Значение углекислого газа в жизни растений кратко
Обновлено: 05.07.2024
Два примерно равных горшечных растения поместили в стеклянные сосуды. Одно растение содержалось в нормальных условиях. Для второго растения создали недостаток углекислого газа. Для этого на дно сосуда поместили таблетки вещества, поглащающего углекислый газ из воздуха. Спустя месец оказалось что второе растение развивается хуже чем первое. Объясните значение углекислого газа в жизни растений
Растения дышат углекислым газом, как мы кислородом. Стыдно этого не знать.
Клинтствуд Гуру (2628) Иван Зотин, что такое спидран? Мне 45 - я таких слов не понимаю.
Углекислый газ — двуокись углерода, бесцветный газ с кисловатым запахом и вкусом, продукт полного окисления углерода, входит в состав воздуха.
Проблема, которая рассматривается в этой статье, порой становится камнем преткновения к хорошим заработкам не только для малых, частныхтеплиц, но даже и для промышленных крупных. Зачастую далеко не всякий человек, даже тот, кто построил хорошую теплицу, отвечающую всем современным требованиям и хорошо сохраняющую тепло, придает этой проблеме должное значение. И когда эта теплица начинает приносить ему доход меньше, чем тот на который он рассчитывал, просчитывая ее постройку, чем его прошлая, практически примитивная – он расстраивается и недоумевает, почему ? А как ? Ведь в новой и герметичность лучше, и больше тепла и света – созданы все условия, чтобы урожайность, а как следствие и доходность была выше, а - нет! А все дело в доступе углекислого газа в теплицу. В старую, он проникал из атмосферы, и все ее щели играли “на руку” урожайности, а в новой такой современной, герметичной, светлой и хорошо освещенной - его не хватает.
Ведь углекислый газ очень важен для фотосинтеза растений. Многие это знают, но порой упускают это обстоятельство. Фотосинтез – это химический процесс, во время которого энергия света используется для того, чтобы преобразовать углекислый газ и воду в сахар у зеленых растений. А как не крути, но цель каждого, кто занимается тепличным хозяйством – это увеличение продуктивности растений за счет прироста массы органического вещества. Вот и получается очевидный ответ на вопросы: а почему? А как ?
Углекислый газ порой называют удобрением для растений. Вот только несколько примеров работы углекислого газа: у цветущих растений наступает более ранее цветение, урожайность плодов увеличивается, у роз реже отмирают бутоны и получаются более крупные цветы. Порой углекислый газ играет в вопросе урожайности даже более весомую роль, чем минеральные удобрения. Потому что 94% своей сухой массы растение синтезирует из воды и углекислого газа, и только оставшиеся 6% из минеральных удобрений. Доказательством важности углекислого газа в жизни растений является и тот факт, что было подмечено, что в зимнее время года более продуктивно растут растения по краям теплицы, чем в центре. Потому что, как бы не была теплица герметична, воздух все таки в нее проникает, а с ним и углекислый газ, но до ее центра он не доходит, так как поглощается растениями.
Искусственное увеличение углекислого газа в теплице – вот решение для подъема урожайности. Углекислый газ желательно добавлять в пространство теплицы еще до рассвета, так как доказано, что фотосинтез наиболее активно протекает у растений именно в утренние часы. Конечно же, перебарщивать с этой добавкой не стоит, так как для разных растений требуемый уровень углекислого газа разный. Но оптимальным содержанием считается значение 1300 ppm (частиц на миллион частиц). Если добиться такого показателя в теплице и его поддерживать, то можно смело надеяться, что урожайность нашей теплицы поползет вверх. Следить за уровнем углекислого газа нужно еще и потому, что он будет перерабатываться не только культурами, что мы выращиваем, но и теряться через вентиляцию и микрощели нашей теплицы.
