Углекислый газ в жизни растений. Углекислый газ и растения
Нужен ли углекислый газ растениям
На первый взгляд эти понятия совершенно не связаны между собой. Но это только на первый взгляд.
Но разобраться в этих понятиях крайне необходимо, чтобы глубже понять все происходящие процессы в органической жизни, а также разобраться в обменных процессах при изучении Природного земледелия.
Это понимание поможет Вам уяснить, что такое сама жизнь (углеродная).
Эта оговорка не случайная, потому что не вся Жизнь на планете Земля представлена только в углеродной форме, как считалось до недавнего времени. Но об этом позже.
Вся наша жизнь и жизнь окружающих нас «живых» существ возможна благодаря главному химическому элементу этой жизни – углероду (С).
Да, мы существа, как и все остальные, наполовину состоящие из угля – углерода.
Это объясняется универсальностью этого химического элемента вступать в самые различные химические реакции почти со всеми другими химическими элементами, известными науке.
Его способностью образовывать с ними самые разные соединения, от самых простых, как глюкоза (соединение углерода с водой),
до невероятно огромных полимеров (имеющих большой размер, меру). Углерод способен создавать бесконечные формы, цепи и структуры, и вступать в химические реакции почти со всем, что, оказывается, по близости.
Кстати, примером полимеров в быту могут быть различные пластмассы.
Все углеродные соединения, их свойства, в живой природе, изучает специальный раздел химии – биохимия, или по-другому «химия жизни», а неживой – органическая химия.
Но прежде чем пойти в своих объяснениях дальше, я должен познакомить Вас с некоторыми понятиями.
Процесс соединения химических элементов по-другому называется синтез (этот термин так и переводится – «соединение»).
Процесс разложения, или расчленения сложных химических соединений до более простых, называется анализ (термин так и переводится – «разложение», «расчленение»).
Но эти процессы в органической химии не возможны сами по себе, т.е. бесконтрольно, и природа мудро придумала специальные вещества для этого.
В процессе соединения, или синтеза, используются специальные вещества, которые управляют этим процессом, ускоряя его, и называются они катализаторы.
Они взаимодействуют с исходными веществами химических реакций, но не расходуются и не входят в состав синтезируемых продуктов.
Это своего рода нейтральные «ускорители», без их присутствия синтез (соединение) либо не возможен, либо протекает очень медленно, но сами они при этом остаются неизменными и не расходуются.
Роль ускорителей химических реакций в живых клетках выполняют вещества несколько другой структуры, специальные белки – ферменты.
Это очень сложные специфические соединения. Это тоже катализаторы, но для процессов в живых клетках, или живой природе.
В основе биокатализа, или ферментативного катализа, лежат те же химические закономерности, что и в основе небиологического катализа (ускорения химических реакций, их контроль).
Ферменты, или биологические катализаторы, присутствуют во всех живых клетках. Без них не обходится ни одна химическая реакция. Они своего рода строгие «контролёры».
Но их роль двояка.
Они участвуют как в синтезе (соединении), так и в анализе (расщеплении). В этом их универсальность.
Но каждый вид ферментов «ускоряет», или катализирует превращение определённых веществ, иногда лишь единственных, в единственном направлении (синтеза или анализа).
Поэтому многочисленные химические реакции в организме животных и растений осуществляются огромным количеством различных ферментов.
Так мудро задумано природой, чтобы химические реакции не происходили сами по себе, стихийно, а строго регламентировались, в зависимости от потребностей организма.
Это самая общая схема порядка биохимических процессов, это регулирующая основа жизни.
Итак, мы уяснили, что без ферментов – биологических катализаторов, ничего ни происходит в органической жизни, никакие биохимические реакции и превращения.
Это основа биохимии животных, растений и грибов.
Но в первичном процессе синтеза – образовании молекулы глюкозы, как основы всей органической жизни и источника энергии, роль «катализатора» в листьях растений (если допустить такое сравнение) выполняет зелёное вещество – хлорофилл.
Процесс этот сложный, чтобы не внести путаницу, я не стану его описывать.
Для общего понимания этого и не требуется, просто, следует знать, что такой процесс происходит.
Далее все функции передаются ферментам, основным регуляторам биохимических процессов.
Все эти понятия пригодятся нам для дальнейшего изучения процессов синтеза (образования) гумуса и «переваривания» или анализа (расщепления) микробами, грибами и червями разлагающихся органических остатков (детрита) под действием ферментов.
Но вернёмся к углероду, как основному химическому элементу, составляющему органическую жизнь.
И я уже упомянул, что первичным органическим веществом в состав, которого входит углерод, является глюкоза.
Глюкоза (дословный перевод – «сладкая») моносахарид наиболее распространённый в природе.
Глюкоза в свободном состоянии содержится в мёде, нектаре, тканях растений и животных, крахмале, является составной частью клетчатки и лигнина (полимеров, составляющих остов растений).
Глюкоза в организме растений и животных – главный источник энергии. Углеродный обмен очень сложный, но всё начинается с образования, а заканчивается расщеплением глюкозы.
Вот как это выглядит, в упрощённой схеме.
При синтезе идёт поглощение солнечной энергии листьями растений, и под действием хлорофилла из углекислого газа и воды образуется молекула глюкозы (для этого требуется несколько молекул углекислого газа и воды).
При расщеплении молекулы глюкозы под действием ферментов, происходит обратный процесс, высвобождение энергии и образование молекул углекислого газа и воды.
При синтезе идёт поглощение энергии, при расщеплении – выделение энергии.
Именно таким способом растения животные и человек получают энергию для своего роста и движения во всём организме.
И здесь существует очень важный момент для понимания. Эти процессы сопровождаются выделением и поглощением молекул кислорода (часть процесса дыхания).
При синтезе молекулы глюкозы кислород выделяется листьями растений. Мы называем это углеродным «питанием» растений.
При расщеплении молекулы глюкозы, наоборот, идёт поглощение молекул кислорода, и этот процесс называется окислением, и сопровождается он высвобождением энергии.
Всё это сопровождается процессами обмена – поглощением кислорода и высвобождением молекул углекислого газа, что называется дыханием.
Вот почему так важен кислород воздуха в обменных процессах, без него не возможны процессы дыхания и окисления, а в итоге получения энергии необходимой для роста.
