V minulém dílu článku o CO2 jsme probrali základy jeho doplňování pro lepší výsledky při pěstování rostlin. V druhém dílu se už podíváme na konkrétní metody, strategie a důležité aspekty suplementace CO2.
Efekt zvyšování koncentrace CO2
Rostliny dokážou dokonale tolerovat hladiny oxidu uhličitého mezi 1500 a 2500 ppm, ale v praxi hodnoty obvykle nedosahují ani 900 nebo 1000 ppm. Ve všech živých organismech, které využívají uhlík ze vzduchu je jedním z nejdůležitějších enzymů rubisco. Ten je v kombinaci s CO2 aktivován k tvorbě cukrů (tzn ukládání energie a tvorbě biomasy).
Tento enzym má ale zároveň afinitu ke kombinování s kyslíkem. Když k tomu dojde, část absorbovaného CO2 se nepoužije. Koncentrace CO2 na úrovni 1000 ppm jsou přitom dostatečné k blokování účinku okysličování enzymu rubisco a při těchto úrovních CO2 průduchy více absorbují a efektivněji využívají CO2.
Při cíleném zvyšování hladiny CO2 nastávají některé zásadní jevy, o kterých pěstitel musí vědět a přizpůsobit jim nastavení celého systému. Jinak bude zvyšování CO2 neefektivní nebo dokonce kontraproduktivní!
- když stoupnou hladiny CO2, zvýší se také ideální teplota pro fotosyntézu
- v prostředí bohatém na CO2 rostliny mohou snížit míru transpirace (stačí jim méně dýchat)
Co to znamená pro rostliny a pěstitele? Když se sníží transpirace, sníží se také absorpce vody a tím i živin. Hrozí tedy deficity živin a problémy s růstem. Řešení má několik faktorů, které se vzájemně doplňují:
- je potřeba zvýšit maximální teploty během světelné fáze, a to až na 30°C. Vyšší teplota podpoří transpiraci.
- je vhodné zvýšit množství dostupných živin (to samozřejmě závisí na pěstované odrůdě a dalších faktorech prostředí)
- je rozhodně přínosné zvýšit intenzitu osvětlení, resp. množství světla na 1 m2 vegetace
Pokud vzájemně vyladíte všechny uvedené faktory s vyšší hladinou CO2, výsledná úroda může být vyšší až o desítky procent. Tím se dostáváme k další podstatné věci – jak hladinu CO2 zvýšit a jak nastavit celý systém vzduchotechniky v pěstírně.
Metody suplementace CO2 při pěstování
Než se podíváme na jednotlivé možnosti, jak zvýšit hladinu CO2 je potřeba se zamyslet nad strategií výměny vzduchu v pěstírně. Ať už budete CO2 přidávat jakkoliv, nechcete jej určitě hned vyfukovat odtahovým ventilátorem ven. V praxi se proto při suplementaci CO2 používají různé strategie:
- První možností je přerušovaná výměna vzduchu. Při ní se odtah vzduchu z pěstírny aktivuje ve chvíli, kdy teplota, nebo vlhkost stoupne na horní přípustnou hranici. Po určité době, kdy se hodnoty dostanou na požadovanou úroveň, odtah vzduchu se zastaví a CO2 se opět doplní.
- Další (a podstatně sofistikovanější) metoda je uzavřená pěstírna (sealed room). Při ní se vzduch vyměňuje jen minimálně. O vlhkost a teplotu se stará odvlhčovač a klimatizace. Je zároveň vhodné zapojit do systému i čističku vzduchu (nebo protahovat konstatně vzduch přes uhlíkový/HEPA filtr) kvůli sporám plísní a jiným patogenům, které se v uzavřeném systému mohou hromadit.
Samotné způsoby přidávání CO2 jsou následující:
Fermentace a suchý led
Tyto možnosti představují nejméně nákladný způsob doplnění CO2. Používají se různé fermentační zařízení na principu kvasinek nebo hub, které uvolňují oxid uhličitý. V případě suchého ledu (stlačený CO2 do podoby pelet) se tento materiál přidává do pěstírny, případně k místu přísunu vzduchu do pěstírny. Podstatnou nevýhodou těchto metod je, že nelze přesně kontrolovat množství a frekvenci přísunu CO2 a proto se hodí jen pro malé hobby pěstitele.
CO2 z tlakové lhve
Tuto metodu využívá mnoho profesionálních pěstíren. Doplňování CO2 z tlakových lahví různé velikosti umožňuje precizní dávkování a dokonalou kontrolu nad celým systémem. V praxi se obvykle používají speciální ventily pro dávkování a čidla, která neustále monitorují koncentraci plynu. Bez nich nelze použití tlakových lahví doporučit! (snad kromě malých lahví pro hobby pěstitele s nízkým množstvím dodávaného CO2)
Nevýhodou je vyšší pořizovací cena veškerého zařízení. Na druhou stranu, samotný plyn je relativně levný a doplňování tlakových lahví tedy není nákladné.
Plynové hořáky
Další rozšířenou možností je využití tvorby CO2 v procesu spalování. Jde o speciální hořáky spalující plyn, které se umísťují do prostoru pěstírny. Tato možnost je pro hobby pěstitele nejméně vhodná, protože má zjevně nejvíce rizik. Pracuje se s plamenem, zvyšuje se tím teplota, vlhkost a zejména mohou vznikat nebezpečné vedlejší produkty spalování. Tyto plyny (oxid uhelnatý, metan, etylen, zbytky nespáleného plynu...) jsou nebezpečné pro člověka i pro rostliny a je nutné monitorovat jejich výskyt dalšími nákladnými čidly.
