Syre och växter

Många känner till att växter omvandlar koldioxid till syre, men det är inte alla som vet att även växter behöver syre. Varför behöver växter syre egentligen?

Av Niklas Hjelm

Växter andas precis som oss människor. Utan syre hade växterna inte kunnat omvandla kolhydrater, fetter och proteiner till energi. Denna process kallas för cellandning:

Cellandning = Socker + syre > Koldioxid + vatten + energi

Vi andas in syre och äter mat, vi andas ut koldioxid och ger ifrån oss vatten och värme. Detta händer i alla levande celler oavsett om det är hos växter eller djur. Det finns dock en väsentlig skillnad. Växter produceras sin egen mat (socker) genom fotosyntesen: 

Fotosyntesen = Koldioxid + vatten + sol > Socker + syre

Som du ser så är det nästan som andning fast omvänt, skillnaden är att växter omvandlar solens energi till socker genom en kemisk process där biprodukten är syre, mer om detta i avsnittet om fotosyntesen. Detta innebär att växter kan ta upp av det syre som de själva producerar genom fotosyntesen. Växten är alltså mer eller mindre självreglerande bara den har tillgång till vatten och syre (rotsystemet). Ta ett frö t.ex: Ett frö innehåller energi (socker). När sockret bryts ner släpps koldioxid ut. Denna koldioxid kan växten använda för att växa (bilda blad och rötter). Problemet är att fotosyntes bara sker i de gröna delarna av växten (stam, blad), inte i rötterna vilket för oss tillbaka till ämnet växter och syre.

Övervattning finns inte

Anledningen till att du sätter lecakulor i botten av en kruka är för att rötterna inte ska få syrebrist. Tyvärr är detta en myt och det som händer istället är att vattnet "fastnar" i jorden istället då den har svårt att passera genom lecakulorna. Alla luftfickorna i jorden fylls med vatten vilket gör att rötterna försöker ta syre från vattnet istället. Problemet är att syret som finns i vattnet snabbt tar slut vilket leder till syrebrist och eftersom allt liv behöver andas, vad händer då om syret försvinner? Övervattning är alltså en felaktig term, det som händer är syrebrist. 

Rötter och mikroorgansimer

Växternas rotsystem lever i nära symbios med olika mikroorgansimer. Upp 95% av alla jordens växter billar t.ex mykorrhiza, ett förhållande med svampar där de hjälper till att ta upp näring och vatten mot att svamparna får socker.  För att dessa ska trivas krävs syre, annars kommer de snart dö ut och ersättas av patogena mikroorgansimer. Dessa trivs i en syrefattig miljö och leder till försämrad hälsa hos växten, rotröta är ett vanligt exempel på detta.

Vad påverkar syremängden i vatten?

Det finns två faktorer som påverkar mängden syre i vatten; temperatur och mängden salter. Desto högre temperatur och salinitet, desto mindre syre kan vattnet hålla. För odling är inte mängden salter ett problem då dina växter kommer ha visat tecken på övergödning innan syret påverkas. Temperaturen är dock en avgörande faktor som i allra högsta grad påverkar mängden syre i vattnet.

Temperatur och syre i vatten

Temperatur (Celcius)	Löst syre 02 (mg/l)
0	14,6
5	12,8
10	11,3
15	10,2
20	9,2
25	8,6
100	0

 

Hur mycket löst syre som krävs beror mycket på vad du odlar då olika växter har anpassat sig utifrån sin levnadsmiljö, ett bra riktmärke är dock över 5mg/l. Tester som gjorts visar att vissa sallader klarar så låga halter som 2,5mg/l vilket är en av anledningarna till att du kan odla sallad passivt (utan tillsättning av syre med luftpump). Har du över 5mg/l så trivs fiskar också bra vilket är viktigt om du håller på med Aquaponics (detta är dock också artspecifikt). 

Hur vet jag hur mycket syre som finns i vattnet?