Ни менее важен и углекислый газ воздуха, как поставщик углеродного питания растений (и источник кислорода при синтезе молекул глюкозы).
Эти процессы в природе взаимно уравнивают друг друга, в замкнутой системе, сколько этих элементов углерода и кислорода расходуется, столько же их и выделяется.
Эти процессы постоянно взаимосвязаны. И если какого-то элемента не хватает, происходит нарушение самой жизни.
При нехватке кислорода растения, животные и человек задыхаются.
При нехватке углекислого газа прекращается рост растений. И это очень важный момент для понимания.
Растениям «как воздух» необходим углекислый газ, без него они не могут расти, строить ткани своего организма.
А без кислорода не могут получить энергию для роста.
Но содержание углекислого газа в атмосферном воздухе очень мало, около 0,03%.
В солнечные дни растения поглощают углекислый газ столь интенсивно, что его концентрация в непосредственной близости от листьев заметно падает.
При безветренной погоде культуры открытого грунта часто испытывают углеродное голодание, не говоря уже о теплицах, где доступ атмосферного воздуха резко ограничен.
Обеспеченность углекислым газом оказывает огромное влияние на рост растений, их плодоношение и здоровье.
Если концентрация углекислого газа снижается в 3-6 раз, то фотосинтез (образование глюкозы в листьях) падает до критического уровня и прироста массы растений не происходит.
Углеродное голодание не только снижает урожай, но и ослабляет иммунитет – способность противостоять инфекциям.
Как же исправить ситуацию? Нет, нам поможет не вентилятор и баллон углекислого газа.
Помните, я приводил пример, что за год создаётся биомасса растений, заключающая в себе содержание углерода в несколько раз превышающее его содержание при сжигании всех видов топлива за год.
Это не решит проблемы.
Основными поставщиками углекислого газа в почву и атмосферу (особенно её приземный слой) являются почвенные обитатели: аэробные микробы, грибы и животные (черви и др.).
Именно они «производят» необходимое растениям количество углекислого газа, как источник углеродного питания.
Поэтому, заботясь о повышении количества этих незримых помощников – микробов, грибов и червей, мы улучшаем условия жизни нашим растениям, обеспечивая их углеродом – основным источником их питания.
Так вот о чём надо заботиться в первую очередь.
Не «удобрять» почву химическими удобрениями, они яд для микробов, грибов и червей, а наоборот, ни в коем случае не применять химические удобрения.
Как бы убедительно ни описывали сторонники такой агротехники полезность удобрений, в погоне за урожаем, знайте это самообман. В погоне за прибавкой урожая люди начинают думать только головой, а не сердцем, они забывают, что сами являются частью природы, которую губят своим неразумным поведением.
Прошу Вас, не уподобляйтесь глупцам.
Чтобы получать высокие урожаи и здоровую продукцию, вовсе не нужны удобрения, для этого достаточно понять истинные процессы, которые происходят в жизни.
Надо, просто, «разводить» наших помощников – микробов, грибы и червей у себя на огороде и в саду, как домашних животных, заботясь об их численности и здоровье.
Необходимо создать им дом – толстый слой органической мульчи, что одновременно обеспечит их и кормом.
Вот и весь «секрет» больших урожаев, и при том БЕСПЛАТНО. В природе всё сбалансировано и взаимосвязано, не надо об этом забывать.
Итак, я рассказал Вам об основных понятиях углеродной жизни на Земле, о её основе – углероде и глюкозе. Усвоив это, Вы поймёте все тонкости природного земледелия.
В конце небольшое отступление от темы.
До недавнего времени считалось, что основой жизни на Земле является углерод.
Но оказалось, что таким же универсальным химическим элементом является кремний, но стоящий в периодической системе химических элементов на порядок ниже, чем углерод.
Кремний, как и углерод, способен вступать, практически, со всеми элементами в химические реакции.
Он образует (на 87%) основной пласт поверхности Земли, её «кору» в виде различных минералов.
Учёные допускали теоретическую возможность существования такой кремниевой жизни, но не находили доказательств на Земле.
Высказывались предположения о существовании кремниевой формы жизни на других планетах.
Но относительно недавно и на Земле были обнаружены существа, в основе жизни которых лежит кремний, а не углерод.
Это глубоководные губки, которым совсем не нужен солнечный свет, они способны развиваться и жить в кромешной тьме.
Учёные сейчас пытаются изучать такое проявление жизни.
Но из этого примера следует очевидное: гипотезы о том, что и камни «живые» имеют под собой реальное обоснование и подтверждение.
Кстати, компьютерный «интеллект» основан на кремниевых соединениях.
Эта информация никак не относится к теме
Природного земледелия, разве что ещё раз подтверждает мысль о том, что мир вокруг нас многообразен и огромен, и человечество пока не знает и доли того, что происходит в природе на самом деле.
И это ещё один аргумент в пользу того, что если мы, в силу своей ограниченности, чего-то не понимаем, это не значит, что этого не существует.
Подумайте над этим. Всего Вам Доброго и Удачи в Ваших Делах.
Александр Кузнецов
Янв 5, 2015Лидия
nashadacha.info
Углекислый газ в жизни растений
Слайд 1
Районный конкурс исследовательских работ и проектов «Этот удивительный мир» ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА Тема: Углекислый газ в жизни растений Выполнил: Любушкина Ольга МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №143 с углубленным изучением отдельных предметов» 3 «А» класс Руководитель проекта: Халиуллина Миляуша Фаритовна 2014 г.Слайд 2
Цель исследования Изучить влияние углекислого газа на растения, узнать, насколько велика роль углекислого газа в их жизни. Задачи исследования Изучить литературу по данному вопросу. Провести эксперимент с целью получения углекислого газа в домашних условиях и определения его влияния на комнатные и аквариумные растения. Выяснить, что углекислый газ не менее важен для жизни растений, чем кислород. Подтвердить гипотезу.
Слайд 3
Гипотеза Углекислый газ важнее кислорода для жизни растений.
