Így működik a széndioxid-trágyázás

Nagy szerencsénk van a növényekkel, hiszen felépítő anyagcseréjük során a levegő szén-dioxid tartalmát használják fel e folyamatokhoz, és ennek „mellékes termékeként” oxigént termelnek – nagyon leegyszerűsítve, ezzel biztosítják nekünk, embereknek az életfeltételeket itt a Földön.

Gázzal trágyázni? Az arányokban van a titok

A szén-dioxid trágyázás megnevezés elsőre furcsának tűnhet, hiszen nem jellemző, hogy egy gáznemű anyaggal trágyáznánk a növényeinket, pedig ez zöldséghajtatással foglalkozó kertészetekben bevett szokás. Értelem szerűen gázzal csak zárt terű termesztő létesítményekben (fóliaház, üvegház) van értelme kezelni a növényeket, hiszen szabad térben az elillanna. A növényvilág fajainak jelentős része – közel 95 százaléka –, így a zöldségfélék is a „C3” növényekhez tartoznak. Esetükben a szén-dioxid és az oxigén közvetlen rögzítését egy enzim segítségével (ribulóz-1,5-biszfoszfát-karboxiláz-oxigenáz) végzik. E folyamatra utaló nevüket (C3) az így képződő első stabil vegyületről, a három szénatomot tartalmazó (3-foszfoglicerátról) kapták.

Ez most bonyolultan hangzott, de a lényeg, hogy ezt a működést két tényező befolyásolja jelentősen, a levegőben a szén-dioxid és az oxigén aránya, valamint a fényintenzitás, hiszen az abból származó energiát használja a növény. Magas CO2 koncentrációnál fokozódik annak a megkötése a növényekben, azaz gyorsabb felépítő anyagcsere, intenzívebb fejlődés tapasztalható a növényeknél. Egy négyzetméternyi levélfelület óránként körülbelül 1-1,5 liter szén-dioxidot vesz fel optimális fény és hőmérsékleti viszonyok mellett. A termesztő házba betelepített növényzet térállása és levélfelületeinek nagysága alapján kiszámítható, hogy mekkora az a szén-dioxid mennyiség, amivel ez a folyamat elősegíthető, hatékonyabbá tehető.

Az üvegházakban és fóliasátrakban – főleg azokban az időszakokban, amikor a szellőztetés mondjuk a fűtés miatt csökkentett – megnövekedhet a növények által kibocsátott oxigén koncentráció, tehát szén-dioxid pótlás válhat szükségessé. Erre egyik megoldás a szellőztetés, hiszen a levegő 78,08 százaléka nitrogén, 20,93 százaléka oxigén és ezek mellett több kisebb koncentrációban jelen lévő anyag is található benne, szén-dioxid például 0,04 százalékban. Tehát ezt a kicsinek tűnő mennyiségű CO2-t ha szellőztetéssel beengedjük a sátrakba, az már segít a növénynek, de aktívan szén-dioxid gáz bejuttatásával ennél ideálisabb összetételt is elérhetünk.

Kis változtatás is sokat ér

Mérések szerint, ha egy fóliasátorban szellőztetéssel el tudjuk érni, hogy a szén-dioxid szint a kintivel megegyező legyen, csak ezzel 5-15 százalékos termésnövekedés érhető el. Ezzel télen van a gond, mert ha szellőztetünk, azzal hűtjük is a benti levegő hőmérsékletet, azaz a levegő összetételt optimálissá tesszük ugyan a növénynek, de a hőmérsékleti elvárásait ezzel együtt nem tudjuk teljesíteni. Bemegy a szén-dioxid, de közben kimegy a meleg.

Itt jön a képbe a szén-dioxid trágyázás, hiszen akkor a belső hőmérséklet is megmarad megfelelő szinten, és a levegő összetétele is javul – a növény szemszögéből nézve. Tehát ha CO2 gázt juttatunk a növényeknek, és ezzel a levegőben ennek a szintje 800-1000 ppm-re emelkedik (410 ppm a kinti levegőre jellemző érték) ez 10-30 százalékos termésnövekedést, koraiságot, salátaféléknél akár rövidebb tenyészidőt eredményez. Ez persze csak akkor működik ilyen jól, ha minden más tényező adott: víz, tápanyagok, fény, optimális hőmérséklet.

Egy kis érdekesség

Amit mi emberek belélegzünk levegőt, annak majdnem 21 százalék az oxigéntartalma, amit kilélegzünk, annál ez 16 százalékra csökken. A belélegzett levegőben a szén-dioxid aránya 0,04%, a kilélegzettben pedig ez 4 százalék – azaz százszorosa a bejuttatottnak. A nitrogéntartalom nem változik a be és kilélegzett levegő esetén, ám a kilélegzettnek a páratartalma jóval magasabb. Jó bizonyíték ez arra, hogy mennyire szükségünk van a növények mienkével ellentétes képességeire, hiszen ők pont az oxigén szintet növelik, és a szén-dioxid szintet csökkentik a levegőben – megteremtve a mi életfeltételeinket.

A légkör CO2 tartalma az utóbbi fél évszázadban 310 ppm-ről (1960-as évek adata) napjainkra 410 ppm-re emelkedett, ez az egyik oka a klímaváltozásnak is. Azaz ha több növény lenne a Földön, és kevesebb emberi szén-dioxid termelő tevékenység, akkor nem lenne ekkora probléma a klímaváltozás. Egyébként a CO2 légköri koncentrációja évszakos változást is mutat; májusban magasabb, októberben alacsonyabb.