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A fotossíntese é a principal base material para o desenvolvimento e a produção de hortaliças. As folhas verdes convertem o dióxido de carbono absorvido do ar, bem como a água e os sais inorgânicos absorvidos do solo, em substâncias orgânicas por meio da fotossíntese. Além disso, elas transformam a energia solar em energia química, que é armazenada nessas substâncias. A fotossíntese é responsável pela formação de substâncias orgânicas, que representam de 90% a 95% do peso total das matérias secas nas culturas vegetais. Dentre essas substâncias, apenas de 5% a 10% provém do solo e dos fertilizantes. Já o “carbono” e o “oxigênio”, que representam a maior parte do peso das matérias secas nas culturas vegetais, são obtidos principalmente a partir do dióxido de carbono. Portanto, pode-se concluir que o dióxido de carbono é um dos fatores importantes necessários para o crescimento e desenvolvimento das culturas vegetais. A concentração de dióxido de carbono no ar é de aproximadamente 0,03% (ou seja, 300 miligramas por quilograma), e geralmente não sofre grandes variações. Após o nascer do sol, a fotossíntese faz com que a concentração de dióxido de carbono dentro das estufas diminua rapidamente. Ao meio-dia, essa concentração cai para 85 miligramas por quilo, o que representa menos de 1/3 da concentração de dióxido de carbono no ar fora das estufas. A concentração continua a diminuir durante a tarde. Por volta do meio-dia, a temperatura e a luz solar atingem seu ponto máximo; esse é o momento ideal para a fotossíntese. No entanto, nesse horário, a concentração de dióxido de carbono dentro da estufa já está muito baixa. Em outras estações do ano, isso pode ser resolvido por meio da ventilação. Mas, no inverno, a ventilação faz com que a temperatura dentro da estufa caia, o que afeta o crescimento das plantas cultivadas lá dentro. Nesse caso, a única maneira de resolver a falta de dióxido de carbono nas estufas sob iluminação artificial é através do uso de fertilizantes à base de dióxido de carbono. Utilizar o gás metano produzido pela queima para fornecer dióxido de carbono aos estufas de hortaliças permite não apenas suprir a necessidade de dióxido de carbono para o crescimento das plantas, mas também aumentar a temperatura dentro das estufas. É, portanto, uma solução que traz benefícios em dois aspectos. Geralmente, a queima de 1 cubo de biogás gera 0,975 cubos de dióxido de carbono e libera 21.520 quilojoules de calor. É melhor usar um método de aplicação intermitente, aplicando a cada 10 a 15 minutos, com um intervalo de 20 minutos entre as aplicações. No inverno, geralmente começa quando há luz suficiente, por volta das 9 horas, e a aplicação é interrompida 30 minutos antes da ventilação ou por volta das 16 horas. Ao meio-dia, embora a intensidade da luz não diminua, o acúmulo de produtos fotossintéticos nas folhas faz com que a intensidade da fotossíntese diminua. Nesse momento, pode-se parar de aplicar dióxido de carbono. Os dados de pesquisa mostram que, após o plantio, o uso aumentado de dióxido de carbono em tomates e pimentões resulta em um aumento significativo na produção. O tomate teve um aumento médio de produção de 21,5% em comparação com o grupo de controle, enquanto o pimentão teve um aumento de 36%.