1.- IMPORTANCIA DE MANTENER NIVELES ADECUADOS DE CO2:
Es una técnica utilizada por muchos cultivadores expertos ya que consiguen aumentar la cosecha entre un 20 y un 30% , debido al aumento de la fotosíntesis.
No es recomendable poner un equipo de dióxido de carbono si no se tiene el cultivo totalmente optimizado, ya que se estaría perdiendo tiempo y dinero.
La salida del CO2 tiene que ser lenta y continua y se hace muy necesaria una válvula automática de apertura y cierre para no perder el gas al entrar o salir de la habitación en la que se encuentre el cultivo
El CO2 puede llegar a aumentar el doble el tamaño de las plantas de una atmósfera normal, y el cannabis admite concentraciones superiores del 0.15% ó 1500 ppm. (5 veces más del contenido normal del aire de la atmósfera). Es muy importante añadirlo en cultivos de interior, donde se necesita una aireación forzada para mover el aire en la atmósfera interna y para que el CO2, que es más pesado que el aire, pueda ser absorbido por los estomas de las hojas, con objeto de evitar que las plantas se estanquen en su desarrollo y disminuyan o paralicen las rutas biosintéticas. Con un exceso moderado de CO2, también soportarán temperaturas más altas de las normales para amortiguar el calor desprendido de las lámparas, a la vez que aumentará su capacidad metabólica y el rendimiento en general.
El CO2 aumenta considerablemente la eficiencia fotosintética de las plantas, con una mayor producción de carbohidratos. En las horas de máxima insolación o calor de las lámparas, la aplicación del CO2 evita la paralización vegetativa por deficiencias de este gas. Además, proporciona una mayor homogeneización del tamaño y características de las flores con un incremento en el tamaño de los tricomas glandulares. La disponibilidad de altas concentraciones de CO2 por la planta hace que aumente la superficie foliar de la misma.
Las plantas verdes utilizan dióxido de carbono (CO2) y agua, en presencia de luz, para sintetizar compuestos orgánicos mediante la serie de reacciones que conforman la fotosíntesis. Si alguno de estos tres factores se encuentra a niveles menores de los que la planta puede utilizar para un máximo rendimiento, la síntesis de compuestos orgánicos se situará a un determinado nivel, y no se podrá alcanzar ese potencial máximo. Dicho de otro modo, el elemento que se encuentre a un nivel menor actuará como factor limitante de la fotosíntesis y, en consecuencia, del crecimiento vegetal.
La absorción de CO2 por parte de la planta se realiza a través de los estomas. El intercambio de gases se lleva a cabo a través de los estomas o poros especializados, también se expulsa vapor de agua a través de los estomas, fenómeno llamado transpiración., la absorción depende de las condiciones de temperatura, iluminación, nivel de absorción de agua, que regulan la apertura y cierre de dichos estomas, así como de la disponibilidad del gas en la atmósfera.
La concentración de CO2 actualmente en la atmósfera libre es de aproximadamente 300 o 350 PPM (partes por millón), aunque los valores difieren según la localización geográfica de las mediciones. Para que el gas se encuentre disponible para las plantas debe encontrarse entre 100 y 2500 PPM.
En algunos medios científicos se sostiene que hace millones de años, la cantidad de CO2 en la atmósfera era superior a la actual y que las plantas nunca perdieron la facultad de procesar CO2 a mayores concentraciones. Como consecuencia, el crecimiento vegetal en la atmósfera actual se encuentra limitado. Sin embargo, a concentraciones mayores de 2500 PPM pueden producirse resultados negativos, como consecuencia del cierre de estomas de la hoja.
Añadir CO2 a un medio de producción que no recibe la cantidad adecuada de luz o agua, no produce un aumento de crecimiento. Sin embargo, estudios realizados demuestran que, en condiciones de luz y suministro de agua adecuados, un aporte de CO2 hasta llegar a las 1500 o 2000 PPM pueden incrementar el crecimiento hasta 6 veces en comparación con plantas que se encuentran a los niveles normales de CO2.
Como es lógico, solo se puede considerar el enriquecimiento del cultivo con CO2 en el caso de recintos cerrados como invernaderos, salas de cultivo o armarios. En estos casos tienen, además, especial sentido, porque en una atmósfera cerrada y debido al consumo, la concentración puede caer hasta niveles bajos. Por otra parte, en este sistema de cultivo, la disponibilidad de agua y luz serán en general altas, y será la disponibilidad de CO2 el factor limitante.
Además de mejorar el rendimiento en peso y precocidad de los cultivos, en ocasiones se observa además una mejora de la calidad del producto obtenido, aunque esto no siempre ocurre, además debe considerarse la posibilidad de que cambien las necesidades hídricas y de fertilización del cultivo.
2. NIVELES DE FERTILIZACIÓN CARBÓNICA:
Este es el metodo más conocido por los amantes de los acuarios. Para asegurar la eficacia, a la hora de llevar a cabo el enriquecimiento en invernaderos, debe considerarse la incidencia de luz en ese momento, no sólo según época del año, sino incluso el momento del día. Por la mañana comienza la actividad, pero los niveles de CO2 suelen ser altos, debido a la respiración nocturna. A mediodía, cuando la iluminación empieza a alcanzar máximos y los niveles de CO2 nocturno pueden haber disminuido, debería incrementarse la concentración de CO2 y mantenerla también por la tarde. Como es lógico, en verano las aportaciones deberían ser mayores, debido al mayor índice de iluminación. En invierno, y según las condiciones, podría incluso ser inútil el aporte sin una fuente de iluminación complementaria.
Está técnica consiste en carbonatar el agua de riego mediante la inyección del CO2 a presión en la tubería principal de riego, o en un deposito especialmente ideado. El riego con agua carbonatada es una de las técnicas de cultivo más beneficiosas y rentables que se conocen.
