-
Ingående om vikten av CO2 i fotosyntesen
Hittade enn dokument om CO2, lite överkurs för många…
Men som Hitler en gång sa; Kunskap är makt!!Innehållsförteckning
1. Inledning
2. Sammanfattning i punkter
3. Luftens tillgång på CO2 och dess vikt
4. Växternas behov av CO2 för tillväxt och utveckling samt risk för skador
5. Olika växters CO2-upptagning. C3-, C4- och CAM-växter
6. Exempel på antal klyvöppningar hos olika växter
7. CO2-källor
8. Grundregler för CO2-tillförsel
9. Kommentarer till olika samspelseffekter för CO2
10. När och hur skall CO2 tillföras?
11. CO2-förbrukning och förluster
12. Växthusens innehåll av CO2 vid olika tidpunkter
13. Beräkning av hur mycket CO2 som skall tillföras olika kulturer i olika växthus
14. Ekonomiska CO2-nivåer
15. Effekter av CO2 till olika kulturer
Grönsaker
Snittblommor
Krukväxter, blommande
Krukväxter, gröna
Utplanteringsväxter
plantskoleväxter
16. Kostnader för CO2 och utrustningar samt principskisser
17. Litteratur
1. Inledning
Användningen av koldioxid, CO2, har spritts allt mer under de ca 25 år som tillförsel varit aktuell i praktisk odling. Även om man i försök konstaterade fördelarna med extra CO2 redan i början av 1900-talet så fanns det inte några praktiska möjligheter att använda gasen tidigare.Erfarenheterna av att använda CO2 har efter hand visat både positiva och negativa effekter eller inga effekter alls. Det är inte bara den biologiska effekten som är intressant utan även den ekonomiska.
I många fall har extra tillförsel av CO2 i försök givit biologiska förbättringar som kunnat uppmätas i mer torrsubstans i växterna, men detta har ofta inte givit något ekonomiskt merutbyte och därför blivit ointressant för odlaren.
I denna litteraturgenomgång av försök från hela världen kan man finna många motsägande uppgifter om effekten av CO2. Helt generellt gäller att det är unga växter, moderplantor och sticklingar eller småplantor som bäst kan dra nytta av CO2. Äldre plantor kan visserligen dra nytta av CO2, men ur ekonomisk synpunkt är det i regel tveksamt med tillförseln.
En annan viktig förutsättning är att växthusen är täta och att man inte tillför CO2 när det blåser kraftigt om husen är “halvtäta”.
Den dosering som nu kan rekommenderas ligger i regel på nivåer vid 400 – 600 ppm CO2 om man förutsätter ett ekonomiskt positivt resultat.
2. Sammanfattning i punkter
*Luften innehåller 0,033% CO2 (koldioxid) och väger ca 0,6 gram per kubikmeter. Per kvadratmeter växthus med 3, 5 m luftvolym blir vikten ca 2 g/m2. 1 m3 CO2 väger ca 1,84 0,033% CO2 skrives ofta som 330 ppm.*Om man tillför 1 g CO2 per kvadratmeter växthus höjs CO2-nivån med ca 150 ppm. Per 1 000 m2 växthus motsvarar detta i kg CO2.
*CO2 är nödvändigt för växternas fotosyntes och därmed för uppbyggnaden av växter.
*De flesta växter kan inte nyttja all tillgänglig CO2 utan för tillbaka en stor del genom fotorespirationen. Dessa växter kallas C3-växter. Ett fåtal växter kan nyttja all CO2 och de växterna kallas C4-växter. En tredje grupp av växter kan inte ta upp CO2 under dagen utan endast under natten. Klyvöppningarna är nämligen stängda. Dessa växter benämnes CAM-växter och tillhör vanligen familjen Crassulaceae.
*De CO2-källor som användes är i första hand ren CO2-gas. Förbränning av organiska ämnen ger också CO2 men dessutom ofta även andra ämnen som är giftiga. Halm är en CO2-källa av stora mått om man kan ta vara på gasen på ett rationellt sätt.
*CO2 är en växtfaktor som så många andra. För att kunna fungera måste temperaturen, ljuset, vattentillgången, näringstillgången och alla andra faktorer vara i optimum. plantor med t ex dåliga rötter eller slokande plantor kan inte ta vara på CO2, och då är det meningslöst att tillföra extra CO2.
*Tillförseln av CO2 skall göras när plantorna verkligen kan dra nytta av en höjd nivå. Nämnda förutsättningar måste vara i optimum och CO2-nivån i växthuset inte alltför hög. Tillförsel så att man håller 400 – 600 ppm CO2 i växthuset synes ofta ge positiva effekter. Endast till unga plantor och moderplantor under belysning bör man ge CO2 upp till 1 000 ppm.
*Bäst effekt av CO2 erhålles vid tillförsel till småplantor och unga plantor och under korta perioder under våren. Redan fram på sommaren blir effekten sämre och äldre plantor torde inte betala en tillförsel under eftersommaren och hösten. Unga plantor kan möjligen betala för extra tillförsel även på sommar och höst.
*Hög CO2-nivå gör att växternas klyvöppningar stängs i proportion till koncentrationen. Transpirationen minskar och plantorna blir inte kylda, vilket kan leda till skador under varma perioder.
*Utöver plantornas förbrukning av CO2 förlorar man gas genom luftbytena i husen – både oavsiktliga och avsiktliga. Tillförsel av CO2 kan ske även när luftningsluckorna är öppna, under förutsättning att det är vindstilla. Däremot är det meningslöst att tillföra CO2 så snart det blåser aldrig så lite, eftersom man redan vid 1 – 2 sekundmeter får alltför många luftbyten.
*CO2-nivån i växthusen varierar avsevärt under dygnet även utan tillförsel. På morgonen är det ofta 500 – 1 000 ppm CO2 som sedan upptages av växterna, och mitt på dagen är det långa perioder med bara 150 – 200 ppm eller eventuellt ännu lägre värden. Anledningen till de höga värdena på morgonen är växternas respiration (andning) under natten då CO2 frigöres i de processer som omvandlar assimilaten till sockerarter och stärkelse.
*I praktiken förbrukar plantorna 0 – 2kg CO2/1 000 m2 per timme, och med förlusterna betyder det att man tillför 1 – 4 kg CO2 under samma tid. Dessa siffror gäller bara under den del av dagen då plantorna kan dra nytta av CO2. Även i samband med belysning2 skall man tillföra CO2. Det behövs då troligen 1 – 1,5 kg/ 1 000 m per timme om växthusen är täta.
*Årsförbrukningen av CO2 i ett växthus är omkring 5 – 10 kg/m2, endast i undantagsfall går det åt mer.
*Avkastningseffekterna av CO2 varierar avsevärt. Hos tomat och gurka kan man erhålla 8 – 10% högre avkastning om övriga tillväxtfaktorer är i optimum.
*Krukväxter utvecklas omkring 10% fortare av CO2 och får i övrigt en rad egenskaper förbättrade. Småplantor och speciellt moderplantor svarar bäst på extra tillförsel av CO2.
*Kostnaderna för att tillföra CO2 uppgår till omkring 2 – 4 kr/kg CO2 inklusive kostnaderna för automatik. Håller man t ex 500 ppm CO2 med hjälp av en CO2-analysator och tar CO2 från en tank åtgår det kanske 8 kg/m2/år och då uppgår kostnaden till ca 16-20 kr/m2.
*I litteraturen redovisas oerhört många försök med CO2, men många är korttidsförsök utan värde. Först efter en lång period av CO2-tillförsel kan man avläsa den faktiska effekten, eftersom den första tillförseln ofta påskyndar en påbörjad utveckling. Avläser man då effekten efter några veckor får man fel värden.