Слайд 4
Актуальность Для исследовательской работы я выбрала тему «Углекислый газ в жизни растений», так как этот материал представляет информационную ценность для учащихся, учителей и других людей, которые интересуются экологическим проблемами. В работе собраны и описаны различные сведения об углекислом газе, которые будут интересны не только школьникам, но и взрослым. В последнее время большое внимание уделяется парниковому эффекту планеты, в создании которого значительную роль играет и углекислый газ, выделяемый в результате промышленной деятельности людей – при переработке заводами и фабриками продуктов добывающей промышленности. Однако для поддержания жизни растений на Земле, увеличения численности и зеленой массы растений необходим углекислый газ, так как именно он участвует в процессах фотосинтеза.
Слайд 5
Глава 1 Углекислый газ, его свойства, образование и применение Углекислый газ в атмосфере Земли Углекислый газ ( двуо́кись углеро́да , окси́д углеро́да , диокси́д углеро́да ) - бесцветный газ , без запаха, со слегка кисловатым вкусом . Это один из составных газов атмосферы, который играет не-маловажную роль в процессах жизнедеятельности организмов.
Слайд 6
Углекислый газ в составе атмосферы Земли
Слайд 7
Парниковый эффект в атмосфере Земли Углекислый газ является одним из парниковых газов , поэтому принимает участие в процессе глобального потепления .
Слайд 8
Образование углекислого газа Углекислый газ получается в результате сжигания или гниения органических веществ. Он содержится в воздухе и подземных минеральных источниках. Люди и животные выделяют углекислый газ при дыхании. Растения выделяют его без освещения и интенсивно поглощают во время фотосинтеза. Выделение растениями углекислого газа и кислорода
Слайд 9
Применение углекислого газа Углекислый газ применяют в огнетушителях как огнетушащее вещество. Его применяют для производства лекарств , перевозки продуктов питания («сухой лёд»), в пищевой промышленности – как консервант Е290 и разрыхлитель, для производства газированной воды и лимонада. Всё большее применение углекислый газ находит в сельском хозяйстве для повыше- ния урожайности в теплицах и предохра -нения от гниения выращенной продук-ции . Нет такой отрасли народного хозяйства, где углекислый газ не находит применения .
Слайд 10
Глава 2 Углекислый газ в жизни растений Рост растений основан на процессе фотосинтеза. Листья растений на свету с помощью хлорофилла поглощают углекислый газ из воздуха и вместе с водой перерабатывают ее в органические вещества. Процесс фотосинтеза можно схематически изобразить так: углекислый газ + вода + свет = органическое вещество + кислород + вода. Схема фотосинтеза
Слайд 11
Углекислый газ порой называют удобрением для растений. Вот только несколько примеров работы углекислого газа: у цветущих растений наступает более раннее цветение, урожайность плодов увеличивается, у роз реже отмирают бутоны и получаются более крупные цветы.
Слайд 12
Для повышения концентрации углекислого газа в теплицах, например, расставляют бочки или ведра с раствором бродящего коровяка или птичьего помёта, а в почву вносят органические удобрения. Доказательством важности углекислого газа в жизни растений является и тот факт, что было подмечено, что в зимнее время года более продуктивно растут растения по краям теплицы, чем в центре. Потому что, как бы не была теплица герметична, воздух все-таки в неё проникает, а с ним и углекислый газ, но до ее центра он не доходит, так как поглощается растениями.
Слайд 13
Углекислый газ очень важен для комнатных и аквариумных растений. Следующие эксперименты покажут, как можно добыть углекислый газ в домашних условиях для подкормки вышеуказанных растений.
Слайд 14
Эксперимент Домашнее растение имеет признаки увядания. Листья, цветы и бутоны растения отмирают. Установка для подкормки домашних и аквариумных растений состоит из генератора и реактора. В генераторе вырабатывается углекислый газ ( СО2), а реактор предназначен собственно для насыщения им воды. Реактивами для получения углекислого газа служат вода, сахар и пекарские дрожжи.
Слайд 15
Спустя 2 недели после применения установки для подкормки растений, мы можем наблюдать, как домашнее растение вновь обрело цветущий и здоровый вид. Данную установку также можно использовать и для насыщения углекислым газом аквариумной воды, что благоприятно влияет на рост аквариумных растений. Поскольку при дефиците углекислого газа в аквариуме, растения сильно замедляют или прекращают свой рост.
Слайд 16
Также углекислый газ можно получить в домашних условиях при помощи пищевой соды и уксуса. Для этого нам понадобится: 1) 1 стеклянная или пластиковая бутылка; 2) 2 чайные ложки пищевой соды; 3) 0,25 стакана уксуса; 4) воздушный шарик.
Слайд 17
Получение углекислого газа в домашних условиях
Слайд 18
Заключение В ходе изучения соответствующей литературы, проведения экспериментов мы выяснили, что: Углекислый газ – основа питания всего живого на Земле; если он исчезнет из воздуха, всё живое погибнет. Углекислый газ не менее важен, чем кислород и имеет первостепенное значение в процессе газообмена между растениями и окружающей средой. Повышение концентрации углекислого газа в парниках, теплицах способствует более быстрому росту растений, что используют в сельском хозяйстве для повышения урожайности. Для поддержания красоты и здоровья, роста комнатных и аквариумных растений также необходим углекислый газ , так как именно он играет решающую роль в процессе фотосинтеза. Углекислый газ примерно в 60-80 раз важнее кислорода для жизни растений. Таким образом, задачи исследовательской работы решены, поставленная цель достигнута, выдвинутая гипотеза подтверждена.
Слайд 19
Список литературы У.Мадгуик , Р.Керрод «Большая книга знаний», энциклопедия. М., «Махаон», 2009 г. Т.С.Майорова «География», справочник. М., филологическое общество «Слово», 1997 И.Р.Голубев «Окружающая среда и её охрана». М., «Просвещение», 1985 http ://www.polnaja-jenciklopedija.ru https://ru.wikipedia.org/wiki http://gidro.tech-group.pro http://zenslim.ru http://www.valleyflora.ru
Слайд 20
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
nsportal.ru
Поглощают ли на самом деле растения углекислый газ из атмосферы
Современная теория фотосинтеза, когда растения добывают углерод из атмосферы, которого в ней 0,01%, говорит о том, что на планете нет ни одного ученого, ни одного инженера, и вообще ни одного мыслящего человека.
