ما يزال انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في ازدياد منذ الثورة الصناعية. يرافقها وعلى نحو مفاجئ نمو هائل للأشجار والنباتات مع ازدياد اخضرارها، فهو من الركائز الأساسية في عملية التركيب الضوئي . لذا كان لا بد من إضافة ثاني أكسيد الكربون إلى نظام الزراعة المائية وضبط تركيزه إلى جانب درجة الحرارة والرطوبة والأكسجين لنمو المثالي وإنتاج وفير.
Instagram , Facebook , Twitter ,
ما هو غاز ثاني أكسيد الكربون؟
هو مركب كيميائي يتكون من ذرة كربون واحدة مرتبطة بذرتين من الأكسجين. وهو غاز عديم اللون والرائحة وغير قابل للاشتعال. ومن أحد غازات الدفيئة الموجودة بشكل طبيعي في الغلاف الجوي للأرض وهو لجميع أشكال الحياة على هذا الكوكب!
يشكل غاز ثاني أكسيد الكربون 0.04% من الغلاف الجوي (400 جزء في المليون )، وهو في ازدياد مستمر في الغلاف الجوي بسبب الأنشطة البشرية مثل حرق الوقود الأحفوري وإزالة الغابات، مما يؤدي إلى ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون المعروفة باسم e [CO2].
يساهم في انتاج ثاني أكسيد الكربون كلًا من النباتات ليلًا أثناء عملية التنفس الخليوي، والبشر وسائر الكائنات الهوائية أثناء عملية الزفير. وينتج عن تحلل المواد العضوية وتخمر السكريات واحتراق الوقود الأحفوري والخشب. إضافة إلى أنه ينبعث من البراكين والعيون الحمئة.
أهمية ثاني أكسيد الكربون CO2 للنبات وفوائده في الزراعة المائية:
تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون من الهواء المحيط عبر ثغورها الموجودة على الأوراق خلال النهار. لتقوم بعملية التمثيل الضوئي والذي ينتج منها الأكسجين لنتنفسه نحن وجميع أشكال الحياة الحيوانية. وبدونها ستتوقف الحياة على هذا الكوكب. ولكن ما هي أهمية ثاني أكسيد الكربون للنبات نفسه؟ وماهي فوائد إضافة ثاني أكسيد الكربون إلى نظام الزراعة المائية:
– تكمن أهمية ثاني أكسيد الكربون للنبات بكونه أحد الركائز الأساسية الثلاثة (الماء والضوء وثاني أكسيد الكربون) في عملية التمثيل الضوئي حيث يحول النبات الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية، إذ تستخدم البلاستيدات الخضراء الموجودة في الأوراق ضوء الشمس لتحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى كربوهيدرات (سكريات) التي تستخدمها النباتات في النمو. وعليه فإن تزويد نباتاتك بثاني أكسيد الكربون يحفز نموها ويزيد الإزهار والإنتاج الإجمالي.
– وإذا لم يحصل النبات على ما يكفيه من ثاني أكسيد الكربون. سوف يستهلك ما لديه من السكريات المخزنة للنمو وعندما يستنفذها تنخفض عملية التمثيل الضوئي ليتباطآ نمو النبات ثم يتوقف. وبالمقابل فإن تعزيز ثائي أكسيد الكربون في حديقتك المائية يسرع من نمو النباتات لتصل لمرحلة النضج بوقت أبكر.
– يستخدم النبات الكربون لبناء جزيئات عضوية مختلفة، بما في ذلك الكربوهيدرات والبروتينات والدهون. مما يعطي انتاجًا بجودة أعلى كزيادة النكهة واللون ورائحة الفواكه والخضروات.
– يحفز ثاني أكسيد الكربون إنتاج الكلوروفيل وزيادة مساحة سطح الورقة، مما يحسن كفاءة عملية التمثيل الضوئي.
