Управление ростом и развитием во время ухода за овощными культурами:
Обогащение воздуха углекислым газом

автор:
источник: Уход за овощными культурами // Барабаш О.Ю, Сыч З.Д., Носко В.Л

Вуглекислий газ (СO2) за допомогою хлорофіл) під дією сонячної енергії перетворюється в рослинах на вуглеводи. Тому вміст вуглекислого газу в повітрі є однією з основних умов життєдіяльності рослин. У повітрі міститься переважно 0,03% вуглекислого газу. У приземному шарі атмосфери вміст його значно більший. Це зумовлюється тим, що в результаті розкладу органічної речовини з грунту постійно виділяється вуглекислий газ. Тому фунти, багаті на органічну речовину, завжди виділяють його більше ніж бідні. Так, протягом 1 години чорноземи виділяють 10—15, а супіщані грунти — 2—4 кг/га СO2.

Використання СO2 рослинами залежить від інтенсивності освітлення та вмісту його в атмосферному повітрі. Протягом доби вміст в повітрі значно змінюється (завжди більше в ранкові години та в хмарну погоду). Цю закономірність враховують у гідропонних теплицях (для підживлення вуглекислотою).

Між атмосферним і ґрунтовим повітрям, завдяки коливанню температур, випаданню опадів (поливам), зміні атмосферного тиску, вітру, постійно відбувається газообмін. Це приводить до того, що частина ґрунтового повітря, збагачена на СO2, виділяється в атмосферу, а атмосферне повітря, збагачене на кисень, проникає в ґрунт. Надмірна кількість вологи в ґрунті витісняє повітря, внаслідок чого в ньому менше утворюється і виділяється СO2.

Збільшення концентрації вуглекислого газу в приґрунтовому шарі повітря за інтенсивного сонячного освітлення і оптимальної температури забезпечує активну асиміляцію і утворення органічних речовин. При вмісті в повітрі 0,03% СO2. поверхня листків овочевих культур (огірка, помідора) площею 1 м² протягом 1 години поглинає 1,9, а при підвищеному вмісті 6—9 г вуглекислоти. Посилення процесів засвоєння рослинами вуглекислоти підвищує врожай і прискорює його достигання. Оптимальна концентрація СO2 у повітрі для помідора становить 0,1—0,15%, для огірка — 0,1—0,2%, тобто в 5—7 разів вища, ніж є в атмосферному повітрі (максимальна для помідора — 0,2%, а огірка — 0,6%).

Вміст вуглекислого газу в повітрі підвищується після внесення органічних добрив. На 1 га удобреного гноєм і добре обробленого поля в ґрунті міститься до 2—1018 бактерій, які протягом доби виділяють у повітря 500 кг СO2. Такої кількості його достатньо для живлення рослин на цій площі. Мінеральні добрива, внесені в ґрунт, активізують життєдіяльність мікроорганізмів, що також посилює виділення вуглекислого газу в приґрунтове повітря.

Вміст вуглекислого газу в приґрунтовому повітрі також залежить від своєчасного обробітку — руйнування кірки, боронування і розпушування міжрядь. Підвищують вміст СO2 в приґрунтовому шарі повітря полезахисні смуги і куліси з високорослих рослин (послаблюють силу вітру).

Процеси асиміляції за оптимального вмісту в повітрі СO2 і сонячному освітленні залежать від температури повітря. З найбільшою інтенсивністю вони відбуваються для холодостійких культур за температури 18—25°С, для тепловимогливих — 20—30°С та жаростійких — до 40°С. Після підвищення температури інтенсивність асиміляції дещо зростає, але водночас підвищуються й процеси дихання. Внаслідок цього інтенсивність нагромадження асимілянтів сповільнюється, а після переходу за максимальну критичну температуру - припиняється.