Растения играют очень важную роль в жизни человека, поэтому остановимся на теории фотосинтеза подробнее. Теория фотосинтеза полностью противоречит практике.
Я упаковал комнатное растение в прозрачный полиэтиленовый пакет. От баллона с углекислым газом провел трубочку и настроил небольшой расход углекислого газа в пакет с растением. Другое такое же комнатное растение росло, как обычно.
Растение в Углекислотной атмосфере
В течение двух месяцев я не обнаружил никакой разницы в развитии опытного и контрольного растений. Тогда было принято решение ускорить изучение влияния атмосферы на жизнь растений, а именно, попытаться «задушить» растение, лишив его листья контакта с углекислым газом и кислородом. Для этого я заменил баллон с углекислым газом на баллон с азотом.
Растение в Азотной атмосфере
Продул пакет азотом и настроил небольшой расход азота через пакет с растением на улицу. Растение, лишенное веществ, необходимых для жизнедеятельности, должно было быстро погибнуть, однако оно продолжало нормально жить и развиваться. Видимо, растения не знакомы с теорией фотосинтеза.
Когда закончился азот, я накрыл растение пятилитровой стеклянной банкой с целью перекрыть доступ атмосферного углекислого газа к листьям.
Растение в “изолированной” атмосфере
В среднем на 1м2 листовой площади растение накапливает за 1 час 1-2г. сухого вещества или 0,45-0,9г. углерода (45%). Один кубометр воздуха содержит 0,15г. углерода (0,01%). Листовая площадь подопытного цветка составляет ~ 1/16 м2. Такому растению каждый час необходимо получать количество углерода, находящегося в 250 литрах воздуха, а поскольку объем банки всего 5 литров, то минуты жизни цветка были сочтены. Однако, как Вы уже догадались, цветок нормально развивается в банке, не обращая внимания на отсутствие углекислого газа.
Попытка «утопить» растение так же закончилась неудачей.
Растение погруженное в воду
Несколько дней растение благополучно росло на свету, погруженное в воду, при этом было видно, как выделяются пузырьки газа. Затем его вытащили из воды, и несколько дней оно было на воздухе, потом снова погрузили в воду и так несколько раз. В результате такого купания растение не «захлебнулось», а наоборот, стало выглядеть лучше, чем до опыта.
Одновременно с опытами я выяснял, что написано в научной литературе по фотосинтезу. И обнаружил поразительные факты:
1. Понятия «воздушное питание растений» и «дыхание растений» существуют только в теоретической научной литературе и в учебниках. В практическом сельскохозяйственном производстве таких понятий нет. Так же как нет технологий, операций, мероприятий, техники и приспособлений, обеспечивающих воздушное питание и дыхание растений.
2. Ни в каком языке мира не существует слов, обозначающих углеродное, углекислотное или кислородное голодание растений. Не описано ни одного случая угнетения или гибели растений из-за отсутствия углекислого газа или кислорода.
3. Не проводились и не проводятся опыты, доказывающие или опровергающие теорию воздушного питания и дыхания растений.
4. Описания фотосинтеза содержат ложные утверждения. Например, ученые пишут «…воздух проходит через устьица и поднимается в верхнюю часть листа…». В действительности этого нет. Днем листья выделяют кислород и углекислый газ, ночью – углекислый газ. Азот не выделяется из листьев ни днем, ни ночью. Растения не усваивают азот из воздуха, он поступает к растениям только из почвы. То есть воздух, который на 80% состоит из азота, не попадает внутрь листьев, иначе из листьев выделялся бы азот. Кроме того, листья находятся под постоянным давлением выше атмосферного, в том числе их губчатая часть, таким способом растения поддерживают форму листьев и их место в кроне. Поэтому, чтобы воздух попал в верхнюю часть листа, там нужно создать разряжение, для этого нужны органы дыхания и мышцы. Ничего этого листья не имеют.
Воздушного питания и дыхания растений не существует. Одной теории фотосинтеза достаточно для утверждения, что наука - это мракобесие, “опиум для народа”. Жители Вселенной (не инопланетяне) строят познание мира на других принципах, по другой схеме, чем наша наука.
Примеры научных глупостей неистощимы, наука целиком состоит из глупостей, и эта ситуация совершенно объективная. Человек не может познать мир, настолько «хитро» он устроен.
Артюга З.О.
www.otao.narod.ru
Комментарии:
Метки: атмосфера | воздух | кислород | растения | углекислый газ | фотосинтез
| Следующая >Великая Тайна Воды. Фильм первый |
Похожие статьи:
pravda.tvob.ru
Изоляция растений от атмосферы. | Записки снежного человека
Человеку было всегда известно, что изоляция растений от атмосферы не приносит им вреда.
2000 лет назад уже процветало искусство выращивания растений в плоских закрытых прозрачных сосудах. Это была своего рода древняя икебана. Потом пришла наука со своими догмами и люди стали думать, что в закрытом сосуде растение непременно погибнет – задохнётся или умрёт от голода.
Однако 200 лет назад Уорд у себя дома обнаружил тропическое растение, случайно выросшее из семечка в забытом им, герметично закрытом, прозрачном ящике, который он использовал для перевозки тропических бабочек. Там была баночка с мокрым наполнителем, туда и попало семя.
С тех пор искусство выращивания растений в прозрачных сосудах известно, как «ящик Уорда» или «сады в бутылках».
Однако бред под названием «воздушное питание и дыхание растений» до сих пор живее всех живых!!
Растения не имеют органов движения и дыхания. Единственный способ получить новые порции углекислого газа и кислорода это ветер. Вычислим необходимую скорость ветра. На один квадратный метр листовой площади растение накапливает за час 1 – 2 грамма сухого вещества, которое на 45% состоит из углерода.
То есть за час растение накапливает 0,45 – 0,9 граммов углерода на каждый квадратный метр листьев.
Кубометр воздуха у поверхности земли весит 1290 граммов.
В воздухе 0,03 – 0,04% углекислого газа, в пересчете на углерод это 0,01%.
Следовательно, один кубометр воздуха содержит 0,129 грамма углерода и растению для своего нормального развития необходимо брать углерод не менее, чем из 4 – 7 кубометров воздуха каждый час на квадратный метр листьев.