В школе нас учат, что растения используют энергию солнечного света, чтобы из CO2 и воды синтезировать глюкозу. В университете добавляют, что солнечный свет запускает одну фазу (так называемую световую), а синтез глюкозы из CO2 и воды происходит в другой фазе (так называемой темновой). И это действительно разные фазы: один процесс протекает в мембранах, а другой в клеточном матриксе, в водной фазе. Гены хлоропластов в основном кодируют белки световой фазы фотосинтеза, прямого отношения к реакциям с CO2 они не имеют, поэтому дальше мы о них говорить не будем. В хлоропластах цветковых растений лишь один ген (rbcL) кодирует фермент, который участвует в темновой фазе, в фиксации CO2, в цикле Кальвина. Но это самый важный фермент — к органической молекуле (рибулозо-1,5-бисфосфату) и запускает весь цикл Кальвина. Фермент этот (рубиско, RuBisCO) работает крайне медленно, лимитирует работу всей системы фиксации CO2, растения вынуждены нарабатывать его в огромных количествах. Отчего же так?
Электрофорез всех белков листа. На левой дорожке — из листьев ячменя, растения с обычным типом фотосинтеза (С3). На правой дорожке — из листьев кукурузы, растения с особым механизмом концентрирования СО2 (С4). Стрелка указывает на большую субъединицу рубиско. Хорошо видно, как резко падает количество рубиско в случае применения механизма концентрирования СО2
Поэтому задам вопрос. В статье Ирины Делюсиной содержится явный намек на то, что увеличение содержания CO2 в воздухе будет вредно (токсично?) для растений. Прошу объяснить, как и в чем это будет выражаться. Конечно, в результате увеличения содержания CO2 в воздухе может нарастать температура, может меняться климат, и уже это может наносить вред растениям. Как исследователь я как раз изучаю влияние повышения температуры на хлоропласты. Но это разные вопросы, и давайте не будем их смешивать.
Создание благоприятных условий для развития растений – единственный ключ к успешному урожаю. Как известно из школьного курса биологии, основой продуктивности растений является фотосинтез. Для этого важнейшего процесса требуется свет, вода и углекислый газ (CO₂). Все три фактора являются обязательными, отсутствие любого из них сделает этот процесс невозможным. И если с освещением и водоснабжением все более или менее стало понятно, то вопрос обеспечения оранжереи CO₂ требует отдельного рассмотрения.
Влияние углекислого газа на рост растений
Фотосинтез — это процесс преобразования атмосферного углерода в форме молекул CO₂ в зеленую массу растений. По способу фиксации углекислого газа растения делятся на несколько типов. Мы не станем рассматривать хитрые физиологические процессы, скажем лишь, что большинство растений относятся к типу С3. А некоторые сельскохозяйственные культуры, такие как кукуруза, сорго, сахарный тростник, просо относятся к группе С4, и такой механизм фиксации углерода выработался как приспособление к условиям низких концентраций углекислого газа в атмосфере.
Как правило, рост концентрации углекислого газа в воздухе приводит к активизации фотосинтеза и ускорению роста, причем как надземных, так и подземных частей растения. Современная концентрация CO₂ в атмосфере составляет примерно 395 молекул на миллион (ppm). Однако у С3 растений наибольший прирост фитомассы начинается при концентрации углекислого газа более 1000 ppm. Таким образом, большинство современных растений используют далеко не весь свой потенциал.
Интересно отметить, что в условиях глобального изменения климата отмечается рост температуры воздуха и рост концентрации углекислого газа в атмосфере. Так, в период с 1971 по 1990 г. было зафиксировано увеличение содержания биомассы в лесах Европы на 25—30%, область южной Сахары и прилежащих территорий заметно позеленела на спутниковых снимках. Это является прямым подтверждением влияния уровня концентрации углекислого газа на рост биомассы.
Кроме воздействия CO₂ на продуктивность растений наблюдаются и другие эффекты. К наиболее значимым относят:
- морфологические изменения,
- снижение интенсивности транспирации,
- снижение чувствительности к недостатку света,
- повышение способности к адаптации к химическим загрязнителям.
Повышенная концентрация CO₂ производит воздействие на качество тканей растений. В листьях аккумулируются гидраты углерода, что играет ключевую роль для патогенной защиты. В некоторых экспериментах отмечено увеличение (в среднем) размеров листовых пластинок у деревьев и кустарников, а также средних размеров плодов и корней.