Aunque debemos recordar que las plantas no absorben CO2 por las raíces, aun los beneficiosos de su uso en forma de agua de riego carbonatada son muchos. Al disolverse en el agua del riego el CO2 produce ácido carbónico que reduce el pH del agua y origina diversos bicarbonatos al reaccionar con carbonatos y demás sales presentes en el agua favoreciendo considerablemente la solubilidad de los abonos utilizados con el consiguiente ahorro de productos. Además, la dosis óptima de CO2 disuelto en el agua está en torno a los 0.20 g de CO2/L, para el crecimiento, y de 0.30 g de CO2/L para la floración, unas cantidades muy inferiores al consumo de los sistemas de enriquecimiento carbónico del gas. Una buena alternativa antes de gastar grandes sumas de dinero en equipos y sistemas para inyectar el gas a presión en el agua son las llamadas pastillas de CO2. La empresa sueca No Mercy comercializa estás tabletas efervescentes de CO2 especiales para disolver en el agua de riego muy baratas y fáciles de usar.
3. SISTEMAS DE ENRIQUECIMIENTO CON CO2:
El método más sencillo para evitar que la concentración de CO2 dentro del invernadero caiga, es utilizar la ventilación para renovar la atmósfera interior. De este modo se consiguen las 300 PPM que hay normalmente al aire libre. Sin embargo, esto no puede considerarse como un método de enriquecimiento. Es más, cuando el verdadero enriquecimiento se lleva a cabo, su eficacia puede verse disminuida por la necesidad de ventilar (debido a altas temperaturas).
Existe diversas alternativas para mantener un nivel alto de CO2 en el invernadero: utilizar gases de combustión de la instalación de calefacción, uso de generadores de CO2, inyección de CO2 almacenado en bombonas, etc.
3.1. UTILIZACIÓN GASES DE COMBUSTIÓN DE LA INSTALACIÓN DE CALEFACCIÓN:
Este método consiste en recuperar los gases de combustión de la calefacción e introducirlos en el invernadero. La instalación consiste en inyectores y aparatos de medida y seguridad que dosifican dichos gases.
Alcanzar niveles de unos 1500 PPM se consigue normalmente sin problemas con el funcionamiento normal del sistema en invierno. Según algunos autores, para conseguir 1500 PPM se necesitan unos 100 kg de CO2 por hectárea de invernadero y ésto se alcanza con potencias de calefacción de 350 a 500 kW, muy por debajo de los 2500 a 3000 kW necesarios en pleno invierno. El principal atractivo de esta alternativa es que se trata de un enriquecimiento prácticamente gratuito.
La problemática consiste básicamente en dos cuestiones:
- Como ya se ha visto, las necesidades de fertilización carbónica son máximas a mayor nivel de iluminación: desgraciadamente esto ocurre en verano, cuando el sistema de calefacción se encuentra sin o con mínima actividad.
Su uso en invierno puede ser poco eficaz debido a los bajos niveles de iluminación.
Además, las máximas necesidades de CO2 ocurren de día, y las de calefacción, de noche. Para paliar este inconveniente, algunos investigadores europeos proponen poner en funcionamiento las calderas por el día, para poder aprovechar el CO2, y almacenar el agua
caliente en depósitos y hacerla circular durante la noche. Este tipo de instalaciones tendría, sin embargo, la desventaja de tener que realizar una mayor inversión en instalaciones (de almacenamiento, energía, etc.)
- Por otro lado, debe también considerarse la naturaleza del combustible utilizado, ya que los gases de combustión, además de CO2, contienen otros compuestos que pueden ser perjudiciales (azufre, etc.). En este sentido, el metano (y por extensión el gas natural, que está formado mayoritariamente por éste) es una de las fuentes más recomendables.
3.2. USO DE GENERADORES DE CO2:
Estos aparatos queman combustibles como propano o gas natural y están diseñados para maximizar la producción de CO2 y minimizar la de otros productos secundarios de combustión. Cuando el generador se enciende la combustión comienza al actuar un piloto de ignición constante. Si la llama piloto se apaga, la válvula se cierra, de modo que no escape combustible sin quemar. Estos sistemas se encuentran bastante extendidos en los EEUU.
Es importante conocer las necesidades para cada invernadero, de modo que la inversión de la instalación sea lo menor posible. Según el tamaño, la concentración que se desee alcanzar y el tiempo necesario para llevarla a cabo, las dimensiones serán distintas. Los constructores de estos aparatos recomiendan que se elijan los modelos de modo que no se excedan los 20 minutos para alcanzar el nivel de enriquecimiento deseado. Así mismo indican que como mínimo a las 1-4 horas debe recargarse el ambiente, en función de pérdidas por ventilación o consumo por parte de las plantas.
Por ejemplo, un modelo que enriquece en 1000 PPM un invernadero de 1000 pies cúbicos (28 m3 ) en 10 minutos, tiene un consumo de 2 pies cúbicos de propano / hora (0.0566 m3 /h) y otro modelo que lo hace en un invernadero de 1800 pies cúbicos y tarda 6 minutos consume 6 pies cúbicos propano /hora.
Existen distintas versiones, según quemen gas natural o propano. En este último caso se recomienda que las bombonas que se utilicen estén, como máximo, al 80% de su capacidad, para evitar fallos en la instalación de ignición.
El control de la instalación, se lleva acabo, bien con simples temporizadores, bien con elementos de medida y un procesador central que se programa para actuar según las condiciones. En este caso debe valorarse también el coste que supone la instalación y combustible y su rentabilidad en el caso concreto de cada invernadero y producto que se obtiene.
Sistema CO2Boost:
CO2Boost es un generador de CO2 natural que provee a la zona de cultivo de un suministro continuo de CO2 sin pesadas botellas de gas, calor, humedad o llamas encendidas.
