2.7 Повреждающие эффекты дозирования co2

Иногда проблемы могут произойти во время или как последствие дозирования CO2. Концентрация CO2 в теплице может повыситься слишком много. Кроме того, когда используется CO2 дымоходного газа, такие ядовитые газы, как этилен и окиси азота, могут быть выпущены в теплицу.

Ущерб, вызванный избытком CO2

Концентрация теплицы может стать очень высокой, особенно если нет никакой вентиляции, и CO2 источник расположен непосредственно в теплице. Это особенно относится к культурам горячего воздуха зимой. Дефектная измерительная система могла также вести к чрезмерным концентрациям в теплице. И овощи, и цветы являются склонными к повреждению. Открытие устьиц уменьшается, по мере того как повышается концентрация CO2. Это наблюдалось во многих культурах и относится к внешним величинам в диапазоне приблизительно до 2000 ppm. Это ограничивает испарение, и растение больше не может охлаждаться (достаточно) и поглощать воду и питательные вещества. Повреждение состоит из пожелтения листьев, за которым следует увядание листьев.

Высшие концентрации CO2, более чем 4000 – 10 000 ppm, полностью разрушают регулирующую систему устьиц. Устьица могут открыться полностью так, чтобы испарение происходило слишком быстро, и ядовитые вещества могли беспрепятственно проникнуть в листья. Растение повреждается, потому что испарение и/или концентрация ядовитых веществ в увеличении (ях) растения слишком большая. Это могло привести к сокращению роста, хлороза листа и necrosis или меньших листьев в различных культурах. Эта реакция может быть полностью изменена, обеспечивая подвергание чрезмерным концентрациям, был ограничен между одним и несколькими днями. Долговременное подвергание концентрациям сверх 10,000 ppm производит необратимый эффект.

Погода играет важную роль, когда происходит повреждение. Повреждение часто происходит после внезапного перехода от пасмурных условий к светлым.

В 1995, проблемы окружающей обстановки произошли в перцах с дозами от 1000 ppm при использовании чистого CO2. С дозами 2500, 1500 и 1000 ppm верхние 50 см перечных листьев стали серыми и позже желтыми. В течение того времени также значительно увеличилось излучение. Признаки листа, казалось, указывали недостаток бора, но с поразительным различием, что вены листа оставались зелеными. Один год спустя, в 1996, листья оставались зелеными при сопоставимых концентрациях, но не было никаких серьезных погодных переходов. В огурцах листья вянут, и грани листа становятся желтыми при концентрациях далеко сверх 1000 ppm. В баклажанах, пожелтение листьев начинает происходить даже при концентрациях приблизительно 750 ppm. Это не имеет никаких неблагоприятных эффектов на производство, если сравнивать с 350 ppm. В испытаниях более, чем два последовательных года в 750 ppm CO2, производство были выше чем в 350 ppm в течение всего периода производства, даже при том, что было значительное пожелтение листьев. Причина этого пожелтения не полностью ясна. Есть некоторый признак того, что питательные вещества также играют роль. В декоративных культурах некроз листа и заторможенный рост также происходит в результате слишком большого количества CO2.

Верхний предел концентрации CO2 зависит от типа урожая и сезона. В почти всех случаях нет никакого повреждения при концентрациях до 1000 ppm.

Пожелтение листьев в перцах в результате высоких концентраций C02

Повреждение салата из-за S0² + N0²

Повреждение из-за других веществ

При дозировании CO2 другие газы могут быть выпущены в теплицу. Они включают окиси азота (NO и NO2, упомянутый совместно как NO_X), этилен (C₂H₄), угарный газ (CO) и диоксид серы (SO₂).

Этилен, NO_X и SO₂ повреждает растения. Могут произойти два типа повреждения: острый и хронический. Острое повреждение вызвано кратким, интенсивным подверганием. Обычно, повреждение сразу же заметно. Долговременное подвергание низким концентрациям может причинить хроническое повреждение. Обычно этот вид повреждения видим не сразу, но проявляется в заторможенном росте и уменьшенном производстве. Таблица 4 показывает ограниченные величины для множества веществ.

Таблица 4. Чувствительность растения ограничивает к ядовитым газам с различным временем подвергания в частях на миллиард (ppb) и микрограмм на кубический метр (10"6 g/m³)

Газовый Острый Хронический ppb 10-bg/mJ ppb 10 " bg/mJ O3 100 200 30 60 Номеров 1000 1250 250 313 NO2 600 1150 100 192 SO2 70 187 15 40 C2H4 50 58 8 9.3

Большинство веществ имеют накапливаемый эффект. Поэтому, пороги повреждения нельзя добавить вместе. Под стеклом и с небольшой вентиляцией кажется, НИКАКАЯ концентрация не увеличивает больше, чем NO₂ концентрация. Следовательно, порог повреждения для NO достигается скорее, чем для NO2. Рост различных типов растений был значительно заторможен после трех-шести недель подвергания смесям 30 ppb NO₂, O₃ и SO₂. Заторможенный рост часто происходит без проявления любых внешних признаков. Чувствительность к ядовитым газам отлична для каждого типа растения и часто для каждого сорта. Уровень чувствительности также зависит от открытия устьиц. Если устьица открыты шире, более ядовитый газ может проникнуть в растение и, поэтому, повреждение происходит при более низких концентрациях. Когда воздух теплицы сухой, это обычно приводит к меньшому количеству проблем, поскольку устьица закрыты далее.

