۱۳۹۴-۰۳-۲۵
تزریق CO2
مقدار CO2 و گیاهان
پدیده فتوسنتز پروسه ایست که در آن گیاهان با استفاده از
نور، دی اکسید کربن (CO2) جذب شده و آب را به مواد قندی تبدیل می کنند. گیاهان بنوبه خود
این قندها را از طریق تنفس جهت رشد خود استفاده می کنند.
گیاهان دی اکسید کربن را از طریق روزنه هایشان که در طرف
زیرین برگها وجود دارند جذب می کنند. اگرچه مقادیر نور، رطوبت و دما همگی در جذب دی اکسید کربن تاثیر گذار هستند،
اما مقدار دی اکسید کربن موجود در محیط خارج از گیاه دارای اهمیت فوق العاده زیادی
است.
مقدار دی اکسید کربن موجود در محیط بسته به فصل سال، زمان
روز و مجاورت به منابع تولید CO2 مانند سوخت ها و جذب کننده های CO2 مانند گیاهان، معمولا بین 500-300 ppm متغیر است. گیاهانی که در گلخانه تولید می شوند،
بخصوص گلخانه های دو جداره با حجم کم تعویض هوا شدیدا دچار کمبود CO2 و در نتیجه
کاهش مقدار فتوسنتز می شوند. بطور کلی، تاثیر منفی کمبود دی اکسید کربن در محیط بر
رشد گیاهان بیشتر از اثرات مثبت تزریق مقادیر بالای این گاز در محیط گلخانه است.
بهنگام شب، در یک محیط گلخانه ای بدون تزریق مصنوعی CO2 مقدار این گاز
در محیط بعلت تنفس گیاهان و دیگر موجودات میکربی در گلخانه، از مقدار CO2 موجود در خارج گلخانه بیشتر است. بهنگام صبح، از آنجائیکه نسبت
فتوسنتز گیاهان از تنفس آنها بیشتر می شود
مصرف CO2 نیز افزایش پیدا کرده و در نتیجه باعث کاهش آن
در محیط می شود. در فقدان منابع دیگر این گاز، مقدار CO2 محیط کمتر شده و در نتیجه رشد گیاهان را محدود
می سازد. بهنگام غروب، تنفس گیاهان و دیگر موجودات میکربی داخل گلخانه افزایش
یافته و در نتیجه مقدار CO2 در گلخانه زیاد می شود.
CO2 در بعضی گلخانه
ها با هدف افزایش رشد و تولید تزریق می شود. مقدار CO2 ایده آل موجود در گلخانه بسته به نوع گیاه، شدت
نور، دما و مرحله رشد گیاه دارد. هدف این مقاله ارائه مقدمه ای از تزریق CO2 به تولید کنندگان است تا آنها بکمک متخصصین صنعت
بتوانند بهترین گزینه را برا ی گلخانه و گیاه خاص خود انتخاب کنند.
مانیتورینگ CO2 چگونه انجام می
شود؟
اکثر تولید کنندگان، از آنجائیکه قصد کنترل CO2 در گلخانه را ندارند، عمل مانیتورینگ آنرا نیز
انجام نمی دهند. مادامیکه از رشد و تولید گیاهانشان راضی باشند برایشان کافی است،
منطقی هم هست.
مقادیر CO2 در گلخانه را می توان با
استفاده از مانیتور ارزان قیمت پرتو دوگانه مادون قرمز گاز CO2 اندازه گرفت. این مانیتورها را می توان به
سیستم های کنترل اقلیم که فاکتورهای دیگر مانند دما، رطوبت و شدت نور داخل و بیرون
گلخانه را نیز در نظر می گیرند مرتبط ساخت. مانیتورهای گران قیمت دیگر با دقت
بیشتر هم در بازار موجود هستند اما در اکثر موارد عوامل مهم در تصمیم به خرید
عبارتند از قابل اتکا بودن مانیتور و قیمت آن. در هر صورت پیشنهاد می شود هر
گلخانه ای یک سیستم مانیتورینگ این گاز را در اختیار داشته باشد.
چه زمانی تزریق CO2 ضروری است؟
تزریق CO2 زمانیکه رشد و تولید گیاهان بمقدار مورد نظر تولید کننده است و یا
باز کردن پنجره ها توجیه اقتصادی بیشتری از تزریق دارد لازم نیست. تزریق CO2 زمانی باید
مورد توجه قرار گیرد که سطح تولید و کیفیت پائین تر از حد مطلوب است.
بطور کلی، با کاهش مقدار تهویه بعلت هوای سرد از اواخر
پائیز تا اوایل بهار پتانسیال استفاده از تزریق CO2 افزایش میابد.
با افزایش مقدار تهویه بمنظور خنک کردن و یا کاهش رطوبت داخل گلخانه، از اوخر بهار
تا اوایل پائیز هزینه های تزریق افزایش و توجیه آن دچار کاهش می شود.
