دیاکسیدکربن در گلخانه
بنابراين براي داشتن فتوسنتز مناسب در گلخانه، يا بايد به نحوي با انجام تهويه، غلظت اين گاز را در حد هواي بيرون از گلخانه نگه داشت و يا اينكه به طور مصنوعي Co2 به فضاي داخل گلخانه تزريق كرد. براي رسيدن به حداكثر عملكرد با تزريق Co2 (در صورت مناسب بودن ساير عوامل محيطي)، غلظت آن بايد به نقطه اشباع برسد. نقطه اشباع،Co2 غلظتي از Co2است كه با افزايش غلظت آن، بر ميزان فتوسنتز گياه افزوده نشود. بيشتر گياهان در غلظت ppm1300 به نقطه اشباع مي‌رسند.
در بعضي از گلخانه‌هاي تجاري، از غلظت ppm1000استفاده مي‌شود؛ براي رساندن غلظت تا اين سطح، گلخانه بايد كاملا بسته باشد، زيرا با باز بودن دريچه‌ها يا انجام تهويه، امكان رساندن غلظت Co2 به غلظت مورد نظر و ثابت نگه داشتن آن ممكن نيست. با توجه به مزاياي مفيد اين روش و نيز ارزان بودن گاز و سوخت‌هاي نفتي ديگر در ايران، استفاده از اين روش مي‌تواند باعث افزايش عملكرد چشمگيري در بخش توليدات گلخانه‌اي شود.
غلظت Co2 در محيط، برحسب پاسكال، ميكروبار و ppm بيان مي‌گردد. غلظت Co2 در محيط 34 پاسكال، ppm340 يا 03/0 درصد است. هرچند تزريق Co2 به هواي گلخانه ممكن است بدون اندازه‌گيري غلظت Co2 هم موفقيت‌آميز باشد، اما كنترل دقيق شرايط گلخانه، مستلزم اندازه‌گيري Co2است؛ بنابراين وجود يك دستگاه اندازه‌گيري Co2 در گلخانه ضروري است؛ براي اين منظور، از دستگاه IRGA(تجزيه‌كننده گازها با استفاده از اشعه مادون قرمز) براي تعيين حداقل و حداكثر غلظت دي‌اكسيدكربن در گلخانه استفاده مي‌شود.
علت غني‌سازي Co2
پيچيدگي فرايند فتوسنتز باعث شده كه نتايج مختلفي از تزريق Co2 به‌دست آيد. در زمستان به علت بسته بودن محيط گلخانه (مخصوصا در گلخانه‌اي كه حركت هوا در آن كمتر از 1/0 متر بر ثانيه است) و مصرف Co2 توسط گياهان، غلظت آن در گلخانه كاهش مي‌يابد. بنابراين براي جبران Co2 از دست رفته، اين گاز بايد توسط گلخانه‌دار به گلخانه تزريق شود. البته ممكن است كمبود ،Co2 حتي در محصولات بالغ، با تهويه كامل و خوب نيز ديده شود و غلظت آن كمتر از غلظت Co2 بيرون گلخانه باشد؛ بنابراين با توجه به اين وضعيت، دو راه وجود دارد.
1-با محاسبه سرعت تهويه و تزريق مقداري از دي‌اكسيدكربن، غلظت آن در گلخانه در حد ppm340 حفظ و از كاهش غلظت دي‌اكسيدكربن گلخانه جلوگيري شود.
2-فرض شود كه غلظت دي‌اكسيدكربن داخل و خارج گلخانه، ثابت نگه داشته شده و بنابراين، غلظت دي‌اكسيدكربن را در گلخانه تا حدي بالا برد كه فتوسنتز افزايش يابد.
افزايش Co2گلخانه از 340 به،ppm 1300باعث ازدياد فتوسنتز خالص در گياهان سه كربنه مي‌شود. غلطت بحراني Co2 در گلخانه،ppm 125-50 است.