El CO2Boost es un sistema de producción de CO2 realmente revolucionario y novedoso que se compone de un cubo que contiene una fórmula patentada, una bomba y un tubo para conducir el CO2 a la zona de cultivo. El cultivador solo tiene que conectar el CO2Boost con el ciclo de luz de sus plantas y dejar que el gas actúe. El resultado directo es un incremento del nivel de fotosíntesis que proporciona un crecimiento mucho más rápido y cosechas substancialmente más altas, con rendimientos por m2 auténticamente espectaculares.
El producto funciona 90 días si se conecta con el ciclo de encendido/apagado de las lámparas, por lo que se sugiere utilizar un cubo por cultivo para asegurar el correcto funcionamiento (una vez el cubo es activado tiene una vida máxima de 90 días).
El CO2 Boost es 100 % natural, no produce olores y está exento de peligro. De hecho, una vez el cubo ha sido utilizado se puede abrir y usar el material de su interior como abono para tu jardín. Por tratarse de un sistema de producción constante de CO2 se recomienda utilizar un CO2 Boost por cada 6 metros cuadrados como máximo y 0,5 metros cuadrados como mínimo. Por ejemplo, en HomeBox XL (1,2 x 1,2 x 2 m.) se puede doblar la producción.
La mejor forma de distribución es colocando el extremo de la manguera directamente sobre las puntas de las plantas, permitiendo al Co2 caer sobre las hojas y raíces. Este es un buen método para evitar problemas como la falta de aire y ventilación. En cada Co2Boost hay un panfleto que incluye una sección de montaje e instrucciones.
Otra buena alternativa para fertilizar el ambiente con dióxido de carbono de manera sencilla y sin demasiadas complicaciones es utilizando el llamado hielo seco. Este hielo seco es en realidad CO2 congelado hasta su punto de fusión ( –109º). Su precio es similar al del CO2 envasado en tanques o bombonas y se vende en bloques de 30 libras (13,5 kg). Cuando se conserva el hielo seco en frigorífico su ritmo de evaporación es del 7% por día, a temperatura ambiente este gas se evapora bastante más rápido, por lo que seguro que aporta más CO2 del que las plantas pueden utilizar. Estos sistemas presenta un grave problema de control y regulación de las aplicaciones del gas, y solo pueden abastecer pequeños cuartos de cultivo. Para enriquecer salas de mayor tamaño con tres o cuatro lámparas, estos sistemas no resultan adecuados. Como ventaja no resultan demasiado costosos y son fáciles de montar y mantener.
FABRICACIÓN CASERA DE CO2 MEDIANTE FERMENTACIÓN:
Para conseguir enriquecer los niveles de CO2 en nuestra sala os vamos a explicar a continuación el proceso para fabricarnos un pequeño sistema de producción de CO2 casero, muy sencillo y seguro usando tan solo levadura, agua y azúcar. Los materiales que necesitaremos son:
- una botella de plástico vacía de las de 2 litros con su tapón (las mejores son las de Coca Cola)- un metro de microtubo como el que se emplea para el riego por goteo- un conector para el microtubo- una valvula de paso para el microtubo
- una T de PVC
- levadura madre como la usada en panadería (bastara con media cucharadita de las café aprox.)- una taza de azúcar (unos 300gr.)- un globo (tamaño grande)
- un poco de silicona y de Teflón para el sellado del tapón.
Debemos usar siempre levaduras naturales y des-clorada (sin cloro).
MONTAJE:
El primer lugar debemos perforar un pequeño agujero (ligeramente menor que el conector) en el tapón de la botella para colocar el conector para el microtubo que hará las veces de manguera permitiendo que el CO2 llegue hasta las plantas. Debemos procurar perforar el tapón limpiamente para evitar que queden rebabas y se produzcan escapes.
Una vez hecho esto, colocamos el conector en su lugar ajustándolo bien con un poco de silicona para evitar la fuga del gas y lo dejamos secar todo. Cuando la pieza este lista cortamos un trocito de microtubo y conectaremos al conector y la T. Después cortamos otro trozo pequeño de microtubo y conectamos un extremo del microtubo a la T y en el otro a una pequeña llave de paso que permita abrir o cerrar el suministro de CO2 a nuestro antojo. El trozo nos queda de microtubo será la línea que lleve el gas hasta el cultivo. Por último colocamos un poco de Teflón en la rosca de la botella para pongamos el tapón esté cierre herméticamente. Para poder aprovechar el gas generado durante la noche tenemos que ajustar el globo grande al otro extremo de la T de PVC con ayuda de unas bridas. Así cuando cerremos la llave de paso obligaremos al gas a llegar el globo, y cuando volvamos a abrirla lo podremos utilizar para nuestras plantas.
En segundo lugar debemos prepara la solución con el agua, el azúcar y las levaduras. La función de estás levaduras es procesar el azúcar del agua y transformarlo en dióxido de carbono y alcohol. Por eso las levaduras químicas no nos sirven. Cogemos un litro de agua y lo ponemos a fuego hasta que alcance el punto de ebullición. Conviene dejar que el agua hierva durante al menos un minuto para eliminar el cloro y poder disolver bien todo el azúcar. Después retiramos del fuego y añadimos el azúcar removiendo bien hasta que se halla disuelto completamente. Dejamos enfriar una o dos horas. Cuando el agua almibarada este a temperatura ambiente es el momento de añadirle la levadura (no más de media cucharadita de levadura por litro de agua) y remover de nuevo para mezclar todo bien. Si nos fijamos ahora en la solución que hemos preparado veremos que aparecen pequeñas burbujas (el CO2).
Por último, rellenamos la botella con esta solución ayudándonos de un embudo y añadimos algo más de agua (siempre sin des-clorada) sin llenar totalmente la botella. Cuando hallamos terminado la cerramos bien con el tapón especial que nos hemos fabricado y la dejamos en el exterior de nuestro armario, en un lugar que este entre 18º y 22º, ya que por encima de los 29º- 30º las levaduras detienen los procesos de fermentación y por tanto la producción de alcoholes y dióxido de carbono. Ahora, con la ayuda del microtubo y la pequeña llave de paso podemos distribuir cómodamente el gas hasta el interior del armario y aumentar o disminuir su concentración en función de las necesidades del cultivo y el momento del día en que nos encontremos. La duración de está solución casera hecha con agua, azúcar y levadura dependerá de la temperatura a la que se realice la fermentación. De media deberemos reemplazarla cada dos o tres semanas (15 ó 20 días). El principal inconveniente de este sistema es la dificultad para medir y regular los niveles de CO2.
