Por qué y cómo suministrar el CO₂ en el invernadero

El dióxido de carbono (CO₂) es un componente esencial de la fotosíntesis (también llamada asimilación de carbono). La fotosíntesis es un proceso químico que utiliza energía para convertir CO₂ y agua en azúcares en las plantas. Estos azúcares se utilizan para el crecimiento de la planta, a través de la respiración. La diferencia entre la tasa de fotosíntesis y la tasa de respiración es la base para la acumulación (crecimiento) de materia en la planta. En la producción en invernadero, el objetivo de todos los productores es aumentar el crecimiento y optimizar económicamente el rendimiento de los cultivos. El CO₂ aumenta la productividad al mejorar el crecimiento y el vigor de las plantas. Es por esto que los productores deberían considerar el CO₂ como un nutriente.

¿Por qué los productores deben suministrar CO₂ en el invernadero?

La absorción de CO₂ permite el crecimiento de las plantas. Cuando se trata de la relación entre las plantas y el CO₂ / carbono, ocurren varias cosas:

  • La planta fija el carbono del CO₂ en el aire por difusión pasiva. En otras palabras, el CO₂ pasa de un área de mayor concentración, el aire, a un área de menor concentración, los tejidos vegetales. Debido a que la planta utiliza el diferencial de concentraciones para asimilar el CO₂, la concentración de CO₂ en el aire es muy importante.
  • Después de ser absorbido por la planta, el CO₂ se transforma en azúcares utilizados para el crecimiento de la planta. En última instancia, ese carbono hace posible que crezca tejido nuevo y se mantenga fuerte. Si los niveles de CO₂ en un entorno de crecimiento caen por debajo de aproximadamente 250 ppm, las plantas dejan de crecer.

Los productores necesitan reemplazar el carbono que eliminaron durante la cosecha.

Después de que la planta usa CO₂ para construir tejidos vegetales, el siguiente paso es la cosecha. Cada vez que se cosecha, se está sacando carbono del invernadero, porque se están eliminando los tejidos vegetales (ricos en carbono). Para mantener un alto nivel de carbono en el invernadero, los productores deben reponerlo a través de CO₂.

Si los niveles de CO₂ son demasiado bajos, el carbono se convierte en la variable limitante; no importará la cantidad de luz y nutrición que se tenga. Su rendimiento será un cuello de botella. En este caso, básicamente se están desperdiciando los otros insumos del sistema de producción.

En la producción en invernadero, la reposición de CO₂ generalmente requiere que el CO₂ se devuelva a la atmósfera. En la mayoría de los casos, una pequeña inversión económica al día en CO₂ puede aumentar el rendimiento de la planta en aproximadamente un 30%.

Hay que medir el CO₂ con sensores de mano o con un sistema de control climático.

El primer paso en el proceso de suplementación de CO₂ es decidir si sus niveles son demasiado bajos o no. La mayoría de los sistemas de control ambiental tienen sensores incorporados para CO₂. También hay varios sensores portátiles de montaje en pared que medirán con gran exactitud los niveles de CO₂ en el invernadero.

La mayoría de los productores mantienen niveles de CO₂ en el invernaderos entre 800 y 1200 ppm. Algunos productores han usado cerca de 1500, pero a partir de ese punto el porcentaje de rendimiento comienza a disminuir, por lo que se recomienda no sobrepasar un nivel de 1200 ppm.

En este rango, el proceso de intercambio es muy rápido y fácil en la planta. La planta también se vuelve más eficiente; un CO₂ más alto puede reducir la necesidad de transpiración y uso de agua en el sistema.

Fuentes suplementarias de CO₂ en el invernadero

El dióxido de carbono se puede obtener quemando combustibles a base de carbono como el gas natural, el propano y el queroseno, o directamente de tanques de CO₂ puro. Cada fuente tiene ventajas y desventajas potenciales. Cuando se quema gas natural, propano o queroseno, no solo se produce CO₂, sino que también se genera calor. Sin embargo, la combustión incompleta o los combustibles contaminados pueden dañar la planta. De cualquier manera, la mayoría de las fuentes de gas natural y propano tienen bajos niveles de impurezas. Los niveles de azufre en el combustible no deben exceder el 0.02% en peso. La combustión para generar CO₂ también genera humedad. En el caso del gas natural se estima que se generan alrededor de 1.4 kg de vapor de agua por cada mᶾ de gas quemado. Para el propano, la cantidad de humedad generada por kg de CO₂ es poco menor que para el gas natural.

Una parte del gas de combustión de las calderas de gas natural conectadas a los sistemas de calefacción de agua caliente puede dirigirse al invernadero como un medio para complementar el CO₂ del cultivo. Para ello, la caldera debe estar equipada con un condensador de gas diseñado específicamente para este propósito.

Distribución de dióxido de carbono en el invernadero

Es importante tener un sistema de distribución adecuado. La distribución de CO₂ depende principalmente del movimiento del aire dentro de los invernaderos, ya que el CO₂ no se propaga ampliamente. Cuando se usa una sola fuente de CO₂ para un área grande o varios invernaderos conectados, se debe instalar un sistema de distribución. Este sistema debe estar diseñado para distribuir uniformemente el CO₂ en el invernadero cuando se usa CO₂ de gases de combustión o CO₂ líquido.

Hoy en día, una gran cantidad de productores que suministran CO₂ líquido o de combustión en sus invernaderos, tienen un cabezal central con mangueras individuales (con orificios espaciados uniformemente) colocadas cerca del dosel del cultivo o debajo del banco del cultivo. El movimiento del aire alrededor de las plantas también mejorará la absorción de las moléculas de CO₂ más cerca de la hoja. Este sistema de tuberías de CO₂ garantiza una mejor distribución del CO₂ en todo el cultivo.

La selección de la tubería de CO₂ está directamente relacionada con el clima de crecimiento del cultivo y la cantidad de CO₂ requerida por el mismo. De esta manera, se podrá determinar el diámetro de la manguera  y el espaciamiento de los agujeros de suministro de CO₂.

Mangueras para distribución de CO₂ de Oerlemans Plastics

  • Diferentes anchos que se ajustan a las necesidades de cada cultivo: 65mm, 94mm y 120mm
  • A través de sus pequeños orificios (4) debidamente espaciados cada 40cm, 50cm o 60cm, se garantiza la uniformidad en la distribución del CO₂ dentro de el invernadero
  • Fabricadas en un proceso totalmente controlado y de alta tecnología, usando solo material 100% virgen y de altísima calidad.

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