Как получить CO₂ для растения в гроубоксе или теплице
Подача CO₂ актуальна и в гидропонике, и при земельном выращивании разных культур. Исследования показали, что и в том, и в другом случае правильной подачей к растениям углекислого газа можно добиться увеличения урожайности до 30%! Так как же заиметь CO₂ у себя в теплице?
Генератор углекислого газа для гроубокса своими руками
Во-первых, можно соорудить генератор CO₂ для растений самостоятельно в домашних условиях. Вам понадобится: 1 л воды, 500 гр сахара, желатин, 1 чайная ложка дрожжей. Вот наша пошаговая инструкция:
- Желатин варится в одном литре воды согласно инструкции на упаковке с желатином.
- Туда же всыпается сахар.
- Полученное сахарное желе переливается в бутылку и остужается.
- Затем в сахарное желе добавляются дрожжи.
- Бутылку можно заполнять не более, чем на 2/3. Соблюсти это правило нужно обязательно, потому что когда дрожжи активируются, начнет образовываться пена, и, чтобы она не пошла через край, надо оставить определенное место.
Готовый баллон Enhancer CO₂
Ну, а во-вторых, всегда можно обратиться к рынку. Сегодня существуют не только производственные генераторы CO₂ для тепличных хозяйств, но и продукты, пригодные для использования в домашних условиях. Например, Enhancer CO₂ от канадского производителя TNB Naturals. Препарат сделан исключительно из природных, 100% органических ингредиентов, которые при активации создают поток CO₂, достигающий аж 1200 ppm!
Вся прелесть и уникальность продукта заключаются в простоте его активации и высокой эффективности. Достаточно просто добавить 1 литр теплой воды, снять с обратной стороны крышки стикер, закрыть отверстие большим пальцем и быстро встряхнуть бутылку. CO₂ начнет выделяться в течение часа после активации. Бутылку необходимо встряхивать раз в два дня. По истечении двух недель использования препарата желательно поставить в вашу оранжерею еще один баллон, при этом оставив первый баллон еще на 2 недели, т. к. он по-прежнему будет выделять CO₂, но менее интенсивно.
К тому же, саму емкость от Enhancer CO₂ можно использовать повторно, купив только сменный блок. Опустошите бутылку и сполосните ее, добавьте содержимое сменного блока, и CO₂ снова можно использовать.
Возможно, вы сомневаетесь насчет CO₂, ведь CO₂ — это не удобрение, не привычная нам органика, а какой-то газ! Но поверьте, идея повышения содержания углекислого газа в гроубоксе имеет свои основания. И нет повода не попробовать, ведь 30% прироста еще никого не расстраивали. Не забывайте про CO₂, друзья!
А это видео прекрасно дополнит сказанное:
Создание благоприятных условий для развития растений – единственный ключ к успешному урожаю. Как известно из школьного курса биологии, основой продуктивности растений является фотосинтез. Для этого важнейшего процесса требуется свет, вода и углекислый газ (CO₂). Все три фактора являются обязательными, отсутствие любого из них сделает этот процесс невозможным. И если с освещением и водоснабжением все более или менее стало понятно, то вопрос обеспечения оранжереи CO₂ требует отдельного рассмотрения.
Влияние углекислого газа на рост растений
Фотосинтез — это процесс преобразования атмосферного углерода в форме молекул CO₂ в зеленую массу растений. По способу фиксации углекислого газа растения делятся на несколько типов. Мы не станем рассматривать хитрые физиологические процессы, скажем лишь, что большинство растений относятся к типу С3. А некоторые сельскохозяйственные культуры, такие как кукуруза, сорго, сахарный тростник, просо относятся к группе С4, и такой механизм фиксации углерода выработался как приспособление к условиям низких концентраций углекислого газа в атмосфере.
