yri писал(а):
Бесспорно углекислый газ хорошо растворим в воде, НО в каком количестве?. Бесспорно при поступлении воды через корни в этой воде растворен и СО2, но хватает ли его для насыщения листьев. Поищите в Интернете цифры о концентрации СО2 в воде и количеством крахмала которое создает лист за день в процессе фотосинтеза и получится что корни должны работать как насос прокачивая через себя киллограммы водя чтобы выбрать грамм СО2..
Вот и поищите цифры: сколько растения прокачивают воды на испарения с целью ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ.
А посчитать сколько г СО2 раствориться в почвенной воде совсем не трудно. Если знать содержание газа в почвенном воздухе, куда он поступает из Активной мульчи (в процессе окисления органики, до полного окисления углерода до СО2).
А содержание СО2 воздаствает в разы. И даже на порядки (в 10, в 100 раз).
Можете найти информацию о свойствах газа СО2 в Сети. Или использовать готовый реферативный материал для своего понимания вопроса всасывания СО2 в растения через КОРНИ в растворенном виде с водой.
http://my.mail.ru/community/sad-i-mikor ... A2599.html
"И начнем мы с физических свойств углекислого газа, химическая формула которого- СО2. То есть, это продукт полного окисления углерода.
И первое, что следует отметить, что растворимость углекислого газа (как и всех газов) в воде напрямую зависит от температуры и атмосферного давления.
Чем ниже температура воды, тем больше в ней может раствориться углекислого газа - СО2. Например, при +20*С растворимость в воде 0,88 объема углекислого газа в одном объеме воды, при +10*С, уже – 1,19, при +5*С- 1,42.
В атмосфере земли углекислого газа - СО2 очень немного – всего 0,03%. В сухом атмосферном воздухе при стандартном барометрическом давлении (760 мм. рт. ст.) его парциальное давление составляет всего 0.2 мм. рт. ст. (0.03% от 760). Но и этого очень незначительного количества вполне достаточно, чтобы он стал значимым для растений. Почему? Ввиду своих феноменальных свойств и способности растворения в воде.
К примеру, дистиллированная (испаренная и вновь конденсированная, то есть, полностью лишенная газа) или хорошо обессоленная вода, постояв в открытой таре достаточное время для того чтобы успеть прийти в равновесие с атмосферным воздухом, станет слегка кислой. Это произойдет потому, что в ней растворится углекислый газ. При указанном выше парциальном давлении углекислого газа его концентрация в воде может достичь 0.6 мг в л, что приведет к падению рН до значений близких к 5.6. Почему? Дело в том, что некоторые молекулы углекислого газа (не более 0.6%) взаимодействуют с молекулами воды с образованием угольной кислоты: CO2+H2O = H2CO3
Угольная кислота диссоциирует (распадается) на ион водорода и гидрокарбонатный ион:
H2CO3 = H+ + HCO3-
Этого оказывается достаточно для подкисления дистиллированной воды. Напомню, что показатель рН (активная реакция воды) как раз и отражает содержание ионов водорода в воде. Это отрицательный логарифм их концентрации.
В природе точно также подкисляются капли дождя. Поэтому даже в экологически чистых регионах, в которых в дождевой воде нет серной и азотной кислот, она все равно слегка кислая. Проходя затем через почву, где содержание углекислого газа во много раз выше (в 10 раз, то есть, на целый порядок, но только в природных почвах), чем в атмосфере, вода еще больше насыщается углекислым газом. Взаимодействуя затем с породами, содержащими известняк, такая вода переводит карбонаты в хорошо растворимые гидрокарбонаты:
CaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2
Эта реакция обратима. Она может быть смещена вправо или влево в зависимости от концентрации углекислого газа. Если содержание СО2 достаточно продолжительное время остается стабильным, то в такой воде устанавливается углекислотно-известковое равновесие: новых гидрокарбонатных ионов не образуется. Если тем или иным способом убрать СО2 из равновесной системы, то она сдвинется влево, и из раствора, содержащего гидрокарбонаты выпадет в виде осадка, практически нерастворимый карбонат кальция. Так происходит, например, при кипячении воды (это известный способ снижения карбонатной жесткости, то есть концентрации в воде Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2). Этот же процесс наблюдается и при простом отстаивании артезианской воды, которая под землёй находилась при повышенном давлении, и там в ней растворилось много углекислоты. Оказавшись на поверхности, где парциальное давление СО2 мало, эта вода отдает лишний углекислый газ в атмосферу до тех пор пока не придет с ней в равновесие*. При этом в ней появляется беловатая муть, состоящая из частичек известняка. Поэтому, при поливе «дождеванием» холодной колодезной, тем более артезианской водой с больших глубин, на листьях растений выпадает белый известковый налет в виде «следов» от высыхания капель воды.
