دی اکسید کربن در گلخانه؛ اهمیت و کنترل آن

گاز دی اکسید کربن و رشد گیاهان (فتوسنتز)

گاز کربن دی اکسید یا گاز کربنیک از ترکیب کربن و اکسیژن به دست می آید. این گاز بر اثر احتراق در برابر اکسیژن، تنفس حیوانات و گیاهان در شب و تخمیر مایعات به وجود می آید. گازی بی رنگ و بی بو است و چون سنگین تر از هوا است، همیشه در طبقه پایین محیط وجود دارد.

گیاهان برای انجام عمل فتوسنتز علاوه بر نور خورشید، دما، رطوبت نسبي، به گاز کربن دی اکسید و هیدروژن هم نیاز دارند. اتمسفر منبع اصلی دی اکسید کربن و آب منبع هیدروژن است. مقدار دی اکسید کربن موجود در هوا بین 200-400 ppm است. این مقدار در یک گلخانه بسته در طول روز کاهش می یابد چون توسط گیاهان برای فتوسنتز مصرف می شود. هر چقدر این میزان در محیط کم تر باشد، سرعت فرایند فتوسنتز به مراتب کاهش می یابد. و بالعکس، هر چه محدوده‌ی تماس گیاه با دی‌اکسید‌کربن بیشتر شود، سرعت فرآیند فتوسنتز افزایش پیدا می‌کند. البته غلظت بالای دی اكسيد كربن برای گياه سمی است و باعث كاهش عملكرد ميشود.

برای اکثر محصولات زراعی در شرایط ایده آل، نقطه اشباع در حدود 1000-1300 ppm و برای پرورش نهال مانند گوجه فرنگی، خیارو فلفل و کاهو در حدود 800-1000 ppm خواهد بود.

اثر دی اکسید کربن بر فرایند های رشد گیاه

دی اکسيد کربن دارای اثراتی بر فرآيندهای رشد گياه می باشد. که عبارت است از: تغییرات روی ساختمان برگ (تغییرات سطح و ضخامت برگ، تغییرات در شکل برگ، تغییرات در ترکیب برگ)، گلدهی قبل از موعد، بازده ميوه دهی بالاتر، كاهش جوانه هاي ناقص گلها، بهبود استحكام ساقه گلها و اندازه گلها، تاثير روی عملکرد و کیفیت بذر.

گیاهان برای فتوسنتز، گاز دی کسید کربن و آب را ترکیب میکنند. افزايش دی اكسيد كربن اتمسفر باعث بهبود كارايی مصرف آب در گیاهان به دلیل کاهش تعرق می شود.

نقش دی اکسید کربن در گلخانه

در گلخانه ها با توجه به بسته بودن محیط و شرایط اقلیمی متفاوت برای انواع کشت های گلخانه ای، میزان متفاوتی از گاز دی اکسید کربن مورد نیاز است. ضرورت تنظیم بودن گاز کربن دی اکسید در راستای هدف ایجاد گلخانه ها که همان افزایش عملکرد تا حد ممکن است می باشد.

افزايش غلظت دي اكسيد كربن تا ميزان ppm 1500-1000 براي اكثر گياهان مفيد است. عواملی مانند زمان روز، فصل، تعداد منابع تولید کننده دی اکسید کربن، احتراق و تعداد منابع جذب کننده co₂ باعث تغییر در غلظت دی اکسید کربن می شوند.

راه های مختلفی برای تنظیم کردن این گاز درون گلخانه ها وجود دارد. ولی ابتدا باید با استفاده از سنسور های co₂، غلظت گاز دی اکسید کربن را به صورت تمام وقت و یکنواخت در گلخانه خود داشته باشید تا بتوانید با استفاده از امکاناتی که در اختیار دارید این میزان را در بازه ی مطلوب نگه دارید. سیستم کنترل هوشمند گلخانه به شما این امکان را می دهد که به صورت تمام وقت مدیریت گلخانه خود را در اختیار داشته باشید.

