Konopí a oxid uhličitý (CO2)

„Oxid uhličitý (CO2) je plyn, který představuje přibližně 0,038 % neboli 380 částic z miliónu (ppm) v zemské atmosféře.

CO2 je jednou ze dvou surovin nutných pro fotosyntézu rostlin. (Další z nich je voda.)

Konopí využívá CO2 pouze za přítomnosti světla. K fotosyntéze dochází ihned, jakmile na rostlinu začne dopadat světlo. Rostlina začíná získávat CO2 ze vzduchu tím, že otevře svá stomata, což jsou drobné orgány na povrchu listů, především na spodní straně. Stomata fungují velice podobně jako póry v kůži. Regulují vstřebávání vody a plynů O2 a CO2 do rostliny, a také výstup vody a O2 z rostliny.

Po vstřebání CO2 do rostliny je tato látka směrována k chloroplastům – což jsou rostlinné organely, v nichž se nachází chlorofyl absorbující světlo – kde fotosyntéza probíhá.

Fotosyntéza zahrnuje komplexní řadu reakcí, při nichž se využívá světelné energie k přeměně oxidu uhličitého a vody na cukr, doprovázené uvolňováním kyslíku jako vedlejšího produktu.

Množství CO2 ve vzduchu má zásadní účinek na rychlost fotosyntézy i na růst rostliny. Fotosyntéza se urychluje se stoupajícím množstvím CO2 ve vzduchu, za předpokladu, že je k dispozici dostatek světla, které ji pohání. A naopak, při klesajícím obsahu CO2 ve vzduchu se fotosyntéza zpomaluje až na velmi nízké hodnoty a prakticky se zastaví, jestliže koncentrace CO2 dosáhne přibližně 200 ppm, bez ohledu na ostatní podmínky. Při nedostatku CO2 rostliny krátkodobě pokračují v respiraci a růstu, dokud se nevyčerpají jejich cukry. Po jejich vyčerpání šetří rostliny energii zpomalením metabolismu. Rostlinné procesy mohou opět pokračovat pouze tehdy, až bude k dispozici více CO2.

Venku se CO2, který rostliny spotřebují, neustále nahrazuje díky foukání větru a výměně plynů ve vzduchu. Tím je zajištěno dostatečné množství CO2 pro silný růst, takže pro venkovní pěstitele je tento plyn zřídkakdy omezujícím faktorem, i když růst některých rostlin, mezi něž patří i konopí, není při současné zemské atmosféře maximální. Vlastně lze říci, že 380 ppm CO2 v zemské atmosféře se nachází blízko spodní meze spektra schopnosti většiny rostlin využít jej jako palivo pro fotosyntézu.

Venkovní rostliny pěstované v jasném letním světle lépe sílí a rostou rychleji, jestliže se jim doplňuje CO2. Zvýšení hladiny CO2 až na 0,15 % (1500 ppm) nebo o trochu více než na čtyřnásobek hodnoty, která se obvykle vyskytuje v atmosféře, významně zrychluje růst rostlin. O posilování venkovního růstu zvyšováním hladiny CO2 budeme hovořit v části pojednávající o jeho doplňování.

Při pěstování rostlin v uzavřeném prostoru mají tyto rostliny k dispozici omezené množství CO2. Za jasného osvětlení se CO2 spotřebovává rychle. V uzavřených pěstírnách bez ventilace rovněž dochází k jeho rychlému vyčerpání do bodu, kdy se fotosyntéza zpomalí nebo se prakticky zastaví (200 ppm). Fotosyntéza se obnoví až po přídavku dalšího CO2 do směsi.

Do uzavřeného přístěnku nebo jiného menšího pěstebního prostoru lze doplňovat CO2 jednoduše tak, že se otevřou dveře nebo odhrne záclona a vpustí se čerstvý vzduch. Tím se obsah CO2 v přístěnku pasivně zvýší, protože vzduch přirozeně vyrovná koncentrace kyslíku (O2) a CO2 uvnitř a vně pěstebního prostoru a vyšší hladinu O2 nahradí CO2. Výměnu vzduchu lze urychlit nainstalováním malého ventilátoru.

Rychlost fotosyntézy vykazuje nejvyšší nárůst, když hladina CO2 šplhá od 0 – 200. Za nízkého osvětlení (150 mol neboli 1150 f) (12 330 lx) rychlost fotosyntézy roste spolu se vzrůstajícím zastoupením CO2 na 400 ppm. Další zvyšování koncentrace CO2 nad tuto hodnotu bez zesílení intenzity světla nevede k intenzivnější fotosyntéze. Rostlina není schopna využít vyšší hladiny CO2, dokud se nezvýší intenzita světla.

Při intenzitě světla 600 ml (4600 fc) (49 310 lx) intenzita fotosyntézy stoupá více při zvyšování koncentrace CO2 na 400 ppm. Poté rychlost jejího stoupání mírně klesá, ovšem její stoupání pokračuje až do dosažení hladiny CO2 rovné 600 ppm. Nad hladinou CO2 rovnou 600 ppm rychlost fotosyntézy stále ještě šplhá vzhůru, ovšem opět o něco pomaleji, a po dosažení 1200 ppm zůstává již konstantní.

Zvyšováním intenzity světla lze rostliny povzbudit k tomu, aby absorbovaly dokonce ještě více CO2, což posiluje růst a zvyšuje výtěžek. Při příjmu světla o intenzitě 4500 – 5500 fc (58 960 lx) dokáží rostliny zužitkovat 1200 – 1300 ppm CO2. Více než 7500 fc (80 400 lx) se dodává u velmi nízkého počtu pěstíren, ovšem při této intenzitě světla dokáží rostliny využít až 1500 CO2, což je míra obohacování, kterou doporučují někteří výrobci.

CO2 lze rostlinám dodávat snadno a levně. Nejvýhodnější způsob spočívá v instalaci měřiče, regulátoru a kitu nádrže. Existují i jiné možnosti. Místo nádrže lze použít měřič, který reguluje generátor CO2, v němž se spaluje propan nebo zemní plyn. Pro produkci CO2 lze rovněž využít metabolické a chemické procesy nebo si obstarat suchý led, který se odpařováním přeměňuje na plynný CO2.“

Zdroj: Soft Secret. Nizozemí: Discover Publisher BV Nizozemí, 2011, 2011(2).