Подкормка CO2 - вопросы дозирования

«Смотреть в книгу – видеть фигу!»

(Устойчивое идиоматическое выражение, означающие полное непонимание смысла прочитанного)

 1) Новые РД-АПК 1.10.09.01-14 «Методические рекомендации по технологическому проектированию теплиц и тепличных комбинатов для выращивания овощей и рассады» предназначены ТОЛЬКО ДЛЯ ПРОЕКТАНТОВ, С ЦЕЛЬЮ УКАЗАТЬ РАМКИ ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ДЛЯ НОРМАЛЬНОЙ РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ И БЕЗОПАСНОСТИ ПЕРСОНАЛА. Причём здесь рассматривается случай использования ОГК, а не жидкой низкотемпературной углекислоты. Приведенные цифры в табл. 10 раздела 6.3 «Газовый состав и скорость движения воздуха» следует понимать как рекомендуемую – т.е. номинальную (максимальную) – производительность системы подкормки СО2 при данной установленной мощности светильников!

Поскольку точно прогнозировать потребление углекислого газа посевом крайне затруднительно, и как увеличится его унос при увеличении кратности воздухообмена (при определённых погодных условиях, при нарушении уплотнителя стёкол и т.д.) высчитать сложно, составители пошли самым незатейливым путём. Я оцениваю, что они заложили резерв производительности системы примерно в 33% (⅓), так что максимальные рабочие концентрации, по идее, не предполагалось превышать 0,67 от указанных в таблице.

2) В п. 6.3.3 указана максимальная допустимая концентрация в воздухе теплицы 0,33% (3300 ppm) – это не рекомендация для подкормки растений, а для безопасности персонала при нештатных ситуациях! Это среднесменная ПДК рабочей зоны по диоксиду углерода: 9000 мг/м³ = 4920 ppm (ГН 2.2.5.1313-03), умноженная на коэффициент 0,67 (⅔) – для дополнительного снижения риска здоровью людей.

3) Концентрации СО2 порядка 1000-3000 ppm, ещё хлеще, 0,6% (6000 ppm), в пособиях по биохимии и физиологии растений относятся исключительно к его внутриклеточному содержанию (тилакоиды хлоропластов)! С концентрацией диоксида углерода в воздухе теплицы они соотносится почти как бузина и киевский дядька.

4) Документ «СО2 в тепличном садоводстве» – это машинный перевод хорошо известного специалистам старшего поколения отчёта «CO2 in de glastuinbouw» (Aalsmeer/Naaldwijk: Proefstation voor Bloemisterij en Glasgroente, 1999). Именно там приведены предельные значения концентрации фитотоксичных газов при традиционных условиях выращивания – PBG, 1999 – эти паказатели на многие годы стали неофициальным стандартом отрасли защищённого грунта для Европы и остального мира. Полная версия на нидерландском языке существует только на бумаге, в России пользовались сокращённой англоязычный версией («CO2 in greenhouse horticulture», 3rd ed.), с которой и был когда-то сделан указанный перевод. Многие куски текста вошли в ранние журналы и практикумы «Тепличного сервиса». В настоящее время этот отчёт существенно устарел, в первую очередь в части технических аспектов оборудования.

4) Про безопасные уровни СО2 при использовании ОГК и жидкой углекислоты достаточно говорилось в теме: http://greentalk.ru/topic/4131/.

44 минуты назад, Lexman сказал:

Кстати, натыкался недавно на какой-то патент, где интенсивность фотосинтеза предлагали мерять путём измерения динамики изменения концентрации СО2, когда растения "едят". Просто и правдоподобно, понравилось ) Наверняка везде пользуют )))

Используют последние лет 80 только в краткосрочных исследовательских целях, посколько для этого требуются герметичность фитотронов (ростовых камер) и точные газовые расходометры. 

Цитата

С инженерной точки зрения это значит, что при прочих равных и оптимальных параметрах, зная текущую мощность освещения, можно прикинуть удельное потребление СО2.

Увы, лишь "среднепотолочные" эмпирические цифры.

11 час назад, Lexman сказал:

Кстати, натыкался недавно на какой-то патент, где интенсивность фотосинтеза предлагали мерять путём измерения динамики изменения концентрации СО2, когда растения "едят". Просто и правдоподобно, понравилось ) Наверняка везде пользуют )))

 В Университете измерение интенсивности фотосинтеза проводилось с помощью портативного инфракрасного газоанализатор (модель Li-6400, LI-COR, Inc., Lincoln, Nebraska, USA).  Этот прибор как раз, для измерения интенсивности фотосинтеза, измеряет скорость потока СО2, и его содержание.  
По ссылке новая модель этого прибора https://www.licor.com/env/products/photosynthesis/LI-6800/

11 час назад, Lexman сказал:

Почему нет цифр (или я не видел) формате "100кг СО2 / 10000 Дж/см" ? Т.е. с привязкой к солнечной энергии?

Так сложилось в защищенном грунте выбрали более практичный путь - поддержание определенной концентрации CO2 при определенной интенсивности освещения. А сколько СО2 теряется через конструкцию и сколько растение в теплице кушают, наверное никто не измерял. Думаю таких измерений нет в ЗГ, потому что цели другие - урожай. 

3 часа назад, Lexman сказал:

>> по законам физики от 30% до 80% и более подаваемого углекислого газа всегда будет уходить в атмосферу

Имеются в виду потери с инфильтрацией/вентиляцией, или какие-то иные законы?

Да, они определяют кратность  воздухообмена, которая даже в самой  современной  теплице при полностью закрытых  фрамугах, при безветрии, составляет не менее 0,5 объёма/ч (реально 1-2 объёма/ч), и поэтому концентрации всех без исключения газов достаточно быстро уравнивается с их фоновой атмосферной концентрацией. Из-за этого пиковая подача в последнее время в Нидерландах может достигать 250-300 кг·ч/га (при приоткрытых фрамугах, при подкормке отходящими газами котельной, или очищенными выхлопными газами ГПУ). Считается, что при высоких европейских ценах на продукцию, такие затраты окупятся прибавкой урожая.

Сорри,я не поняла, что имеется в виду под высокими ценами на продукцию? Это только на фоне девальвации рубля они могут казаться высокими, а на фоне наших затрат (в том числе, на тот же российский газ, но особенно на зарплату) это не цены, а слезы!

Ну вот, кому интересно, голландцы опубликовали результаты исследования о выращивании лилий в светокультуре с управлением климатом по потребности растений, где как раз говорится и о связи между СО2 и освещенностью. 35 страниц на голландском языке https://www.kasalsenergiebron.nl/content/research/E16004_Belichten_naar_gewasbehoefte.pdf

53 минуты назад, seriii сказал:

Про частичную компенсацию облученности повышенным содержанием CO2 известно уже лет сто...

Всю литературу за 20 век можно не читать , достаточно помнить, что рабочие концентрации СО2 (500-1000 ppm) в воздухе теплицы частично компенсируют недостаток освещённости для всех овощных культур. Точнее, доступность СО2 повышают уровень фотосинтетических процессов при недостаточной освещенности. Правда, в небольших пределах: что-то в районе 20%. Также подобное действие оказывает немного повышенная концентация питательного раствора.

К сожалению, организовать надлежащую подкормку углекислым газом в маленьком фермерском хозяйстве очень затруднительно по техническим и экономическим причинам.