3. Luftens tillgång på CO2 och dess vikt
Volymer och vikter beträffande luft och CO21 kubikmeter (m3) luft väger (vid 20°c) 1,2 kg
1 m3 luft väger alltså 1 200 gram (g)
1 liter luft väger 1,2 g
1 m3 CO2 väger (vid 20°c) 1,843 kg
1 m3 CO2 väger alltså 1 843 g
1 liter CO2 väger 1,84 g
1 m3 luft innehåller ca 330 ppm CO2 = 0,033% = 0,3 liter
1 m3 luft innehåller 0,33 liter CO2 x 1,84 g = 0,607 g
ppm = delar per miljonerHur mycket CO2 finns det i ett växthus och hur mycket väger gasen?
Av ovanstående tabell framgår att det finns ca 0,6 g CO2 per kubikmeter luft.Om man i ett växthus har en total luftvolym på 3,5 m3 per m2 bottenyta innebär det att man har 3,5 x 0,6 = 2,1 g CO2/m2 växthus när man förutsätter att växthusluften innehåller samma CO2-mängd som uteluften.
I fortsättningen förutsättes att luften i växthusen innehåller 2 g CO2 per kvadratmeter växthus och att varje grams ändring påverkar CO2-nivån med 150 ppm.
Tillföres t ex 2 kg CO2 per 1 000 kvadratmeter växthus blir det 2 g/m2 och av detta ökas CO2-nivån med 2 x 150 = 300 ppm. Alltså från ca 300 ppm till ca 600 ppm.
4. Växternas behov av CO2 för tillväxt och utveckling samt risk för skador
Fotosyntesprocessen
För att bygga upp organiskt material krävs det en sammansättning av koldioxid och vatten. Denna sammansättning eller syntes sker med hjälp av ljusenergin från solen eller från belysning. Vid syntesen bildas kolhydrat som är olika sockerarter och stärkelse. Kolhydraterna föres in i växtens kemiska uppbyggnad av olika organ och energin nyttjas i dessa processer.Den vanliga beskrivningen av fotosyntesen är:
6 CO2 + 12 H2O + 2 826 kj – C6H12O6 + 6H2O + 6 O2
Koldioxid plus vatten ger med ljusenergins hjälp kolhydrat samt vatten och syre.
Ljusnivåbehovet för att få assimilation varierar, men omkring 200 – 1 000 lux anges som lägsta nivå för många växter.
Bladtjockleken på plantorna har också betydelse för CO2-upptagningen. I ett försök med Hedera stod CO2-upptagningen helt i proportion till bladtjockleken. Vissa sorter av olika växtslag kan ta upp mer CO2 än andra. Hos Azalea visade det sig att ‘H. Vogel’ tog upp mer CO2 än sorten ‘Ambrosius’, som växer saktare.
Fotosyntesprocessen är i sig mycket komplicerad, men de följande processerna är ännu mycket mer komplicerade. Fotosyntesen är en ljusreaktion. Det finns också mörkerreaktioner som en följd av fotosyntesen.
Respiration
Respirationen (andningen) är en motsatt process i förhållande till fotosyntesen. Sockerarterna bryts ner till koldioxid och vatten. Denna nedbrytning gör att plantorna hela tiden avger CO2.Fotorespiration
Fotorespiration är en slags respiration som bara försiggår i ljus, och kolhydraterna som bryts ner kommer direkt från fotosyntesprocessen. Denna process kan vara större än den vanliga respirationen, och dessutom ger den ingen energi till plantan.Om man kunde undvika fotorespirationen skulle det vara en stor fördel, eftersom denna process är en direkt förlust av kolhydrat och påverkar totalresultatet negativt.
Plantor med hög fotorespiration lämnar tillbaka mycket av det CO2 som upptagits, varför CO2-nivån inte blir särskilt låg i luften. Plantor med låg fotorespiration kan däremot nästan tömma luften på CO2. Se vidare under C4- växter.
Mörkerrespiration
Plantorna har också en respiration som bara kan försiggå under natten eller när man kortdagbehandlar plantor.Bild 1. Tomater ger under i övrigt optimala förhållanden 8 – 10% merskörd under en långkultur genom extra CO2-tillförsel till 500 – 600 ppm.
Skador av höga CO2-nivåer
Alltför höga nivåer av CO2 ger bladrullning hos tomat och gula eller marmorerade blad hos krysantemum eller Gerbera. Den senare skadan hos krysantemum anses bero på stärkelseöverskott i kloroplasterna, och skadan liknar skador av magnesiumbrist.Skuggning av plantorna har minskat skadorna hos tomater. Krysantemum som skuggades med 25% skugga fick mindre framträdande symtom och vid 50 – 75% skuggning försvann symtomen. Toppade plantor fick tydligare symtom än ej toppade. Tomaternas skörd ökades upp till 1 500 ppm, men vid ytterlgiare höjning av koncentrationen sjönk avkastningen snabbt.
Kloros och nekros på äldre blad av gurka, tomat och gerbera
Gurka fick i ett försök skador vid 1 500 ppm och högre nivå av CO2. Vid 790 ppm blev det inte några skador.Gerbera reagerade olika när det gällde olika sorter; 500 – 800 ppm gav högre avkastning hos sorten ‘Marleen’ än 1 200 – 1 600 ppm, som gav en avkastning motsvarande nivån 300 – 400 ppm CO2. Man rekommenderar därför inte mer än max. 800 – 1 000 ppm CO2 till Gerbera. Många sorter blommar bäst vid 500 – 800 ppm.
‘Marleen’ kan också få skador i soligt väder till följd av för hög bladtemperatur.
Sticklingsrotning
Praktisk erfarenhet och litteraturuppgifter ger vid handen att man skall vara försiktig med kraftig CO2-tillförsel vid rotning av Pelargon och krysantemum. Det räcker troligen med 400 – 600 ppm CO2 eller mindre.5. Olika växters CO2-upptagning. C3-, C4- och cam-växter.
Plantornas förmåga att uppta och nyttja tillgänglig CO2 varierar. C4- plantorna är effektivast genom att de bara har en liten eller igen fotorespiration alls, vilket ger en större produktion än hos C3-plantor.C4-plantorna kan nyttja kraftigare ljus och högre temperaturer än C3- plantorna C4-plantorna förbrukar bara hälften så mycket vatten som C3-platorna per kg torrsubstans.
Exempel på C4-plantor är majs och sockerrör. Även andra växter tillhör gruppen, även om det inte är några växthusväxter.
Bild 2. Gerbera för snitt skall inte odlas i höga CO2-nivåer, eftersom detta ger skador. 500 – 600 ppm är tillräckligt.
CAM-FOTOSYNTES
Några växtslag som växer under mycket torra förhållanden, såsom kaktéer och crassulaceaer har en annan metod för att absorbera CO2 utan att förlora alltför mycket vatten genom stomata (klyvöppningarna). De gör detta genom att hålla stomata stängda på dagen och öppna på natten. CO2 upptages alltså bara på natten och bindes då i C4-syror och lagras i bladcellerna. På dagen frigöras CO2 från syran, varför fotosyntesen kan ske under dagen utan att stomata är öppna. Detta ger en låg nettoproduktion, men hjälper plantorna över svåra torkperioder.Eftersom denna form av fotosyntes först hittades hos plantor tillhörande familjen Crassulaceae kallas den CAM efter Crassulacean Acid Metabolism.
Plantor med nämnda egenskaper skall alltså inte tillföras CO2 under dagen. Eftersom egenskapen inte finns hos alla crassula eller kaktus kan man inte generellt säga att dessa växtslag inte skall ges CO2. Genom den begränsade CO2- upptagningen växer CAM-växterna i regel relativt sakta. (Kalanchoe tillhör familjen Crassulaceae, men det är diskutabelt om det är en CAM-växt).
Bild 3. Asplenium skall endast tillföras låga nivåer med CO2. Ormbunksväxter i övrigt reagerar relativt lite på extra CO2-givor.
