Влияние углекислого газа на жизнь и развитие растений, поглощают ли они СО2, как это происходит

Углерод – довольно распространенный, но мало используемый земледельцами элемент. Он позволяет растениям лучше развиваться и влияет на урожайность. Фермеры США и Австралии создали собственную технологию применения этого химического элемента.

Дитя меняющегося климата

Появление углеродного сельского хозяйства является реакцией на глобальное потепление климата. Его концепция состоит в том, чтобы получить избыток углерода из атмосферы, где этот элемент вызывает негативные изменения и влияет на климат, и сохранить его в почве, чтобы помочь росту растений. Принцип очень прост, однако реализовать его на практике оказалось несколько сложнее.

Ни для кого уже не секрет, что при сжигании ископаемого топлива в атмосферу попадает большое количество углерода, что превращает планету в гигантскую теплицу. Однако углеродом богаты не только нефтяные месторождения, но и поверхностные слои почвы. Об этом осведомлены фермеры и огородники, которые стремятся максимизировать содержание в почве полезных веществ. Разлагающиеся растения вносят в почву необходимые микроэлементы и активно поглощают углекислый газ из воздуха.

Источник: http://ogorod.ru/ru/main/trends/9991/Uglerodnoe-selskoe-hozyastvo-–-nadezhda-ogorodnikov.htm

Растения поглощают из воздуха и почвы углекислый газ

Самая важная часть питания растений — углекислый газ, они воспроизводят органику из СО2 и воды, а человек окисляет ее обратно до СО2 и воды. Так происходи обмен: человек дает растениям углекислый газ, а они человеку – органику и кислород. Кислород, как и водород, растения получают в основном из воды. Миллионы лет на планете поддерживается разумный баланс упомянутых газов.

Итак, растения поглощают из воздуха углекислый газ, но СО 2 в воздухе катастрофически мало – всего 0,03 %, конечно, культурным растениям, с их явно завышенной продуктивностью, его всегда не хватает. Летом, в солнечный и безветренный день, вокруг листьев быстро создается «вакуум» углекислого газа, и чем выше от земли, тем больше его дефицит. В теплице, уже через 6 недель после внесения навоза уровень СО2 падает до 0,01 %. Установлено: при такой концентрации СО2 фотосинтез резко падает, а при еще меньшей почти замирает.

Но если растения дышат углекислым газом, а его катастрофически не хватает, как объяснить тогда буйное процветание растительного царства. Разве могли растения миллионы лет так рисковать своим выживанием? Например, высоко в горах, на Крайнем Севере? Не поспешил ли Климент Аркадьевич (Тимирязев.), приписав поглощение СО2 только листьям? Если не листьями – как добывают растения столько углерода? У Кузнецова нашелся логичный ответ и на эти вопросы.

Прежде всего: откуда берется углекислый газ воздуха? Энергия биомассы земных растений почти на два порядка больше, чем дают сейчас все виды топлива. Людей еще и не было, а 0,03 % СО2 в воздухе уже были. Получается, не костры, не машины и ТЭЦ поставляют углекислый газ в атмосферу. Огромный объем СО2 способны «выдохнуть» только те, кто съел, окислил всю растительную биомассу – обитатели почв и океанов.

Очевидно: вернуть углекислый газ для растений может только постоянный распад, окисление дерна или подстилки. Итак, источник СО2 – почва. Главный резервуар, хранитель СО2 – почвенная мульча.

Источник: http://kvetok.ru/sad-i-ogorod/uglekislyj-gaz-dlja-pitanija-i-rosta-rastenij

Как использовать углерод

Первые эксперименты по созданию опытных углеродных хозяйств уже начались. Одним из таких полигонов стала ферма Гейба Брауна в Северной Дакоте (США). Владелец имеет в распоряжении около 5 тыс.га земельных наделов, крупное поголовье скота и домашних животных. Для Брауна уже давно не секрет, что углерод является важнейшим компонентом развития почвы и ее обитателей (микробов, грибов и дождевых червей).

