Fertilizarea cu CO2 în serele de flori şi legume - Sera Eco Solara

Fertilizarea cu CO2 în serele de flori şi
legume
CO2 utilizat pentru creşterea producţiei în serele de
flori şi legume.
Orice planta este alcătuită din 70-90% apă şi doar aproximativ 10-30%
materie solidă. Conţinutul de Carbon (C) al acestei materii solide este de cca.
45%. Dioxidul de carbon (CO2) este singura formă a Carbonului pe care planta
o poate utiliza. Pentru a creşte, plantele folosesc apa şi CO2–ul din atmosfera ce
le înconjuară, pentru a produce biomasă prin folosirea energiei luminoase
(fotosinteza).Următori factori sunt de o importanţă vitală pentru dezvoltarea în
bune condiţii a plantelor.
√ nutrienţii pe care îi primeşte planta;
√ temperatura mediului ambiant;
√ calitatea apei;
√ lumina şi cantitatea de CO2 asimilat.
1

In funcţie de ce se doreşte a fi produs în seră, îmbogăţirea cu CO2 a
atmosferei din seră cu valoricuprinse între 0,06% (600 ppm) şi 0,12% (1200
ppm) accelerează procesul de fotosinteză, rezultând un produs dezvoltat mai
rapid. Fotosinteza este procesul de fixare a dioxidului de carbon din atmosferă
de către plantele verzi(cu clorofilă), în prezenţa radiaţiilor solare, cu eliminare
de oxigen şi formare de compuşi organici (glucide, lipide, proteine) foarte
variaţi. Deşi apa participă în fotosinteză, ca şi dioxidulde carbon, ea nu
constituie, nici chiar când este în cantităţi reduse, un factor de limitare pentru
toate speciile.
Fig .2. Carbohidraţi sunt produşi din CO2 şi apă in părţ ile verzi ale plantelor cu ajutorul
energiei luminoase.
Fotosinteza si asimiliarea de CO2
Viaţa şi dezvoltarea plantelor depinde de procesul de asimilare. Datorită
faptului că este nevoiede o combinaţie specifică de lumină, căldură şi CO2,
asimiliarea apare numai atunci cand toţiaceşti 3 factori sunt prezenţi la un
anumit nivel. CO2-ul difuzează prin deschiderile si cavităţilede pe suprafaţa
2

(stomata) unei frunze. Frunzele absorb CO2 din atmosferă şi îl transformă,
cuajutorul energiei luminoase prin reacţie cu apa, în energie saturată în carbon
cum ar fi glucidele, amidonul şi carbohidraţii. Atomii de carbon (C) necesari în
procesul de fotosinteză sunt eliberaţisub formă de CO2 şi se degajă O2 conform
relaţiei de echilibru:6CO2+ 12H2O + energia luminoasă => C6H12O6+ 6 H2O +
6 O2↑. Rata de creştere a unei plante este reglată de factorul de creştere care se
afla la cel mai jos nivel. Dacă unul din factorii de creştere, căldură, nutrienţii,
CO2-ul din atmosferă şi apa sunt prezenţi sub niveluloptim, atunci este limitată
rata de asimiliare şi deci rata de creştere a plantei. Creşterea productivităţ i prin
dozarea de CO2.
Unul dintre cele mai importante obiective ale unei sere este acela de a
maximiza productivitatea şi deci de a obţine un avantaj competitiv. O posibilă
modalitate de a creşte productivitatea este fertilizarea plantelor din seră cu
CO2. Nivelul de CO2 din atmosfera Pământului este în prezent de 0,034 vol.% .
Pentru unele plante, chiar şi cu cele mai bune condiţii de dezvoltare, această
valoare este insuficientă în comparaţiecu alţi factori de creştere. Serele sunt în
general foarte bine izolate pentru a preveni pierderea căldurii, prin urmare
concentraţia de CO2 din seră scade în timpul zilei ca urmare a consumări
acestuia de către plante. Poate să scadă pînă la un nivel la care planta este
oprită din dezvoltare.
Fig .3. Intensitatea fotosintezei funcţie de iluminare şi concentraţia de CO2.
3