Como ya explicamos anteriormente la absorción de CO2 atmosférico por parte de la planta se realiza durante la fase luminosa a través de los estomas, unos pequeños poros localizados en la superficie de las hojas. Los estomas son los encargados de regular la capacidad de intercambio de gases y de pérdida de agua de las plantas. Por lo lo tanto, la absorción del CO2 atmosférico depende de las condiciones de temperatura, iluminación y nivel de absorción de agua que regulan la apertura y cierre de dichos estomas, así como de la disponibilidad del propio gas en la atmósfera de la sala de cultivo.
Las plantas criadas en ambientes enriquecidos con CO2 requieren de más agua debido a que durante la transpiración liberan más cantidad de agua al aire por los mismos estomas que usan para absorber el CO2. Estás plantas también crecen más deprisa y consumen gran cantidad de nutrientes y luz. La falta de alguno de estos elementos dejará de hacer efectivo el enriquecimiento con CO2 y limitara el desarrollo de las plantas por lo que no esta demás aumentar los ciclos de riego y abonado si usamos está técnica de cultivo. También puede resultar interesante el uso de lámparas de apoyo (tipo Agrolite floración) para aprovechar el aumento en la capacidad fotosintética de las plantas. Es importante considerar la incidencia de la luz en el momento de la aplicación del gas para mejorar la eficacia. Por las mañanas, cuando las plantas comienzan su actividad, los niveles de CO2 suelen ser más altos debido a la respiración nocturna, pero a media que la jornada avanza y nos acercamos al mediodía, cuando la iluminación alcanza su máximo, los niveles de CO2 nocturno comienzan a caer. Siendo este el mejor momento para incrementar la concentración del CO2 manteniendo los niveles elevados hasta que llegue la noche y apaguemos los focos. Una temperatura ligeramente elevada durante la aplicación del dióxido de carbono entre los 24º y los 26º, ayudará a estimular el metabolismo de las plantas. Por 29º/ 30º de temperatura ambiente el enriquecimiento con CO2 deja de ser efectivo.
Para calcular de forma exacta la cantidad de dióxido de carbono necesaria para nuestra sala solo debemos seguir la siguiente formula: metros cúbicos tenga la sala (el largo x el ancho x el alto) multiplicado por la constante 0.0012 (para las 1200ppm) ó por 0.0015 (para las 1500ppm). Después convertimos los metros cúbicos en litros multiplicando por mil los metros cúbicos de aire de nuestra sala, y ya sabemos cuanto CO2 necesitamos usar en cada aplicación.
Por Ejemplo: Un cuarto de 2metros de largo por 1.5 de ancho y 2.5 metros de alto, tiene un volumen de 2 x 1,5 x 2,5 = 7,5 m3. Este volumen lo multiplicamos por la constante 0,0015, y nos da como resultado 7,5 x 0,0015 = 0,01125 m3 de CO2 necesarios para un cuarto de 7,5 m3. Estos 0,01125 m3 los podemos convertir a litros multiplicando por 1000 y nos da un resultado de 11,25 litros de CO2 que equivalen multiplicando otra vez por 1000 a 11250 cm3 de CO2, con objeto de que coincidan con las distintas medidas de los relojes reguladores.
Aviso importante: el dióxido de carbono no es perjudicial en pequeñas concentraciones, pero en dosis mayores 5000ppm puede resultar peligroso para las personas y causar mareos, desmayo y asfixia. Debemos ser muy cuidadosos y tomar las medidas de seguridad oportunas para no tener accidentes desagradables. En el caso de usuarios de generadores de CO2 o gases de combustión procedentes de calderas de calefacción es muy importante controlar la composición de dichos gases y el estado de todos los aparatos y componentes del sistema. Las instalaciones en mal estado pueden dar lugar a combustiones parciales y emisiones de residuos peligrosos como el monóxido de carbono (CO), un gas incoloro, inodoro y muy venenoso. Cuando estemos enriqueciendo el ambiente con CO2 debemos parar los extractores de aire y cerrar todas las salidas de aire por donde pueda escapar el gas.
Antes de volver a entrar en la sala de cultivo conviene conectar los extractores para asegurarnos de que los niveles de dióxido de carbono vuelven a ser los normales.
La utilidad de los extractores e intractores de aire:
Algunos cultivadores, cuando diseñan o montan sus cuartos o armarios de cultivo sin fuentes de CO2, se obsesionan con los extractores de aire, que sólo ayudan a sacar algo de aire viciado de la atmósfera del habitáculo, pero con esto no basta. Es necesaria una fuente para introducir aire limpio y fresco que renueve el oxígeno y el CO2, a la vez que modere la temperatura del ambiente cargado y saturado.
Un extractor invertido o un pequeño ventilador de ordenador que introduzca aire limpio y constante desde el exterior, apoyado por otro ventilador doméstico que lo remueva interiormente, ofrecen una perfecta combinación. El ventilador interior sirve tanto para distribuir el CO2, fortalecer los tallos y el ramaje, como para regular la humedad ambiente y refrescar, haciéndose imprescindible en este tipo de cultivos. La ubicación del ventilador o extractor invertido que introduzca aire del exterior, debería situarse en lo más alto del habitáculo. El extractor convencional queda en un segundo plano y puede instalarse enfrentado a una altura similar o en cualquier otra parte del conjunto.
Si se dispone de un ventilador convencional como apoyo para remover en el habitáculo el CO2 que contiene el aire, la admisión puede colocarse en la parte de inferior del cuarto y el extractor en la parte superior.
