استفاده از گاز دی اکسید کربن در گلخانه ها

در ابتدا نقش دی اکسید کربن در فتوسنتز، مهم ترین عملکرد یک گیاه را بررسی می کنیم. بدون این فرآیند شیمیایی، گیاهان قادر به تهیه غذا برای خود نخواهند بود.

فتوسنتز

 پس از تولید مواد غذایی برگ، مواد غذایی را به تمام گیاه می رساند زیرا برگ ها هستند که نور خورشید را به انرژی غذایی تبدیل می کنند و کلروفیل این تبدیل انرژی را ممکن می سازد. گیاهان، دی اکسید کربن موجود در هوا را به گلوکز و سایر مواد آلی تبدیل می کنند. برگ ها همچنین اکسیژن موجود در هوایی را که ما تنفس می کنیم تولید می کنند. کلروفیل در کلروپلاست وجود دارد و همچنین قابلیت جذب انرژی نور را دارد.

اثر دی اکسید کربن در رشد گیاهان

در محیط های گلخانه ای که دی اکسید کربن محدودی در فضای بسته وجود دارد و با مصرف گیاهان به اتمام می رسد لازم است گاز دی اکسید کربن در گلخانه به صورت مصنوعی تزریق شود تا گیاهان باروری و میوه دهی بیشتری داشته باشند. 

در واقع هدف از استفاده ی دی اکسید کربن سرعت بخشیدن به رشد گیاه و بازدهی بالای گیاهان می باشد.   به طور متوسط، حدود 5% الی 10% از جرم گیاهان را گاز دی اکسید کربن تشکیل می ­دهد. این گاز در فرآیند فتوسنتز، با آب ترکیب شده، مواد لازم برای رشد گیاه را تشکیل می ­دهد. همچنین مواد قندی را در گیاه ذخیره می سازد.

غلظت بالا یا پایین این گاز تاثیر مشهودی بر عملکرد بوته­ ها دارد. در غلظت­ های کمتر از 200 ppm عمل فتوسنتز به طور کامل متوقف شده و غلظت­ های بالای 2000 ppm نیز هم برای گیاه و هم برای کارکنان گلخانه مسمومیت­زا است. غلظت گاز CO₂ در هوای آزاد در حدود 340ppm  است. برای رسیدن به حداکثر عملکرد گیاهان، لازم است تا میزان غلظت این گاز به نقطه اشباع برسد. غلظت اشباع CO₂ برای اکثر گیاهان گلخانه­ای در حدود 1000 الی 1500 ppm است. به طور مثال در بوته خیار، افزایش غلظت گاز  CO₂ تا 1000 ppm، باعث افزایش 23% تولید محصول می­شود. در بوته کاهو، افزایش غلظت گاز CO₂ تا 1600 ppm، باعث افزایش 31% تولید محصول می­ شود. در بوته گوجه فرنگی، افزایش غلظت گاز CO₂ تا 1000 ppm، باعث افزایش 48% تولید محصول می­ شود.

تحقیقات نشان می دهد که میزان جذب گاز دی اکسید کربن توسط ریشه ها قابل توجه است و اثر مفید روی رشد گیاه دارد. استفاده از دی اکسید کربن در گلخانه باعث گلدهی قبل از موعد، بازدهی میوه بالاتر، کاهش جوانه های ناقص در گل ها، بهبود استحکام ساقه گیاه و اندازه گل می شود.  

گیاهانی که سطح CO₂ بالایی دارند قادر به مقاومت در برابر آفات و بیماری ها هستند که این باعث می شود گیاهان سالم تر باقی بمانند. دی اکسید کربن بیش از حد می تواند برای گیاه مضر باشد. سطح بالای CO₂ باعث ایجاد لکه هایی در برگ گیاهان می شود. این لکه ها نشانه ی بافت های مرده هستند که این بافت ها باعث تجمع باکتری هایی می شوند که از بافت های مرده تغذیه می کنند و همچنین به گیاه نیز آسیب می زنند و در نهایت باعث افت بازده گیاه و احتمالا از بین رفتن آن می شود. هنگامی که سطح CO₂ بیش از حد بالا می رود توانایی گیاهان در انجام تعرق در هنگام فتوسنتز کاهش می یابد. و در پی تعرق کمتر، گیاه مواد مغذی کمتری جذب کرده و در نهایت مواد غذایی کمتری به گیاه می رسد.

گاز دی اکسید کربن جزئی از چرخه حیات است و گیاهان برای فتوسنتز نیاز به این ماده دارند.