Augalų tręšimas anglies dvideginiu - tai viena svarbiausių agrotechnikos priemonių, naudojamų moderniose šiltnamio augalų auginimo technologijose. Naudojant anglies dvideginį šiltnamuose, suaktyvėja fotosintezė, intensyviau pasisavinamos maisto medžiagos, o visa tai lemia didesnį augalų produktyvumą.
Fotosintezės pagrindai: CO2, šviesa ir temperatūra
Normali anglies dvideginio (CO2) koncentracija atmosferoje yra apie 0,035 proc. (350 ppm). Šviesą turinčiose dienos valandoms ši koncentracija gali būti mažesnė, tačiau CO2 yra aktyvus chlorofilo asimiliacijos dalyvis. Įrodyta, kad esant pastoviai temperatūrai šiltnamyje, CO2 koncentracija turi tiesioginės įtakos fotosintezės intensyvumui, o optimali CO2 koncentracija tiesiogiai priklauso nuo šviesos intensyvumo.
Kai šviesa yra žema, CO2 koncentracija šiltnamyje dominuoja, o kai šviesa stipri, augalai sunaudoja daugiau CO2. Esant intensyvioms radiacijoms, CO2 poreikis gali būti didesnis nei natūraliai ore esančio lygio. Remiantis praktika, kai apšvietimas yra didelis, dažnai reikalinga 0,1-0,2 proc. CO2 koncentracija (1000-2000 ppm) šiltnamyje; tuo tarpu esant mažam apšvietimui, CO2 tręšimą atlieka kuo rečiau arba visai netręšiama. Oro drėgmė taip pat turi didelės reikšmės CO2 asimiliacijai.
Per didelės CO2 koncentracijos poveikis augalams
Per didelės CO2 koncentracijos gali neigiamai veikti augalus. Kai CO2 koncentracija viršija apie 0,22 proc. (2200 ppm), pomidoruose gali kauptis krakmolas ir vystytis lapų nekrozė. Taip pat, kai CO2 koncentracija padidėja daugiau negu 0,15 proc., po apsiniaukusio periodo staiga išryškėja pažeidimai ant agurkų lapų. Dydis naudos priklauso nuo temperatūros ir apšvietimo; aukšta CO2 koncentracija be atitinkamo radiacijos lygio dažnai neveda prie laukiamo efekto. Oro drėgmė šiltnamyje taip pat turi įtakos CO2 asimiliacijai; sutrikus temperatūros ir vandens režimui, augalų žiotelės gali užsidaryti, o pasisavinamos medžiagos sumažėti.
Anglies dioksido šaltiniai
CO2 kiekis gaunamas iš skirtingų kuro šaltinių: iš 1 m3 gamtinių dujų - apie 1,8 kg CO2, iš 1 l žibalo - 2,4 kg CO2, iš 1 l propano dujų - 5,2 kg CO2. Naudojami dujų generatoriai, katilinės dujos ir dirbtinis ledas - vis dažniau naudojami šiltnamiuose CO2 papildymui. Tačiau generatoriai negali būti naudojami šiltuoju metų laiku, kai šiltnamio oras praturtėja CO2 ir išeina į atmosferą. CO2 padavimą dažnai atliekama per vamzdelius prie augalų šaknų, siekiant tolygiai pasiskirstyti CO2 sričiai augimo zonoje. Tręšimo periodas pratęsiamas iki 2-3 mėnesių žiemos-pavasario laikotarpiu ir 1,5-2 m rudens laikotarpiu. CO2 koncentracija šiltnamyje reguliuojama priklausomai nuo apšvietimo: kai apšvietimas mažesnis už 2 klx, CO2 netręšiama; kai 10 klx, koncentracija didinama iki 0,1 proc. (1000 ppm), o kai dar didesnis - iki 0,2 proc. (2000 ppm). Esant padidintai CO2 koncentracijai, oro temperatūra taip pat padidinama atitinkamai apie 2 oC.
Taip pat skaitykite: Vėlyva sėja: pasekmės ir sprendimai
CO2 įtaka augalų augimui ir skirtingų augalų reakcijos
Tręšimas CO2 nuo 700 iki 1000 ppm pagerina augalų augimą ir 20-30 proc. padidina derlių. Jauni augalai, salotos ir agurkai reaguoja į CO2 didėjimą skirtingai: lietuvinant CO2, jauni augalai turi daugiau lapų, didesnį asimiliacinį paviršių, mėgaujasi didesniu augimu ir yra atsparūs ligoms. Paprikos CO2 įtakoje augimą skatindamas vaisių skaičių, bet vienu metu riboja šaknų, stiebų ir lapų augimą; reikia balansuoja augimo tipų tręšimą, kad derlius ir augalo stiprumas siektų optimalaus lygio. Pomidorai CO2 pagerina visų augalo dalių augimą, bet poveikis stipriai priklauso nuo apšvietimo lygio: geras apšvietimas ir aukštas CO2 lygis gali žymiai padidinti vidutinę vaisiaus masę, o prastame apšvytime gali padidėti ir vaisių skaičius. Kai CO2 koncentracija yra per didelė, lapų simptomai gali būti per ankstyvai pastebimi.