Вдохнуть воздух растение не может.
Может быть растение способно усваивать углекислый газ при внешнем контакте неизвестным нам пока способом?
Мысленно порежем 4 – 7 кубометров воздуха на пластинки толщиной в одну молекулу углекислого газа. Получим 4 – 7 миллиардов метровых нанопластинок.
«Прошинкуем» их за час по поверхности квадратного метра листьев. Получилось 4 – 7 миллиарда метров за час.
То есть необходимая скорость ветра больше 4 миллионов километров в час!
Нереальный ветер и то это при условии 100% усвоения углекислого газа, чего не бывает.
Все учились в школах и знают, что такое коэффициент полезного действия (КПД). При концентрации “полезного вещества”, равной 0,03%, КПД его извлечения из смеси веществ с близкой молекулярной массой будет тоже очень мал и потребует огромных энергозатрат, и новых, пока неизвестных, технологий.
Потребуется не 4 – 7 кубометров воздуха, а 400 – 700 и больше кубометров на каждый квадратный метр поверхности листьев.
Изолированными от атмосферного углерода находятся все растения на планете, потому что углерода в атмосфере нет. Жалкие следы в пределах допустимой ошибки измерительных приборов!
Но есть в природе ещё диффузия. Это когда что-то распространяется в спокойной среде. Например, запахи.
Иногда даже научные работники пишут мне о диффузии углекислого газа в направлении к листьям, которые, якобы, потребляют УГ. В результате чего парциальное давление УГ вокруг листьев, якобы, уменьшается и УГ постоянно движется к листьям. Даже скорость вычисляют! Она у них, естественно, получается вполне достаточной!
Вынужден напомнить таким “учёным”, что растения непрерывно выделют углекислый газ и поэтому его парциальное давление вокруг листьев постоянно больше, чем среднее в атмосфере.
Собственно, кислород и углекислый газ выделяются из листьев только потому, что их парциальное давление в листьях больше, чем в атмосфере – закон природы!
Диффузия углекислого газа в направлении к растениям не возможна!
Шорт побьери! Есть на этой планете хотя бы один физик или химик?! Сепарации воздуха и выделение из него углекислого газа с помощью диффузии не бывает! Листья растений не способны распознавать и пропускать через устьица внутрь себя только УГ и дозированно кислород! Туда может попадать или ничего, или только воздух без изъятий и со всей своей пылью и прочим негативом. Поэтому отсутствие азота-газа в листьях растений является 100% доказательством того, что вовнутрь к ним через устьица из атмосферы ничего не попадает! Таким же 100% доказательством отсутствия питания и дыхания растений через устьица, является факт непопадания пыли, пыльщы, спор, бактерий и прочего безобразия внутрь листьев.
Если бы устьица были открытыми отверствиями в листьях, как утверждают горе-биолухи, то природа изначально изобрела бы микро-живчиков, которые заползая в мякоть листа, прекрасно бы там жили и размножались – вдоволь питья и жратвы! Растений просто не может быть при условии существования отверстий в листьях! Реально дела обстоят так: За односторонним клапаном-устьицем внутри листа находится коллектор с эластичными стенками, в который по трубочкам поступает газ от ближайшей группы клеток. Газ состоит из кислорода, разбавленного углекислым газом в таком соотношении, чтобы кислород не разъедал трубочки и коллектор, но одновременно был бы опасным для бактерий и прочей живности. Газ в коллекторе находится под давлением, большим атмосферного, как и всё растение. Растение вырабатывает углекислый газ только с этой целью. При “производстве” сахала из воды он не является необходимым продуктом производства. Об этом я как-нибудь напишу отдельно и подробнее.
Листья выделяют УГ ночью с концентрацией 90%, а днём – 10%. В то время как в воздухе концентрация углекислого газа 0,03%. Какая к клепам диффузия в листья?! Концентрация УГ в устьицах должна быть значительно меньше чем 0,03% для того, чтобы состоялась афишируемая учёными диффузия углекислого газа в листья!
Реально же углекислый газ постоянно движется от растений в сторону меньшего парциального давления!
Кроме того, диффузия имеет мизерную “производительность”, что бы ни сочиняли о ней горе-учёные. Так же, как животные не могут существовать за счёт диффузии телом и вынуждены дышать, прогоняя воздух через специальные органы дыхания с более тонкими стенками и с большей разницей парциальных давлений, так же диффузия не спасла бы растения, существуй у них необходимость в кислороде и углероде – необходимы специальные органы питания и дыхания.
Тот факт, что растения постоянно выделяют углекислый газ, одновременно является фактом, что растения не используют УГ во время вегетации. Кислород и углекислый газ растения выбрасывают за ненадобностью. Это отходы жизнедеятельности, испражнения!
Кроме того, невозможно, чтобы растения одновременно и непрерывно выделяли и потребляли одно и то же вещество по одним и тем же путям (листьями через устьица). Нет такого в природе! Для пищи и для отходов всегда существуют разные “дырки”! Либо существует очерёдность, например, вдох-выдох при дыхании животных, но для этого нужны специальные органы дыхания, которых у растений нет.
Результаты моих опытов подтверждает практика растениеводства – учёные, агрономы, обыватели смело изолируют растения от атмосферы, зная, что будет только лучше.
Выше по тексту я привёл массу фактов, каждый из которых доказывает невозможность и ненужность воздушного питания и дыхания для растений. И говорить-то дальше на эту тему было бы не о чем, кабы не был так глуп человек. Поэтому вынужден продолжить:
nevimaman.ru
Углекислый газ и растения | Любителям аквариума
Углекислый газ в аквариуме с растениями.
Углекислый газ образуется во время биохимических процессов окисления отходов жизнедеятельности, дыхания животных и растений, простейших, бактерий и грибов. Растения и животные выделяют углекислый газ в процессе дыхания. Это газ, который растворяется в воде и необходим для роста растений. Без него растения не могут усваивать питательные вещества, которые им нужны для жизни. Растения на 40-50% состоят из углерода, поэтому для аквариума с растениями подача достаточного количества СО2 является первоочередной задачей.
