Процесите на фотосинтеза и дишане са привилегия на живота в растителното царство. Единият процес протича само при наличието на слънчева светлина, а другият – в условията на абсорбиране на атмосферен кислород от растителните клетки. Двата процеса са взаимно свързани и еднакво важни за живота на растенията.
Въглеродният диоксид има основнополагащо значение за живота в природата. В този смисъл ролята му за градинските култури трудно може да бъде надценена. В обема на атмосферния въздух той заема обикновено 0, 03%. Необходим е на растенията само в светлата част на денонощието като компонент на превръщане на неорганичните вещества в органични съединения – за фотосинтезата.
Зеленчуковата градина през юни
Елементът се намира в постоянен кръговрат, започващ с фиксацията му от растенията в процеса на фотосинтезата и отделяне в процеса на дишане. Основен източник на въглероден диоксид е дишането на почвата за сметка на постъпващите в нея органични вещества от растителните и животински организми. Количествата газ, които се отделят от повърхността на почвата, зависят от нейната разновидност. За подзолисти почви този показател е средно 6,5 г / м2 в денонощие. Максимално съдържание на въглероден диоксид в почвата се установява при наличието на голямо количество органични вещества, нормална до слабо кисела или слабо алкална реакция, достатъчно кислород и вода, оптимална температура, движение на подпочвения въздушен слой с по-ниска скорост.
Преовлажняването на почвата намалява дишането и води до натрупване на въглероден диоксид. В повърхностния слой над добре обработената и подхранена почва съдържанието на газ може да бъде 10-на пъти по-високо от естествения фон, което е много полезно за нискораслите култури, отглеждани на открито.
За основните оранжерийни култури минималното съдържание диоксид трябва да бъде 0,3%. Научните изследвания показват, че съдържание от 1% е повече от достатъчно и повишаването му при определени условия на микроклимата може да бъде дори вредно. Нивата на въглероден диоксид имат най-силен ефект върху фотосинтезата при оранжерийно отглежданите култури сутрин в слънчево време, преди значително повишаване на температурите. По това време е необходимо допълнително обогатяване на въздуха, като се използва ферментиращ разтвор на оборски тор, разбъркван в контейнери или сух лед, поставен над върховете на растенията. Той е по-тежък от въздуха и пада надолу.
В почвата повишените нива на въглероден диоксид са опасни за кореновата система на растенията, защото изместват кислорода, необходим за дишането на корените и просто отравя клетките им.
Постоянното разрохкване на почвения слой и разрушаването на почвената кора е полезно за обменните процеси.
Кислородът в живота на растенията
Кислородът във въздуха съставлява около една пета от обема му. В процеса на фотосинтезата, извършваща се под действието на светлинната енергия и при наличието на вода, се синтезират захари, а се отделя кислород. Най-голяма потребност от кислород изпитват растенията в процеса на дишане. Той има първостепенно значение за кореновата система, наред с водата, хранителните вещества и температурата.
Концентрацията на кислород в почвата и температурата и са тясно свързани. При наличие на кислород около 3% и температура между 18 и 30 градуса по Целзий, кореновата система се развива лошо, но при 10% в същите граници развитието е перфектно. При по-високи от 30 градуса температури са необходими повишени концентрации на кислород. От наличието на кислород в почвения въздух се определя аерацията. Това означава обмен на газове между почвения и надземния слой на въздуха, както и в коренообитаемия слой. Газообменът се осъществява през почвената система на порите. По време на вегетационния период запасите от кислород в почвата, без приток отвън, могат да свършат за 1-4 дни.
Фитофтората по доматите - защита
Въглеродният диоксид и водата препятстват притока на кислород в почвата, а се улеснява от пропускливата почва, постоянното разрохкване на повърхностния слой, както и оптимизирането на поливките. В оранжерийни условия по правило обменът е по-добър, отколкото на открити терени.
Недостигът на кислород в почвата води до възможността за образуването на метан, сероводород и други вредни газове в долните слоеве, допринасящи за отмиране на корените.
Увяхването на листата на растенията може да възникне не само в резултат на недостиг на вода в почвата от прекомерното изпаряване в горещо време, но и от липса на кислород при преполиване. Периодичното прекомерно поливане или наводняване на почвата създава остър дефицит на кислород. При това се увеличава отделянето на токсични продукти, образувани от разлагането на растителни отпадъци, повишава се киселинността на почвата и започват вторични процеси на подзолизиране и обедняване на почвата.
Кислородът е от особено значение в периода на покълване на семената. При недостиг на кислород тази фаза се забавя, дори при други нормални условия, защото физиологичните и биохимични процеси, протичащи в тях се преустановяват.
Кислородът стартира процесите на развитие и растеж на растенията. Недостигът му в почвата забавя развитието им, започвайки от фазата на покълване на семената, кореновата система (остава повърхностно разположена с малко разклонения и власинки), пренасяйки се върху стъблата и листната маса, чиито стени остават тънки и слаби.
Неблагоприятните процеси в развитието на кореновата система водят след себе си до: намаляване на общата маса на надземните органи на растенията, намаляване площта на листните пластини и съдържанието на хлорофил в тях, намаляване на интензивността на фотосинтезата и постъпването на продуктите от нея в корените. На свой ред към листата от корените постъпват по-малки количества вода, а с нея и хранителни вещества.
При недостиг на кислород корените отделят по-големи количества въглероден диоксид, както и оцетна, оксалова и други киселини, свързващи редица хранителни елементи, правейки ги недостъпни за растенията. Кислородът в растенията, отделен при реакцията на разлагане на водата, участва в окислителни процеси, а съединявайки се с азота увеличава значително съдържанието на нитрати в плодовете.