Oro judėjimas šiltnamyje ir jo įtaka CO2 efektui
Oro judėjimas yra svarbus mikroklimato reguliatorius: jis sumažina temperatūros skirtumus, mažina drėgmę ir tolygiai paskirsto CO2 ore. Optimalus oro judėjimas šiltnamyje - 0,3-0,5 m/s, o arti lapo - iki 1-1,5 m/s. Vėdinimą formuoja šilumos srautai ir angos plotis; rekomenduojama, kad vėdinimo angos sudarytų ne mažiau 20% viso šiltnamio ploto. Per didelė CO2 koncentracija ne tik gali būti kenksminga, bet ir gali paveikti šaknų kvėpavimą, todėl reikia nuolatos stebėti oro sudėtį.
Fotosintezės tobulinimo galimybės
Fotosintezės tobulinimas yra daug metų tyrinėjimo objektas, daugiausia dėmesio skiriama Rubisco baltymui, kuris konvertuoja CO2 į cukrus. Teoriškai Rubisco modifikavimas ir CO2 koncentracijos didinimas aplink baltymą galėtų net 60 proc. padidinti derlių kultūrose kaip ryžiai ir javai. Tačiau praktikoje augalai gali eikvoti energiją per karboksisomas - mažas cirkuliuojančių CO2 koncentracijų skatinti šioj mechaniko sąsajoje. Taip pat kalbama apie genetinę inžineriją - tabako augalai buvo modifikuoti įterpiant bakterijų baltymus, kurie padeda Rubisco teisingai susisukti, ar suformuoja karboksisomas, siekiant efektyvesnės CO2 fiksacijos.
Šviesos ir CO2 sąveika vandens augalams
Keli tyrimai rodo, kad šviesos ir CO2 sąveika fotosintezei gali būti perduodama į augimą per CO2 ir šviesos derinimo poveikį. Vandens augalai turi dviejų tipų anglies šaltinius: CO2 ir bikarbonatus; dauguma jų renkasi CO2. Prie ko2 koncentracijų kreivės nėra tiesinės, tad CO2 kompensavimo taškas žymi tašką, kuriame augalas pradeda patirti grynojo fotosintezės augimą. Vandens aplinkoje CO2 prieinamumas yra ribotas dėl lėtos dujų difuzijos - net kai CO2 koncentracija vandenyje yra didesnė už atmosferinę, jos pasiekimas augalų ląstelėse gali būti ribotas.
Fotosintezės svarba ir klimato kontekstas
Fotosintezė yra pagrindinis energijos šaltinis daugeliui ekosistemų ir svarbus mechanizmas, reguliuojantis CO2 koncentraciją atmosferoje. Augalai sugėrė CO2, naudodami jo turinį organinei masei formuoti, o išskiriančio deguonies padeda išlikti gyvybei visame pasaulyje. Tačiau klimato kaitos kontekste CO2 teigiamas poveikis augalams gali būti laikinas, nes augalai prisitaiko prie didesnio CO2 kiekio, o tręšimo poveikis ilgainiui gali mažėti. Be to, aukštos temperatūros ir ekstremalūs orai gali išlyginti teigiamą CO2 poveikį, o pasėlių derlius gali būti paveiktas sausrų, potvynių ir kenkėjų gausos.
Taip pat skaitykite: Anglies dioksido įtaka fotosintezei
Praktiniai patarimai šiltnamiams
- Stebėkite CO2 koncentraciją: optimali ženkliai priklauso nuo apšvietimo - kai šviesa stipri, 0,1-0,2 proc. gali būti naudinga; kai silpna - CO2 gali būti netręšiama.
- Reguliuokite temperatūrą pagal CO2 lygį: aukštesnis CO2 dažnai pareikalauja ir šiltesnės aplinkos, bet tik tuo atveju, kai apšvietimas ir drėgmė atitinka poreikius.
- Užtikrinkite gerą oro judėjimą: 0,3-0,5 m/s vidutinis, o aplink lapą - 1-1,5 m/s. Vėdinimas būtinas siekiant išlaikyti subalansuotą CO2 kiekį ir išvengti per didelio CO2 sąstingio.
- Stebėkite drėgmę ir žiotelių atidarymą: aukšta drėgmė užklumpa ligas, todėl reikia subalansuotos oro cirkuliacijos su drėgmės kontrole.
Kas žiūrėti ateityje
Tyrimai apie dirbtinę fotosintzę, Rubisco modifikacijas, augalų prisitaikymą prie įvairių CO2 koncentracijų, ir šviesos-CO2 sąveikos poveikio vandens augalams - rodo, kad galima gerinti augalų produktyvumą ir taip prisidėti prie saugesnės maisto tiekimo bei mažesnių trąšų sąnaudų. Taip pat svarbu suvokti, kad klimato kaitos kontekste CO2 poveikis augalams yra kompleksiškas: kartu su optimaliomis sąlygomis turi būti valdomi vandens išteklių ir oro kokybės veiksniai.
Modelio elgsena: pasaulinio anglies dioksido vizualizavimas
Turėkite omenyje: CO2 mainai, šviesa, temperatūra ir vanduo - tai kertiniai veiksniai, lemiantys fotosintezės efektyvumą ir augalų derlių. Su tinkamai subalansuota priežiūra ir moderniais įrenginiais galima pasiekti žymų derlių didinimą kartu su tvariais išteklių naudojimo principais.
Taip pat skaitykite: Socialinio darbo metodai priklausomybėms įveikti
tags: #augalo #anglies #dioksido #absorbavimo #priklausomybe #nuo