شرايط غني‌سازي گلخانه با Co2
تزريق دي‌اكسيدكربن در تمام طول روز، از طلوع تا يك ساعت قبل از غروب، صورت مي‌گيرد و از تزريق آن در طول شب بايد خودداري شود؛ ضمنا زمان تزريق به موقعيت گلخانه و عرض جغرافيايي هم بستگي دارد؛ به طوري كه اين عمل بيشتر در فصل‌هاي پاييز و زمستان انجام مي‌شود. در زمان تزريق، بايد كليه دستگاه‌هاي تهويه، هواساز و خنك‌كننده خاموش و دريچه تهويه كاملا بسته باشد، در غير اين صورت، تزريق دي‌اكسيدكربن تأثيري ندارد. همزمان با افزايش Co2 لازم است كه ميزان شدت نور نيز زياد شود؛ زيرا در شدت نور پائين، غلظت كم Co2 سبب افزايش فتوسنتز مي‌گردد و به عبارت ديگر، نقطه اشباع Co2 در شدت نور پـائين، كمتر است.
شکل1- دستگاه تولید کننده دیاکسیدکربن در گلخانه
پاسخ گياهان به تزريق Co2
پاسخ گياهان مختلف گلخانه‌اي به غني‌سازي گلخانه با،Co2 متفاوت است. در محصولات گلخانه‌اي، وزن تر محصول، تعداد ميوه، اندازه گياه، طول شاخه گل، كيفيت گل و ميوه و توليد محصول قابل فروش در حداقل زمان ممكن و زمان رسيدن محصول، عوامل مهمي هستند كه انتظار مي‌رود با افزايش Co2گلخانه، تحت‌تأثير قرار گيرند. پاسخ محصولات مختلف به افزايش،Co2 متفاوت و ممكن است پاسخ دريافتي با توجه به متنوع بودن شرايط محيطي هر گلخانه، از محصولي به محصول ديگر، از فصلي به فصل ديگر و از سالي به سال ديگر متفاوت باشد. پاسخ گياه به افزايش غلظت،Co2 تابعي از روش غني‌سازي گلخانه با،Co2 مرحله رشد گياه، دماي بيرون گلخانه و دماي مطلوب براي رشد گياه و شدت نور گلخانه است. ميزان پاسخ گياه در يك پارامتر خاص، متغير بوده و از كمتر از 10درصد، تا بيش از 100درصد بهبود مشاهده شده است. از جمله محصولاتي كه نسبت به افزايش Co2 پاسخ مثبت داده‌اند، ميتوان به خيار، گوجه‌فرنگي، كاهو، توت‌فرنگي، فلفل، كلم و گل‌هاي بنفشه آفريقايي، داوودي، ژربرا، ميخك، ميمون و رز اشاره كرد. در گياه گوجه‌فرنگي، غني‌سازي گلخانه با Co2 علاوه بر افزايش تعداد خوشه‌هاي گل، باعث زودگلدهي نيز مي‌شود. جدول 1، واكنش برخي از گياهان گلخانه‌اي را نسبت به افزايش غلظت Co2 نشان مي‌دهد.
جدول 1- واكنش برخي از گياهان گلخانه‌اي نسبت به افزايش غلظت Co2
|
نام محصول گلخانه‌ای
|
واکنش‌ها
|
|
رز
|
كاهش تركيدگي جوانه گل، افزايش طول ساقه،
افزايش وزن گل، افزايش تعداد گلبرگ‌ها، كاهش
زمان گلدهي
|
|
میخک
|
افزايش تعداد گل‌ها، افزايش استحكام ساقه،
افزايش وزن گل
|
|
داوودی
|
كلفتتر شدن ساقه، افزايش طول ساقه، كاهش
زمان گلدهي، افزايش توليد مواد ذخيره‌اي گياه
|
|
گوجه فرنگی
|
افزايش رشد رويشي، افزايش وزن كل ميوه‌ها
|
|
کاهو
|
كاهش زمان توليد محصول، افزايش وزن محصول
|
شکل2- سنسور اندازه‌گیری دیاکسیدکربن در گلخانه