6. Exempel på antal klyvöppningar hos några växter
Tabell 1. Antal stomata (klyvöppningar) per cm2 på över- och undersidan av
bladen på ett antal växter
Översidan Undersidan
Begonia 0 2 300
Cyclamen 0 18 000
Nejlika 8 500 7 900
Rosor 0 9 800
Saintpaulia 0 5 500
Tomat 6 100 19 000Med ledning av uppgifter om antalet klyvöppningar per cm2 på bladen är det inte möjligt att dra några absoluta slutsatser om hur mycket CO2 de kan ta upp.
Helt allmänt kan man dock se att de växter som har en snabb tillväxt har ett större antal klyvöppningar än de med ett mindre antal. Detta gäller emellertid inge Begonia och Saintpaulia, där tillväxten står i omvänt förhållande till antal klyvöppningar.
7. CO2-källor
De praktiska CO2-källorna som finns i dag är följande:1. Ren CO2-gas.
2. Petroleumprodukter och jordgas som skall förbrännas
3. Organiska material såsom halm, torv och växtdelar som måste brytas ner.
Ren CO2-gas betraktas i dag som den lämpligaste formen för CO2- tillförsel, eftersom man inte behöver riskera inblandningar av olämpliga och kanske giftiga ämnen. Det är lätt att tillföra och styra gasen.
Tabell 2. Petroleumprodukter
Preparat Enhet m3 CO2
Propan kg 1,5
Fotogen liter 1,25
Jordgas L m3 0,55
Jordgas H m3 0,70Förbränning av petroleumprodukter har tidigare prövats i svenska odlingar. Det är en vanlig metod att bränna diverse produkter i Holland, men i Danmark synes man ha gått över till ren gas.
De skador som under åren rapporterats av förbränningsgaser från propan och andra produkter, såsom fotogen har varit alltför många. Det är så stora risker att använda CO2 från dessa källor, så snart man odlar något känsliga växter, att det inte går att försvara användningen av ekonomiska skäl.
Värdet av en enda skadad kultur överstiger flera eller många års vinster att använda förbränningsmetoden i jämförelse med ren CO2. Se under punkt 15 – grönsaker.
Halm är också en CO2-källa som man i varje fall utomlands diskuterar och som vi har god erfarenhet av i Sverige. Vetehalm avger vid nedbrytning ganska mycket CO2. Från en bal på 18 kg skulle man teoretiskt kunna få ut ca 26 kg CO2. I praktiken kan man möjligen få ut hälften, vilket skulle motsvara ca 0,7 kg CO2 per kg halm.
Vad är kostnaden för halm resp ren CO2?
Hur skall man kunna ta till vara den CO2 som halmen avger efter hand som den brytes ned?
Detta är frågor som bör studeras närmare. Om man kan tillföra växterna den från halmen kommande CO2-gasen skulle det i många fall vara ett bra ekonomiskt alternativ.
Torv
Det är helt klart att torv avger stora mängder CO2, vilket märks I krukväxtodlingar och bäddodlingar med torv. Tillförselbehovet är ofta litet på grund av torvens CO2-avgivning. Vid bedömning av hur mycket som skall tillföras i växthus måste torvens produktion beaktas.
Andra CO2-källor
CO2-nivån i ett växthus påverkas i positiv och negativ riktning av luftbytena med uteluften allt beroende på vilken nivå som finns i växthuset.
Jorden i marken eller i krukorna avger hela tiden CO2 i varierande mängder. Det är jordens organiska innehåll som brytes ner och ger bl a CO2. Halm ger totalt ca 0,7 kg CO2 per kg. Avges denna CO2 under t ex 150 dagar blir det ca 5 g/dygn/kg halm. Om det finns i kg halm per m2 växthus motsvarar CO2-avgivningen 5 kg CO2 per 1 000 m2 per dygn, vilket höjer CO2-nivån med ca 30 ppm dygnet runt. Plantor som assimilerat kraftigt under en längre period kan avge mer CO2 än vad som upptages.
Under natten när det inte sker någon CO2-upptagning ökas CO2-halten i luften efter hand som plantornas assimilat omvandlas till andra kemiska föreningar. Det är vanligt att CO2-nivån ligger på 500 – 1 000 ppm i ett växthus på morgonen vid soluppgången.
Bild 4. Tankar för CO2 är en mycket vanlig syn i våra växthusodlingar.
8. Grundregler för CO2-tillförsel
Allmänt samband
1. CO2 är en tillväxtfaktor bland många andra. CO2 måste finnas i ett visst förhållande till andra faktorer.2. Näringsämnena måste finnas i lämpliga nivåer för ökad tillväxt.
3. Vanligen är tillväxten bäst vid CO2-konc. 400 – 600 ppm.
4. Ju ömtåligare en växt är desto viktigare är det att använda ren CO2 och kontrollera doseringen.
5. Eftersom plantorna blir mer motståndskraftiga av CO2 minskar bekämpningsbehovet
B. CO2 och luftbytet
6. Med öppnade luftningsfönster kan CO2-brist avhjälpas, vilket kan påverka avkastningen med 10 – 20%.7. Vid kraftig blåst är det liten verkan av CO2-tillförsel.
C. CO2 och ljuset
8. Redan vid 300 – 500 lux kan man få effekt av extra CO2. Normalt är kompensationspunkten 500 – 1 000 lux för assimilation. CO2-effekten är störst vid låg ljusintensitet.9. CO2 kan tillföras hela dagen.
10. Med stigande ljus stiger CO2-förbrukningen.
11. CO2 tillföres under assimilationsbelysningsperioden.
12. Suckulenter är CAM-växter som tar upp CO2 under natten, varför man bara tillför CO2 på natten.
D. CO2 och temperaturen
13. Verkan av CO2 stiger vid ökande temperatur upp till en viss nivå som är högre vd hög CO2-nivå än vid lägre. Man kan hålla 2 – 3°C högre temperatur vid CO2-tillförsel.14. Sänk aldrig temperaturen vid CO2-tillförsel.
E. CO2 och luftningsfönsterna
15. Tillförsel av CO2 när luftningsfönsterna är öppna ger positivt resultat i lugnt väder och måttlig öppning av fönsterna. Vid blåst eller om fönsterna är vidöppna torde tillförsel inte löna sig. Genom en måttlig tillförsel kan man i varje fall hålla en normal (330 ppm) nivå av CO2.F. CO2 och belysning
16. I samband med belysning på natten skall man tillföra CO2, eftersom växthusen då är till slutna och eftersom man kan riskera att CO2-nivån går ner till 100 – 150 ppm. Effekten av belysningen blir då kraftigt reducerad. Lönsamheten av att ge extra CO2 är speciellt god i samband med belysning.G. CO2 till cam-växter
17. S k nattaktiva plantor, CAM-plantor, tillföres CO2 på natten, därför att det inte är meningsfullt med tillförsel på dagen. Gäller t ex Schlumbergera ….. och många crassulaceaer. Plantorna stänger sina stomata (klyvöppningar) på dagen för att hindra transpirationen och därigenom sparar de vatten. CO2 kan därför inte tas upp annat än på natten, då klyvöppningarna är öppna.Bild 5. Gurkor reagerar positivt på CO2-tillförsel om nivåerna hålles under 700 ppm.
9. Kommentarer till olika samspelseffekter med CO2
CO2 – temperatur – ljus
I allmänhet anses verkan av CO2 bli bäst vid högre temperaturer i jämförelse med lägre och vid högre ljusintensitet. När man mäter plantornas torrsubstanshalt erhåller man högre värden om plantorna stått i högre ljusintensitet och något högre temperatur. Detta är dock inte liktydigt med att plantorna har en bättre kvalitet eller högre avkastning.Många försök med CO2, ljus och temperaturer har utförts i kyvetter eller odlingskammare av något slag, och det är inte alltid möjligt att senare i växthus efterlikna de klimatförhållanden som rått under försöksförhållandena. En kombinationseffekt som ofta diskuteras är, att om plantorna erhåller relativt mycket CO2 vid de låga ljusnivåer som man har i växthusen på vintern, så blir effekten av CO2 en större assimilation, trots den låga ljusnivån.
