Concimazione con anidride carbonica

La concimazione con anidride carbonica o brevemente CO 2 è un metodo di fertilizzazione per piante nei campi di serre e acquari e laghetti da giardino . Inoltre, nell'esperimento FACE , vengono effettuati anche esperimenti sul campo e in camere climatiche sull'effetto fertilizzante della CO 2 sulle colture.

Dipendenza del tasso di fotosintesi dalla quantità di CO 2 nell'aria nelle piante C 3 e C 4 .

Nozioni di base

Le piante hanno bisogno di anidride carbonica (CO 2 ) per la fotosintesi e nel processo producono ossigeno. La CO 2 contenuta nell'aria ambiente naturale è attualmente di circa 400 parti per milione (parti per milione = ppm) al di sotto della proporzione di crescita ottimale di circa 800-1000 per piante C 3 come frumento, segale o riso ppm. Se le piante vengono fornite con anidride carbonica aggiuntiva, le piante possono crescere meglio o più velocemente. Nel caso delle piante C 4 , che includono mais, canna da zucchero e miglio, il limite di saturazione è appena superiore a 400 ppm, quindi per queste specie vegetali non è necessaria la fertilizzazione con CO 2 . Lo stesso vale per il gruppo di piante CAM , il cui metabolismo richiede anche relativamente poca CO 2 .

Tuttavia, un effetto di fertilizzazione con CO 2 può verificarsi solo se la disponibilità di acqua e sostanze nutritive aumenta parallelamente all'aumento della concentrazione di CO 2 . Di conseguenza, l' effetto globale di fertilizzazione con CO 2 in natura è diminuito drasticamente dagli anni '80.

Utilizzare nelle serre

Arricchendo l'aria nella serra con CO 2 , la crescita delle piante può essere aumentata fino al 40% in alcune specie. Nelle serre, la fertilizzazione con CO 2 viene solitamente effettuata utilizzando i cosiddetti cannoni CO 2 , che bruciano il gas in una camera di combustione aperta e lo immettono nella stanza tramite un ventilatore. La proporzione di anidride carbonica contenuta nei gas di scarico può essere utilizzata anche per la fertilizzazione mediante sistemi di riscaldamento o una centrale termica a blocchi per il riscaldamento e la generazione di elettricità. Le sostanze vegetali secondarie ricche di carbonio come i glicosidi cardiaci ( cardenolidi ) subiscono un ulteriore aumento del loro contenuto nel tessuto vegetale attraverso l'arricchimento di anidride carbonica.

Effetti negativi

Tuttavia, se la concentrazione di CO 2 viene aumentata eccessivamente , l'effetto di promozione della crescita cessa e si trasforma nell'opposto. Le indagini sull'Acker-Schmalwand hanno mostrato che con concentrazioni di CO 2 aumentate fino a 750 ppm, la produzione di biomassa di questo impianto era inferiore rispetto alle condizioni normali. È quindi concepibile o probabile che anche altre piante reagiscano con una produzione di biomassa inferiore a concentrazioni così elevate.

Applicazione nell'hobby dell'acquario

Le piante acquatiche necessitano di anidride carbonica disciolta per la fotosintesi. Negli acquari spesso accade che troppo poca CO 2 venga disciolta nell'acqua perché troppe piante consumano CO 2 . La fecondazione per mezzo di un contenitore a pressione di CO 2 riutilizzabile riutilizzabile è molto diffusa nell'hobby dell'acquario . Da questo, la CO 2 viene immessa nell'acqua dell'acquario in dosaggi regolabili con precisione tramite un riduttore di pressione con una valvola a spillo e un tubo collegato ad esso. Anche l'uso di CO 2 dalla fermentazione del lievito è comune e viene utilizzato principalmente in acquari più piccoli come un nano acquario . Una crescita delle piante più efficace può essere ottenuta attraverso l'ingresso gassoso di CO 2 per un periodo di tempo più lungo. Teoricamente, questo metodo può essere applicato anche a stagni da giardino e vasche da pesca, ma a parte lo sforzo tecnico maggiore e quindi costoso, devono essere presi in considerazione fattori aggiuntivi come l'acqua piovana o l'evaporazione.

Interazioni

Se troppa anidride carbonica viene sciolta nell'acqua, ostacolerà la respirazione del pesce. Inoltre, se la durezza carbonatica (valore KH) è bassa, può verificarsi una caduta di acido, che in casi estremi può abbassare il valore del pH fino a 5 unità. Le condizioni corrosive non possono essere raggiunte con l'anidride carbonica, ma alcuni organismi acquatici sono sensibili a bassi valori di pH.

Non si applica l'assunto diffuso negli acquari che la durezza dell'acqua possa essere gradualmente ridotta aggiungendo anidride carbonica. D'altra parte, una perdita di durezza si verifica se la calce viene depositata in assenza di anidride carbonica . Tuttavia, questo può essere riportato in soluzione fornendo CO 2 e ripristinando la durezza.

Prove individuali

  1. ↑ A. Fangmeier, H.-J. Hunter: effetti dell'aumento delle concentrazioni di CO 2 . Istituto di ecologia vegetale presso l'Università Justus Liebig di Giessen. URL consultato il 7 maggio 2014.
  2. ↑ Perché le piante non assorbono più la stessa quantità di anidride carbonica. Università di Augusta , 9 aprile 2021, accesso 10 aprile 2021 . doi : 10.1126 / science.abb7772
  3. ↑ Otto Domke: Gas naturale nei vivai . BDEW Associazione federale per la gestione dell'energia e dell'acqua e. V .. 2009. Estratto il 25 febbraio 2013.
  4. ↑ T. Stuhlfauth e HP Fock, Effetto dell'arricchimento di CO2 dell'intera stagione sulla coltivazione di una pianta medicinale, Digitalis lanata, J. Agronomy & Crop Science, 164, 168-173, 1990, doi : 10.1111 / j.1439-037X. 1990.tb00803.x
  5. ↑ DM Ribeiro, Araújo WL, Fernie AR, Schippers JH, Mueller-Roeber B.: Azione delle gibberelline sulla crescita e sul metabolismo delle piante di Arabidopsis associata ad alta concentrazione di anidride carbonica . In: Fisiologia vegetale . 160, n. 4, dicembre 2012, pp. 1781-1794. doi : 10.1104 / pagg . 112.204842 .
  6. ↑ Suggerimenti per Nano Aquarium . Estratto il 17 gennaio 2016.
  7. ↑ Roland Selzer: Guida all'acquario . Estratto il 7 maggio 2014.
  8. ↑ Hartmut Schmitt: Acqua per laghetti da giardino . Estratto il 7 maggio 2014.