Aceasta deficienţă poate fi compensată prin dozarea CO2–ului pur
alimentat dintr-o instalaţie auxiliară, care funcţionează dependent de sursa de
lumina.(Fig. 3.). Dacă alţi factori precum căldura, umiditatea şi lumina sunt deja
optimizaţi, atunci creşterea concentraţiei de CO2 din seră va grabi procesul de
fotosinteză (cu un factor de cca. 2,5) şi deci o creştere a producţiei de
carbohidraţi. Concentraţia ideală de CO2 din seră diferă de la o planta la alta.
Experienţa ne-a arătat căvaloarea optimă pentru majoritatea florilor şi a
legumelor este intre 0,06 si 0,12 vol. % . Mulţi horticultori folosesc în serele lor
CO2 (Fig. 4.) şi profită de următoarele beneficii:
√ creşterea în greutate a produselor cu până la 300% în primele 4 luni ale
sezonului şi o perioadă îndelungată de creştere;
√ creşterea randamentului cu până la 35% pe durata întregului sezon de
creştere;
√ creşterea mai rapidă a legumelor cu frunze, pentru ca plantele reuşesc să
folosească mai bine energia luminoasă;
√ calitate mult imbunătaţită, inclusiv tulpini mai groase, mai lungi şi o creştere
indimensiuni a fluorescenţei, culori mai pronunţate şi o calitate mărită a
suprafeţelor.
√ Imbunatatirea rezultatelor economice care apar dintr-o recolta mai buna, mai
timpuriesi/sau timp de rotire a culturii mult diminuat.
Utilizarea îmbogăţirii atmosferei din sera cu CO2 permite recoltei să se
dezvolte la temperaturi mai înalte fără a-i afecta calitatea. În contrast cu alte
metode de fertilizare CO2–ul pur nu introduce umezeală suplimentară în seră.
Spre deosebire de CO2–ul produs prin procesul decombustie,CO2–ul pur
furnizat de Messer este extras din zăcăminte naturale şi nu conţine impurităţi
care pot dăuna recoltei. CO2-ul pur poate fi f olosit atat pe perioada verii cât şi
în anotimpul rece (independent de sistemul de încăzire) pentru o multitudine de
recolte. Câteva exemple sunt: roşii, castraveți, trandafiri, garoafe, crizanteme,
frezii, gerberă, orhidee, plante ornamemtale, ardei gras, salata verde, țelină,
sparanghel;
4

Fig. 4. Îmbogăţirea atmosferei din seră cu CO2 va îmbunătăţi calitatea plantelor.
Messer Romania Gaz furnizează beneficiarilor săi din domeniul horticol
CO2 lichid pur(99,9%) care este stocat la faţa locului într-un rezervor criogenic
presurizat (Fig.5.). CO2–ul lichid este transformat în gaz şi este furnizat
conform necesităţilor printr-un sistem de distribuţie.
În comparaţie cu CO2 ul rezultat în urma unui proces de combustie, CO2-
ul pur nu conţine impurităţi care ar putea afecta planta. Dozarea CO2–ului
diferă de la o planta la alta şi depinde foarte mult de intensitatea lumini,
ventilaţie şi temperatură . Este de preferat pentru sere mari să se opteze
pentru un sistem complet automatizat de dozare a cantităţi de CO2 care va fi
introdusă în seră, în funcţie de factori enumeraţi mai sus.
Senzori de pe circuit măsoară nivelul de CO2 din seră şi transmite aceste
date către unitateacentrală de control (UCC), care compară valoarea
recepţionată de la senzor (concentraţia de CO2 din seră ) cu valoarea prestabilită
introdusă de operator (de ex: pentru roşii = 0,06 vol % -0,12vol.%). Dacă există
diferenţe între cele 2 valori atunci unitatea centrală de control (UCC) va
deschide/închide cu ajutorul valvelor cu solenoid circuitul de CO2 până
se ajunge la valoarea presetată.
Distribuţia CO2–ului în seră se face printr-o reţea de furtune perforate
instalate în aşa fel încât CO2-ul să fie distribuit cât mai omogen prin
numeroasele orificii.
Asimilarea de CO2 de către plante şi pierderile rezultate ca urmare a
neetanşeitătii serei, sunt singurele modalităţi prin care CO2-ul se consumă şi
trebuie să fie compensat de sistemul de dozare automată. Îmbogăţirea cu CO2 a
atmosferei din seră este întreruptă atunci când sunt deschise gurile de aerisire
5

ale serei (când temperatura din interiorul serei depăşeşte nivelul maxim
prestetat sau când lumina din seră nu este suficientă).
Nivelul optim de CO2 din seră poate fi menţinut print-o continuă
monitorizare şi reglare a concentraţiei de CO2 din seră de flori şi/sau legume.
Fig. 5. Principiu de funcționare a sistemului automatizat de dozare CO2 în seră (1)
= rezervor de CO2 pus la dispozitie de Messer; (2) sistem automatizat de reglare; (3) =
serele sunt doate cu senzor de monitorizare a concentrației de CO2 din seră; (4) și (5) rețea
de distrubuție CO2.
Recapitulare:
Numai prin optimizarea factorilor de creştere putem obţine eficienţă
maximă. Îmbogăţirea cuCO2 a atmosferei din seră este un factor important în
atingerea acestor condiţii optime de creşterea plantelor. Avantajele utilizării
CO2-ului în sere:
√ creşterea mai rapidă a plantelor;
√ calitate mult îmbunătăţită a produselor;
√ reduce apariţia bolilor provocate de ciuperci;
√ îmbunătăţeşte rata de creştere;
√ dezvoltarea mai rapidă a rădăcinilor plantei;
√ producţie de flori ridicată.
6