Точно по такому же принципу образуются сталактиты и сталагмиты: сочащаяся из подземных пластов вода освобождается от лишней углекислоты и одновременно от карбонатов кальция и магния.
*Под равновесием с атмосферным воздухом предусматривается такое состояние воды, когда концентрации (напряжения) растворенных в ней газов соответствуют парциальным давлениям этих газов в атмосфере. Если давление какого-либо газа уменьшится, то молекулы этого газа начнут покидать воду, до тех пор, пока снова не будет достигнута равновесная концентрация. И наоборот, если парциальное давление газа над водой увеличится, то большее количество этого газа растворится в воде.
Именно по этой же причине в горах растения вырастают карликовые. Им не хватает углеродного питания для нормального роста. При низком атмосферном давлении, низкое и парциальное давление углекислого газа. И он легко «улетучивается» из листьев не успев «усвоится» в процессе фотосинтеза. При том, что и в почвенной воде высокогорий его тоже растворено малое количество.
При нормальном атмосферном давлении и температуре +20*С в одном литре воды могло бы раствориться 1.7 г углекислого газа. Но это произошло бы только в том случае, если бы газовая фаза с которой соприкасалась эта вода целиком состояла бы из СО2. А, при контакте с атмосферным воздухом, в котором содержится всего 0.03% СО2 в 1 л воды может перейти из этого воздуха только 0.6 мг – это и есть равновесная концентрация, соответствующая парциальному давлению углекислого газа в атмосфере на уровне моря.
Поэтому, в почвенных условиях, при активном расщеплении органики («биодинамическое земледелие» с мульчированием органикой (при Активной мульче), или природные условия с участием листового опада) насыщение воды углекислым газом (СО2) очень высокое. Потому что концентрация углекислого газа может быть очень высокой, а точнее почвенный воздух состоит из углекислого газа, на 0,3- 3% в природе, и 3- и более% при «Биотехнологии. Тогда его концентрация в почвенной воде может увеличиваться от 10, 100 и 1000 раз, по сравнению с насыщением на «открытом воздухе».
То есть, «на воздухе» в воде растворяется всего 0,6 мг в литре, (при обычной концентрации в воздухе газа СО2 и обычном давлении, при температуре +20*С). В природных условиях луговых почв, в почвенной воде растворяется уже от 6 до 60 мг на литр. Не растворяется больше, потому что поступление СО2 от расщепления органики не такое активное, то есть микробиологическая активность сапрофитов на конкретном участке, это первое. И второе условие, сдерживающее большее насыщение – это постоянный отток СО2 из почвы в атмосферу. Почва естественных угодий выделяет в год до 8000 М3 углекислого газа на гектар площади.
В условиях Биотехнологии (агротехники Активной мульчи), под мульчей, при исключении оттока газа из почвы, его концентрация может возрасти в 100, или 1000 раз, во столько же и растворимость в воде. И она составит уже не 0,6мг на литр, как в обычных атмосферных условиях (при пахотной системе земледелия), а уже 0,6 г на литр. То есть, в 1000 раз.
Откуда? Так ведь понятно, от ферментативного расщепления органики сапрофитами почвы, то есть, все от того самого «почвенного пищеварения». Потому как единственный и основной источник углекислого газа- СО2, это растительные остатки (опада, или мульчи). А уж потом «источником» СО2 для растений становятся «воздух, вода и почва», как написано в энциклопедиях и учебниках. Ведь сами растения, их остов, состоящий из клетчатки и лигнина - это ведь полимер первичного «строительного вещества» - глюкозы, которая образуется в растениях, при «листовом питании», в процессе ФОТОСИНТЕЗА. Расщепляясь при почвенном пищеварении, клетчатка, а затем глюкоза распадается на то, из чего получилась при ФОТОСИНТЕЗЕ - на воду и углекислый газ. И это 70% сухого органического растительного вещества. В килограмме сухих листьев, травы, опилок- 700 г углекислого газа, связанного в биохимических соединениях молекул углеводов, белков и жиров.
То есть, если усилить процесс расщепления органической мульчи, и максимально исключить отток углекислого газа в атмосферу, его концентрация значительно увеличится в почвенном воздухе, то есть, увеличится его парциальное давление**. А значит, повысится его растворимость в воде.
Например, в условиях дополнительного укрытия пленкой (поверх мульчи), препятствующей улетучиванию СО2 в атмосферу, в почвенной воде концентрация углекислоты может доходить до уровня полного «насыщения», значений близких максимальному (1,7 г углекислоты на литр воды). Практически таких условий создать не возможно, но если это значение достигнет величины хотя бы 0,6 г на литр, то это в 1000 раз больше, чем в открытом водоеме, или емкости, стоящей на «открытом воздухе». По вышеуказанному правилу равновесного состояния газов в воде и в воздухе.