Как правило, рост концентрации углекислого газа в воздухе приводит к активизации фотосинтеза и ускорению роста, причем как надземных, так и подземных частей растения. Современная концентрация CO₂ в атмосфере составляет примерно 395 молекул на миллион (ppm). Однако у С3 растений наибольший прирост фитомассы начинается при концентрации углекислого газа более 1000 ppm. Таким образом, большинство современных растений используют далеко не весь свой потенциал.
Интересно отметить, что в условиях глобального изменения климата отмечается рост температуры воздуха и рост концентрации углекислого газа в атмосфере. Так, в период с 1971 по 1990 г. было зафиксировано увеличение содержания биомассы в лесах Европы на 25—30%, область южной Сахары и прилежащих территорий заметно позеленела на спутниковых снимках. Это является прямым подтверждением влияния уровня концентрации углекислого газа на рост биомассы.
Кроме воздействия CO₂ на продуктивность растений наблюдаются и другие эффекты. К наиболее значимым относят:
- морфологические изменения,
- снижение интенсивности транспирации,
- снижение чувствительности к недостатку света,
- повышение способности к адаптации к химическим загрязнителям.
Повышенная концентрация CO₂ производит воздействие на качество тканей растений. В листьях аккумулируются гидраты углерода, что играет ключевую роль для патогенной защиты. В некоторых экспериментах отмечено увеличение (в среднем) размеров листовых пластинок у деревьев и кустарников, а также средних размеров плодов и корней.
Как получить CO₂ для растения в гроубоксе или теплице
Подача CO₂ актуальна и в гидропонике, и при земельном выращивании разных культур. Исследования показали, что и в том, и в другом случае правильной подачей к растениям углекислого газа можно добиться увеличения урожайности до 30%! Так как же заиметь CO₂ у себя в теплице?
Генератор углекислого газа для гроубокса своими руками
Во-первых, можно соорудить генератор CO₂ для растений самостоятельно в домашних условиях. Вам понадобится: 1 л воды, 500 гр сахара, желатин, 1 чайная ложка дрожжей. Вот наша пошаговая инструкция:
- Желатин варится в одном литре воды согласно инструкции на упаковке с желатином.
- Туда же всыпается сахар.
- Полученное сахарное желе переливается в бутылку и остужается.
- Затем в сахарное желе добавляются дрожжи.
- Бутылку можно заполнять не более, чем на 2/3. Соблюсти это правило нужно обязательно, потому что когда дрожжи активируются, начнет образовываться пена, и, чтобы она не пошла через край, надо оставить определенное место.
Готовый баллон Enhancer CO₂
Ну, а во-вторых, всегда можно обратиться к рынку. Сегодня существуют не только производственные генераторы CO₂ для тепличных хозяйств, но и продукты, пригодные для использования в домашних условиях. Например, Enhancer CO₂ от канадского производителя TNB Naturals. Препарат сделан исключительно из природных, 100% органических ингредиентов, которые при активации создают поток CO₂, достигающий аж 1200 ppm!
Вся прелесть и уникальность продукта заключаются в простоте его активации и высокой эффективности. Достаточно просто добавить 1 литр теплой воды, снять с обратной стороны крышки стикер, закрыть отверстие большим пальцем и быстро встряхнуть бутылку. CO₂ начнет выделяться в течение часа после активации. Бутылку необходимо встряхивать раз в два дня. По истечении двух недель использования препарата желательно поставить в вашу оранжерею еще один баллон, при этом оставив первый баллон еще на 2 недели, т. к. он по-прежнему будет выделять CO₂, но менее интенсивно.
К тому же, саму емкость от Enhancer CO₂ можно использовать повторно, купив только сменный блок. Опустошите бутылку и сполосните ее, добавьте содержимое сменного блока, и CO₂ снова можно использовать.
Возможно, вы сомневаетесь насчет CO₂, ведь CO₂ — это не удобрение, не привычная нам органика, а какой-то газ! Но поверьте, идея повышения содержания углекислого газа в гроубоксе имеет свои основания. И нет повода не попробовать, ведь 30% прироста еще никого не расстраивали. Не забывайте про CO₂, друзья!
Читайте также: