چگونگی تامین دی اکسید کربن در گلخانه
دی اکسید کربن در یک گلخانه به دو طریق: مبادله طبیعی هوا و فتوسنتز کاهش می یابد از اینرو نیاز به دی اکسید کربن تکمیلی وجود دارد.
مبادله طبیعی هوا : درزها و منافذ گلخانه اجازه می دهند هوای بیرون که تنها دارای 300ppm دی اکسید کربن می باشد ، به داخل گلخانه نفوذ کند و باعث رقیق شدن دی اکسید کربن موجود در گلخانه که به روش مصنوعی تولید شده ، شود . در دو گلخانه با ارتفاع یکسان ، گلخانه ای که دارای پهنای بیشتر باشد ، حجم هوای نفوذی بیشتری خواهد داشت .
فتوسنتز : گیاهان در طول فرآیند فتوسنتز ، دی اکسید کربن را مورد استفاده قرار می دهند . نرخ مصرف با توجه به نوع محصولات ، شدت نور ، دما ، مرحله رشد گیاه و میزان مواد مغذی متفاوت خواهد بود.
روش های تامین دی اکسید کربن در گلخانه:
- عملیات تهویه : ابتدایی ترین روش برای جایگزین کردن دی اکسید کربن می تواند عمل تهویه باشد . البته باید توجه داشت که اگر با استفاده از روشهای دیگر تامین دی اکسید کربن ، غلظت دی اکسید کربن در گلخانه بیش از غلظت دی اکسید کربن در هوای معمولی (300ppm)باشد نباید از تهویه استفاده شود زیرا این عمل باعث رقیق شدن دی اکسید کربن موجود در هوای گلخانه می شود .
عملیات تهویه به منظور تامین دی اکسید کربن خصوصا” در گلخانه های دو جداره و در فصل زمستان که به خاطر سردی هوا ، درها و پنجره ها و منافذ گلخانه کاملا” مسدود می باشد ، بسیار ضروری است زیرا در این مواقع دی اکسید کربن موجود در فضای گلخانه به وسیله گیاهان مصرف شده و عدم جایگزینی آن باعث کاهش عمل فتوسنتز و کاهش رشد و عملکرد می شود از اینرو باید در مواقع گرم روز ، درها و پنجره ها ی گلخانه مختصری باز نمود یا با استفاده از فن های اختلاط هوا ، هوای ساکن داخل گلخانه را به جریان انداخت تا جابجایی هوا در اطراف بوته ها انجام شود . در صورتی که نتوان از عملیات تهویه استفاده کرد و یا نیاز به دی اکسید کربن بیشتری باشد ، باید از روش های مصنوعی تولید دی اکسید کربن استفاده نمود. - سوزاندن نفت و گازهای مایع ( روش گرم ) : روش معمول افزودن دی اکسید کربن در محیط گلخانه ، سوزاندن نفت ، گازهای طبیعی ، پروپان ، بوتان و … است که به وسیله دستگاه های مولد دی اکسید کربن و ژنراتورهای مخصوص دی اکسید کربن صورت می گیرد .گازهای خروجی از بخاریهای زغال سنگی و نفتی نباید مورد استفاده قرار گیرند زیرا حاوی دی اکسید گوگرد هستند . گاز طبیعی و پروپان نسبت به دیگر سوختها دارای مقدار کمتری آلودگی می باشند و عملا” فاقد گوگرد هستند . 1متر مکعب گاز طبیعی برابر 0.75 لیتر نفت سفید و برابر 1 لیتر پروپان ، جهت تولید مقادیر یکسان دی اکسید کربن می باشد .در این روش باید محیط گلخانه کاملا” مسدود باشد و سوخت مصرفی نسبتا” خالص بوده و درصد گوگرد آن کم باشد . به طور کلی به ازاء هر 100 متر مربع فضای گلخانه ، سوزاندن 0.5 لیتر در ساعت گاز مایع و یا سوزاندن 250 سی سی نفت خالص در هر ساعت برای تامین دی اکسید کربن کفایت می کند .وقتی که گاز طبیعی ، پروپان یا نفت سوزانده می شود ، تنها دی اکسید کربن تولید نمی شود بلکه همراه با آن حرارت نیز تولید می شود ، که به طور طبیعی موجب گرم شدن سیستم گلخانه می شود . احتراق سوخت ها همچنین منجر به تولید رطوبت می شود . برای گاز طبیعی به ازای هر متر مکعب گاز سوخته شده ، 1000 لیتر (1.8 کیلوگرم ) دی اکسید کربن و 1.4 کیلوگرم بخار آب تولید می شود . در مورد پروپان ، مقدار رطوبت تولید شده کمی پایین تر از گاز طبیعی است . حرارت و بخار آب تولید شده ممکن است موجب تاثیر موضعی بردما و شیوع بیماری ها در گلخانه شود . باید توجه داشت احتراق ناقص یا سرایت مواد سوختی به داخل گلخانه می تواند منجر به از بین رفتن گیاهان شود .در شرایط سوختن کامل ، گاز یا مایع نفتی ، تبدیل به آب و دی اکسید کربن می شود . در صورت استفاده از دستگاه های مولد دی اکسید کربن ، بایستی نسبت به تنظیم صحیح آن اقدام کرد تا حتما” با شعله آبی بسوزد و در غیر این صورت به دلیل ناقص سوزی ، منجر به تولید گازهای مضری نظیر اتیلن ( موجب پیری زود رس گیاهان خیار و گوجه فرنگی ) ، مونوکسید کربن ، پروپیلن یا بوتیلن می شود و در صوت وجود گوگرد ، گاز دی اکسید گوگرد ایجاد می شود و چون محیط مرطوب است با تولید اسید سولفوریک خسارات شدیدی به گیاهان گلخانه وارد می گردد( برگ سوزی ) .سوزاندن پارافین نیز راه دیگری برای تولید دی اکسید کربن در گلخانه می باشد .
- استفاده از دی اکسید کربن مایع (روش سرد): یکی از روش های جایگزینی دی اکسید کربن در محیط های گلخانه ، تزریق مصنوعی دی اکسید کربن مایع به وسیله دستگاه های مولد گاز است . شکل 18-2 نمونه های از دستگاه های مولد دی اکسید کربن در گلخانه را نشان می دهد . این روش حتی با وجود اینکه معمولا” گران تر از روش های دیگر است ولی مورد پسند بسیاری از پرورش دهندگان گل و گیاه قرار گرفته است . دی اکسید کربن متراکم به صورت مایع می باشد و باید توسط یک واحد تبخیر کن ، تبخیر شود . مزایای عمده استفاده از دی اکسید کربن مایع عبارتند از : خلوص فرآورده ، عدم تولید حرارت و رطوبت ، عدم نگرانی از زیان رساندن به محصولات ، کنترل بهتر غلظت دی اکسید کربن در گلخانه .
برای تامین دی اکسید کربن در گلخانه می توان از سیلندرهای یا کپسولهای محتوی گاز کربنیک خالص استفاده کرد . بدین ترتیب که شیر گاز را در طول روز ( در شب دی اکسید کربن مصرف نمی شود ) مختصری باز می کنند تا همواره مقدار کمی گاز در های گلخانه منتشر شود .
راه دیگر تامین دی اکسید کربن استفاده از ظروف محتوی دی اکسید کربن جامد ( یخ خشک) می باشد که قرار گرفتن در معرض هوا خودبه خود از آنها دی اکسید کربن خالص آزاد می شود . این روش برای گلخانه های کوچک مناسب است و عیب آن این است که میزان گاز دی اکسید کربن حاصل به دقت قابل تنظیم و کنترل نبوده و به علاوه هزینه آن بالاست .
گاهی برای تامین دی اکسیدکربن از کاه مرطوب و عنی شده با کود حیوانی که تجزیه آن دی اکسید کربن آزاد می کند ، در بین ردیفهای کشت استفاده می شود.تامین دی اکسیدکربن از این طریق نیز قابل تنظیم و کنترل نمی باشد.
چگونگی توزیع دی اکسیدکربن
وجود یک سیستم توزیع منتسب دارای اهمیت زیادی است. توزیع دی اکسید کربن عمدتا” به حرکت هوا در میان گلخانه وابسته است . این موضوع ناشی از آن است که دی اکسید کربن در خلال فرآیند پخش نمی تواند مسافت زیادی را طی نماید. بنابراین هنگامی که برای یک محوطه بزرگ و یا برای چند گلخانه متصل به هم ، تنها یک منبع دی اکسید کربن مورد استفاده قرار می گیرد. سیستم توزیع مناسبی باید نصب شود . این سیستم باید به گونه ای طراحی شود که توزیع یکنواخت و یکسانی را در سطح گلخانه ، بخصوص زمانی که از دی اکسید کربن مایع استفاده می شود ، فراهم نماید .
برای توزیع یکنواخت تر گاز دی اکسید کربن در محیط گلخانه می توان به روش های زیر عمل کرد .
استفاده از فن دمنده فن های جریان افقی ، توزیع یکنواختی را به وسیله حرکت حجم زیادی از هوا در گلخانه ( هنگامی که دریچه ها ی بالایی بسته شده و فن های خروجی در حال کار نمی باشند ) فراهم می نمایند.
استفاده از سیستم توزیعی با شیر مرکزی همراه با لوله های منحصر به فرد ، که دارای سوراخ هایی با فاصله مساوی می باشد برای مواقعی که از دی اکسیدکربن مایع استفاده می شود.
استفاده از رول ها یا لوله های پلاستیکی سوراخ دار که به فاصله کمی در بالای گیاهان قرار می گیرند . دی اکسید کربن از منافذ این لوله ها خارج شده و چون از هوا سنگین تر است به سمت پایین گلخانه ( به طرف بوته ها) حرکت می کند.
در صورت استفاده از سیستم حرارت موضعی می توان نازل خروجی گاز را به کانال حرارتی وصل نمود تا گاز همراه هوای گرم به طور یکنواخت و به یک نسبت در طول گلخانه توزیع شود .
کنترل میزان دی اکسید کربن ورودی به گلخانه با استفاده از سیستم تایمر و یا سیستم های حساس به نور در طول روز انجام می شود و یا حتی می توان سیستم را طوری طراحی کرد که موقع روشن شدن دستگاه تهویه ، سیستم مولد دی اکسید کربن خاموش شود . کنترل کننده دی اکسید کربن ، که معمولا” یک آنالیز گر گازی مادون قرمز(IRGA) می باشد ، برای نمایش و کنترل حداقل و حداکثر غلظت دی اکسید کربن در گلخانه مورد استفاده قرار می گیرد .شکل 19-2 نمونه های از دستگاه های اندازه گیری و کنترل دی اکسید کربن در محیط گلخانه را نشان می دهد واحد IRGA را می توان به تنهایی یا مثل اکثر موارد در اتصال با یک کامپیوتر کنترل کننده محیط بکار برد . البته واحد IRGA به یک کالیبراسیون روزمره برای اطمینان از دقت اندازه گیری نیازمند است . امروزه در گلخانه های مدرن ، یک سیستم کامپیوتری دقیق ، مقادیر دی اکسید کربن را با توجه به شدت نور و سرعت جابحایی هوا تنظیم می کند ، درجه حرارت را با توجه به میزان دی اکسید کربن در طول روز بالا می برد ، هنگام عمل تهویه ، ژنراتورهای مولد دی اکسید کربن را از کار می اندازد ، همچنین افزایش رشد گیاه را محاسبه و میزان دی اکسید کربن را مطابق با نیاز گیاه به همراه دما و نور لازم تنظیم می کند.
منبع : راهنمای جامع و مصور کشت گلخانه ای