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Es una técnica utilizada por muchos cultivadores expertos ya que consiguen aumentar la cosecha entre un 20 y un 30% , debido al aumento de la fotosíntesis.
No es recomendable poner un equipo de dióxido de carbono si no se tiene el cultivo totalmente optimizado, ya que se estaría perdiendo tiempo y dinero.
La salida del CO2 tiene que ser lenta y continua y se hace muy necesaria una válvula automática de apertura y cierre para no perder el gas al entrar o salir de la habitación en la que se encuentre el cultivo
El CO2 puede llegar a aumentar el doble el tamaño de las plantas de una atmósfera normal, y el cannabis admite concentraciones superiores del 0.15% ó 1500 ppm. (5 veces más del contenido normal del aire de la atmósfera). Es muy importante añadirlo en cultivos de interior, donde se necesita una aireación forzada para mover el aire en la atmósfera interna y para que el CO2, que es más pesado que el aire, pueda ser absorbido por los estomas de las hojas, con objeto de evitar que las plantas se estanquen en su desarrollo y disminuyan o paralicen las rutas biosintéticas. Con un exceso moderado de CO2, también soportarán temperaturas más altas de las normales para amortiguar el calor desprendido de las lámparas, a la vez que aumentará su capacidad metabólica y el rendimiento en general.
El CO2 aumenta considerablemente la eficiencia fotosintética de las plantas, con una mayor producción de carbohidratos. En las horas de máxima insolación o calor de las lámparas, la aplicación del CO2 evita la paralización vegetativa por deficiencias de este gas. Además, proporciona una mayor homogeneización del tamaño y características de las flores con un incremento en el tamaño de los tricomas glandulares. La disponibilidad de altas concentraciones de CO2 por la planta hace que aumente la superficie foliar de la misma.
Las plantas verdes utilizan dióxido de carbono (CO2) y agua, en presencia de luz, para sintetizar compuestos orgánicos mediante la serie de reacciones que conforman la fotosíntesis. Si alguno de estos tres factores se encuentra a niveles menores de los que la planta puede utilizar para un máximo rendimiento, la síntesis de compuestos orgánicos se situará a un determinado nivel, y no se podrá alcanzar ese potencial máximo. Dicho de otro modo, el elemento que se encuentre a un nivel menor actuará como factor limitante de la fotosíntesis y, en consecuencia, del crecimiento vegetal.
La absorción de CO2 por parte de la planta se realiza a través de los estomas. El intercambio de gases se lleva a cabo a través de los estomas o poros especializados, también se expulsa vapor de agua a través de los estomas, fenómeno llamado transpiración., la absorción depende de las condiciones de temperatura, iluminación, nivel de absorción de agua, que regulan la apertura y cierre de dichos estomas, así como de la disponibilidad del gas en la atmósfera.
La concentración de CO2 actualmente en la atmósfera libre es de aproximadamente 300 o 350 PPM (partes por millón), aunque los valores difieren según la localización geográfica de las mediciones. Para que el gas se encuentre disponible para las plantas debe encontrarse entre 100 y 2500 PPM.
En algunos medios científicos se sostiene que hace millones de años, la cantidad de CO2 en la atmósfera era superior a la actual y que las plantas nunca perdieron la facultad de procesar CO2 a mayores concentraciones. Como consecuencia, el crecimiento vegetal en la atmósfera actual se encuentra limitado. Sin embargo, a concentraciones mayores de 2500 PPM pueden producirse resultados negativos, como consecuencia del cierre de estomas de la hoja.
Añadir CO2 a un medio de producción que no recibe la cantidad adecuada de luz o agua, no produce un aumento de crecimiento. Sin embargo, estudios realizados demuestran que, en condiciones de luz y suministro de agua adecuados, un aporte de CO2 hasta llegar a las 1500 o 2000 PPM pueden incrementar el crecimiento hasta 6 veces en comparación con plantas que se encuentran a los niveles normales de CO2.
Como es lógico, solo se puede considerar el enriquecimiento del cultivo con CO2 en el caso de recintos cerrados como invernaderos, salas de cultivo o armarios. En estos casos tienen, además, especial sentido, porque en una atmósfera cerrada y debido al consumo, la concentración puede caer hasta niveles bajos. Por otra parte, en este sistema de cultivo, la disponibilidad de agua y luz serán en general altas, y será la disponibilidad de CO2 el factor limitante.
Además de mejorar el rendimiento en peso y precocidad de los cultivos, en ocasiones se observa además una mejora de la calidad del producto obtenido, aunque esto no siempre ocurre, además debe considerarse la posibilidad de que cambien las necesidades hídricas y de fertilización del cultivo.
2. NIVELES DE FERTILIZACIÓN CARBÓNICA:
Este es el metodo más conocido por los amantes de los acuarios. Para asegurar la eficacia, a la hora de llevar a cabo el enriquecimiento en invernaderos, debe considerarse la incidencia de luz en ese momento, no sólo según época del año, sino incluso el momento del día. Por la mañana comienza la actividad, pero los niveles de CO2 suelen ser altos, debido a la respiración nocturna. A mediodía, cuando la iluminación empieza a alcanzar máximos y los niveles de CO2 nocturno pueden haber disminuido, debería incrementarse la concentración de CO2 y mantenerla también por la tarde. Como es lógico, en verano las aportaciones deberían ser mayores, debido al mayor índice de iluminación. En invierno, y según las condiciones, podría incluso ser inútil el aporte sin una fuente de iluminación complementaria.
Está técnica consiste en carbonatar el agua de riego mediante la inyección del CO2 a presión en la tubería principal de riego, o en un deposito especialmente ideado. El riego con agua carbonatada es una de las técnicas de cultivo más beneficiosas y rentables que se conocen.