Поэтому, такой прием агротехники выращивания растений при Активной мульче, например, земляники на грядках «по пленочному укрытию почвы», вполне научно обоснован, и дает ощутимый результат в прибавке урожая. В том числе и от усиления углеродного питания. Конечно, при условии, что предварительно гряда замульчирована измельченной органикой с одновременным внесением в неё закваски сапрофитов, например, ЭМ- препарата, или других.
**Парциальное давление (от латинского partialis – частичный) – давление компонента идеальной газовой смеси, которое он оказывал бы, если бы один занимал объем всей смеси.
Все о чем сказано выше - это даже трудно себе вообразить. Но это естественный природный факт свойств углекислого газа. Его растворимость в воде превышает растворимость кислорода в 70 раз, азота - в 150 раз. Вдумайтесь в эти цифры. Растворимость на два порядка выше, чем всех других газов, при всех равных условиях.
Это на первый взгляд кажется нереальным. Дождевая вода, еще не достигнув поверхности земли, насыщается газами, и особенно СО2, в силу его феноменальной растворимости. Ведь всё очевидно, стоит лишь приглядеться внимательно, и "включить воображение".
Ну и что из этого следует, спросите, ВЫ? При чем корневое всасывание, растворенного углекислого газа (СО2) в почвенной воде? А при том, углекислый газ, растворенный в воде, легко всасывается корнями растений, и доставляется прямиком в листья. Где часть его усваивается в процессе фотосинтеза. А часть (излишки) «улетучивается» через «устьица» листьев в атмосферу. По все тем же законам парциального давления газов, и связанного с этим равновесного состояния газа в воде (тканевой) и атмосфере. И если в приземном слое воздуха концентрация СО2 будет выше, то меньше его и улетучиваться будет из листьев, тем активнее он будет использоваться листьями. То есть, без лишних потерь.
И это может быть использовано практически. Если участок огородить непроницаемым для воздуха материалом. СО2 будет скапливаться в приземном слое, как в "чаше". И СО2 питание растений усилится в разы. А участок станет теплее. СО2 способен аккумулировать тепло солнечной энергии.
Вот почему в опытах, при выращивании растений в герметичных сосудах (в условиях повышенного давления), и в закрытом грунте с большой концентрацией в воздухе СО2 (высокое парциальное давление газа) растения развиваются активней.. и дают больший прирост и урожай.
Многие, кому я пытался рассказать о корневом всасывании СО2, растворенного в почвенной воде, говорили, что я все выдумал. Может быть и Вы так думаете?
Скажу на это, что вы сами, можете легко убедится в том, что это давно известный и достоверно доказанный факт. Откройте любую сельскохозяйственную энциклопедию, отыщите УГЛЕРОДНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ, где четко написано об этом. Цитирую дословно: «УГЛЕРОДНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ – усвоение зелеными растениями углерода в процессе фотосинтеза. Основным источником углерода для зеленых растений служит «углекислота» (СО2) воздуха. С помощью меченого углерода (14С) установлено, что растения корнями также поглощают углекислоту, находящуюся в почве (почвенной воде)..»
То есть, усвоение корнями растений растворенного в воде СО2 давно доказанный и неоспоримый факт.
А дальше приписка, что «..однако количество углерода, усваиваемого корнями, невелико». И это справедливо, при низком его содержании в почвенной воде.
Именно поэтому сделаны такие выводы, когда пахотное земледелие создает искусственную среду обитания растений. Где содержание СО2 в почвенной воде такое же, как и в воздухе. И растению без разницы, откуда будет поступать углекислый газ. При том, что всасываясь корнями с водой, он сразу используется при фотосинтезе, тогда его содержание еще ниже (ввиду постоянного расхода), чем в окружающем атмосферном воздухе. И происходит его переход из воздуха в тканевую воду, по закону равновесного состояния. То есть, тогда, в этих искусственно созданных условиях, начинает осуществляться «листовое дыхание», с поглощением СО2 из воздуха листьями.
При избытке в почвенной воде, углекислый газ может только выделятся листьями, но никак не растворятся в тканевой воде листьев. Это невозможно, в принципе, по тем же вышеуказанным законам и правилам равновесного состояния. При низком парциальном значении газа в воздухе, и высоком содержании в воде, газ не поглощается водой, а активно из неё выделяется, что видно невооруженным глазом. Хотите убедиться? Откройте пробку с бутылки с газированной водой, растворенный в воде углекислый газ начнет активно выделятся в виде пузырьков воздуха. Работает все тот же закон «равновесного состояния газа».
