2.4 Определение эффекта дозирования co2 на производстве

Чем больше сахара производит растение, тем больше и тяжелее оно станет. Растение может также произвести больше плодов и/или более тяжелые плоды. В результате увеличивается производство растения. Эффект CO2 на рост и производство – не одинаковый для каждой культуры. Средний эффект CO2 на производство может быть иллюстрирован широкой изогнутой линией, кривая CO2 (см. цифру 6). Эта кривая применяется ко многим культурам. Эта диаграмма был произведена в 1987 от результатов голландского и международного исследований относительно CO2 в растительных и декоративных культурах растения, и приспособился к овощным культурам в 1994. Большая часть исследования была выполнена при условиях низкой интенсивности света (зима/весна).

Производство в 340 ppm было установлено в 100 %. Вокруг внешней ценности, и это также применяется к текущей внешней ценности 360 ppm, концентрация играет важную роль в определении производства. Более низкая концентрация в теплице, которая скоро происходит в течение дня, если нет дозирования, имеет главное воздействие на производство.

Увеличение концентрации теплицы чуть-чуть выше внешней ценности быстро приводит к существенным увеличениям производства. По мере того, как концентрация в теплице повышается, дополнительные увеличения постепенно приводит к более низким увеличениям производства.

Глобальный эффект

Общая директива или правило большого пальца, чтобы оценить средний эффект CO2 на производство просто и быстро, была разработана в 1994 на основе результатов исследования. Общая директива используется, чтобы оценить эффект дозирования CO2, подобно общей директиве для света. Эффект света на производство оценен, используя 1%-ое правило, то есть "1% света = 1% производства". Это правило было применено с начала восьмидесятых и до сих пор столь же эффективно, как когда-либо. Как и со всеми общими директивами, есть всегда исключения к правилу. Но это идеальный способ сделать быструю оценку глобального эффекта сокращения или увеличения интенсивности света.

Большое количество данных фотосинтеза использовалось, чтобы определить общую директиву для эффекта CO2. Предположение такое, что эффект CO2 главным образом является эффектом CO2 на фотосинтез. В зависимости от условий, эффект CO2 на производство в действительности может несколько отклоняться.

Общая директива CO2

Эффект дополнительного CO2 на фотосинтез наиболее высок на низких уровнях CO2: растение очень сильно реагирует на дозирование CO2. При высших уровнях CO2 эффект уменьшается, и при еще высших уровнях CO2 эффект дополнительного CO2 становится фактически нулевым. Это проиллюстрировано в цифрах 3 и 6. Общая директива должна выразить этот уменьшающийся эффект. К сожалению, это означает, что общая директива CO2 более сложна, чем 1%-ое правило для света, где эффект не уменьшается при условиях, распространенных в Нидерландах. Следующая формула вычисляет эффект CO2:

X = (1000/CO2)²x1.5

X указывает на повышение производства, как процент, следующий за повышением текущего CO2 с концентрацией к 100 ppm.

Вычисление следующие: 1000 разделена текущей концентрацией CO2, квадрат этого коэффициента умножен на 1.5.

Дальше – несколько примеров:

1 на 200 ppm CO2: X = (1000/200)²x 1.5 = (5)²x1.5 =25x1.5=37.5 %.

2 на 360 ppm CO2: X = (1000/360)²x 1.5 = (2.77)²x 1.5 = 7.7 x 1.5 = 11.6 %

3 на 500 ppm CO2: X = (1000/500)²x 1.5 = (2)²x1.5 =4x1.5 =6 %.

4 на 1000 ppm CO2: X = (1000/1000)²x1.5 = (1)²x1.5 =1x1.5 =1.5 %.

Пример 1 указывает на то, что увеличение в 200 – 300 ppm оканчивается увеличением производства на 37.5 %.

Пример 4 иллюстрирует то, что эффект дозирования CO2 очень ограничен выше 1000 ppm. Чтобы облегчить использование, правило CO2 было рассчитано в возрастании ста между 200 и 1400 ppm, и показано в таблице 2. Однако, вычисление эффекта произвольного увеличения в концентрации CO2, например от 360 до 510 ppm, не так и просто с этой общей директивой.

