El CO2 es un elemento imprescindible para la vida pero también lo es para nuestros cultivos. Está claro que se puede obtener un cultivo excelente sin necesidad de introducir CO2 de forma controlada pero, también es verdad, que cuando conoces los resultados obtenidos gracias a este gas empiezas a pensar que prácticamente es un abono más en tu cultivo, un fertilizante foliar al que le puedes sacar mucho provecho. Es habitual encontrar artículos o videos en los que muestre cómo aplicar CO2 en una sala de cultivo. Imaginamos que en alguna ocasión habréis leído o visto este tipo de información. En esta ocasión hablaremos del CO2, pero dando otro enfoque. Explicaremos qué es el CO2. La importancia que tiene para todos los organismos vivos. Cuáles son los mecanismos por parte de la planta para absorber y fijar el CO2 y el impacto que causa en ella. Y, sobre todo, haremos que comprendáis qué parámetros del cultivo es importante tener controlados del cultivo y por qué, para que la aplicación del CO2 sea efectiva.

Por Fernando y Jose R.T.

AGUA LIBERADA POR EL ESTOMA

Como veis, son varias las cuestiones que queremos tratar. El CO2 es útil e importante para nosotros y bien empleado es un buen aliado para nuestras plantas.

¿Qué es el CO2?

El CO2, también conocido como Óxido de Carbono, gas carbónico o anhídrido carbónico, es un elemento gaseoso que se encuentra en la atmósfera.  La molécula de CO2 está compuesta por dos átomos de Oxígeno y uno de Carbono. Es un nutriente gaseoso no mineral. Esto significa que es uno de los diecisiete elementos que las plantas necesitan para su completo funcionamiento y desarrollo. Se trata de un gas muy presente en la actualidad, debido a su incremento progresivo en la atmósfera y por estar relacionado directamente con el calentamiento global.

En los orígenes de la Tierra, el CO2 se encontraba en una concentración del 80% en la atmósfera que, a su vez, en aquel entonces carecía de oxígeno. En la actualidad, el porcentaje de CO2 es del 0,03% y un 21% de oxígeno, además de otros elementos gaseosos.

La fotosíntesis y la importancia del CO2 para su realización

MOLECULA CO2fotosíntesis es un proceso químico que transforma la luz del sol en energía química. Fabrica todas las moléculas orgánicas básicas que un vegetal necesita para sobrevivir, prosperar y reproducirse. De forma general, los organismos fotosintéticos hacen posible la existencia de los organismos no fotosintéticos.

Aunque nos resulte raro e incluso imposible, nuestros ingredientes moleculares son muy parecidos a los del brócoli o a los de las lombrices de la tierra. Todos los organismos utilizan moléculas con base de carbono como bloques de construcción para la unión y el mantenimiento de su estructura. En la mayoría de los casos, la fotosíntesis es la fuente primordial de estas moléculas. Las plantas fotosintéticas dependen de la fotosíntesis de manera directa y fabrican su propia comida. La mayoría de las formas de vida no fotosintéticas, como los animales y los hongos, dependen completamente  de otros organismos para obtener las moléculas orgánicas que forman sus cuerpos, la energía para funcionar y el oxígeno. Podemos consumir todo el dióxido de carbono que queramos (el CO2 es lo que hace que las bebidas carbonatadas sean gaseosas), pero, como los animales, no podemos utilizar el CO2 para producir moléculas orgánicas. No obstante, mediante la fotosíntesis, los vegetales pueden convertir el CO2 y el H2O en azúcares que conforman la base de miles de moléculas orgánicas, constituyentes de los organismos vivos.

Dicho todo esto, se entiende que los organismos fotosintéticos son la base de casi todas las cadenas alimenticias. En una cadena alimenticia terrestre, un animal terrestre puede alimentarse de vegetales o de animales que han ingerido vegetales. Por ejemplo, las vacas comen hierba, y los humanos comen carne de este animal.

En algún momento anterior, cada átomo de carbono de nuestro cuerpo ha sido parte de un organismo fotosintético y ha sido procesado por ese organismo a partir de CO2 y de la energía solar. Las moléculas que contienen carbono producidas mediante fotosíntesis representan más del 94% del peso seco de los organismos vivos. No hace falta decir que la fotosíntesis también sustenta la vida al liberar oxígeno (O2).

Simplificando, gracias a la fotosíntesis y al CO2 las plantas producen alimento en forma de azúcar. Posteriormente, mediante un proceso llamado respiración celular, las plantas rompen las moléculas orgánicas (azúcares) para extraerle la energía que contienen y convertirla en ATP, forma de energía que impulsa las reacciones celulares.

Mecanismos de absorción y fijación del CO2 por parte de las plantas

La absorción del CO2 se produce mediante los estomas, palabra que proviene del griego “boca”. Se encuentran en mayor cantidad en el envés, parte inferior de la hoja. Se trata de microporos, a través de los cuales se producen los intercambios gaseosos  con la atmósfera. Además de absorber CO2, que se difunde en las células, los estomas liberan, a través de ellos, grandes cantidades de O2 y H2O. Por ejemplo, habréis observado alguna vez una hoja sobrepuesta encima de otra, y al separarlas, la inferior se ve mojada, porque ha atrapado el agua que liberó la hoja superior.