– يساعد ثاني أكسيد الكربون النباتات على تحمل الإجهادات البيئية، مثل الجفاف والحرارة العالية لأنه يساعد النبات على الحفاظ على المياه عن طريق تقليل النتح. مما يجعل نباتاتك المائية أكثر مقاومة للأمراض.
– تؤدي زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون إلى زيادة إنتاج مضادات الأكسدة، والتي تحمي النباتات من أضرار الجذور الحرة. كما أنه يحسن امتصاص الماء والمغذيات، مما يزيد من مقاومة النبات للإجهاد.
كيفية إضافة ثاني أكسيد الكربون إلى نظام الزراعة المائية:
يمكن للنباتات أن تستخدم ثاني أكسيد الكربون أكثر بكثير مما هو متوفر في الهواء الطلق. فمثلّا: تنمو الطماطم على نحو أفضل عند 900 جزء في المليون، أما الخيار فيحتاج ل 700 جزء من المليون. وهنا تكمن روعة الزراعة في البيوت المحمية. حيث من الميسر تعزيز ثاني أكسيد الكربون إلى مستوى أكثر من 1500 جزء في المليون. وهذا يعادل 3 إلى 6 أضعاف كمية ثاني أكسيد الكربون الموجودة في الخارج. مما يمكنك من جني كل الفوائد التي ذكرناها داخل حديقتك المائية.
ولكن هناك عوامل يجب مراعاتها عند إضافة ثاني أكسيد الكربون في الزراعة المائية، وهي:
شدة الضوء: لكي تستفيد على نحو أمثل من إضافة ثاني أكسيد الكربون إلى نظام الزراعة المائية، تأكد من أن شدة الإضاءة كافية ليتمكن النبات من القيام بعملية التمثيل الضوئي بكفاءة أعلى.
درجة الحرارة: يتأثر قدرة النبات على امتصاص ثاني أكسيد الكربون بدرجات الحرارة. فجعلها أكثر من المعتاد ب 3-5 درجات سيجعل الامتصاص مثاليًا، مما يعين استقلاب المياه والمواد المعدنية على نحو أسرع.
التهوية: من المهم الاهتمام بالتهوية عند إضافة ثاني أكسيد الكربون، لأنه يزيد من مستويات الرطوبة داخل البيت المحمي مما يؤدي إلى زيادة احتمالية الإصابة بالأمراض النباتية.
التوازن: نعم إن زيادة ثاني أكسيد الكربون مفيد للنبات، ولكن إذا وصل لأكثر من 2000 جزء من المليون سيكون مميتًا للنبات وسامًا للإنسان. لذا عليك مراقبة مستويات ثاني أكسيد الكربون بإنتظام والتأكد من كونها ضمن النسب المرغوبة والحفاظ على التوازن بين مستوياته والعوامل البيئية الأخرى داخل نظام الزراعة المائية.
طرق إضافة ثاني أكسيد الكربون إلى نظام الزراعة المائية:
هناك العديد من طرق إضافة ثاني أكسيد الكربون إلى نظام الزراعة المائية داخل البيوت المحمية، منها الاصطناعي والطبيعي، ونذكر من هذه الطرق:
أسطوانة ثاني أكسيد الكربون المضغوط مع منظم:
وهي الطريقة الاكثر شيوعًا وتنظيمًا. إذ يتواجد ثاني أكسيد الكربون في أسطوانة من الألمنيوم تحت ضغط عالي . وتوصل بمنظم الذي يتحكم بتدفق الغاز. مما يتيح لك تنظيم تدفق ثاني أكسيد الكربون بحسب حاجة النبات. ومن ثم ينبعث الغاز من الأنابيب الموزعة في جميع أنحاء البيت المحمي فوق مظلة النبات.
