Азота в воздухе 78%, и поскольку он является инертным газом, то не имеет прямого влияния на физиологические процессы в растениях. Однако содержание его в почве положительно влияет на жизнедеятельность микрофлоры (его хорошо фиксируют клубеньковые бактерии бобовых культур). Растения используют азот из почвы в виде минеральных соединений.

Углекислый газ (СО2) с помощью хлорофилла под действием солнечной энергии превращается в растениях на углеводы. Назад содержание углекислого газа в воздухе является одной из основных условий жизнедеятельности растительного организма. В воздухе содержится преимущественно 0,03% углекислого газа. В приземном слое атмосферы содержание его значительно больше. Это обусловливается тем, что в результате разложения органического вещества из почвы постоянно выделяется углекислый газ. Поэтому почвы, богатые органическое вещество, всегда выделяют его больше, чем бедные. Так, в течение 1 часа черноземы выделяют 10-15, а супесчаные почвы - 2-4 кг / га СO2.

Использование СО2 растениями зависит от интенсивности освещения и содержания в атмосферном воздухе. В течение суток содержание его в воздухе значительно меняется (всегда больше его в воздухе в утренние часы и в облачную погоду). Эту закономерность следует учитывать, в частности, при выращивании овощей в гидропонных теплицах (при подкормке углекислотой).

Между атмосферным и грунтовым воздухом, благодаря колебанию температур, выпадение осадков (полив), изменении атмосферного давления, ветра, постоянно происходит газообмен. Это приводит к тому, что часть почвенного воздуха, обогащенная на СO2, выделяется в атмосферу, а атмосферный, обогащенное кислородом, проникает в почву. Чрезмерное количество влаги в почве вытесняет воздух, вследствие чего в нем меньше образуется и выделяется СО2.

Увеличение концентрации углекислого газа в надпочвенном слое воздуха при интенсивном солнечном освещении и оптимальной температуре обеспечивает активную ассимиляцию и образования органических веществ. При содержании в воздухе 0,03% СO2 поверхность листьев овощных культур (огурца, помидора) площадью 1 м ² в течение 1 часа поглощает 1,9, а при повышенном содержании - 6-9 г углекислоты. Усиление процессов усвоения растениями углекислоты повышает урожай и ускоряет его созревания. Оптимальная концентрация СО2 в воздухе для помидора составляет 0,1-0,15%, для огурца - 0,1-0,2%, т.е. В 5-7 раз выше, чем есть в атмосферном воздухе (максимальная для помидора - 0,2 %, а огурца - 0,6%).

Содержание углекислого газа в воздухе увеличивается при внесении органических удобрений. На 1 га удобренной навозом и хорошо обработанного поля грунт содержит до 2.1018 бактерий, которые в течение суток выделяют в воздух 500 кг СО2. Такого количества его достаточно для питания растений на этой площади. Минеральные удобрения, внесенные в почву, активизируют жизнедеятельность микроорганизмов, что также усиливает выделение углекислого газа в надпочвенном воздуха. Содержание углекислого газа в надпочвенном воздухе зависит от своевременного возделывания - разрушения корки, боронование и рыхление междурядий. Повышают содержание СO2 в надпочвенном слое воздуха полезащитные полосы и кулисы из высокорослых растений (ослабляют силу ветра).

Процессы ассимиляции при оптимальном содержании в воздухе СO2 и солнечном освещении зависят от температуры воздуха. Лучше всего они происходят при температуре 18-25 ° С. При повышении температуры интенсивность ассимиляции несколько возрастает, но одновременно повышаются процессы дыхания. Вследствие этого интенсивность накопления ассимилянтов замедляется, а при переходе по максимальную температуру - прекращается.

Однако повышенное содержание углекислого газа в почвенном воздухе имеет и отрицательные стороны. Так, повышение его содержания до 1-2% отрицательно сказывается на прорастании семян и росте корневой системы, особенно при низких температурах и образовании на посевах почвенной корки. Последнее значительно затрудняет газообмен, в результате чего проростки задыхаются. Поэтому всегда большой вред наносит лестнице почвенная корка, особенно на посевах мелкосеменные культур (моркови, петрушки, сельдерея, лука и др.). Чтобы предотвратить это, нужно систематически разрушать ее или создавать агротехническими методами условия, которые бы предотвращали ее образованию.

Скорость газообмена является одним из основных факторов интенсивного роста и развития растений в сооружениях закрытого грунта. При застое воздуха недостаток или избыточное содержание СO2 в сооружениях снижает фотосинтез, а очень медленное выделение водяного пара замедляет транспирацию. У растений в таких условиях прекращается рост, и они повреждаются грибными болезнями. Чаще всего это наблюдается в зимний период. Оптимальная скорость воздуха в сооружениях закрытого грунта составляет 0,3-0,5 м / с. Во избежание повреждения растений помидора грибными болезнями, особенно в пленочных теплицах, желательно увеличить движение воздуха над растениями до 1,0-1,5 м / с. Для этого открывают форточки, фрамуги, двери, когда температура наружного воздуха поднимается до 16 ° С и выше.

В результате фотосинтетической деятельности растений содержание СO2 в гидропонных теплицах в солнечные дни может быстро меняться и снижаться до 0,01%. Это приводит к замедлению роста растений, преждевременного отмирания листьев, осыпание бутонов. Поэтому своевременное подкормки растений углекислым газом имеет очень большое значение. В теплицах и парниках на биологическом обогреве или при выращивании овощей на искусственных почвах, богатых органическими веществами, выделяется достаточное количество СО2. В пленочных теплицах на естественных почвах его выделяется недостаточно. Поэтому для повышения интенсивности фотосинтеза растения дополнительно подкармливают углекислым газом. Для этого применяют газы котельных, углекислоту из баллонов, развешивают в вазонах "сухой" лед, сбраживают коровяк. Эффективным является также использование специальных грунтосмесей и внесение повышенных норм органических удобрений (200-300 т / га).

Потенциальная возможность использования СO2 овощными культурами В сооружениях закрытого грунта достаточно велика. При интенсивном освещении В теплицах концентрация углекислого газа должна составлять 0,15-0,20%. Повышение ее может привести к повреждению растений. Так, чрезмерно повышенная концентрация СО2 в воздухе теплиц приводит к некрозу листьев и накопления крахмала в плодах помидора. При недостатке света, особенно после продолжительной ясной погоде, содержание СO2 в воздухе более 0,15% может вызвать повреждение листьев огурца. Следует отметить, что наивысшая продуктивность фотосинтеза у растений огурца при концентрации СО2 0,13%, температуре листьев 30 ° С и интенсивности освещения 70 тыс. Лк.

На развитие и плодоношение овощных культур влияют также другие газы. Так, при выращивании рассады огурца для стимулирования образования женских цветков рекомендуется использовать в сооружениях карбид кальция (200-300 г/м3). При взаимодействии с водяным паром образуется ацетилен, содержание которого в воздухе увеличивает количество женских цветков на 20-25%. Этилен ускоряет созревание плодов помидора. Этому способствуют и повышенные концентрации кислорода. Однако, повышение концентрации таких газов, как аммиак, сернистый газ, озон, губительно действует на растения. Поэтому постройки надо систематически проветривать.