La fijación del CO2 se da en células fotosintéticas, en unos orgánulos microscópicos llamados cloroplastos. En las plantas terrestres, estos, se encuentran en las hojas y los tallos verdes. Abundan más en el tejido foliar, donde una célula normal puede contener entre cinco y cincuenta cloroplastos.

El ciclo de Calvin, nombre que se debe a su descubridor, es el mecanismo por el cual el CO2 es añadido a moléculas orgánicas producidas por la planta, para posteriormente transformarlas en moléculas más complejas, y extraerles la energía que se comentó en el punto anterior (respiración celular).

FOTOSINTESIS
Enzima rubisco

Se dice que la rubisco es la enzima más abundante en masa del planeta Tierra. Se trata de la enzima encargada de fijar el CO2 atmosférico en el ciclo de Calvin. Esta proteína es exclusiva de los tejidos verdes de vegetales y de aquellos organismos que realicen la fotosíntesis. Para que os hagáis una idea, cada átomo de carbono de nuestro cuerpo, ha sido procesado por esta enzima.

En verano, es responsable de la disminución de un 15% en la concentración del CO2 atmosférico. La rubisco tiene función carboxilasa (enzima que añade CO2 a otra molécula) y función oxigenasa (enzima que añade oxígeno a otra molécula).

Los vegetales crecen más deprisa si la concentración de CO2 de la atmósfera circundante se incrementa de forma artificial, como en ocasiones se hace en invernaderos.

A temperaturas altas y menores concentraciones de CO2, esta enzima enlaza oxígeno (función oxigenasa). Cuando se da este caso, la planta entra en un estado denominado fotorrespiración. Esto es negativo para nosotros, porque parte del CO2 ya fijado se transforma otra vez en un estado gaseoso y es liberado nuevamente a la atmosfera a través de los estomas.

Cuando nuestra sala está a 25ºC, el O2 puede ser responsable de reducir un 30% la fijación del CO2. A  medida que nos aumenta la temperatura, la tasa de fotorrespiración se iguala a la tasa de fijación de CO2, alrededor de los 30ºC. Y a temperaturas más altas, la planta llega a cerrar sus estomas para evitar la pérdida de agua por transpiración dando lugar a que sea imposible la entrada de CO2 a las hojas y evitando que salga el oxígeno de ellas. Esto provoca que la concentración de O2 en las hojas sea excesiva y, como resultado, se obtiene un alto porcentaje de fotorrespiración.

Simplificándolo mucho, es como si recogiéramos azúcar en un cubo agujereado por el que perdemos parte de él. ¿Qué ocurre? Que de forma indirecta la planta consume minerales (nutrientes), agua, luz y cualquier recurso que precise.Y acaba siendo un trabajo y consumo absurdo ya que no se ha beneficiado de él.

De ahí que si habéis leído artículos que hablen de la aplicación de CO2 al cultivo, hagan hincapié en las temperaturas del cultivo y en la concentración de CO2 y O2 de la sala donde se trabaja.

El CO2 en nuestro cultivo

CO2 EN LOS CULTIVOS DE INTERIORno sea el fin de este artículo, he de explicar cómo acondicionar la habitación del cultivo, si necesitáis consejo. Si introducimos CO2 en la habitación, un ventilador se nos hace imprescindible. Nos servirá tanto para distribuir el CO2 que se está depositando en el suelo, ya que pesa más que el oxígeno, como para regular la humedad de la habitación. También nos ayudará a fortalecer los tallos y las ramas de nuestras plantas, consiguiendo que se vuelvan más leñosos debido a la resistencia que deben hacer contra el aire.

Y, como sabemos que no todo el mundo conoce las fuentes de CO2 existentes en el mercado, deciros que existen diferentes tipos. Podemos encontrar generadores de CO2, que únicamente queman combustibles como propano o gas natural. También hay pastillas, que venden en los Grow Shops, que se colocan delante de los ventiladores y liberan lentamente cantidades de CO2. Y además encontramos sistemas más complejos que utilizan manómetros, etc.

Si en nuestro cultivo queremos aplicar CO2, para un mayor éxito en nuestra producción, sin tener controlados los parámetros anteriormente citados, mejor estarse quieto, será un trabajo inútil. Pero, este método usado correctamente, producirá un crecimiento explosivo, hojas grandes, tallos prominentes y flores de gran tamaño, aumentando la producción satisfactoriamente.

En este artículo no os hemos explicado cómo preparar la habitación, no era nuestro fin. Pero, en caso de que lo empleaseis cuidado, es un gas peligroso en altas concentraciones. Debemos tener claros los plazos de reentrada que los fabricantes aconsejan, es decir, se trata  del tiempo de debemos dejar pasar antes de poder volver a entrar en una habitación donde hemos introducido CO2, para evitar una intoxicación. Y, ¡cuidado! Se trata de un gas incoloro e inoloro.

Nuestro objetivo es que comprendáis qué pasa cuando en un cultivo se emplea CO2, qué les sucede a vuestras plantas. Usar aquellas herramientas que son útiles para conseguir mayores beneficios es bueno, conocer cómo funcionan es mejor.

Hasta aquí el artículo de hoy, esperamos sinceramente que os sea útil o por lo menos interesante. Ya sabéis que si tenéis dudas podéis escribirnos a nuestro email cajonmagico@outlook.es. Hasta la próxima amigos.