Aunque debemos recordar que las plantas no absorben CO2 por las raíces, aun los beneficiosos de su uso en forma de agua de riego carbonatada son muchos. Al disolverse en el agua del riego el CO2 produce ácido carbónico que reduce el pH del agua y origina diversos bicarbonatos al reaccionar con carbonatos y demás sales presentes en el agua favoreciendo considerablemente la solubilidad de los abonos utilizados con el consiguiente ahorro de productos. Además, la dosis óptima de CO2 disuelto en el agua está en torno a los 0.20 g de CO2/L, para el crecimiento, y de 0.30 g de CO2/L para la floración, unas cantidades muy inferiores al consumo de los sistemas de enriquecimiento carbónico del gas. Una buena alternativa antes de gastar grandes sumas de dinero en equipos y sistemas para inyectar el gas a presión en el agua son las llamadas pastillas de CO2. La empresa sueca No Mercy comercializa estás tabletas efervescentes de CO2 especiales para disolver en el agua de riego muy baratas y fáciles de usar.
3. SISTEMAS DE ENRIQUECIMIENTO CON CO2:
El método más sencillo para evitar que la concentración de CO2 dentro del invernadero caiga, es utilizar la ventilación para renovar la atmósfera interior. De este modo se consiguen las 300 PPM que hay normalmente al aire libre. Sin embargo, esto no puede considerarse como un método de enriquecimiento. Es más, cuando el verdadero enriquecimiento se lleva a cabo, su eficacia puede verse disminuida por la necesidad de ventilar (debido a altas temperaturas).
Existe diversas alternativas para mantener un nivel alto de CO2 en el invernadero: utilizar gases de combustión de la instalación de calefacción, uso de generadores de CO2, inyección de CO2 almacenado en bombonas, etc.
3.1. UTILIZACIÓN GASES DE COMBUSTIÓN DE LA INSTALACIÓN DE CALEFACCIÓN:
Este método consiste en recuperar los gases de combustión de la calefacción e introducirlos en el invernadero. La instalación consiste en inyectores y aparatos de medida y seguridad que dosifican dichos gases.
Alcanzar niveles de unos 1500 PPM se consigue normalmente sin problemas con el funcionamiento normal del sistema en invierno. Según algunos autores, para conseguir 1500 PPM se necesitan unos 100 kg de CO2 por hectárea de invernadero y ésto se alcanza con potencias de calefacción de 350 a 500 kW, muy por debajo de los 2500 a 3000 kW necesarios en pleno invierno. El principal atractivo de esta alternativa es que se trata de un enriquecimiento prácticamente gratuito.
La problemática consiste básicamente en dos cuestiones:
- Como ya se ha visto, las necesidades de fertilización carbónica son máximas a mayor nivel de iluminación: desgraciadamente esto ocurre en verano, cuando el sistema de calefacción se encuentra sin o con mínima actividad.
Su uso en invierno puede ser poco eficaz debido a los bajos niveles de iluminación.
Además, las máximas necesidades de CO2 ocurren de día, y las de calefacción, de noche. Para paliar este inconveniente, algunos investigadores europeos proponen poner en funcionamiento las calderas por el día, para poder aprovechar el CO2, y almacenar el agua
caliente en depósitos y hacerla circular durante la noche. Este tipo de instalaciones tendría, sin embargo, la desventaja de tener que realizar una mayor inversión en instalaciones (de almacenamiento, energía, etc.)
- Por otro lado, debe también considerarse la naturaleza del combustible utilizado, ya que los gases de combustión, además de CO2, contienen otros compuestos que pueden ser perjudiciales (azufre, etc.). En este sentido, el metano (y por extensión el gas natural, que está formado mayoritariamente por éste) es una de las fuentes más recomendables.
3.2. USO DE GENERADORES DE CO2:
Estos aparatos queman combustibles como propano o gas natural y están diseñados para maximizar la producción de CO2 y minimizar la de otros productos secundarios de combustión. Cuando el generador se enciende la combustión comienza al actuar un piloto de ignición constante. Si la llama piloto se apaga, la válvula se cierra, de modo que no escape combustible sin quemar. Estos sistemas se encuentran bastante extendidos en los EEUU.
Es importante conocer las necesidades para cada invernadero, de modo que la inversión de la instalación sea lo menor posible. Según el tamaño, la concentración que se desee alcanzar y el tiempo necesario para llevarla a cabo, las dimensiones serán distintas. Los constructores de estos aparatos recomiendan que se elijan los modelos de modo que no se excedan los 20 minutos para alcanzar el nivel de enriquecimiento deseado. Así mismo indican que como mínimo a las 1-4 horas debe recargarse el ambiente, en función de pérdidas por ventilación o consumo por parte de las plantas.
Por ejemplo, un modelo que enriquece en 1000 PPM un invernadero de 1000 pies cúbicos (28 m3 ) en 10 minutos, tiene un consumo de 2 pies cúbicos de propano / hora (0.0566 m3 /h) y otro modelo que lo hace en un invernadero de 1800 pies cúbicos y tarda 6 minutos consume 6 pies cúbicos propano /hora.
Existen distintas versiones, según quemen gas natural o propano. En este último caso se recomienda que las bombonas que se utilicen estén, como máximo, al 80% de su capacidad, para evitar fallos en la instalación de ignición.
El control de la instalación, se lleva acabo, bien con simples temporizadores, bien con elementos de medida y un procesador central que se programa para actuar según las condiciones. En este caso debe valorarse también el coste que supone la instalación y combustible y su rentabilidad en el caso concreto de cada invernadero y producto que se obtiene.
Sistema CO2Boost:
CO2Boost es un generador de CO2 natural que provee a la zona de cultivo de un suministro continuo de CO2 sin pesadas botellas de gas, calor, humedad o llamas encendidas.
El CO2Boost es un sistema de producción de CO2 realmente revolucionario y novedoso que se compone de un cubo que contiene una fórmula patentada, una bomba y un tubo para conducir el CO2 a la zona de cultivo. El cultivador solo tiene que conectar el CO2Boost con el ciclo de luz de sus plantas y dejar que el gas actúe. El resultado directo es un incremento del nivel de fotosíntesis que proporciona un crecimiento mucho más rápido y cosechas substancialmente más altas, con rendimientos por m2 auténticamente espectaculares.