I viss litteratur anser man att den s k kompensationsnivån (när uppbyggnaden och nedbrytningen av kolhydrat är lika) sänks vid höjda CO2-nivåer. Om en växt t ex har sin kompensationsnivå vid 1 000 lux så växer den alltså inte vid 800 lux utan kommer att efter hand brytas ner. Vid en höjning av CO2-nivån från 300 ppm till 1 000 ppm så kommer plantan att växa vidare trots den låga ljusnivån. Kompensationsnivån har kanske sänkts till bara 600 lux.
Den optimala temperaturen står i bestämd proportion till ljusinflödet och CO2-tillgången för plantorna. I Acta Horticulturae nr 162 redovisas tre formler för att bestämma den optimala temperaturen eller CO2-nivån till nejlikor och krysantemum. Huruvida man kan tillämpa formlerna vid artificiell belysning i växthus anges ej.
Ökad torrvikt genom höjda temperaturer ger inte alltid ökad skörd eller kvalitet. Krysantemum får förlängda stjälkar i proportion till dagstemperaturen vilket också gäller Lilium longiflorum.
Kombinationseffekter av CO2 och belysning
Produktionen av sticklingar till olika växter påverkas vanligen genom tillförsel av CO2. Dessutom har ljustillgången i form av belysning under den mörka delen av dygnet stor betydelse.I ett norskt försök (Rolvur Djurhus) med Begonia x tuberhybrida har enbart ökning av CO2 från 330 ppm till 1 100 ppm givit 23% fler sticklingar i växtodlingsrum.
Enbart ökningen av belysningen ökade sticklingsproduktionen med 23%. Detta gällde en ökning från ca 3 000 lux till 6 500 lux. Ökade man dessutom belysningstiden från 10 till 24 timmar ökade avkastningen med 41%.
Den lägre belysningsstyrkan gav sticklingar som blev bättre förgrenade. När det gällde den fortsatta utvecklingen av plantorna vid rotningen och därefter, var det ingen skillnad beroende av hur mycket plantorna hade blivit belysta.
Tabell 3.
Skörd av sticklingar under 7 veckor i relativa värden för olika belysningstider
och olika CO2-nivåer. Begonia x tuberhybrida ‘Karelsk jungfru’
Relativ avkastning ca
24 tim belysning 1 100 ppm CO2 100 167
24 tim belysning 330 ppm CO2 83 138
10 tim belysning 1 100 ppm CO2 73 122
10 tim belysning 330 ppm CO2 60 100CO2-upptagning vid vattenbrist
Plantorna måste ha så mycket vatten att de har ett inre tryck för att hålla klyvöppningarna öppna. En undersökning visade att vid 16 – 38% underskott blev utvecklingen 24% sämre än kontrollen. Vid 40% brist blev det ett totalt sammanbrott för plantorna.Öppningsgraden av stomata (klyvöppningarna) beror på ljusintensiteten, temperaturen och luftfuktigheten.
Exempel:
Den relativa fuktigheten sänktes från 70% till 35% i en gurkodling. Plantorna stängde sina öppningar så mycket att det blev en 20% sämre CO2- upptagning.
CO2-upptagningen och näringsämnena
Näringsämnen måste finnas närvarande vid fotosyntesprocessen. Vid fotosyntesen är ljusabsorbtionen i kloroplasterna, som innehåller klorofyll, viktig.En viktig byggsten i klorofyllet är magnesium. Oberoende av sin funktion som klorofyllbyggsten leder brist på magnesium till hämmad assimilation.
Järn är nödvändigt för syntes av klorofyll och äggviteämnen.
Mangan deltar i korofyllbildningen och fotosyntesen i enzym såsom även är fallet med zink.
Koppar finns i äggviteförbindelser och kloroplaster.
Bor gynnar kolhydratnedbrytningen och kolhydrattransporten.
Molybden-brist hämmar fotosyntesen.
För alla ämnen gäller att de måste finnas närvarande i tillräckliga mängder för att ge plantorna möjligheter till hög fotosyntes och ett bra nyttjande av tillförd CO2.
CO2 genom vattnet
I Tyskland bedriver ett företag propaganda för att man skall tillföra CO2 genom vattnet. Det är obegripligt att man kan propagera för detta därför att:1. Vattnet kan bara hålla omkring 0,8 gram gas per liter, och eftersom man önskar ha mycket syre i vattnet skulle CO2 tränga ut denna gas, vilket skulle vara negativt.
2. Vattningen utföres inte alltid i proportion till när man skall tillföra CO2 och därför är metoden meningslös.
3. CO2 angriper stålrör, varför man måste sätta in plaströr i hela bevattningssystemet.
4. Jordens pH sänks vid tillförsel av CO2 i vattnet – detta kan i vissa fall vara positivt, men det kan också vara negativt.
Hög CO2-nivå minskar växternas transpiration och kylning
Tillföres CO2 i stora doser, så att nivån kommer upp i 1 000 – 2 000 ppm, erhålles sällan ökad avkastning samtidigt som kostnaderna blir mycket höga.En annan effekt är att stomata (klyvöppningarna) stängs vid ökad CO2- koncentration. I en artikel i Acta Horticulturae nr 162 uppges att nejlikornas transpiration avtar med 0,04% för varje ppm-höjning av CO2-nivån.
En höjning från 300 ppm till 1 000 ppm skulle alltså minska transpirationen med närmare 30%. Att så är fallet för t ex gurka kan man notera när det blir brännskador under varma förhållanden vid 1 500 – 2 000 ppm.
Slutsatsen blir att man inte bör hålla särskilt höga nivåer med CO2 när temperaturen är hög, eftersom detta kräver större transpiration.
Bild 6. Begonia elatior kan kortdagsbehandlas tidigare om man använder CO2, och därigenom blir kulturen förkortad.
10. När och hur skall CO2 tillföras?
CO2 tillföres när plantorna har alla tillväxtfaktorer i optimum.Ljust – ibland från över 300 lux men vanligen från över 1 000 – 2 000 lux.
Varmt – plantorna måste kunna assimilera för att dra nytta av CO2.
Vatten – plantorna måste vara vattenspända för att kunna öppna sina klyvöppningar genom vilka de tar upp CO2.
Näring – plantorna måste växa och vara aktiva för att kunna dra nytta av CO2.
Rötter och blad – om rötterna saknas eller om de är skadade kan de inte ta upp vatten och näring, och då torde inte plantorna kunna dra nytta av extra CO2- tillförsel.
Syre i jorden – det måste finnas tillräckligt med syre (02) I jord och vatten.
Inte för varmt – plantorna slokar lätt vid höga temperaturer och CO2- tillförseln påverkar klyvöppningarna negativt så att de stängs ytterligare. Plantorna kyls sämre och detta är givetvis skadligt för plantorna.
Väldränerad jord – får inte rötterna tillräckligt med syre p g a tillpackad jord finns det inte anledning att höja CO2-nivån, eftersom plantorna inte kan dra nytta av detta.
CO2 är en tillväxtfaktor som kan användas först när alla andra faktorer är optimala. Det är olönsamt och meningslöst att använda CO2 om plantorna inte i övrigt växer på ett optimalt sätt. CO2 är alltså en faktor som höjer redan tidgare bra resultat. Om plantorna lider brist på t ex vatten torde det inte göra någon nytta att i stället ge CO2.
Metoder för att öka CO2-upptagningen
Man har länge spekulerat över hur man skall kunna få plantorna att ta upp större mängder av CO2 än vad som är “normalt”. Man har i ett försök prövat 4 olika metoder för tillförsel av CO2 och därvid uppmätt resultaten hos några växter (Acta Hort. nr 162)Man anger resultaten med beteckningen CDUE = Carbon Dioxide Uptake Efficincy. Vid värdet 1 upptas 100% av växten och vid 0,40 upptas 40% av tillförd CO2.
Metoder
1. Konstant tillförsel av CO2 hela dagen.2. CO2-nivån hålles konstant.
3. Varierande koncentrationer såsom upprepade perioder med höjd CO2-nivå följt av perioder med luftning.
4. Konstant CDUE.
Resultat i form av CDUE
1. Man riskerar att förlusterna blir höga med denna metod. Mätningar i ett 3 500 m2 stort block visade att vid tillförsel av 12 kg CO2 per 1 000 m2 per timme upptogs av rosorna när ljustillgången var mycket intensiv. Däremot sjönk behovet avsevärt vid lägre instrålning på morgon och kväll. Bäst CDUE-värde, dvs i har plantorna när CO2 ligger under 340 ppm CO2.2. Vid konstant nivå blev resultatet av CO2-tillförseln sämre på morgon och kväll i förhållande till mitt på dagen.
3. De varierande nivåerna ger inte fullt nyttjande av CO2 enligt förf.
4. Denna metod kräver anpassning till plantornas förmåga att uppta CO2 med hänsyn till instrålning och plantornas utveckling. Ledet 2 bör vara lättast att styra.
Effekter av intermittent CO2-tillförsel (Leiv M Mortensen, NLH, 1985)
Man kan öka fotosyntesen med 50 – 100% genom ökning av CO2-konc. från 330 ppm till 1 000 – 1 500 ppm i korttidsförsök. Denna växlande tillförsel av CO2 utfördes enligt följande:1. Konstant nivå på 330 ppm CO2.
2. Tillförsel kl 06.00 – 10.00 och 17.00 – 21.00.
3. Tillförsel varannan timme.
4. 1 000 ppm som konstant nivå.
Resultatet i kyvett mättes i torrsubstans enligt följande:
1. Sämst resultat.
2. Relativt bra resultat.
3. Troligen lämpligaste metoden (Krysantemum, Saintpaulia), eftersom den eliminerar riskerna av alltför höga koncentrationer av CO2.
4. Likvärdigt resultat i jämförelse med metod 3. Försöken har alltså utförts i ett mycket litet utrymme, och huruvida detta resultat är helt omsättbart i praktiken finns det inte några uppgifter om ännu. De varierande nivåerna i metoden 3 är emellertid tilltalande ur nämnda synpunkter. Man kan dock spekulera i om idén att ge vissa mängder CO2 en gång varje halvtimme. Detta för att inte få alltför stora förluster, vilket blir fallet om man ger stora mängder med långa intervall.
11. CO2-förbrukning och förluster
Den CO2 som tillföres försvinner efter hand genom upptagning av växterna eller genom luftningsförluster. Växterna förbrukar mycket varierande mängder CO2 per tidsenhet under dagen, allt beroende på instrålningen och hur “mättad” plantan är samt plantornas utveckling. I praktiken kan förbrukningen ligga på 0 – 4 kg CO2 per timme per 1 000 m2. Vanligen räknar man med omkring 1 – 2 kg.Växthusförlusterna beror på växthusets täthet. Bra växthus har i stilla väder kanske bara 0,2 – 0,4 gångers luftutbyte per tim, medan dåliga hus under blåsiga förhållanden har 2 – 4 byten per timme. I allmänhet kan man räkna med 0,5 – 1,0 gångers luftbyte per timme.
I det följande diagrammet kan man se att ventilerade växthus redan vid ganska måttliga vindhastigheter har 8 – 10 luftbyten per timme. Det är endast vid något enstaka luftbyte per timme som man kan tillföra CO2 till växande kulturer om ventilerna är öppna. Endast vid vindstilla väder uppnås denna förutsättning. I övrigt är det inte ekonomiskt försvarligt att tillföra CO2 vid luftning.
Tillförseltekniken och mängden CO2 som skall tillföras är alltså beroende av de förutsättningar som finns i företaget.
Sammanfattning
CO2-nivån påverkas positivt eller negativt av:
Negativt Positivt
Assimilationen x
Växthusens luftbyten x
Respirationen x
Tillförsel x
Jordens CO2-avgivning x
Vindhastigheten (ökad) x
Lite och ofta x
återkommande tillförselFig. 1. Ventilationseffekter vid olika vindhastigheter under dagen Vakblad voor de Bloemisterij, 4/84. 1 m2 växthus har 3 – 4 m luft. Vid 30 m3 ventilation/timme blir det 8 – 10 luftbyten per timme.
12. Växthusets innehåll av CO2 vid olika tider på dygnet
Tillgången på CO2 varierar högst avsevärt under olika tider på dygnet och under varierande förutsättningar. Under dagen upptar växterna den CO2 som finns tillgänglig, så att nivån ofta sjunker ner till 100 – 200 ppm om husen är täta och vädret är lugnt. Vissa växter kan uppta ännu mer CO2 i vissa lägen. Anledningen till att nivån inte går ner till noll är att växterna själva hela tiden avger CO2 genom sina olika respirationsprocesser (andning). Dessutom avger jorden CO2 och det finns alltid ett visst luftutbyte med omgivningen även vid lugnt väder.Fotosyntesen minskar givetvis avsevärt. Under rubriken “Gurkor” kan man se vilken oerhörd betydelse även relativt små CO2-mängder har på avkastningen när huset innehåller mängder motsvarande bara 100 ppm CO2.
Anledningen till den höga nivån (ofta 500 – 1 000 ppm) under natten är plantornas respiration. Produkterna från fotosyntesen under dagen bryts ner under natten och därvid återföres CO2 till luften. Jordens CO2-avgivning fortgår även under natten och bidrar också till vissa mängder CO2.
I det följande diagrammet (fig. 2) visas en vanlig bild av hur CO2-nivåerna ändras under dygnet.
13. Beräkning av hur mycket CO2 som skall tillföras olika kulturer i olika växthus
Innan man kan beräkna behovet av CO2 till olika kulturer i olika växthus måste förutsättningarna fastställas.CO2-förbrukningen påverkas av:
önskad nivå (t ex 600 – 8 00 ppm)
Luftbyte (0,2 – 0, 5 ggr/tim i bra hus)
(0,5 – 1,0 ggr/tim i normala växthus)
(1 – 2 ggr/tim i mycket otäta hus)
Växtslaget
Plantstorleken
Beståndstätheten
Belysnings- eller ljusnivån
Temperaturen
Vatten och luftfuktigheten
Närings- och friskhetstillståndet hos plantorna
CO2-koncentrationen
Luftbytena
Fig. 2. “Normal” CO2-nivå vid olika tidpunkter under dygnet om man inte ger extra CO2. Gäller mycket täta växthus under relativt ljusa dagar.
Hur mycket CO2 skall tillföras per timme?
Luftens naturliga CO2-innehåll
Luftens naturliga innehåll av CO2 är ca 0,55 gram/kubikmeter (m33) vilket motsvarar ca 330 ppm (delar per miljonen) eller 0,033%. Per kvadratmeter (m2) växthus blir det ca 2 gram CO2 om luftvolymen är ca 3,5 m3 per m växthusyta. Detta motsvarar ca 2 kg CO2 per 1 000 m2 växthus.Effekt av tillförd CO2
Om man tillför 2 kg CO2 per 1 000 m2 växthus på en gång och antar att gasen sprider sig jämnt i huset inom några minuter, så blir effekten att CO2-nivån ökar med ca 300 ppm. Varje kg CO2 per 1 000 m växthus ger alltså en omedelbar ökning på ca 150 ppm.Andra CO2-källor
CO2-nivån i ett växthus påverkas i positiv och negativ riktning av luftbytena med uteluften allt beroende på vilken nivå som finns i växthusetJorden i marken eller i krukorna avger hela tiden CO2 i varierande mängder. Det är jordens organiska innehåll som brytes ner och ger bl a CO2. Halm ger totalt ca 0,7 kg CO2 per kg. Avges denna CO2 under t ex 150 dagar blir det ca 5 g/dygn/kg halm. Om det finns 1 kg halm per m2 växthus motsvarar CO2-avgivningen 5 kg CO2 per 1 000 m2 per dygn, vilket höjer CO2-nivån med ca 30 ppm dygnet runt.
Plantor som assimilerat kraftigt under en längre period kan avge mer CO2 än vad som upptages. Under natten när det inte sker någon CO2-upptagning ökas CO2- halten i luften efter hand som plantornas assimilat omvandlas till andra kemiska föreningar.
Tillförsel av CO2
När man tagit hänsyn till omgivande förutsättningar kommer man fram till att det behövs 0 – 5 kg CO2/1 000 m2 per timme. Helt generellt kan man säga att det är olönsamt att tillföra mer. Sannolikt är en tillförsel på 0,5 – 2,5 kg per timme mer realistiskt. I den mån man har automatisk tillförsel ställes densamma på tillförsel om nivån går under 400 – 500 ppm och därefter tillföres t ex 0,5 kg/1 000 m2. Denna mängd kommer att räcka varierande lång tid beroende på det verkliga behovet.Saknas automatik och man skall tillföra manuellt är det ofta tillräckligt att ge 0,5 – 1,0 kg varje halvtimme.
I de redovisade beräkningsexemplen på följande sidor visas hur man gör beräkningarna under olika förutsättningar.
Först visas i detalj tillvägagångssättet vid beräkningen, därefter visas en mer summerad beräkning och därefter vid olika väderförutsättningar. Till slut visas beräkningen av årsförbrukningen under olika förutsättningar.
Helt generellt kan man säga att det åtgår 5 – 10 kg CO2 per kvadratmeter växthus och år.
Bild 7. Rosor ger avkastningsökningar av CO2 under goda tillväxtförhållanden på våren. 600 ppm CO2 är en tillräcklig nivå.
Beräkning av CO2-förbrukningen och tillförselbehovet
Exempel 1.
Beräkningen gäller 1 000 m2 växthus.
Önskad CO2-nivå i växthuset: 600 PPM (4,0 KG)
Luftbyten per timme: 0,5 ggr (300 PPM CO2 innehåll)
Jordens CO2-avgivning: 0,2 kg/timme
Växternas förbrukning: 2 kg/timme
Tillförsel 2 ggr i timmen: hur mycket?Beräkning
Förluster
Utströmmande luft 0,5 tim x 0,5 ggr = 0,25 x 4 kg (600 PPM) = 1 kg
Inströmmande luft 0,5 x 0,5 = 0,25 x 2 kg (300 PPM) = 0,5 kg
Växthusförlust 0,5 kg
Förbrukning av växterna per halv timme 1,0 “
Totalförlust 1,5 kgTillförsel
Jorden avger (per halv timme) 0,1 kg
Tillförsel av CO2 (1,5 – 0,1 kg) 1,4 “
Summa 1,5 kg/halvtimmeTillförseln av CO2 skall i detta fall vara 1,4 kg per halvtimme eller 2,8 kg/timme.
CO2-koncentrationen kommer att pendla mellan 500 och 700 PPM.
Exempel 2.
Önskad CO2-nivå i växthuset 450 PPM (3 kg) när luftningsfönsterna är öppna vid lugnt väder.
Luftbyte per timme: 3 ggr (300 PPM innehåll)
Växternas förbrukning: 2 kg/timTillförsel var 10:e minut – hur mycket?
Beräkning
Förluster
Utströmmande luft 0,17 tim x 3 ggr = 0,5 x 3 kg = 1,5 kg
Inströmmande luft 0,17 x 3 = 0,5 x 2 kg = 1,0 “
Växthusförlust (per 10 min) 0,5 kg
Förbrukning (per 10 min) 0,33 “
Totalförlust 0,83 kgTillförsel 0,83 kg/10 min = 5 kg/tim
CO2-konc. pendlar mellan 390 och 510 PPM
Exempel på hur man beräknar CO2-behovet i växthus med olika kulturer, fönsteröppningar och tätheter
Grön- Grön- Krukväxter Krukv. Snitt- Öppna Fönster
saker saker täta hus Mindre blommor gröns. gröns.
täta h.
Önskad CO2-
nivå PPM 600 900 900 600 750 400 400
Luftbyter per
timme 0,5 0,5 0,3 1,0 0,7 3,0 6,0
Växternas för-
brukning kg CO2
/1.000 m2/tim. 2,0 2,0 1,0 1,5 2,0 2,0 2,0
Förlust genom
läckage kg CO2
/1.000 m2/tim. 2,0 3,0 1,8 4,0 3,5 8,1 16,2
Tillförsel genom -6,0 -12.0
läckageluft
kg CO2/1.000 m2 -1,0 -1,0 -0,6 -2,0 -1,4
Nettoförlust
kg CO2/1.000 m2
per timme 1,0 2,0 1,2 2,0 2,1 1,9 3,8
Behövlig till-
försel av CO2
kg/1.000 m2
per timme 3,0 4,0 2,2 3,5 4,1 3,9 5,8
Lämplig till-
försel varje
30 minut kg CO2 1,5 2,0 1,1 1,75
20 minut kg CO2 1,4
10 minut KG CO2 0,65 1,0
Sannolika CO2- 710- 1050- 980- 730- 850- 450- 475-
nivåer PPM 490 750 820 460 650 350 325
genom tillförs.
1 kg CO2 höjer ppm-värdet x) med ca 150 enheter omedelbart efter utsläppet.
Luften innehåller ca 2 kg CO2 per 1.000 växthus (3,5 m högt i medelt.)Tabell 4.
Rekommendationer för CO2-tillförsel. Kg/1.000 m2/timme
Förutsättningar Moderpl. Stick- Små- Kruk- Grönsaker Snitt-
lingar plantor växter blommor
Vår Sommar Höst
Högsta rekommenderade CO2-nivå ppm 1.000 1.000 1.000 800 800 600 400 800
Tillräckligt effektiv CO2-nivå ppm 800 800 800 600 600 500 400 600
Soligt väder Från 2 timmar efter sol-
uppgång till 2 timmar före solnedgång.
Växthus med slutna fönster – lugnt väder 1-2 1-2 1-2 0,5-1,5 1-2,5 1-2,5 1-2 1-2
Lite öppna fönster – lugnt väder 2-3 2-3 2-3 1-2,5 2-3,5 2-3,5 1-2 2-3
Mer öppna fönster – lugnt väder 3-4 3-4 3-4 2-3 3-4,5 3-4 1-2 3-4
Mer öppna fönster – svag blåst – 0 0 0 0 0 0 0 0
över 2 m per sekund.
Mulet väder Period som ovan.
Växthus med slutna fönster-lugnt väder 0,5-1 0,5-1 0,5-1 0,5-1,5 1-2 1-1,5 0,5-1 1-1,5
Lite öppna fönster – lugnt väder 1-2 1-2 1-2 1-2 2-3 1-2,5 0,5-1 1-2
Mer öppna fönster – lugnt väder 2-3 2-3 2-3 1-2,5 3-4 2-3,5 0,5-1 1-2,5
Mer öppna fönster – svag blåst – 0 0 0 0 0 0 0 0
över 2 m per sekund.
Belysta plantor
Från 1 timme efter belysningsstart
till 2 timmar före släckningen.
Fönsterna är stängda. 1-2 1-1,5 1-1,5 0,5-1,5 1-2 1-2 1-2 1-2
CO2 tillföres i halv dos eller mindre om temperaturerna blir mycket höga (varma
sommardagar) Bladytan (LAI =Bladyteindex) har betydelse för tillförseln av CO2
för en växt. Om bladytan är t. ex. 5 gånger större än växthusets bottenytan blir
CO2-behovet betydligt större än vid halva ytan. Plantans ålder har också
betydelse för CO2-upptagningen. Äldra plantor nyttjar mindre mängder CO2.Tabell 5. Antal timmar med CO2-tillförsel
Antal timmar/dygn.