در قدم اول برای سیستم برنامه ریزی میکنید که میزان دی اکسید مطلوب گلخانه شما چقدر باید باشد. و بعد با توجه به تجهیزاتی در گلخانه دارید و به سیستم اتوماسیون متصل هستند، خود سیستم با در اختیار داشتن گزارش لحظه ای میزان دی اکسید کربن و نسبت به دیگر شرایط اقلیمی گلخانه اولویت بندی میکند و به تجهیزات موجود دستور می دهد تا میزان دی اکسید کربن محیط گلخانه را به حد مطلوب خود برساند. از مزایای اتوماسیون برای گلخانه دار می توان به صرفه جویی در مصرف برق، افزایش طول عمر تجهیزات و بازدهی بالای محصولات اشاره کرد و هم اینکه هزینه های اضافی را مبنی بر نیروی انسانی به حداقل و احتمال خطا را به صفر می رساند.

راه های کنترل

• دستگاه co₂ ساز : از موثر ترین اقدامات که تاثیر مستقیم بر فتوسنتز و میزان باروری محصولات گلخانه ای میگذارند، استفاده از دستگاه CO2 ساز یا به عبارت دیگر دستگاه تزریق Co2 در گلخانه است. تزريق دي اكسيد كربن در تمام طول روز از طلوع آفتاب تا يك ساعت قبل از غروب صورت ميگيرد. زمان تزريق به موقعيت گلخانه و عرض جغرافيايي هم بستگي دارد و بیشتر در فصل هاي پاييز و زمستان انجام میشود. در زمان تزريق دستگاه هاي تهويه و هواساز و خنك كننده را خاموش کنید و دريچه ها كمتر از 5 سانتيمتر باز باشد.

• دریچه: تهویه طبیعی جهت متعادل کردن گاز دی اکسید کربن مورد نیاز در گلخانه با استفاده از پنجره‌های کناری و سقفی انجام می‌شود. در فصل‌های پاییز و زمستان از پنجره‌های سقفی استفاده شود. چون هوای سرد از بالا وارد شده و پس از مخلوط شدن با هوای گرم به گیاهان برخورد می‌کند. پنجره کناری بیشتر در فصل‌ های گرم سال که روزهای گرم و شب های نسبتا خنک دارد مورد استفاده قرار می‌گیرد، به این صورت که روزها باز و شب ها بسته است.

وجود نسیم و رعایت جهت گلخانه و قرار دادن پنجره‌ها در محل مناسب، عواملی هستند که باعث می‌شوند تهویه طبیعی در برخی مناطق به صورت مطلوب انجام شود. زمانی که جریان هوا قطع شده و بادی نمی وزد، باید دریچه های بالایی و پایینی دستگاه تهویه را به طور همزمان فعال کنید. تهویه در طول روز می تواند سطح co₂ را به محیط نزدیک تر میکند .

برای اطلاعات پیرامون گلخانه و گلخانه داری اینجا کلیک کنید.

• فن: در محیط های بسته ی گلخانه ای، دی اکسید کربن موجود توسط گیاهان مصرف شده و عدم تامین آن باعث شده که فتوسنتز کاهش یابد. و در نتیجه رشد گیاهان نیز کاهش یابد که در نهایت موجب از بین رفتن گیاهان خواهد شد. عملیات تهویه به منظور تامین دی اکسید کربن در گلخانه های دو جداره در فصل زمستان ضروری است.

بهترین و مهمترین دلیل استفاده از فن گلخانه برای به جریان انداختن هوا در گلخانه ها می باشد. تا هوای اطراف گیاهان جریان پیدا کند. و فن هایی که در قسمت های مختلف گلخانه نصب شده اند با استفاده از انتقال دی اکسید کربن خارج از گلخانه به داخل گلخانه باعث ایجاد تعادل دی اکسید کربن شده است.