El producto funciona 90 días si se conecta con el ciclo de encendido/apagado de las lámparas, por lo que se sugiere utilizar un cubo por cultivo para asegurar el correcto funcionamiento (una vez el cubo es activado tiene una vida máxima de 90 días).
El CO2 Boost es 100 % natural, no produce olores y está exento de peligro. De hecho, una vez el cubo ha sido utilizado se puede abrir y usar el material de su interior como abono para tu jardín. Por tratarse de un sistema de producción constante de CO2 se recomienda utilizar un CO2 Boost por cada 6 metros cuadrados como máximo y 0,5 metros cuadrados como mínimo. Por ejemplo, en HomeBox XL (1,2 x 1,2 x 2 m.) se puede doblar la producción.
La mejor forma de distribución es colocando el extremo de la manguera directamente sobre las puntas de las plantas, permitiendo al Co2 caer sobre las hojas y raíces. Este es un buen método para evitar problemas como la falta de aire y ventilación. En cada Co2Boost hay un panfleto que incluye una sección de montaje e instrucciones.
Otra buena alternativa para fertilizar el ambiente con dióxido de carbono de manera sencilla y sin demasiadas complicaciones es utilizando el llamado hielo seco. Este hielo seco es en realidad CO2 congelado hasta su punto de fusión ( –109º). Su precio es similar al del CO2 envasado en tanques o bombonas y se vende en bloques de 30 libras (13,5 kg). Cuando se conserva el hielo seco en frigorífico su ritmo de evaporación es del 7% por día, a temperatura ambiente este gas se evapora bastante más rápido, por lo que seguro que aporta más CO2 del que las plantas pueden utilizar. Estos sistemas presenta un grave problema de control y regulación de las aplicaciones del gas, y solo pueden abastecer pequeños cuartos de cultivo. Para enriquecer salas de mayor tamaño con tres o cuatro lámparas, estos sistemas no resultan adecuados. Como ventaja no resultan demasiado costosos y son fáciles de montar y mantener.
FABRICACIÓN CASERA DE CO2 MEDIANTE FERMENTACIÓN:
Para conseguir enriquecer los niveles de CO2 en nuestra sala os vamos a explicar a continuación el proceso para fabricarnos un pequeño sistema de producción de CO2 casero, muy sencillo y seguro usando tan solo levadura, agua y azúcar. Los materiales que necesitaremos son:
- una botella de plástico vacía de las de 2 litros con su tapón (las mejores son las de Coca Cola)- un metro de microtubo como el que se emplea para el riego por goteo- un conector para el microtubo- una valvula de paso para el microtubo
- una T de PVC
- levadura madre como la usada en panadería (bastara con media cucharadita de las café aprox.)- una taza de azúcar (unos 300gr.)- un globo (tamaño grande)
- un poco de silicona y de Teflón para el sellado del tapón.
Debemos usar siempre levaduras naturales y des-clorada (sin cloro).
MONTAJE:
El primer lugar debemos perforar un pequeño agujero (ligeramente menor que el conector) en el tapón de la botella para colocar el conector para el microtubo que hará las veces de manguera permitiendo que el CO2 llegue hasta las plantas. Debemos procurar perforar el tapón limpiamente para evitar que queden rebabas y se produzcan escapes.
Una vez hecho esto, colocamos el conector en su lugar ajustándolo bien con un poco de silicona para evitar la fuga del gas y lo dejamos secar todo. Cuando la pieza este lista cortamos un trocito de microtubo y conectaremos al conector y la T. Después cortamos otro trozo pequeño de microtubo y conectamos un extremo del microtubo a la T y en el otro a una pequeña llave de paso que permita abrir o cerrar el suministro de CO2 a nuestro antojo. El trozo nos queda de microtubo será la línea que lleve el gas hasta el cultivo. Por último colocamos un poco de Teflón en la rosca de la botella para pongamos el tapón esté cierre herméticamente. Para poder aprovechar el gas generado durante la noche tenemos que ajustar el globo grande al otro extremo de la T de PVC con ayuda de unas bridas. Así cuando cerremos la llave de paso obligaremos al gas a llegar el globo, y cuando volvamos a abrirla lo podremos utilizar para nuestras plantas.
En segundo lugar debemos prepara la solución con el agua, el azúcar y las levaduras. La función de estás levaduras es procesar el azúcar del agua y transformarlo en dióxido de carbono y alcohol. Por eso las levaduras químicas no nos sirven. Cogemos un litro de agua y lo ponemos a fuego hasta que alcance el punto de ebullición. Conviene dejar que el agua hierva durante al menos un minuto para eliminar el cloro y poder disolver bien todo el azúcar. Después retiramos del fuego y añadimos el azúcar removiendo bien hasta que se halla disuelto completamente. Dejamos enfriar una o dos horas. Cuando el agua almibarada este a temperatura ambiente es el momento de añadirle la levadura (no más de media cucharadita de levadura por litro de agua) y remover de nuevo para mezclar todo bien. Si nos fijamos ahora en la solución que hemos preparado veremos que aparecen pequeñas burbujas (el CO2).
Por último, rellenamos la botella con esta solución ayudándonos de un embudo y añadimos algo más de agua (siempre sin des-clorada) sin llenar totalmente la botella. Cuando hallamos terminado la cerramos bien con el tapón especial que nos hemos fabricado y la dejamos en el exterior de nuestro armario, en un lugar que este entre 18º y 22º, ya que por encima de los 29º- 30º las levaduras detienen los procesos de fermentación y por tanto la producción de alcoholes y dióxido de carbono. Ahora, con la ayuda del microtubo y la pequeña llave de paso podemos distribuir cómodamente el gas hasta el interior del armario y aumentar o disminuir su concentración en función de las necesidades del cultivo y el momento del día en que nos encontremos. La duración de está solución casera hecha con agua, azúcar y levadura dependerá de la temperatura a la que se realice la fermentación. De media deberemos reemplazarla cada dos o tres semanas (15 ó 20 días). El principal inconveniente de este sistema es la dificultad para medir y regular los niveles de CO2.