Однак, підвищений вміст вуглекислого газу в ґрунтовому повітрі має і негативні сторони. Так, підвищення його вмісту до 1—2% негативно позначається на проростанні насіння і рості кореневої системи, особливо за низьких температур і після утворення на поверхні ґрунтової кірки. Остання значно утруднює газообмін, внаслідок чого проростки задихаються. Тому завжди великої шкоди завдає сходам ґрунтова кірка, особливо на важких, оглеєних ґрунтах та посівах дрібнонасінних культур (моркви, петрушки, селери, цибулі та ін.). Щоб запобігти цьому, треба систематично руйнувати її або агротехнічними методами створювати умови, які б запобігали її утворенню.

Швидкість газообміну є одним з основних факторів інтенсивного росту і розвитку рослин у спорудах закритого ґрунту. При застої повітря нестача або надмірний вміст СO2 у спорудах знижує фотосинтез, а дуже повільне виділення водяної пари сповільнює транспірацію. У рослин за таких умов припиняється ріст, вони пошкоджуються грибковими хворобами. Найчастіше це спостерігається у зимовий період. Оптимальна швидкість повітря в спорудах закритого грунту становить 0,3—0,5 м/с. Щоб запобігти пошкодженню рослин помідора хворобами, особливо у плівкових теплицях, бажано збільшити рух повітря над рослинами до 1,0—1,5 м/с. Для цього відчиняють кватирки, фрамуги, двері, коли температура зовнішнього повітря піднімається до 16°С і вище.

В результаті фотосинтезу в клітинах рослин вміст СO2 в гідропонних теплицях у сонячні дні може швидко змінюватися і знижуватися до 0,01%. Це призводить до сповільнення росту рослин, передчасного відмирання листків, осипання бутонів. Тому своєчасне підживлення рослин вуглекислим газом має дуже велике значення. У теплицях і парниках на біологічному обігріві або в технологіях з штучними грунтами, багатих на органічну речовину, виділяється достатня кількість СO2.

У плівкових теплицях на природних грунтах його виділяється недостатньо. Тому для підвищення інтенсивності фотосинтезу рослини додатково підживлюють вуглекислим газом. Для цього застосовують очищені гази котелень, вуглекислоту з балонів, розвішують у вазонах „сухий“ лід, зброджують у чанах або бочках коров’як. Ефективним є також використання спеціальних грунтосумішей і внесення підвищених норм органічних добрив (200—300 т/га) під час підготовки грунтів у плівкових теплицях.

Потенціальна можливість використання СО2 овочевими культурами у спорудах закритого ґрунту досить велика. В умовах інтенсивного освітлення у теплицях концентрація вуглекислого газу має становити 0,15—0,20%, а для огірка й до 0,6%. Підвищення її може призвести до пошкодження рослин. Так, надмірно підвищена концентрація СO2 в повітрі теплиць призводить до некрозу листків і нагромадження крохмалю в плодах помідора. За нестачі світла, особливо після тривалої ясної погоди, вміст СO2 в повітрі понад 0,15% може спричинити пошкодження листків огірка. Найвища продуктивність фотосинтезу в рослин огірка спостерігається за концентрації СO2 0,13%, температурі листків -30°С та інтенсивності освітлення — 70 тис. лк.

На розвиток і плодоношення овочевих культур впливають також інші гази. Так, в технологіях вирощування розсади огірка для стимулювання утворення жіночих квіток рекомендується використовувати у спорудах закритого ґрунту карбід кальцію (200—300 г/м²). Взаємодіючи з водяною парою, утворюється ацетилен, вміст якого в повітрі сприяє збільшенню кількості жіночих квіток у рослин на 20—25%. Такий газ як етилен прискорює достигання плодів помідора. Цьому сприяють і підвищені концентрації кисню. Однак, підвищення концентрації таких газів, як аміак, сірчистий газ, озон, згубно діють на рослини. Тому споруди закритого грунту треба систематично провітрювати в період вирощування овочевих культур.