از آنجائیکه مصرف CO2 و پدیده فتوسنتز فقط در هنگام روز انجام می شود، تزریق CO2 بهنگام شب نیاز
نیست. بطور کلی، سیستم های تزریق CO2 باید 2-1 ساعت بعد از طلوع خورشید روشن و چند ساعت قبل از غروب
خورشید خاموش شوند، اگرچه، در صورت استفاده از نور مصنوعی، مکمل تزریق CO2 بیشتری نیاز خواهد بود.
مقادیر CO2 چگونه تامین یا
تزریق می شوند؟
1.
افزایش CO2 بصورت طبیعی و مجانی – به حداکثر رساندن مقدار تهویه
با باز کردن پنجره ها در اسرع وقت، 2-1 ساعت بعد از طلوع خورشید، یعنی زمانیکه
ذخیره شبانه CO2
تمام شده باشد. بهینه سازی جریان افقی هوا بمنظور کاهش لایه مرزی برگ جهت توزیع
یکنواخت CO2
و سهولت در جذب آن از طریق روزنه های زیرین برگ های گیاهان. جلوگیری از استرس
گیاهان بخصوص با سلامت و سیرآب نگاه داشتن آنها تا مجبور به بستن روزنه ها نشوند.
بسته به نوع گیاه، استفاده از بسته های کاه نی در حال تجزیه و یا انواع اورگانیک
خاک های میکس در سیستم تولید.
2.
گاز CO2 مایع یا در بطری: زمانیکه هوای بیرون گلخانه بیش
از حد سرد باشد گاز CO2 را می توان بصورت مایع یا گاز داخل بطری تامین کرد. طرز استفاده
بهینه از این بطری های گاز بایستی با رعایت قوانین و دستورالعمل های خاص همراه
باشد. CO2 مایع باید قبل
از حمل به گلخانه کاملا تبخیر شده باشد.
3.
تولید CO2
از طریق سوخت های کربنی – سیستم های گرمایشی که با سوخت گاز کار می کنند تولید CO2 و بخار آب دارند. این بخاری ها بصورت تخصصی
بعنوان هیتر های تولید CO2 شناخته شده هستند.
در رابطه با هیترهای مولد CO2 که گاز طبیعی
یا پروپان می سوزانند، کلید موفقیت آنها در انجام یک سوخت کامل است. سوخت ناقص
ممکن است بعلت عوامل نسبتا معمولی مانند نوسان فشار یا فشار نادرست، ناخالصی در
گاز، اکسیژن نامناسب در سوخت، باد شدید در مشعل و گرفتگی سوراخ های گاز باشد.
عواقبی که ممکن است در نتیجه سوخت ناقص ایجاد شود عبارت از تولید اکسید نیتروژن،
مونو اکسید کربن و اتیلن می باشد.
بمنظور افزایش احتمال انجام یک سوخت کامل، پیشنهاد می شود
که فقط از هیترهای مخصوص با رعایت استانداردهای لازم استفاده شود.
از آنجائیکه بخار آب یکی دیگر از محصولات سوخت است، هیترهای
بدون هواکش پتانسیال ایجاد مشکلات در محیط مرطوب گلخانه را دارند. کندانساسیون
بعلت رطوبت زیاد باعث ایجاد بیماری های زیادی برای گیاهان می شود. آب های ایجاد
شده در اثر سوخت کمی اسیدی بوده که ممکن است قطعات سازه، تجهیزات و کابل ها را نیز
دچار زنگ زدگی کند.
هیترهای بدون هواکش معمولا نیاز به حداقل تعویض هوای گلخانه
نسبت به حجم سوخت مورد استفاده دارند. اگرچه ورود هوای تازه به گلخانه در مناطق
سرد موجب افزایش هزینه های سوخت می شود، اما این تعویض ها جهت تامین اکسیژن مورد
نیاز و سوخت کامل و جلوگیری از بخار آب ناخواسته و آلودگی هائی که در نتیجه سوخت
ناقص بوجود میایند ضروی هستند.
آیا تزریق CO2 مطمئن است؟
CO2 در کلیه مقادیر
منطقی برای انسان مطمئن بوده و ضرری ندارد. البته استانداردهای محیط کاری در این
رابطه وجود دارد. با وجود اینکه مقادیر بالای CO2 برای انسان
ضرری ندارد، اما بسیاری از گیاهان واکنش های ناخواسته رشد در مقابل مقادیر 2000 – 1200 ppm از خود نشان داده اند.
نتیجه
تزریق CO2 می تواند یک ابزار مهم در افزایش کیفیت و کمیت محصولات گلخانه ای
شود. محصولات سالم تر و تولید بیشتر موجب رضایت مشتریان و کاهش هزینه ها و در
نتیجه سود بیشتر میشود که بنوبه خود باعث میشود عملیات گلخانه ای رقابتی تر گردد.
تصمیم گیری در مورد استفاده از تزریق CO2 بایستی بعد از یک آنالیز کامل هزینه / سود انجام گردد و موفقیت در
این امر بستگی به استراتژی هر گلخانه دار با توجه به سازه گلخانه، نوع محصول،
شرایط آب و هوائی منطقه، مرحله تولید، مرحله رشد گیاه و تناسب سرمایه / هزینه های
تولید دارد.