При дефиците углекислого газа растениям будет просто не из чего строить свои ткани, что сильно замедлит или совсем прекратит их рост. Недостаточность углекислого газа в воде аквариума служит причиной для появления искалеченных и убогих растений, неестественного, сильного повышения рН. Но этот недостаток можно восполнить с помощью диффузионного прибора для удобрения окисью углерода. Все аквариумные растения легко усваивают окись углерода (СО2), когда она поступает в газообразной форме. Усвоение химически связанной окиси углерода из карбонатов или соответственно бикарбонатов обычно происходит слабо и нерегулярно. А вот диффузоры обеспечивают растения газообразной углекислотой в достаточном количестве.
Причиной гибели растений часто является хронический недостаток освещения и СО2, отсутствие тех или иных компонентов минерального питания. Вторая причина — это стресс, связанный с неправильной транспортировкой вне воды, при приобретении растении или пересадке. Высокий уровень нитратов и нитритов в воде, вследствие недостаточной проточности и высокой концентрации живых организмов, могут привести к отравлению и гибели растений. Углерод является важнейшим элементом питания растений. Уровень питательных веществ и СО2 должен зависеть от двух вещей: уровень освещения и количества растений, исходя из этого, мы должны понимать, что нужный уровень СО2 и освещения будет рассчитываться в каждом аквариуме по-разному.
Без соблюдения правильного режима и своевременного ухода за растениями, никакие дорогостоящие приспособления не спасут от гибели ваши растения, а вот при соблюдении правильного режима можно обходиться и без приборов СО2, удобрений, и специальных ламп. Если выразится более научными терминами, то у водных растений есть разделение на:
1). Эврионные виды растений, то есть способных усваивать так необходимый углерод (стройматериал) находящийся в воде только в свободном состоянии и как только он заканчивается, они начинают голодать и могут погибнуть.
2). Стенионные виды, эти могут усваивать карбонатный углерод, то есть связанный солями кальция и магния (карбонатная жёсткость воды), которые при отделении от углекислого газа выпадают в осадок.
И если Эврионные виды, как правило, произрастают в проточных водоёмах (постоянная подпитка углерода) и в аквариумах встречаются редко (они капризные и нежные), то Стенионные произрастают в природе в стоячих и медленно текущих водоёмах, и более подходят для содержания в аквариуме начинающего любителя. Растения, питающиеся карбонатным способом, являются наиболее неприхотливыми видами, которые могут произрастать в жёсткой воде и улавливать СО2 из карбонатной жёсткости воды. Остальные делать этого не умеют, и как только кончается чистый (не связанный) СО2, начинают голодать и могут погибнуть. Вот такими растениями и должен пользоваться начинающий аквариумист для создания красивых композиций. Но всё-таки условия триединства (свет, питание, температура) нужно соблюдать строго.
Для большинства растений повышение концентрации СО2 в воде приводит к значительному ускорению в росте. Конечно при условии, что все остальное – свет и удобрения имеются в наличии. Почему все-таки необходимо добавлять СО2 в воду, разве рыбы не выделяют достаточно СО2 для растений, которые обеспечивают достаточно кислорода для дыхания рыб? В обычном аквариуме количество рыб недостаточно, чтобы поднять концентрацию СО2 много выше уровня равновесия (около 2 мг/л). Без искусственного обогащения воды СО2, весь доступный в аквариуме углекислый газ будет использован растениями за первые два-три часа после включения освещения и рост остановится. Конечно, можно увеличить количество рыб, но это вызовет другие проблемы.
Оптимальным уровнем СО2 считается — 5-15 мг/л, безопасным до 30 мг/л, а в целом ряде случаев эта величина должна быть хотя бы ещё на треть меньше. При избытке углекислоты в воде аквариума рыбы начинают задыхаться даже тогда, когда содержание в ней кислорода велико. При интенсивном развитии микроскопических водорослей (вода цветет) происходит выделение большого количества углекислого газа, а это ведет к гибели рыб.
В течение суток pH изменяется: понижается к утру и повышается к вечеру. Ночью, вследствие дыхания растений и рыб, отсутствия фотосинтеза, количество СО2 резко возрастает, что может привести к выпадению осадка кальция, покрывающего стенки аквариума и растения белым налетом. В аквариуме с небольшим количеством рыб или при их отсутствии газ, накопленный ночью в результате дыхания растений, полностью усваивается уже в первой половине дня, а его поступления в результате дневного дыхания тех же растений совершенно недостаточно для покрытия фотосинтетических потребностей растений. Возникает острое голодание, рост растений постепенно замедляется, а затем начинают разрушаться и ткани. Если вы уверены, что с освещением все в порядке, но растения упорно не растут, попробуйте подавать в воду углекислый газ. Он может оказать поистине магическое действие: растения начнут очень прилично выглядеть и расти.
Прежде всего стоит учесть, что установку СО2 не ставят на пару недель. Объясняется это тем, что растения привыкают к лучшим условиям и как только лишаются их, останавливаются в росте, а иногда и того хуже – начинают чахнуть, а в рост идут все те же водоросли. Так же, следует понимать, что СО2 – это не панацея от всех проблем! Прежде чем ставить в аквариум установку СО2 нужно обеспечить его достаточным освещением. Так же, следует понимать, что СО2 необходимо в тех аквариумах, где действительно много растений. Установив подачу СО2, например, в цихлиднике с камнями, вы обязательно получите вспышку водорослей, так же возможна гибель рыб! Опять же, не следует забывать о том, что если вы обеспечили аквариум хорошим освещение и подачей СО2, то растениям требуется питательный грунт, либо удобрения.
Интенсивность освещения и подача CО2 должны соответствовать друг другу. Если свет слишком интенсивный и растения не получают достаточного количества CО2, сильный свет принесет больше вреда чем пользы. Если много света и недостаточно CО2, растения не будут активно расти и появятся водоросли. Вводимые жидкие удобрения еще больше усугубят проблему. Если подавать много СО2, при слабой интенсивности света, получим совсем незначительное усиление роста растений, как и при усилении одного только освещения. С другой стороны, если недостаточно света, а CО2 подается много, концентрация CО2 может превысить допустимый предел и станет токсичной для рыб и беспозвоночных (предел 30 мг/л). При интенсивности освещения ниже точки компенсации света (LCP) рост растений останавливается, и энергии света хватает только на поддержание жизни растения.
