يعتبر ثاني أكسيد الكربون عنصرًا حاسمًا في عملية التمثيل الضوئي التي تحوّل بها النباتات الضوء إلى طاقة. في الظروف الخارجية الطبيعية، تبلغ مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي حوالي 400 جزء في المليون. ولكن في بيئة البيوت الزراعية المضبوطة، يمكن زيادة هذه المستويات بشكل اصطناعي إلى ما بين 700 و1,500 جزء في المليون عن طريق الحقن المباشر لثاني أكسيد

الكربون، ما يعزز بشكل كبير نمو النباتات ومحصولها وجودتها. يحدث الحقن المباشر عندما يتم تخزين ثاني أكسيد الكربون السائل أو المضغوط في خزانات وإطلاقه في البيوت الزراعية من خلال نظام توصيل خاضع للتحكم. تضمن هذه التقنية التحكم الدقيق بتركيز ثاني أكسيد الكربون، ما يؤدي إلى تحسين امتصاص النبات له. أما بالنسبة للتطبيقات الصغيرة أو المؤقتة، فيمكن وضع ثاني أكسيد الكربون الصلب (الثلج الجاف) داخل البيت الزراعي ليتسامى إلى غاز، وبذلك تزيد مستويات ثاني أكسيد الكربون ببطء.

فوائد تخصيب ثاني أكسيد الكربون في البيوت الزراعية

• زيادة فعالية التمثيل الضوئي – يؤدي ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون إلى تسريع عملية التمثيل الضوئي، ما ينتج معدلات نمو أسرع ويزيد غلة المحاصيل.

• تحسين جودة المحاصيل – غالبًا ما تحتوي النباتات المزروعة في ظروف محسنّة من ثاني أكسيد الكربون على أوراق أكبر وسيقان أكثر سماكة ومحتوى مغذٍّ أفضل.

• تقصير دورات النمو – مع نمو النبات بشكل أسرع، يمكن للمزارعين حصد المحاصيل بشكل متكرر، ما يزيد من الإنتاجية الإجمالية.

• تحسين كفاءة استخدام المياه – تقلل النباتات المعرضة لمستويات عالية من ثاني أكسيد الكربون من فتحاتها الثغرية، ويؤدي ذلك إلى انخفاض معدلات النتح، ما يعني أنها تتطلب كمية أقل من المياه للنمو.

• مقاومة الإجهاد البيئي – من شأن ثاني أكسيد الكربون المخصب أن يساعد النباتات على تحمل الظروف دون المستوى الأمثل، مثل الإضاءة المنخفضة أو درجات الحرارة المرتفعة أو محدودية توافر المياه.

الأثر الاقتصادي والبيئي

• ارتفاع المردود بالنسبة للمزارعين – تؤدي زيادة الغلة وتحسين جودة المحاصيل إلى ارتفاع القيمة السوقية وتحسين الربحية.

• انخفاض استهلاك الموارد – نظرًا إلى أن ثاني أكسيد الكربون المخصب يحسن كفاءة المياه والمغذيات، فإنه يقلل من المدخلات الزراعية الإجمالية، ما يجعل الزراعة في البيوت الزراعية أكثر استدامة.

• التقاط الكربون واستخدامه – تلتقط بعض البيوت الزراعية ثاني أكسيد الكربون من المصادر الصناعية وتعيد توظيفه لنمو النبات، ما يساهم في جهود الحد من البصمة الكربونية.