مولدات ثاني أكسيد الكربون:
او ما يسمى بمحارق ثاني اكسيد الكربون. ولقد كانت أكثر الطرق شيوعًا لسنوات عديدة لإضافة ثاني أكسيد الكربون إلى نظام الزراعة المائية. وهي تنتج غاز ثاني أكسيد الكربون كناتج ثانوي لعملية احتراق البروبان أو البيوتان أو الكحول أو الغاز الطبيعي. المهم أن يكون اللهب الناتج بلون أزرق أو أبيض أو عديم اللون وانتبه أن يكون أحمر او برتقالي أو أصفر فهذا يدل على انتاج أول أكسيد الكربون السام لكل من النباتات والبشر.
يتكون الموقد من شعلتين أو ما يصل إلى عشرة شعلات. يتم وضعها في صندوق معدني معلق من سقف غرفة النمو فوق مظلة النباتات. إذ يوصل خزان الغاز الذي سيتم حرقه إلى منظم. يطلق الغاز إلى المولد. لتشعله الشعلات وينتج ثاني اكسيد الكربون ثم ينزل إلى النباتات.
ينتج عن عملية الاحتراق ارتفاع في درجات الحرارة داخل البيت، لذا عليك تعديل درجة الحرارة داخل دفيئتك باستمرار.
الثلج الجاف:
وهو ثاني أكسيد الكربون مجمد تصل درجة حرارته ل 43 درجة مئوية تحت الصفر لذا يجب لبس القفازات عند التعامل معه. وهي طريقة مثالية لإضافة ثاني أكسيد الكربون إلى نظام زراعة المائية صغير ومحدود مع إضافة تأثير التبريد داخل البيت المحمي. يمكن وضع كتلة الثلج في حاوية وتعليقها فوق النباتات. مع الوقت سوف تتسامى قطعة الثلج لتعطي غاز ثاني أكسيد الكربون وبما أنه أثقل من الهواء سوف يهبط إلى النباتات. ولكن بهذه الطريقة يصعب التحكم بكمية ثاني أكسيد الكربون داخل الدفيئة.
طريقة التخمير:
عندما يتخمر السكر بفعل الخميرة يتحول إلى كحول ايثيلي وثاني أكسيد الكربون. سوف يتخمر رطل من السكر إلى حوالي نصف رطل من الكحول الإيثيلي (C2H5OH) ونصف رطل من ثاني أكسيد الكربون. إذ يذوب السكر بالماء الدافئ في حاوية ثم تضاف الخميرة مع التأكد من أن تكون حرارة المحلول 27-32 درجة مئوية قبل اضافة الخميرة. لتبدأ عملية التخمر وينطلق ثاني أكسيد الكربون.
تحلل المواد العضوية:
يُنتج تحلل المواد العضوية كالمخلفات النباتية بفعل البكتيريا ثاني أكسيد الكربون. وهي طريقة طبيعية أخرى لإضافة ثاني أكسيد الكربون إلى نظام الزراعة المائية ولكنها تعطي رائحة غير مرغوبة وتسبب الفوضى ومن المحتمل أن تسبب في انتشار الأمراض والحشرات داخل البيت المحمي.
أكياس ثاني اكسيد الكربون:
وهي أكياس تحتوي على فطريات تتنفس الأكسجين وتطلق ثاني أكسيد الكربون. وتتفاعل مع الرطوبة داخل الدفيئة.
إن اختيار أحد هذه الطرق يعتمد على حجم حديقتك المائية وميزانيتك. ومن المهم أن يتكامل إضافة ثاني أكسيد الكربون إلى نظام الزراعة المائية مع كل من الحرارة والرطوبة والإضاءة داخل البيت المحمي لتعمل كامل المنظومة لمصلحة النبات ونموه وانتاجه. ودائمًا ستجد لدى تقنيات الزراعة الحديثة كل ما تحتاجه من مستلزمات الزراعة والتشتيل والأسمدة والبذور وغيرها الكثير. إضافة لتجهيز أنظمة الزراعة المائية لزراعة مائية ناجحة.