El dióxido de carbono afecta el crecimiento y el rendimiento de las plantas
Una mirada más cercana a la forma en que el dióxido de carbono afecta el crecimiento y el rendimiento de las plantas de marihuana: Mantener un nivel constante de CO2 en el aire que rodea a una planta es tan importante como mantener sus niveles de concentración. A continuación se muestra cómo el movimiento del aire sobre las hojas de las plantas, y el movimiento del aire dentro del dosel de las plantas de marihuana, afecta significativamente el crecimiento y el rendimiento de las plantas.
¿Podría ser el dióxido de carbono el decimoséptimo elemento nutritivo esencial de las plantas?
Es una pregunta interesante que no tiene una respuesta definitiva. Se podría argumentar que, dado que tanto el carbono (C) como el oxígeno (O) son elementos nutrientes vegetales esenciales ya aceptados, ¿por qué se debería designar también su combinación?
Si la molécula de CO2 debe ser designada como un elemento nutritivo vegetal esencial, ¿por qué no la molécula de agua (H2O) también? Tal razonamiento podría ser interminable. El dióxido de carbono cumple todos los criterios para ser designado como un elemento nutritivo vegetal esencial.
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La omisión del elemento en cuestión debe dar lugar a un crecimiento anormal, a la no finalización de su ciclo de vida o a la muerte prematura de la planta
El elemento debe ser específico y no reemplazable por otro
El elemento debe ejercer sus efectos directamente sobre el crecimiento o el metabolismo y no por algún efecto indirecto, como antagonizar a otro elemento presente en el mismo nivel.
Para algunos, la designación como esencial como elemento puede ser el factor que eliminaría el CO2, que es una molécula, de ser considerado un elemento nutritivo vegetal esencial.
Propiedades y características del CO2 y cómo afecta al crecimiento de las plantas
Sin el CO2, no habría vida vegetal porque es el CO2 combinado con el hidrógeno (del agua) en el proceso llamado «fotosíntesis» el que forma un carbohidrato, que es el elemento básico para toda la vida vegetal. Como en todos los sistemas biológicos, la fotosíntesis no es particularmente simple en términos de cómo funciona, así como los factores que afectan su función. Pero, en términos simples, una molécula de H2O se divide y se combina con una molécula de CO2 en presencia de clorofila y luz para formar un carbohidrato como se ilustra en la siguiente ecuación química:
dióxido de carbono (CO2) + agua (H2O)
en presencia de luz y rendimientos de clorofila
carbohidratos (C6H12O6) + oxígeno (O2)
La fotosíntesis viene a ser la formación de carbohidratos a partir del dióxido de carbono y una fuente de hidrógeno (como el agua) en los tejidos que contienen clorofila de las plantas expuestas a la luz.
Cuando se determinó el primer producto de la fotosíntesis, se encontró que hay dos vías para la formación de los carbohidratos, una es la formación de un carbohidrato de 3 carbono y la otra de 4 carbono. De esto vino la designación de las plantas como C3 o C4 basada en que era el primer producto de la fotosíntesis, un carbohidrato de 3 o 4 carbono.
¿Este hallazgo es importante? Sí, en efecto. La mayoría de las especies de plantas son C3, mientras que la mayoría de los pastos, que incluyen todos los principales cultivos de granos alimenticios, como el maíz, el trigo, el arroz, el sorgo, etc., son plantas C4. Las plantas C3 responden bastante bien a la concentración de CO2 en el aire que las rodea, mientras que las C4 lo hacen menos.
Las plantas C3 son sensibles a una alta intensidad de luz, no son tan tolerantes a la sequía y son más sensibles a los cambios en las condiciones de crecimiento tanto en el medio de enraizamiento como en la atmósfera circundante en comparación con las plantas C4.