Månad Tot.antal Lämpligt antal Antal timmar Antal timmar
timmar dag timmar med med CO2-tillf. totalt för
soluppgång – CO2-tillförsel under belysning CO2-tillförsel
solnedgång dagtid* samt kg/tim.
Jan. 7 4 10 14 x 2 kg
Febr. 10 6 8 14 x 2
Mars 12 8 6 14 x 2
Apr. 14 10 4 14 x 2
Maj 16 12 – 12 x 3
Juni 17 12 – 12 x 3
Juli 17 12 – 12 x 3
Aug. 15 12 – 12 x 3
Sept. 13 8 6 14 x 2
Okt. 10 6 8 14 x 2
Nov. 8 5 9 14 x 2
Dec. 7 4 10 14 x 2
* Sydsvenska forhållanden (Lund)Tabell 6.
Beräknad årsförbrukning av CO2 till olika kulturer. kg/månad/1 000 m2
Kulturer Månad Summa tim x 30 dgr x kg/m2 = kg/1 000 m2 totalt per år
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Tomat 6 8 10 12 10 8 6 4 64 x 30 x 4 = 7 680
Gurka 6 8 10 12 14 12 10 8 80 x 30 x 4 = 9 600
Rosor 6 8 10 12 14 12 10 8 6 86 x 30 x 4 = 10 320
Krukväxt 4 6 8 10 12 14 12 12 10 8 6 4 106 x 30 x 3 = 9 540
Obelysta 106 x 30 x 2,5 = 7 950
Belysta 12 12 12 12 12 14 14 12 12 12 12 12 148 x 30 x 2 = 8 880
Krukväxt
Dag tim. 4 6 8 10 12 12 12 12 6 5 4
Belysta
Tim. 10 8 6 4 – – – – 6 8 9 10
Summa 14 14 14 14 12 12 12 12 14 14 14 14
kg/tim/
1 000 m2 1,5 1,5 2,0 2,0 3,0 3,0 3,0 3,0 2,0 2,0 1,5 1,5
Summa 21 21 28 28 36 36 36 36 28 28 21 21 = 484 x 30 = 14 520 kg14. Ekonomiska CO2-nivåer
Den vanligaste frågan beträffande CO2 gäller vilken CO2-nivå som är riktig eller som är mest ekonomisk. Tidigare försök som utfördes i liten skala och under relativt kort period med ganska unga plantor,visade,att man kunde hålla 1 000 – 2 000 ppm.I många fall redovisades nettofotosyntesresultaten i form av torrsubstans, och då erhålls förbättringar vid ännu högre nivåer. Om man däremot studerade kulturernas avkastning fann man att avkastningen avtog betydligt tidigare. Lönsamheten av att tillföra CO2 ligger på betydligt lägre nivåer.
Senare långtidsförsök visar att den verksamma nivån är betydligt lägre och att man till äldre plantor inte får något ekonomiskt utbyte vid över 400 – 500 – 600 – 700 ppm.
Läs mera om detta i kapitlet “Effekter av CO2 till olika kulturer”.
Såsom framgår av nedanstående kurva tycks en tomats reaktion vara mycket god upp till omkring 600 ppm men därefter är effekten liten. Ekonomisk nivå ligger före denna punkt eller vid omkring 400 – 500 pp.
Fig. 3. Uppmätt nettofotosyntes för ett bestämt tomatblad. (David Hand, GCRI, England)
Kommentarer till fig. 3:
Uppmät nettofotosyntes hos tomat vid två ljusintensiteter vid 20°C och olika koncentrationer av CO2.
Den starka intensiteten motsvarar ca 75 000 lux utomhus och den svaga 7 500 lux. Av kurvan framgår att man inom området 100 – 300 ppm CO2 har en mycket kraftigt ökande fotosyntes vid relativt små ökningar av CO2-nivån.
Ökningen av fotosyntesen är relativt tillfredsställande upp till ca 600 ppm CO2, men därefter är den obetydlig och icke lönsam.
Eftersom man ofta har bara 100 – 200 ppm CO2 i kulturer med god tillväxt i täta växthus är tillförsel upp till i varje fall 400 – 500 ppm en god affär.
Bild 8. Streptocarpus blommar klart tidigare om man tillför CO2.
CO2-upptagning vid olika ljusintensiteter
I enlighet med de följande diagrammen enligt undersökningar i tomat och gurka i Holland ser man att nettofotosyntesen når en hög nivå vid 500 ppm CO2 och att en ökad nivå endast har ringa effekt.Ur ekonomisk synpunkt är en lägre nivå alltid bättre än en som ligger på biologiskt optimum. Detta gäller även vid höga ljusinstrålningar.
Diagrammen enligt Challa & Schapendonk. (Fig. 4 och 5)
Fig.4 Strålning (W.m-2)
Fig.5 CO2-Koncentration (ppm)
15. Effekter av CO2 till olika kulturer (försök)
I de följande avsnitten med olika kulturer redovisas ett antal försöksresultat från undersökningar med olika CO2-koncentrationer.Med hänsyn till att förutsättningarna för försöken varit mycket växlande bör uppgifterna tas med viss försiktighet. Många av försöken är av kortvarig karaktär, och i många fall har resultaten uppmätts i klimatkammare eller liknande utrymmen, varför resultaten knappast är direkt omsättbara till praktisk odling. Försöken har utförts i många länder. Tablåerna bör ändå tjäna som information om ungefärliga effekter av CO2.
För att få en bra effekt av CO2 ställer man in önskad mininivå i växthusen och tillför sedan ca 0,5 kg CO2/1 000 m2 varje gång CO2 tillföres.
Grönsaker i växthus
CO2-effekten på gurka och tomat är i allmänhet väl dokumenterad. Klart är emellertid att den bästa effekten uppnås av insatser så att CO2-nivån inte kommer under 400 ppm. Effekten är därefter avsevärt sämre. Nivåer på 400 – 500 – 600 ppm är praktiska värden.Tillförsel från ett par timmar efter soluppgången till ett par timmar före solnedgången kan i allmänhet rekommenderas. Däremot är det tveksamt att tillföra när luftningsfönsterna är öppna. Om CO2 tillföres skall det i så fall vara vindstilla. Så snart det blåser bara lite över 1 sekundmeter blir CO2- förlusterna alltför stora.
Den största CO2-effekten erhålles på våren när plantorna är relativt unga. Det är tveksamt om man över huvud taget skall ge CO2 från mitten på sommaren, eftersom platorna då är alltför gamla.
De skördeökningar som kan förväntas är i välskötta företag med alla övriga tillväxtfaktorer i optimum omkring 10%. Om man tillför mer CO2 kan man kanske öka avkastningen något, men detta kommer att kosta mer än vad avkastningsökningen ger i kronor.
CO2-tillförsel till gurka
Försök enligt G Heij, Naaldwijk.Tabell 7.
Holländskt försök som visar effekten av CO2-tillförsel i 50 ppm-steg.
Skördeperiod under de första 50 dagarna vid plantering 15/12
CO2-koncentrationsändringar i ppm Ökad produktion
från – till %
100 – 150 26,4
150 – 200 12,6
200 – 250 8,0
250 – 300 5,8
300 – 350 4,5
350 – 400 3,6Av detta försök framgår klart att man erhåller den största effekten upp till normal CO2-nivå. Det gäller alltså att i varje fall se till att CO2-nivån hålles vid uteluftens nivå. I allmänhet erhåller man emellertid positiva effekter i de flesta kulturer upp till 500 – 800 ppm CO2.
Tabell 8.