Даже средний уровень подачи СО2 в слабо освещенном аквариуме приводит к увеличению роста растений, потому что может производиться больше хлорофилла без фатальных последствий для баланса энергии растения — растение тратит меньше энергии и ресурсов для извлечения СО2 из воды, и остается больше энергии для оптимизации переработки световой энергии в ткани растения. В результате, хотя не увеличивалась интенсивность освещения, растение может более эффективно использовать уже имеющийся свет. Очевидно, что выгода от увеличения интенсивности освещения + подачи СО2 превосходит эффект от повышения только одного из них.
Некоторые растения более светолюбивые, чем другие, например длинностебельные с очень тонкими листьями. Требуя больше света они, соответственно, требуют и большей подачи CО2. Следует с самого начала создания аквариума определить мощность ламп и подачу CО2, чтобы в последующем эти факторы не уменьшали рост растений — будет проще определение их потребности в других питательных веществах. В растительном аквариуме подача СО2 позволяет решить сразу множество проблем — от роста растений до борьбы с водорослями. Последнее, собственно, является следствием первого, т.к. хорошо растущие высшие растения не оставляют водорослям питательных веществ.
В аквариуме наибольшее количество углекислого газа накапливается утром. Основными источниками углекислого газа в воде являются дыхание рыб, растений и в небольшой степени — процессы, происходящие в грунте. Много его содержится в аквариумах с недостаточно ярким освещением и с большим содержанием органических веществ, перенаселенных рыбами и другими водными организмами, поскольку все они в процессе дыхания выделяют углекислоту. При данном количестве рыб в аквариуме и их размерах количество поставляемого ими углекислого газа, почти вне зависимости от жесткости воды, имеет определенное значение.
Таким образом, если вода в аквариуме очень мягкая, то выделяемого рыбами углекислого газа оказывается значительно больше, чем это требуется для данного (малого) значения карбонатной жесткости воды: растения могут ассимилировать углерод в значительных количествах, будут хорошо расти и развиваться. Если же вода в аквариуме средне жесткая, что имеет место в большинстве городов, то излишек свободного углекислого газа может оказаться слишком малым или не будет вообще. Растения в этом случае будут голодать. Кроме того, растворенный в аквариумной воде углекислый газ выделяется в атмосферу, причем этот процесс усиливается при продувании воды воздухом. Таким образом, с точки зрения питания растений углеродом, продувание аквариума нежелательно. Из изложенного следует, что применение мягкой воды благоприятно сказывается на росте растений.
При повышенной температуре растения тоже могут расти. Указанные в справочниках границы температур не являются предельно возможными для растения, это границы температур, которые встречаются в естественном биотопе, где оно растет в естественных условиях. Но в этом случае все процессы протекают значительно быстрее, поэтому растению нужно больше света, больше СО2, больше подкормки. Причем, при недостатке любого из этих факторов, растения чахнут и погибают. Зато если их постоянно обеспечивать всем необходимым, то результат может быть даже интереснее, чем при более низких температурах. При высокой температуре растворимость газов в воде падает, а потребность растения в СО2 наоборот возрастает, поэтому подача углекислоты, скорее всего, потребуется.
Зачастую от углекислотной и прочих подкормок ждут некоего фантастического и мгновенного эффекта. На самом деле это совсем не так. Если у вас аквариум уже ухоженный и сбалансированный, то особых изменений вы не заметите, у вас ведь уже и так все хорошо. CO2 желательно, либо необходимо подавать в следующих случаях:
• если в аквариуме большое количество быстрорастущих растений (большое количество подразумевают плотность посадки растений типа голландского аквариума, когда не видно ни стенок, ни грунта аквариума).
• если вы выращиваете какие-либо чрезмерно капризные и редкие растения, например, некоторые длинностебельные, почвопокровные, тонколистые или криптокорины группы Гриффита.
• если вы содержите аквариум при повышенной температуре.
• если плотность посадки рыб в аквариуме у вас недопустимо мала.
• для подкисления воды в местностях с водой, имеющей высокую жесткость и высокое значение pH при содержании кисловодных рыб.
Углекислый газ очень легко выветривается из воды в окружающий воздух, также легко, как и при взбалтывании бутылки с газированной водой, поэтому нужно полностью исключить движение поверхности воды. Можно ли исправить положение, усилив аэрацию аквариума в расчете на то, что благодаря высокой растворимости углекислого газа вода аквариума обогатится СО2? Если содержание углекислоты в аквариумной воде ниже, то аэрация действительно его поднимет до концентрации 0,6 мг/л и не более! Но обычно содержание углекислого газа в воде аквариума все же выше указанной величины и аэрация приведет лишь к потере СО2.
Аэрлифтинговые фильтры, дождевалки и другие концентрирующие фильтры, и любые другие фильтры, где вода перемешивается с воздухом, приводят к потере СО2. Эти фильтры хороши для аквариумов с рыбой, но в аквариумах с растениями не должны быть использованы фильтры, которые создают турбулентность от контакта воды с воздухом, которая приводит к потере СО2. Лучшие фильтры для успешного выращивания растений — это канистровые фильтры, но слив воды нельзя проводить через дождевальную насадку. Поэтому: • Не применяйте аэрацию воды в малонаселенном аквариуме, или только ночью; • Размещайте выходной патрубок канистрового фильтра ниже уровня воды, и не разбрызгивать воду; • В случае применения помп для создания движения воды располагать их так, чтобы исключить движение поверхности воды;
Сколько СО2 поглощают растения?
С достаточной точностью аквариумист может определить содержание углекислоты в воде аквариума расчетным путем, если он знает величину показателя рН и карбонатную жесткость воды. В аквариуме классических пропорций с достаточным, но небольшим количеством рыб, нужные параметры воды обычно устанавливаются сами собой. Чтобы в дальнейшем они не отклонялись от нормы, надо не перекармливать рыбу, регулярно и не реже, чем раз в две недели подменивать примерно четверть или треть объёма воды. И этого действительно будет достаточно. Рыбы в ходе своей жизнедеятельности выделяют достаточное количество углекислоты, нитратов и фосфатов для того, чтобы растения не бедствовали. В свою очередь растения обеспечивают рыб достаточным количеством кислорода.