Los experimentos han demostrado que en muchas situaciones es el mantenimiento de un nivel constante de CO2 en el aire que rodea a la planta tan importante como su concentración. Por lo tanto, el movimiento del aire sobre las hojas de la planta, así como el movimiento del aire hacia y dentro del dosel de la planta, puede afectar significativamente el crecimiento y el rendimiento de la planta.
Buenos ejemplos de ello son la orientación de las hileras de maíz para que las corrientes de viento predominantes se muevan hacia abajo entre las hileras y no se vean impedidas cuando tengan que moverse a través de las hileras, y luego la toma de disposiciones para el movimiento del aire hacia arriba a través del dosel de una planta de tomate de invernadero en lugar de tratar de empujar o tirar del aire a través del dosel.
La fotosíntesis tiene lugar principalmente dentro de los estomas de las hojas – estructuras foliares únicas donde tiene lugar el intercambio de agua y aire. Las células protectoras que rodean el estoma controlan su apertura y cierre.
Cuando la concentración de CO2 en el aire que rodea a la planta de marihuana es alta, existe el peligro de que tales concentraciones altas puedan resultar en el cierre de los estomas. A qué concentración de CO2 ocurre esto varía con otros factores, pero la experiencia ha demostrado que es más probable que el cierre del estoma ocurra cuando la concentración de CO2 en el aire es superior a 800 ppm.
Se ha demostrado que la correlación entre la tasa de crecimiento de las plantas y la concentración de CO2 no es lineal, y que la tasa de crecimiento disminuye con cada incremento creciente de la concentración de CO2.
Existe un problema en relación con el valor del enriquecimiento de CO2 del aire que rodea a la planta en términos de la relación costo-beneficio, un retorno en el aumento del crecimiento de la planta y el rendimiento del producto frente al costo del CO2 y su distribución en el aire que rodea a la planta y dentro del dosel de la planta.
La intensidad de la luz y la duración, combinadas con la temperatura del aire y la humedad y el estado nutricional de la planta, son factores correlacionados que determinarán el alcance del efecto del CO2. Por lo tanto, el simple hecho de aumentar la concentración de CO2 del aire que rodea a la planta no resulta automáticamente en un aumento significativo del crecimiento de la planta de marihuana.
En condiciones óptimas, la tasa de fotosíntesis frente a la concentración de CO2 del aire que rodea a la planta puede ser significativa. Esto se ilustró a partir de los resultados obtenidos cuando la concentración de CO2 del aire dentro de un invernadero de tomates se monitorizaba continuamente. En pocos minutos al amanecer, cuando la luz de la mañana llegaba a las plantas en el invernadero, la concentración de CO2 del aire dentro del dosel de las plantas bajaba más de 50 ppm, y no volvía al nivel atmosférico de unas 325 ppm hasta que se encendían los ventiladores.
La capacidad de una planta para absorber CO2 de la atmósfera probablemente tiene un punto de equilibrio, un punto que variará con las condiciones de crecimiento, es decir, la intensidad de la luz, las condiciones de humedad, las características de la planta, el estado del estoma, etc.
Ese nivel estaría correlacionado con la tasa de fotosíntesis, disminuyendo con cada incremento de disminución de la concentración de CO2 en el aire. También hay que señalar que el aire en contacto con las hojas de la planta se mantiene en su lugar por las características de la superficie de la hoja, así como por las propiedades de tensión superficial de la propia hoja; por lo tanto, ese aire no se desplaza fácilmente incluso cuando hay un suave movimiento de aire sobre la superficie de la hoja de la planta.
Los efectos beneficiosos del CO2 han sido bien establecidos bajo diversas circunstancias, pero con resultados variables. La simple adición de CO2 al aire que rodea a la planta de marihuana no resultará automáticamente en un aumento significativo del crecimiento de la planta o del rendimiento del producto. Por lo tanto, el cultivador debe sopesar los beneficios potenciales del enriquecimiento con CO2 frente a los costos, y el probable potencial de que no haya un efecto significativo, así como los posibles efectos adversos.
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