Effekt av ökad CO2-tillgång på sommaren till en långtidskultur av gurka. CO2
tillfördes även när luftningsfönsterna var öppna.
Medelnivå Medeltim- Avkastning, Relativ
dagtid förbrukning 17 veckors kultur avkastning
CO2 ppm av CO2 kg/m2
kg/1 000 m2/tim
313 – 32,6 100
366 1,2 34,2 105
415 3,7 37,5 115
455 6,5 39,9 122
(Efter Slack & Hand)CO2-effekt på tomaternas första klase
Vinterplanterad tomat kan ofta få första klasen aborterad. I ett försök från England visas att tillförsel av CO2 kan minska denna reaktion hos plantorna.CO2 ppm % plantor med
första klasen
aborterad
“Normal” 53
600 26
1 000 15
1 400 14Uppskattad effekt i% av CO2-tillförsel (1 000 ppm) nyttjad i ett växthus för en vinterkultur
Väderförhållanden Ljusförhålladen
Mulet Klart
Vindstilla 39 69
Blåst 5 15Praktiska resultat av CO2 till gurka och tomat
I enlighet med en CO2-undersökning i ett stort antal praktiska företag i Holland är det inte självklart att man alltid får positiva resultat. Undersökningen presenterades i G+F nr 29/1986.Resultat
Gurka, tidig plantering, 7 företag -43% – +3,6%, flest minus
Gurka, sen plantering, 4 företag 2,6% – +10%, flest plus
Paprika plantering, 7 företag -15,8% -+ 3,1%, flest minus
Tomat plantering, 9 företag + 2,1% – + 8,3%
Bifftomat plantering, 9 företag + 2,7% i medeltalCO2 tillfördes från förbränningsanläggningarna, som eldas med jordgas för uppvärmning Kan det vara så att gasen innehåller giftiga ämnen som hämmar grönsakernas utveckling?
Med de här angivna resultaten är det helt meningslöst och olönsamt att använda CO2 till grönsaker. Den rena CO2 som användes hos oss i Sverige har inte givit negativa verkningar i den bemärkelsen att avkastningen minskat.
Tabell 9. Effekter av CO2-tillförsel till olika växter
Växtslag CO2-konc. Snabbare Högre Kortare Kommentarer
i ppm tillväxt avkastning kulturtid,
veckor
Tomat 800-1 000 x Vid sluten luft
” 340 x Vid öppen luft
Tomat 1 200 x 11-25% mer än 600 ppm
om temp. Varierades
efter ljus. (22 v. skörd)
” 600 x 0-7% lägre skörd än 1 200
om temp. ej ändrades
efter ljuset.
Tomat 1 200 + x + 26% Tidig skörd
temp. var.
” ” + 9% Total skörd
Tomat 900 x + 84-95% Tidig skörd
” 900 x + 30% Total skörd
Tomat 450 konstant + 11% Odl. hel säsong
” 300 ” + 8% Odl. hel säsong
Gurka 1 300 x + 27-38%
” 800 x Kortast utvecklingstid
till 32 kg/m2 =201 dagar
” 790 x + 11% Jmf med 430 ppm
” 200 x + 39% Jmf med 100 ppm
” 400 x + 22% Jmf med 200 ppm
” 400 x + 8% Jmf med 300 ppm
Gurka 1 500 Bladskador, vissnande
” Från 250–>350 + 30-35% Kultur 7/12-1/8
” Från 350–>550 + 35-40% Kultur 7/12-1/8
” Från 550–>800 + 3-5% Kultur 7/12-1/8
Sallat 600-1 000 x 1-2Snittblommor
Av tablån på följande sida framgår att snittblommorna ofta blommar tidigare och ger fler blommor vid tillförsel av CO2.De koncentrationer som rekommenderas är i allmänhet i överkant. De har medtagits eftersom försöken utförts under angivna förutsättningar.
Även för snittblommor gäller de nivåer som rekommenderats till grönsaker. 400 – 500- 600 Ppm CO2 är i allmänhet tillräckligt högt och förlusterna hålls också nere genom att nivån är relativt låg.
Bild 9. Siemens CO2 analysator är den vanligaste analysatorn på marknaden.
(Foto: Vakblad voor de Bloemisterij 4/1986)
Tabell 10.
Effekter av CO2-tillförsel till olika växter
Växtslag: Rekommen- Snabb- Tidig- Bättre Fler Högre Snabb- Frisk Tidig- Mer- Komentarer
Snittblommor derad are are o. kval. sido- stickl. are are are skörd,
CO2-konc. till- Rikare skott skörd rotn. plant. blomn., %
ppm växt blomn. veckor
Alstroemeria 700-900 x x x x 1-2 10-25
Anthirrhinum 600-700 x x
Bouvardia 700-800 x x x 8-27 Klar förbättring.
Chrysanthemum 600-1 000 x x x x x 1
Chrysanthemum stl. prod 1 100-1 800 x x 29% fler stickl.Störst
effekt under 500 ppm.
Nejlikor, stor. 700-1 000 x x x x 3-4 17-19
Nejlikor, eleg. 700-1 000 x x x x 3-4 15
Nejlikor 500 x 37% fler Jmf med 200 ppm.
Nejlikor 500 x 7% fler Jmf med 350 ppm.
Nejlikor 550 x 2
Nejlikor stl-prod. 550 x 270 stickl. mer/m2.
Eustoma 600-900 x x 5
Freesia 600-800 x x x x x 3-4
Gerbera 600-800 x x x x 20-30 Tydlig kvalitetsförbättr.
Gladiolus 600-900 x x
Gypsophila 700-1 000 x x x x 3-4
Kalanchoe, snitt 700-900 x x x 1
Liljor 600-800 x x x x
Rosor 600-900 x x x x x 1-2 20 Bäst på våren.
Rosor 2 000 x 14-22% fler 1971
Rosor 1 000 x 23% fler 1975Blommande krukväxter
I tablån över blommande krukväxter redovisas många positiva effekter av CO2 till dessa växter.För växter som behöver kort dag för blominducering skulle det generellt inte vara möjligt att förkorta kulturtiden genom tillförsel av CO2. Eftersom plantorna växer kraftigare med CO2 kan man emellertid starta kortdagsbehandlingen tidigare och därigenom förkorta den totala kulturtiden.
Av tabellen framgår i övrigt de förbättringar som tillskrives CO2. Använd dock resultaten med försiktighet, eftersom även obetydliga effekter noterats.
Ett norskt belysningsförsök med CO2 till Campanula moderplantor visar följande resultat:
Tabell 11. Belysning och CO2 till Campanula moderplantor
Belysning: lysrör Antal rötter/stickling
Belysningsstyrka 300 ppm CO2 1 800 ppm CO2
under 12 timmar/dygn
2 000 lux 13,5 18,8
6 000 ” 12,8 20,3
10 000 ” 19,4 26,0
14 000 ” 14,2 31,9Under normala växthusförhållanden skulle temperaturen ha vållat problem i växthuset redan från 10 000 lux belysning, eftersom det motsvarar 120 – 130 w installerade högtrycksnatriumlampor.
Plantorna skulle ha blivit helt uttorkade av denna intensitet under en längre period.
Gröna krukväxter
Gröna krukväxter reagerar i regel med snabbare tillväxt och bättre kvalitet efter tillförsel av CO2. Se tabell 13.Tabell 12. Effekter av CO2-tillförsel till olika växter
Växtslag: Rekommen- Snabb- Tidig- Kompakt- Bättre Fler Bättre Högre Snabb- Frisk- Tidig- Kommente -
2 Replies
-
Mycket intressant läsning.
Finns det någon hänvisning till dokumentet så att man kan ta del av de bilder som verkade förekomma? -
Här följer orginallänken.
Verkar inte som bilderna fungerar här heller
Men tror att ord säger mer än 1000 bilder i detta fallet (speciellt när CO2 har svårt för att fastna på linsen
)MVH HPS Kungen