زمانی که با استفاده از روش های دیگر تامین دی اکسید کربن، میزان این گاز درون گلخانه بیشتر از بیرون است، نباید از سیستم های تهویه استفاده کرد. زیرا این عمل باعث رقیق شدن دی اکسید کربن موجود در هوای گلخانه می شود.

اﻧﻮاع ﻣﻮﻟﺪ ﻫﺎی دی اﮐﺴﻴﺪ ﮐﺮﺑﻦ

• مشعل آویزان : اﻳﻦ ﻣﺸﻌﻞ ﻫﺎ ﺑﺎ ﻓﻮاﺻﻞ ﻣﻌﻴﻨﯽ از ﻳﮑﺪﻳﮕﺮ در ﻓﻀﺎی ﮔﻠﺨﺎﻧﻪ آوﻳﺰان ﻣﯽ ﺷﻮﻧﺪ. و ﺑﺎ ﺳﻮزاﻧﺪن ﮔﺎز ﻃﺒﻴﻌﯽ ﻳﺎ ﮔﺎز ﭘﺮوﭘﺎن ﺗﻮﻟﻴﺪ دی اﮐﺴﻴﺪ ﮐﺮﺑﻦ ﻣﯽ ﻧﻤﺎﻳﻨﺪ. اﻳﻦ ﻣﺸﻌﻞ ﻫﺎ ﻃﻮری ﻃﺮاﺣﯽ ﺷﺪه اﻧﺪ ﮐﻪ ﮔﺎز را ﺑﻪ ﻃﻮر ﮐﺎﻣﻞ ﺳﻮزاﻧﺪه و ﺑﻪ ﻫﻴﭻ وﺟﻪ ﮔﺎزﻫﺎی ﻣﺴﻤﻮم ﮐﻨﻨﺪه ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻧﻤﯽ ﻧﻤﺎﻳﻨﺪ. ضمنا Co2 که از این مشعل ها تولید می شود بدون بو است. هر مشعل با توجه به اندازه آن تا حدود 600 متر مربع را از CO2 غنی می سازد.
• گرم کن دی اکسید کربن ساز توام : ﻫﻤﺎن ﮐﻮره ﻫﺎی ﺻﻨﻌﺘﯽ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻫﻮای ﮔﺮم ﻫﺴﺘﻨﺪ ﮐﻪ Co2 آن ﻫﺎ ﺗﻮﺳﻂ دﻣﻨﺪه ﻫﺎﻳﯽ در ﻓﻀﺎی ﮔﻠﺨﺎﻧﻪ ﻣﻨﺘﺸﺮ ﻣﯽ ﺷﻮد. ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻫﺎی ﮐﻨﺘﺮل و ﺟﺮﻗﻪ زﻧﯽ اﻳﻦ ﮐﻮره ﻫﺎ ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ ﺳﺎﻳﺮ ﮔﺮم ﮐﻦ ﻫﺎی ﮔﻠﺨﺎﻧﻪ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﮐﻪ ﻫﺮ ﮐﻮره ﻣﯽ ﺗﻮاﻧﺪ ﺗﺎ ﺳﻄﺢ 2000 متر مربع از ﮔﻠﺨﺎﻧﻪ را ﻏﻨﯽ ﮐﻨد.  
• دی اکسید کربن ساز نفتی : از ﻧﻮع ﮐﻮره ﻫﺎی ﻣﺴﺘﻘﻴﻢ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﮐﻪ از ﻧﻔﺖ ﺧﺎﺻﯽ ﻣﻌﻤﻮﻻ ﺑﺮای ﺳﻮﺧﺖ در آن ﻫﺎ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽ ﺷﻮد. اﻳﻦ ﮐﻮره ﻫﺎ ﻋﻤﻞ ﺳﻮﺧﺖ را دوﺑﺎر اﻧﺠﺎم ﻣﯽ دﻫﻨﺪ ﺗﺎ ﺗﻤﺎم اﮐﺴﻴﺪﻫﺎی ﮐﺮﺑﻦ ﺗﻮﻟﻴﺪی به CO2 تبدیل شود.