Изменение общей директивы CO2

Культуры могут реагировать более или менее сильно на CO2 при специфических условиях. Это проиллюстрировано в цифре 6 с довольно широкой кривой. Свет – одно из влияющих условий. Эффект CO2 намного больше в течение периодов высокой интенсивности света, чем в течение периодов низкой интенсивности света. Если состояние урожая бедно (в результате болезни, или признаков недостатков), дозирование CO2 не будут столь эффективным. Иногда вовлечены и другие факторы, такие как улучшение установки для осенних перцев, меньше 'слепых' побегов на розах, или увеличенное развитие побегов в огурцах, заканчивающиеся большим количеством продукта из-за высокого уровня CO2. Вообще, здоровые культуры с достаточными листьями ответят очень сильно на CO2 в высокой интенсивности света, тогда как больные культуры будут иметь слабый ответ.

Общая директива не принимает во внимание необычные условия, такие, как эти. К счастью, правило CO2 легко регулируется путем изменения коэффициента (1.5). Этот фактор уменьшен, например, до 1.2 для бедных (легких) условий и увеличен до 1.8 для благоприятных (легких) условий. Когда правило CO2 отрегулировано вниз [X = (1000/CO2)² x 1.2], эффект – 30 % вместо 37.5 % при 200 ppm и при 500 ppm 4.8 % вместо 6 % (на 100 ppm увеличение CO2). Правило CO2, отрегулированное до [X = (1000/CO2)² x 1.8] рассчитано при 200 ppm, эффект является 45 % и при 500 ppm, это – 7.2 %. Расчетные проценты также показаны в таблице 2. Если нет никаких необычных обстоятельств, модификация сохранена к 1.2 и 1.8. Если есть прогноз с неизвестными условиями, желательно использовать стандартную общую директиву с фактором 1.5. Модификации являются соответствующими только, если известно, что применяются чрезвычайные условия.

Число 6 Кривая CО2: относительное производство (в %) установленное против концентрации CO2 (в ppm), где производство при 340 ppm CO2 установлено в 100 %.

Широкая кривая CO2 сравнена с общей директивой CO2: X = (1000 / CO2)² x 1.2 и две измененных формы общей директивы CO2: (1) X = (1000/CO2)² x 1.5 и (2) X = (1000/CO2)² x 1.8.

Кривая CO2 и общая директива CO2

Цифра 6 показывает три расчетных правила так же, как кривую CO2. Стандартная директива из 1.5 – немного выше кривой CO2. Кривая CO2, базирующаяся на тепличных экспериментах, совпадает с общей директивой для условий низкой интенсивности света. Это правильно, так как всегда трудно поддерживать очень высокие уровни CO2 в течение лета, и большинство экспериментов CO2 были выполнены в течение зимы. Результаты более поздних испытаний в PBG находятся на линии с общей директивой стандартного CO2. Поэтому общая директива CO2 – полезный инструмент для приближения среднего эффекта CO2 на производстве.

Таблица 2 Вычисления с использованием общей директивой CO2. Эффект 100 ppm CO2 увеличивается на производстве с определенной концентрацией CO2, в % при 100 ppm CO2. Средняя колонка (жирным) – общая директива CO2, две другие колонки модификации к правилу.

ppm	(1000/C02)²X1.2	(1000/C02)²X1.5	(1000/C02)²X1.8
200 - 300	30.0	37.5	45.0
300-400	13.3	16.7	20.0
400 - 500	7.5	9.4	11.3
500 - 600	4.8	6.0	7.2
600 - 700	3.3	4.2	5.0
700 - 800	2.4	3.1	3.7
800 - 900	1.9	2.3	2.8
900-1000	1.5	1.9	2.2
1000-1100	1.2	1.5	1.8
1100-1200	1.0	1.2	1.5
1200-1300	0.8	1.0	1.3
1300-1400	0.7	0.9	1.1
1400-1500	0.6	0.8	0.9
360 - 260	-17.6	-22.2	-26.6
360 - 460	9.3	11.6	13.9