Como ya explicamos anteriormente la absorción de CO2 atmosférico por parte de la planta se realiza durante la fase luminosa a través de los estomas, unos pequeños poros localizados en la superficie de las hojas. Los estomas son los encargados de regular la capacidad de intercambio de gases y de pérdida de agua de las plantas. Por lo lo tanto, la absorción del CO2 atmosférico depende de las condiciones de temperatura, iluminación y nivel de absorción de agua que regulan la apertura y cierre de dichos estomas, así como de la disponibilidad del propio gas en la atmósfera de la sala de cultivo.
Las plantas criadas en ambientes enriquecidos con CO2 requieren de más agua debido a que durante la transpiración liberan más cantidad de agua al aire por los mismos estomas que usan para absorber el CO2. Estás plantas también crecen más deprisa y consumen gran cantidad de nutrientes y luz. La falta de alguno de estos elementos dejará de hacer efectivo el enriquecimiento con CO2 y limitara el desarrollo de las plantas por lo que no esta demás aumentar los ciclos de riego y abonado si usamos está técnica de cultivo. También puede resultar interesante el uso de lámparas de apoyo (tipo Agrolite floración) para aprovechar el aumento en la capacidad fotosintética de las plantas. Es importante considerar la incidencia de la luz en el momento de la aplicación del gas para mejorar la eficacia. Por las mañanas, cuando las plantas comienzan su actividad, los niveles de CO2 suelen ser más altos debido a la respiración nocturna, pero a media que la jornada avanza y nos acercamos al mediodía, cuando la iluminación alcanza su máximo, los niveles de CO2 nocturno comienzan a caer. Siendo este el mejor momento para incrementar la concentración del CO2 manteniendo los niveles elevados hasta que llegue la noche y apaguemos los focos. Una temperatura ligeramente elevada durante la aplicación del dióxido de carbono entre los 24º y los 26º, ayudará a estimular el metabolismo de las plantas. Por 29º/ 30º de temperatura ambiente el enriquecimiento con CO2 deja de ser efectivo.
Para calcular de forma exacta la cantidad de dióxido de carbono necesaria para nuestra sala solo debemos seguir la siguiente formula: metros cúbicos tenga la sala (el largo x el ancho x el alto) multiplicado por la constante 0.0012 (para las 1200ppm) ó por 0.0015 (para las 1500ppm). Después convertimos los metros cúbicos en litros multiplicando por mil los metros cúbicos de aire de nuestra sala, y ya sabemos cuanto CO2 necesitamos usar en cada aplicación.
Por Ejemplo: Un cuarto de 2metros de largo por 1.5 de ancho y 2.5 metros de alto, tiene un volumen de 2 x 1,5 x 2,5 = 7,5 m3. Este volumen lo multiplicamos por la constante 0,0015, y nos da como resultado 7,5 x 0,0015 = 0,01125 m3 de CO2 necesarios para un cuarto de 7,5 m3. Estos 0,01125 m3 los podemos convertir a litros multiplicando por 1000 y nos da un resultado de 11,25 litros de CO2 que equivalen multiplicando otra vez por 1000 a 11250 cm3 de CO2, con objeto de que coincidan con las distintas medidas de los relojes reguladores.
Aviso importante: el dióxido de carbono no es perjudicial en pequeñas concentraciones, pero en dosis mayores 5000ppm puede resultar peligroso para las personas y causar mareos, desmayo y asfixia. Debemos ser muy cuidadosos y tomar las medidas de seguridad oportunas para no tener accidentes desagradables. En el caso de usuarios de generadores de CO2 o gases de combustión procedentes de calderas de calefacción es muy importante controlar la composición de dichos gases y el estado de todos los aparatos y componentes del sistema. Las instalaciones en mal estado pueden dar lugar a combustiones parciales y emisiones de residuos peligrosos como el monóxido de carbono (CO), un gas incoloro, inodoro y muy venenoso. Cuando estemos enriqueciendo el ambiente con CO2 debemos parar los extractores de aire y cerrar todas las salidas de aire por donde pueda escapar el gas.
Antes de volver a entrar en la sala de cultivo conviene conectar los extractores para asegurarnos de que los niveles de dióxido de carbono vuelven a ser los normales.
La utilidad de los extractores e intractores de aire:
Algunos cultivadores, cuando diseñan o montan sus cuartos o armarios de cultivo sin fuentes de CO2, se obsesionan con los extractores de aire, que sólo ayudan a sacar algo de aire viciado de la atmósfera del habitáculo, pero con esto no basta. Es necesaria una fuente para introducir aire limpio y fresco que renueve el oxígeno y el CO2, a la vez que modere la temperatura del ambiente cargado y saturado.
Un extractor invertido o un pequeño ventilador de ordenador que introduzca aire limpio y constante desde el exterior, apoyado por otro ventilador doméstico que lo remueva interiormente, ofrecen una perfecta combinación. El ventilador interior sirve tanto para distribuir el CO2, fortalecer los tallos y el ramaje, como para regular la humedad ambiente y refrescar, haciéndose imprescindible en este tipo de cultivos. La ubicación del ventilador o extractor invertido que introduzca aire del exterior, debería situarse en lo más alto del habitáculo. El extractor convencional queda en un segundo plano y puede instalarse enfrentado a una altura similar o en cualquier otra parte del conjunto.
Si se dispone de un ventilador convencional como apoyo para remover en el habitáculo el CO2 que contiene el aire, la admisión puede colocarse en la parte de inferior del cuarto y el extractor en la parte superior.
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