیت میکروارگانیسم ها ، که مواد ارگانیک را به دی اکسید کربن تبدیل می کنند ، وابسته است . البته تولید دی اکسید کربن از کود حیوانی تنها برای حدود یک ماه قابل توجه می باشد .


منبع : راهنمایی جامع و مصور کشت محصولات گلخانه ای خیار ، گوجه فرنگی ، فلفل و توت فرنگی

 

بذر

بذر 

ابزارآلات کشاورزی

ابزار آلات کشاورزی