Краеугольным камнем земледелия являются «химические костыли» – различные добавки, удобрения и подкормки. И на первый взгляд углеродное сельское хозяйство мало чем отличается от традиционных методов. Однако даже применение хорошо знакомого компоста с последующим вспахиванием земли Браун не считает действенным методом. Он использует оригинальное и непривычное решение. В конце сезона на поля, на которых остается урожай, фермер выпускает овец, кур, цыплят, чтобы они вытоптали и съели остатки урожая. После этого он берет сеялку и высаживает семена нового урожая среди разлагающихся остатков предыдущего.

Наряду с традиционными культурами, вроде кукурузы, на полях Брауна произрастают клевер, горошек, просо, суданская трава, подсолнечник и т.д. Всего в опытах задействовано до 70 видов различных культур. Каждое растение занимает свою нишу по высоте, глубине корней, форме листов и темпам роста. Такой «зеленый микс» создает сплошной ковер, «перекачивающий» углерод из воздуха в почву и обогащающий основные культуры.

Источник: http://ogorod.ru/ru/main/trends/9991/Uglerodnoe-selskoe-hozyastvo-–-nadezhda-ogorodnikov.htm

Как растения дышат углекислым газом в почве

Азот – химический сосед, почти родич углерода. В воздухе его – не доли процента, а целых ¾. Но поглощается он только в виде растворов – аммония, нитратов и простой азотистой органики. Можно предположить: углерод также усваивается в виде растворов. И действительно, почва просто пропитана его растворами. Это сам растворенный углекислый газ, которым питаются растения, угольная кислота, карбонаты, простые сахара и всевозможные кислоты. И корни, поглощают СО и угольную кислоту – этот факт отражен еще в энциклопедии 60-х. Основной ли это способ добычи углерода?

По Тимирязеву, огромная площадь листьев нужна только и именно для поглощения углекислого газа из воздуха. Но ведь листовое испарение выкачивает почвенный раствор, добывая, таким образом, минералы. Значит, площадь листьев добывает из почвы и углекислые растворы. Чем больше он испарил и прокачал, тем большим будет поглощение углекислого газа этими растениями. Охлаждение листьев, добыча минералов, воды и углерода одновременно, сразу, одним усилием, с минимальными затратами – вот рациональность, свойственная природе. Именно так растения и должны жить.

Но сколько в почвенной воде СО2? Хватит ли его для фотосинтеза? А гидропоника – откуда там углекислый газ в растворе? Там же нет органики. А ведь растения растут.

Растут, и будут расти, потому что не существует прохладной воды, не насыщенной газами. Дождевые капли, еще не долетев до земли, превращаются в слабые растворы. Выпаренная дистиллированная вода (дистиллированная вода – химически чистая вода. Получается в дистилляторах путем простой конденсации пара на холодную поверхность.), оставленная открыто, уже через пару часов – раствор. А растворимость СО2 в 70 раз больше азотной, и в 150 – кислородной.

Источник: http://kvetok.ru/sad-i-ogorod/uglekislyj-gaz-dlja-pitanija-i-rosta-rastenij

Иные способы использования углерода

В некоторых других штатах США и Австралии применяется такой способ, как «углеродное кредитование». В частности, те фермеры, которые активно «изымают» углерод, могут продавать квоты предприятиям, загрязняющим окружающую среду. Так, в США к программе кредитования присоединились свыше 168 электростанций, а общее число компаний только в Калифорнии приближается к 600. Концерн «Шевроле» (Chevrolet) недавно приобрел 40 тыс. углеродных кредитов от 23 ферм Северной Дакоты, которые обязались сохранить нужный уровень углерода на 11 тыс.га пастбищ.

Хотя иногда сами фермерские хозяйства являются основными источниками вредных выбросов. Особенно это касается тех владельцев хозяйств, которые содержат большие поголовья крупного рогатого скота и не всегда направляют усилия на поддержание углерода на необходимом уровне.

