Hnojení oxidem uhličitým

Oxid uhličitý nebo krátce CO 2 hnojení je způsob hnojení pro rostliny v oblasti skleníků a akvárií a zahradních jezírek . Kromě toho se v experimentu FACE provádějí také experimenty na poli a v klimatických komorách s účinkem hnojení CO 2 na plodiny.

Závislost rychlosti fotosyntézy na množství CO 2 ve vzduchu v rostlinách C 3 a C 4 .

Základy

Rostliny potřebují oxid uhličitý (CO 2 ) pro fotosyntézu a produkují kyslík v tomto procesu. CO 2 obsažený v přirozeném okolním vzduchu , je v současné době cca. 400 dílů na milion (parts per million = ppm) pod růst optimální podílu cca. 800 až 1000 pro C 3 rostlin, jako je pšenice, žito nebo rýže ppm. Pokud jsou rostlinám poskytnut další oxid uhličitý, mohou růst lépe nebo rychleji. V případě C 4 rostlin , mezi které patří kukuřice, cukrová třtina a proso, sytost limit je těsně nad 400 ppm, aby se CO 2 hnojení není nutné, aby tyto druhy rostlin. Totéž platí pro skupinu rostlin CAM , jejichž metabolismus také vyžaduje relativně málo CO 2 .

Účinek oplodnění CO 2 však může nastat, pouze pokud se dostupnost vody a živin zvyšuje souběžně se zvyšováním koncentrace CO 2 . Výsledkem je, že od 80. let 20. století účinek globálního hnojení CO 2 v přírodě prudce poklesl.

Použití ve sklenících

Obohacením vzduchu ve skleníku CO 2 lze u některých druhů zvýšit růst rostlin až o 40 procent. Ve sklenících se hnojení CO 2 obvykle provádí pomocí takzvaných kanónů CO 2 , které spalují plyn v otevřené spalovací komoře a přivádějí jej do místnosti pomocí ventilátoru. Podíl oxidu uhličitého obsažený ve výfukových plynech lze také použít k hnojení topnými systémy nebo blokovou tepelnou elektrárnou pro vytápění a výrobu elektřiny. Na sekundární rostlinné látky bohaté na uhlík, jako jsou srdeční glykosidy ( cardenolidy ), dochází díky obohacení oxidem uhličitým k dalšímu zvýšení jejich obsahu v rostlinné tkáni.

Negativní účinky

Pokud je však nadměrně zvýšena koncentrace CO 2 , účinek podporující růst ustane a změní se v pravý opak. Výzkumy na Acker-Schmalwandu ukázaly, že se zvýšením koncentrací CO 2 až na 750 ppm byla produkce této biomasy nižší než za normálních podmínek. Je proto možné nebo pravděpodobné, že i jiné rostliny budou při takové zvýšené koncentraci reagovat s nižší produkcí biomasy.

Aplikace v akvarijním koníčku

Vodní rostliny potřebují pro fotosyntézu rozpuštěný oxid uhličitý. V akváriích se často stává, že se ve vodě rozpustí příliš málo CO 2, protože příliš mnoho rostlin CO 2 konzumuje. Hnojení pomocí opakovaně plnitelných opakovaně použitelných tlakových nádob na CO 2 je v akváriu velmi rozšířené . Z toho se CO 2 přivádí do akvarijní vody v přesně nastavitelných dávkách pomocí redukčního ventilu s jehlovým ventilem a připojenou hadicí. Použití CO 2 z fermentace kvasinek je také běžné a používá se hlavně v menších akváriích, jako je nano akvárium . Efektivnějšího růstu rostlin lze dosáhnout prostřednictvím plynného vstupu CO 2 po delší dobu. Teoreticky lze tuto metodu použít také na zahradní jezírka a rybníky, ale kromě většího a tedy nákladného technického úsilí je třeba vzít v úvahu další faktory, jako je dešťová voda nebo odpařování.

Interakce

Pokud se ve vodě rozpustí příliš mnoho oxidu uhličitého, bude to bránit rybám v dýchání. Navíc, pokud je uhličitanová tvrdost (hodnota KH) nízká, může dojít k poklesu kyseliny, což v extrémních případech může snížit hodnotu pH až o 5 jednotek. Korozivních podmínek nelze dosáhnout pomocí oxidu uhličitého, ale některé vodní organismy jsou citlivé na nízké hodnoty pH.

Neplatí rozšířený předpoklad v akváriích, že tvrdost vody lze postupně snižovat přidáním oxidu uhličitého. Na druhé straně ke ztrátě tvrdosti dochází, pokud se vápno ukládá v nepřítomnosti oxidu uhličitého . To však může být vráceno zpět do řešení dodáním CO 2 a obnovením tvrdosti.

Individuální důkazy

  1. ↑ A. Fangmeier, H.-J. Hunter: Účinky zvýšené koncentrace CO 2 . Institut pro ekologii rostlin na Justus Liebig University v Giessenu. 2001. Citováno 7. května 2014.
  2. ↑ Proč rostliny již neabsorbují tolik oxidu uhličitého. University of Augsburg , 9. dubna 2021, zpřístupněno 10. dubna 2021 . doi : 10,1126 / science.abb7772
  3. ↑ Otto Domke: Zemní plyn ve školkách . BDEW Federální asociace pro energii a vodní hospodářství e. V .. 2009. Citováno 25. února 2013.
  4. ↑ T. Stuhlfauth a HP Fock, Vliv obohacení CO2 o celou sezónu na pěstování léčivé rostliny, Digitalis lanata, J. Agronomy & Crop Science, 164, 168-173, 1990, doi : 10,1111 / j.1439-037X. 1990.tb00803.x
  5. ↑ DM Ribeiro, Araújo WL, Fernie AR, Schippers JH, Mueller-Roeber B.: Působení giberelinů na růst a metabolismus rostlin Arabidopsis spojené s vysokou koncentrací oxidu uhličitého . In: Fyziologie rostlin . 160, č. 4, prosinec 2012, s. 1781-1794. doi : 10,1104 / pp.112.204842 .
  6. ↑ Nano akvarijní tipy . Získaný 17. ledna 2016.
  7. ↑ Roland Selzer: Průvodce po akváriu . Citováno 7. května 2014.
  8. ↑ Hartmut Schmitt: Voda pro zahradní jezírka . Citováno 7. května 2014.