Á að nota CO2 í tómataræktun og ef svo er, hversu mikið?

Eins og fram kom í 2. tölublaði Bændablaðsins 2023 var kynnt tilraun með tómata sem gerð var veturinn 2022/2023 í tilraunagróðurhúsi á Reykjum með mismunandi styrkleika CO2 auðgunar. 

Þar var einnig fjallað um uppsetningu tilraunar og sjást þar myndir frá öllum CO2 meðferðum. Markmiðið með tilrauninni var að rannsaka samspil ljóss og mismunandi styrkleika CO2  auðgunar á vöxt tómata, uppskeru og gæði yfir háveturinn og athuga hvað er hagkvæmast.

Verkefnisstjóri undirrituð og verkefnið var unnið í samstarfi við tómatabændur og styrkt af Þróunarsjóði garðyrkjunnar og Matvælasjóði.

Gerð var tilraun með óágrædda tómata (Lycopersicon esculentum Mill., yrki 'Completo') frá lok nóvember 2022 og fram í lok mars 2023 í tilraunagróðurhúsi á Reykjum. Tómatarnir voru ræktaðir í steinullarmottum í þremur endurtekningum með 2,5 toppi/m2 með einum toppi á plöntu.

Prófaðar voru fjórar mismunandi CO2 meðferðir með HPS topplýsingu (450-470 µmol/m2/s) að hámarki í 16 klst.:

1. náttúrulegar CO2 aðstæður (0 ppm CO2 ),

2. 600 ppm CO2 auðgun (600 ppm CO2 ),

3. 900 ppm CO2 auðgun (900 ppm CO2 ),

4. 1200 ppm CO2 auðgun (1200 ppm CO2 ).

Hiti var 18°C (dag og nótt). Hitarör voru stillt á 35 °C eftir útplöntun og hækkað í 40 °C um miðjan janúar og í 45 °C um miðjan febrúar. Tómatarnir fengu næringu með dropavökvun. Áhrif ljóss og CO2 auðgunar voru prófaðar og framlegð reiknuð út.

Lofthitastig, undirhitastig og gluggaopnun voru sambærileg á milli klefa (tafla 1). Hiti í ræktunarefni var eins á milli klefa, en marktækt hærri í „600 ppm CO2“. Laufhiti lækkaði marktækt með aukinni CO2  auðgunar vegna þykkara laufs (tafla 2).

Plönturnar voru með fleiri klasa með CO2  auðgun. Markaðshæf uppskera var 7,2 kg/m2 eða 0,29 kg/klasa án CO2  auðgunar, en tvöfalt meiri (15,5-16,3 kg/m2 eða 0,55-0,58 kg/klasa) með CO2  auðgun (tafla 3). Meiri uppskeru má rekja til þess að fyrsta flokks uppskera var marktækt meiri vegna hærri meðalþyngdar og fjölda markaðshæfra aldina (tafla 3, tafla 4).

Styrkleikar af CO2  auðgun hafa hins vegar ekki áhrif á markaðshæfni uppskeru í þyngd og fjölda uppskorinna aldina. En fyrsta flokks uppskera jókst vegna meiri þyngdar aldins og aukins fjölda markaðshæfra aldina með hærri styrkleika af CO2  augun (tafla 3, tafla 4). Mikil uppskera í „600 ppm CO2 “ samanborið við hinar tvær CO2  auðgunarmeðferðirnar gæti orsakast af hærri hita í ræktunarefni plantanna, en lofthiti var sambærilegur milli CO2 meðferða (tafla 1, tafla 2).

Hlutfall uppskerunnar sem hægt var að selja var 40% við náttúrulegar CO2  aðstæður og orsakast það vegna mjög mikils magns af of litlum aldinum. Hins vegar, með CO2 auðgun jókst markaðshæfni uppskeru í meira en 60%. Þar með jókst magn fyrsta flokks aldina af heildaruppskeru með aukinni CO2 auðgun, en hlutfall of lítilla aldina og grænna aldina var óháð styrkleika af CO2 auðgun (tafla 5).

Þar sem dagleg notkun á kWh’s var sú sama milli CO2 meðferða, var skilvirkni orkunotkunar meiri með CO2 auðgun samanborið við plönturnar sem ræktaðar voru við náttúrulegar CO2 aðstæður. 

Raforkukostnaður og fjarfestingarkostnaður í ljósi var stór þáttur í rekstrarkostnaði og það sama má segja um CO2 kostnað þegar hár styrkleiki CO2 auðgunar var valinn (tafla 6).

Þegar minnsta magn af CO2 auðgun var borin saman við meðferð með náttúrulegu CO2, jókst uppskera um 8,5 kg/m2 og framlegð um 2.600 ISK/m2 (tafla 3, tafla 6). Að auka CO2 enn frekar í „900 ppm CO2 “ samanborið við „600 ppm CO2“, leiddi til 0,2 kg/m2 minni uppskeru og 1.600 ISK/m2 minni framlegð. Hæsta CO2  auðgunin gaf samanborið við „900 ppm CO2“ 0,8 kg/m2 meiri uppskeru, en 2.600 ISK/m2 minni framlegð.

Vitað er að samsetning á CO2 auðgun og viðbótarlýsingu getur haft meiri jákvæð áhrif á vöxt og uppskeru plantna en aukning hvors þáttar fyrir sig. En ef báðir umhverfisþættir eru bornir saman, er áhrif viðbótarljóss á uppskeru betri en CO2 auðgun og því er mælt frekar með að auka ljósstyrkinn.

Undir viðbótarljósi er út frá hagkvæmnisjónarmiði mælt með:

• að rækta tómata með CO2 auðgun,

• en CO2 auðgun ætti ekki að vera meiri 

Fleiri rannsóknir eru nauðsynlegar með mismunandi CO2 auðgun og ljósstyrk til að finna bestu samsetningu þessara þátta.