Сравните уровень рН утром и вечером. Величина рН должна быть низкой с утра (перед включением света), после ночи, когда рыбы вдыхали кислород, а выдыхали СО2, и высокий к вечеру (перед выключением света), после того, как растения днем поглощали СО2 и выделяли кислород. Чем больше разница между показаниями, тем больше СО2 поглощается растениями, и тем здоровее эти растения. В течение дня, если уровень рН не падает, не имеет значения, как много СО2 вы добавляете, поскольку растения используют его в фотосинтезе. Идеальный уровень рН для водных растений 6,8, но значения в районе 7,5 это приемлемые, не приносящие вреда растениям значения. Больший вред наносит добавление химикатов, которые понижают уровень рН. Карбонат калия часто используется, для понижения уровня рН, но надо избегать добавления в аквариум химикатов понижающих рН.
Следовательно, аквариумист, если только он хочет любоваться живыми, а не пластмассовыми растениями и рыбами, должен уметь поддерживать концентрацию углекислого газа в воде в оптимальном диапазоне. Чтобы всегда знать уровень содержания СО2 в аквариумной воде, используйте специальные тесты. Лучше всего установить в своем искусственном водоеме постоянный индикатор — небольшую ампулу из особого полупроницаемого для газа пластика. Если в воде углекислого газа мало, индикатор окрашен в синий цвет, по мере насыщения цвет меняется на зеленый, а далее на желтый, если концентрация газа слишком высока. С помощью присоски индикаторная ампула закрепляется на аквариумном стекле и служит несколько лет.
Сколько подавать СО2? Как сделать pH и насыщение воды CО2 идеальными для растений? Сделать в аквариуме KH = 2–4 градуса, и регулировать подачу CО2 так, чтобы pH установился на уровне 6,8 утром и 7,2 вечером – в результате средняя концентрация CО2 станет идеальной, т.е. ~15 мг/л. pH и KH – это то, что каждому, кто держит аквариум с растениями абсолютно необходимо понимать. Это два взаимосвязанных понятия. pH это мера кислотности воды, а карбонатная жесткость KН – это мера щелочной буферностисти воды. KH указывает на способность удерживать pH на определенном уровне, то есть является показателем буферных свойств воды. Она постоянно изменяется, поэтому часто называется временной жесткостью. Значение KH это количество бикарбонатов в воде, которые нейтрализуют действие постоянно образующихся в аквариуме кислот, например нитратов, понижающих pH, удерживая тем самым pH от понижения. Соответственно чем больше бикарбонатов в воде (путем ввода CО2), тем ниже уровень pH (при той же концентрации CО2).
Вода, попадающая в аквариумы, бывает:
• Мягкая вода с KH = 2-5 сама по себе кислая, и буферизируется на уровне pH 6,0-7,3, потому что больше углерода в ней содержится в форме углекислого газа (CО2), а не угольной кислоты [h3Co3]. Значит, во избежание падения pH ниже нормы, при подаче углекислого газа, минимальный уровень КH до подачи CО2 в аквариум должен быть KH 4,0. Почему не больше? Потому что если начальный уровень KH ≥ 7,0, т.е. вода слишком жесткая, она будет иметь начальный pH ~ 7,8, и для для достижения нужного уровня pH потребуется превысить предельно допустимую для рыб концентрацию CО2 в 30 мг/л. В этом случае просто не получится снизить pH до оптимального уровня. Если же KH слишком низкий (KH < 2), при завышенной подаче CО2 или повышении уровня нитратов возникнет угроза внезапного резкого падения уровня pH ниже 6,8, что тоже губительно для растений и рыб.
Для поддержания стабильного pH вода до начала подачи CО2 должна иметь минимальный уровень KH 4, чтобы в любой момент не исчерпался карбонатный буфер воды, и это не привело к резкому падению pH. Растворенный в воде CО2 максимально поглощается растениями только при KH 3,5-4,0. Таким образом, уровень карбонатной жесткости KH приобретает важную роль в интенсификации роста растений. Общая жесткость GH является несущественным фактором и второстепенна для аквариума с растениями. GH не особо влияет на рост растений, но не должна быть слишком низкой или слишком высокой для здоровья рыб.
• Жесткая вода. Если водопроводная вода имеет KH выше, чем 7,0, вы не сможете достичь нужного уровня pH 6,8-7,2, потому что концентрация CО2 превысит предельно допустимую для рыб – 30 мг/л. Нужно умягчить воду, смешав с водой полученной после фильтрации методом обратного осмоса (KH=0).
• Повысить карбонатную жесткость слишком мягкой воды без повышения общей жесткости GH можно добавлением поваренной соды (бикарбонат натрия) – 1 чайная ложка на 50 литров повысит dKH на 4 градуса. Повысить, одновременно GH и KH до 4 dKH и 4 dGH можно внеся 2 чайные ложки карбоната кальция [CaCo3] на 50 литров воды.
• Что делать, если карбонатная жесткость воды (KH) слишком высока? Можно умягчить воду до требуемых KH 4 путем очистки жесткой водопроводной воды методом обратного осмоса и смешивая ее с водопроводной. Если карбонатная жесткость воды KH намного выше, чем требуется (≥ 7,0), и нет возможности умягчить воду, подавать CО2 нужно до достижения концентрации не более 30 мг/л при pH = 7,0. Если KH воды более 7,0, вам не удастся понизить pH до нужного значения 6,8-7,2, поскольку при этом будет превышение допустимой концентрации CО2 для рыб (30 мг/л).
Чем более активно растут растения, тем больше они потребляют CО2 в течение дня, и тем сильнее к вечеру повысится pH. На pH влияют два фактора: нитраты, понижающие pH, которые сами по себе кислоты, и нитрифицирующие бактерии, выделяющие CО2, который тоже понижает pH. Так как нитраты постоянно образуется в аквариуме биологическим путем (они является конечным продуктом окисления аммония), это объясняет, почему со временем уровень нитратов (кислот) повышается, а pH понижается, если плохо растут растения и недостаточна еженедельная подмена воды.
Последние изменения и дополнения внесены 20 июня 2012 года.
aquafisher.org.ua