De allra flesta kommer aldrig veta hur mycket syre som finns i vattnet och egentligen behöver man inte veta det. Så länge du tillsätter syre i riklig mängd kommer inte problem uppstå. Vill du ändå veta hur mycket du har så går det att mäta mängden löst syre i vatten med hjälp av en DO (dissolved oxygen) mätare. Dessa kommer i många olika utförandet och priset är från cirka 1000kr och uppåt för en ny. Bäst pris hittar du på Ebay där frakt kostar cirka 200kr till Sverige. 

Temperatur

Desto varmare rötterna har det, desto mindre syre har de tillgång till. Därför är det väldigt viktigt att se till att rötterna har en jämn och sval miljö. Ställer du en vattentank i ett rum inomhus kommer vattnet snart ha samma temperatur som resten av rummet. Detta gör hydroponisk odling svårare i vissa länder där temperaturerna är mer extrema. Det förklarar också varför växter som odlas i jord utomhus klarar av extrema temperaturer bättre då deras rötter hålls svala och fuktiga av jorden även om luften är väldigt varm. Tänk barnpool på sommaren, fyller du den med kallt vatten på morgonen en solig dag så är den härligt varm mitt på dagen. För att komma över detta problem kan man gräva ner sin vattentank i jorden om man odlar i t.ex växthus. Vattentanken får då samma temperatur som jorden som är betydligt svalare.

Som du säkert kommer ihåg så trivs inte våra gynsamma aerobiska mikroorganismer i syrefattiga miljöer. De dör fort och ersätts av anaerobiska mikroorganismer som förstör rotsystemet vilket leder till att växterna dör.

Löst syre (dissolved oxygen)

Det går att mäta syrgashalten i vatten (mg/l). Kallt vatten kan hålla mer löst syre än varmt. Desto saltare vattnet är, desto mindre syre kan det hålla. När organiskt material bryts ner går det åt syre. Detta är en av skillnaderna mellan biologisk och mineralbaserad näring. Organisk näring behöver brytas ner (kräver syre) medan en mineralbaserad är färdig att användas. Samma princip ser vi i aquaponics där det krävs syre för att nitrifikation ska se (omvandling av ammoniak till nitrater).

Större växter kräver både mer näring och syre än mindre växter. Syrebehovet för ett salladshuvud skiljer sig från en tomatplanta. Rotsystemet hinner inte utvecklas så mycket på en växt som du skördar efter en månad som på en tomatplanta som växer i fyra. Detta gör det inte speciellt praktiskt att odla tomater i t.ex ett DWC system. Ja det går men du måste tillsätta mycket luft i din vattentank för att du inte ska få en anaerobisk miljö. Tillsätter du bara tillräckligt med syre kan du få en explosiv tillväxt. 

Exempel på chili som växer i ett sammankopplat DWC system.

Ett mindre energikrävande system är ett där du flödar i sekvenser för att sedan låta rötterna få andas obehindrat, som i ett ebb och flod eller droppsystem. Oavsett system så är det viktigt att inte låta rötterna stå i syrefattigt vatten en längre tid, då kommer rotröta som ett brev på posten. 

Hur skapar man en syrerik miljö för växterna?

Det går att kyla vattenlösningen men en vattenkylare men denna kostar mycket både i inköp och drift. Då är det betydligt smidigare att syresätta näringslösningen på något sätt. Det är mikroberna som lever kring rotsystemet som behöver syre för att trivas och beroende på vilket system man använder kan man förse dem med detta på olika sätt. Om rötterna är i direkt kontakt med vattnet så behöver syre tillsättas antingen genom att vattenytan störs och syre (02) från atmosfären blandas med vattnet. Detta går att göra både genom syrestenar och vattenfall i tanken. Är rötterna större finns det mer mikroorganismer som konsumerar syre och syrebehovet ökar.

H202

Väteperioxid (hydrogen peroxide) är vatten med en extra syre atom. Detta gör den väldigt instabil och när den bryts ner kommer den antingen fästa sig vid en O- atom och forma en stabil syremolekyl eller så attackerar den en närliggande organisk molekyl. Oavsett så blir det mer löst syre i tanken vilket gynnar rötterna. I allmänhet rekommenderas användning av H202 enbart med mineralbaserad näring då H202 kan ta kål på den miljö som du kämpat hårt med att bygga upp.