Использование СО2 растениями зависит от интенсивности освещения и содержания в атмосферном воздухе. В течение суток содержание в воздухе значительно меняется (всегда больше в утренние часы и в облачную погоду). Эту закономерность учитывают в гидропонных теплицах (для подпитки 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 воздух, обогащенный 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 за интенсивного солнечного освещения и оптимальной температуры обеспечивает активную ассимиляцию и образования органических веществ. При содержании в воздухе 0,03% СО2. 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 повышается после внесения органических удобрений. На 1 га удобренной навозом и хорошо обработанного поля в почве содержится 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 надпочвенных воздуха.

Содержание углекислого газа в надпочвенном воздухе также 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 за оптимального содержания в воздухе СО2 и солнечном освещении зависят от температуры воздуха. С наибольшей интенсивностью они происходят для холодостойких культур при температуре 18-25 ° С, для тепловимогливих - 20-30 ° С и жаростойких - до 40 ° С. После повышения температуры интенсивность ассимиляции несколько возрастает, но одновременно повышаются и процессы дыхания. Вследствие этого интенсивность накопления ассимилянтов замедляется, а после перехода за максимальную критическую 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 после образования на поверхности почвенной корки. Последнее значительно затрудняет газообмен, в результате чего проростки задыхаются. Поэтому всегда большой вред наносит лестнице почвенная корка, особенно на тяжелых, оглеенных почвах и посевах мелкосеменные культур (моркови, петрушки, сельдерея, лука и др.). Чтобы предотвратить это, нужно систематически разрушать ее или агротехническими методами создавать 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, они повреждаются грибковыми 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 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 фотосинтеза в клетках 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 в технологиях с искусственными грунтами, богатых органическое вещество, 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 очищенные газы котельных, углекислоту из баллонов, развешивают в вазонах "сухой" лед, сбраживают в чанах или бочках коровяк. Эффективным является также использование специальных почвосмеси и внесение повышенных норм органических удобрений (200-300 т / га) при подготовке почвы в пленочных теплицах.

Потенциальная возможность использования СО2 овощными культурами в сооружениях закрытого грунта достаточно велика. В условиях интенсивного освещения в теплицах концентрация углекислого газа должна составлять 0,15-0,20%, а для огурца и до 0,6%. 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. По недостатка света, особенно после длительной ясной погоды, содержание СO2 в воздухе более 0,15% может вызвать повреждение листьев огурца. Наивысшая продуктивность фотосинтеза у растений огурца наблюдается 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, в технологиях выращивания рассады огурца для стимулирования образования женских цветков рекомендуется использовать в сооружениях закрытого грунта карбид кальция (200-300 г / м ²). Взаимодействуя с водяным паром, образуется ацетилен, содержание которого в воздухе способствует увеличению количества женских цветков у растений на 20-25%. Такой газ как этилен ускоряет созревание плодов помидора. Этому способствуют и повышенные концентрации кислорода. Однако, повышение концентрации таких газов, как аммиак, сернистый газ, озон, губительно действуют на растения. Поэтому сооружения закрытого грунта нужно систематически проветривать в период выращивания овощных культур.