Чувствительность также уменьшается при немного более высокой концентрации CO₂, вероятно потому что в результате устьица немного закрываются. Изучения показали, что дополнительное дозирование с CO₂ могло бы ограничить повреждение, вызванное NO_X до некоторой степени. Однако результаты дозированного чистого CO₂ без NO_X были намного лучше. Температура воздуха также имеет воздействие на повреждение. Высокие температуры воздуха приводят к меньшим повреждениям, чем низкие температуры. Наличие других веществ, типа озона (O₃), также может усилить повреждение. Озон сам по себе очень ядовит, но наличие озона усиливает неблагоприятное влияние других типов загрязнения воздуха.

Повреждение N0₂ в помидорах (фотография AB-DLO, Wageningen)

Несколько типичных примеров повреждения в различных культурах

Этилен

Этилен или этен – гормон растения, который стимулирует старение. Это является разрушительным для культур даже в маленьких дозах. Этилен может причинить опадение луковиц цветка, цветов и листьев и/или застой роста Горшковых растений. Орхидеи особенно чувствительны к этилену. Маленькая концентрация приводит к обесцвечиванию цветка, как это происходит после опыления.

В фризиасах этилен приводит к запоздалому цветению, побеги и стебли стают короче и на главной группе появляется меньше цветов. В хризантемах, развитие зародыша идет с опозданием, и могут пойти побеги. В розах этиленовая концентрация в 0.5 ppb может привести к отвержению цветком зародыша, коротким стеблям, пожелтению листьев и выбрасыванию молодых листьев. С маленькими концентрациями этилена воздушные лилии может беспокоить пожелтение листьев, увядание зародыша цветка и опадание зародыша. Множество других культур цветка вянут рано. Когда есть влияние этилена, зародыши цветка помидоров и перцев остаются закрытыми и опадают более легко. Серьезное этиленовое повреждение в овощных культурах проявляется в пожелтении листьев.

NOv

Средний уровень NO_X уровень в теплице обычно слишком низок для сильных эффектов. Повреждение, вызванное NO_X, не всегда сразу же очевидно. Различие становится примечательным только, когда урожай приводится в сравнение с урожаем без NO_X. NO_X приводит к заторможенному росту, потере производства и запоздалому производству. Это обычно взаимодействует с концентрацией CO₂. Высшие концентрации CO₂ (до приблизительно 1000 ppm) делают растения немного менее чувствительными к NO_X. Однако наличие NO_X всегда уменьшает положительный эффект увеличенной концентрации CO₂.

SO₂

Очень небольшое количество SO₂ выпущено путем сгорания природного газа. Однако уголь и нефть выпускают существенные количества. Даже при низких концентрациях SO₂ имеет разрушительный эффект и приводит к хлорозоме, повреждению листа и заторможенному росту.

CO

Маленькие количества этилена могут быть обнаружены, но до недавнего времени это было очень дорого. Однако маленькие концентрации угарного газа (CO) могут быть легко измерены. И этилен и CO выпускаются во время неполного сгорания. Измерение CO в дымоходных газах – хороший индикатор для неполного сгорания. Как только концентрация CO превышает 30 ppm, дозирование дымоходных газов в теплицу должно быть немедленно остановлено. Дымоходные газы должны быть выпущены через дымоход. Угарный газ не вреден для растений, но может быть смертелен в маленьких дозах для людей. Поэтому загрязненные дымоходные газы не должны проходить в котельную или в ангар. В то время как CO остается высоким, все газы должны быть выпущены через дымоход. Концентрация должно быть ниже предельной величины на некоторое время, перед тем как дозирование в теплице может возобновиться.

Ценность MAC для CO – 25 ppm или 29 мг/м³ воздуха. Эта ценность применяется к восьми часовому рабочему дню. Это означает, что персонал не должен работать/присутствовать на территориях, где концентрация CO превышает 25 ppm.

Развитие возможных этиленовых систем измерения теперь прогрессировало до степени, что они должны будут использоваться в очищении дымоходного газа в не слишком отдаленном будущем. Вероятно, что использование и измерителя CO и этиленового измерителя в дымоходных газах в будущем станет необходимостью.