Ученые не ошиблись в опыте, но ошиблись в выводах по опыту. То есть, опыт сам по себе верный и точный, а выводы сделаны в условиях низкого парциального давления газа в почвенном воздухе, то есть с обычным содержанием СО2, равным 0,03%.
Но биодинамическое земледелие (при агротехники Активной мульчи) создает иную реальность, крайне отличную от опытной. Поэтому выводы, верные для пахотного земледелия (или горшечной культуры) полностью неверны для «биодинамического земледелия» и создаваемых условий растворения СО2 в воде до значений близких к полному насыщению, равного уже не 0,6мг на литр, а 0,6г на литр. Что в 1000 раз выше. При таких условиях глупо полагать, что растения не «воспользуются» этим, при том факте, что у них нет специальных органов активной вентиляции воздуха. Да даже если и были бы, это сколько же надо «прокачать» воздуха через листья, чтобы получить равнозначное количество углекислого газа тому, что растворено в 1 литре почвенной воды? Невообразимо много. При том, что газ, даже при «активной вентиляции» и растворяться-то в воде листьев не будет, при условиях его избытка.
Но и при обычных природных условиях, в почвенной воде этот показатель выше в 10-100 раз, чем при пахотном земледелии, при обычных атмосферных условиях содержания газа 0,03%.
Рассуждаем далее. Как мы уже рассмотрели, при высоком содержании СО2 в приземном слое воздуха (при постоянном поступлении из почвы), вследствие высокой динамики процесса разложения детрита (от почвенного пищеварения), создаются условия препятствующие избыточному его улетучиванию из листьев, или по другому, способствующие его удержанию. Поэтому, заботясь о том, чтобы ветер не сдувал углекислый газ с участка (закрытый грунт, или высокое пленочное ограждение) мы увеличиваем значительно углеродное питание растений уже лишь повышением концентрации СО2 в приземном слое воздуха (на уровне растений). Потому что с повышением парциального давления газов, повышается и его растворимость. И высокое парциальное давление газа создает условия высокого его содержания в тканевой жидкости листьев растений.
Почему он не будет улетучиваться с огражденного участка? Потому что он тяжелее воздуха, и заполнит, огражденный участок, как чашу большого оъема.
А теперь вопрос : «Что бы вы стали делать, будучи сильно проголодавшимся, если бы вам предложили тарелку вашего любимого супа? Но при том, предложи ли бы в качестве столовых приборов: китайские палочки и большую столовую ложку?"
Ответ очевиден. Глупо полагать, что вы воспользовались бы чем-то кроме ложки. Китайцы потому и пользуются палочками, что кушают твердую пищу, а россияне и братья славяне «любят» есть борщи, то есть, жидкую пищу, которую удобней «хлебать» ложкой.
Так и растение. При огромном избыточном содержании СО2 в почвенной воде, глупо полагать, что оно будет "вентилировать" воздух через устьица листьев, чтобы прогнать активно воздуха, во много тысяч раз больше, чем может всосать корнями при значительно меньшем объеме воды, с тем же содержанием углекислоты. И при том, он всасываться через листья не будет, по закону равновесного состояния газов в жидкости и окружающем воздухе. Даже в обычных природных условиях. Ещё раз акцентирую на этом внимание.
Ну, или подумайте сами. Может другой вариант вам покажется более интересным.
Ещё одно замечание. При растворении в воде, всего 0,6 % молекул СО2 образует угольную кислоту. Остальные остаются "свободным газом". То есть, речь идет о всасывании корнями именно углекислого газа (СО2), а не угольной кислоты («углекислоты»)
И ещё, при нехватке СО2 в воде, некоторые растения способны поглощать СО2 из гидрокарбонатов кальция и магния, по типу водных растений. Чем больше способность, тем выше выживаемость растений. Пахотная агротехника – это испытание растений на выживаемость, не более того.
И последнее. В закрытом грунте при гидропонном способе выращивания концентрация СО2 в воздухе быстро и резко падает. От поглощения листьями, и от поглощения водой, то есть по той и по другой причине. Если же, через воду прокачивать простой атмосферный воздух перед подачей растениям, этого происходить не будет (падения концентрации СО2 в воздухе), а напротив, повысится его содержание. От выделения избыточного СО2 листьями. При полном отсутствии основного источника поступления в атмосферу - от разложения детрита (мульчи).
Это основные моменты по теме и по свойствам углекислого газа. Кому этого покажется мало, могут сами поискать в Сети ответы на все свои вопросы, по тем основным моментам, которые обозначены в статье".