Источник: http://ogorod.ru/ru/main/trends/9991/Uglerodnoe-selskoe-hozyastvo-–-nadezhda-ogorodnikov.htm

Поглощение углекислого газа растениями в почве

Известно, что добавка углекислого газа в воздух теплиц помогает в развитии растений, а значит, увеличивает урожаи. Об этом защищена масса диссертаций. И вот что они сообщают. Рост содержания СО2 вчетверо, до 0,12 %, усиливает фотосинтез вдвое и прибавляет четверть урожая. Подъем до 0,3 % – в десять раз – позволяет собрать полтора урожая. Дальнейшее насыщение воздуха СО до 1 % урожай не увеличивает. А выше 1,5–2 % урожай начинает резко падать: фотосинтез прекращается. Потому что после критического уровня (1,5 %) доля СО2 в воздухе уже такова, что вообще не дает ему выходить из цитоплазмы клеток. Корни качают углекислоту, а излишки девать некуда. Идет угроза отравления. И растение блокирует всасывание и прокачку растворов – замирает, пережидая стресс.

Ответ на вопрос «поглощают ли растения углекислый газ» из почвенного раствора» будет скорее положительным, при избытке почвенного СО2 в богатых и живых почвах. И только на «культурных» почвах, когда почвенный раствор вместо углерода перенасыщен солями, они включают запасной, «пожарный» механизм – поглощение СО2 из воздуха. Видимо, это и наблюдал Тимирязев. Но как же мало углекислого газа должно быть в этих листьях, чтобы начать всасывать его воздушный мизер. Отсюда главное правило природного земледелия: органика распадается все лето, и именно под растениями, а не в компостной куче.

Источник: http://kvetok.ru/sad-i-ogorod/uglekislyj-gaz-dlja-pitanija-i-rosta-rastenij

Коровы, которые «удерживают» углерод

Домашний скот на пастбищах является универсальной и экологичной «системой», улавливающей углерод. Каждый раз, когда условная корова жует травинку, в почву из корней выделяется немного углерода. Существует и другое мнение – избыток крупного рогатого скота производит гораздо больше парниковых газов, чем углерода, что в конечном итоге ведет к их избытку в атмосфере.

Иные сторонники технологии углеродного сельского хозяйства больше верят в многолетние растения. Они считают деревья идеальными проводниками углерода, не имеющими недостатков животных. Эти же эксперты предлагают организовать выпас скота в пространстве между рассаженных на расстоянии деревьев, куда попадает достаточно солнечных лучей. Такой подход позволит компенсировать нехватку углерода.

Источник: http://ogorod.ru/ru/main/trends/9991/Uglerodnoe-selskoe-hozyastvo-–-nadezhda-ogorodnikov.htm

Как растения питаются углекислым газом в почве

Доказано, что диффузия, то есть взаимопроникновение у газов в 10 000 раз быстрее, чем у жидкостей. Так что устьица это очень эффективные отверстия.

Классик физиологии растений А. Л. Курсанов с помощью меченых атомов доказал: поглощенный корнями углерод очень скоро оказывается в сахарах листьев. Но его количество – в среднем 5 % от всего поглощенного.

Корни совсем не просто передают углерод листьям. Прямо в корнях идет синтез сахаров и аминокислот. Корни – самодостаточный синтезирующий орган. В питательном растворе они прекрасно могут расти и множиться сами, вообще без вершков.

Корни сами выделяют огромное количество и сахаров, и СО2. Сахарами они кормят своих ризосферных бактерий. А углекислого газа выдыхают до 40 % от всего почвенного.

Наконец, при содержании СО2 в почве более 1,5 % корни начинают задыхаться. Как оказалось, им намного важнее избыток кислорода. И это – своя тема, выросшая в целое направление: аэропонику.

Как бы там ни было, но принцип распада органической мульчи под растениями – верен, и именно его показывает нам природа.

Таким образом, влияние углекислого газа на развитие и продуктивность растений полностью подтверждено и доказано научно.

Источник: http://kvetok.ru/sad-i-ogorod/uglekislyj-gaz-dlja-pitanija-i-rosta-rastenij