El dióxido de carbono en la atmósfera

El aire que respiramos está compuesto por una mezcla de gases: 21% de oxígeno, 78% de nitrógeno, algo menos del 1% de argón y el 0,04% de dióxido de carbono (CO₂). Cuando los cultivadores hablamos de la concentración de CO₂, normalmente la expresamos en partes por millón (ppm). El 0,04% de CO₂ que hay en el aire equivale a 400 ppm. A lo largo de la historia de la Tierra, la concentración de CO₂ ha ido variando. Hace 500 millones de años, en el periodo cámbrico, llegó a ser de 7.000 ppm, aunque luego fue bajando hasta alcanzar un mínimo de 180 ppm. Hace solo 300 años era de tan solo 280 ppm, un nivel que no se había superado en cientos de miles de años, pero llegó la revolución industrial y los seres humanos empezamos a quemar carbón, petróleo y otros combustibles fósiles, que han elevado la concentración de CO₂ en la atmósfera en un 40% en tan solo tres siglos. El dióxido de carbono es el principal gas de efecto invernadero, esto quiere decir que cuanto más CO₂ hay, mayor cantidad de energía proveniente del sol queda atrapada en la atmósfera y más se calienta el planeta.

El oxígeno y el carbono suponen, cada uno, cerca del 45% del peso de una planta. Es decir, el 90% de la planta está compuesto por dos elementos que no se proporcionan con los abonos. Las plantas toman el oxígeno del agua que absorben por las raíces y el carbono del CO₂ que entra por los estomas de las hojas.

Las ventajas del CO₂

"El oxígeno y el carbono suponen, cada uno, cerca del 45% del peso de una planta"

Está más que demostrado que las plantas pueden aprovechar concentraciones muy elevadas de CO₂, de hasta 1.500 ppm, sin ningún problema, siempre que estén sanas y fuertes. Si subimos hasta 1.000 ppm el nivel de CO₂ en el cuarto de cultivo, la producción puede aumentar entre el 20 y el 30%.

La temperatura óptima para el desarrollo del cannabis aumenta conforme sube la concentración de CO₂, con 1.000 ppm se puede mantener el cuarto de cultivo a 29-30ºC, lo que redunda en un menor gasto en refrigeración y la posibilidad de cultivar en épocas calurosas en que sería imposible mantener el cultivo a 24 ºC.

Los niveles elevados de CO₂ hacen que las plantas crezcan más deprisa, pero suponen un reto para ellas, pues para poder aprovecharlos deben absorber mayor cantidad de agua y nutrientes y aumentar su capacidad fotosintética. Las plantas enfermas, débiles, muy jóvenes o recién trasplantadas no están en condiciones de aprovechar niveles elevados de CO₂, que solo servirían para acelerar los problemas. Algo similar sucede con las plantas que viven en cuartos de cultivo cuyas condiciones no son perfectas. Si la intensidad de luz no es suficiente, las temperaturas son demasiado bajas o la humedad es escasa, las plantas no podrán aprovechar el CO₂, vivirán estresadas y probablemente no se desarrollen bien. El crecimiento acelerado provocado por el CO₂ genera que las plantas necesiten mayor cantidad de riego y una solución nutriente más concentrada.

Producción de CO₂

El enriquecimiento del aire del invernadero para elevar el nivel de CO₂ hasta 800-1.200 ppm es clave para maximizar el rendimiento de los cultivos y es una técnica empleada por muchos cultivadores profesionales de cannabis. Hay quien lo sube hasta 1.500 ppm pero, según mi experiencia, la mayoría de las variedades funcionan mejor si no se superan las 1.200 ppm.

Hay distintos métodos de incorporar dióxido de carbono al cuarto de cultivo, pero los más habituales son las bombonas de CO₂, los quemadores de gas propano o butano y los sistemas de producción biológica, como CO₂ Boost, Boost Buddy o Exhale CO₂, que se basan en usar hongos o levaduras para descomponer materia orgánica, lo que libera dióxido de carbono.

Cálculo del CO₂ necesario para un cultivo

"Los humanos somos generadores de CO2 con patas"

En un metro cúbico de aire (1.000 l) hay 210 l de oxígeno, 780 l de nitrógeno, cerca de 10 l de argón y 400 ml de dióxido de carbono. Para elevar el nivel de CO₂ hasta 1.000 ppm debemos añadir 600 ml por metro cúbico de aire. Por ejemplo, en un cuarto de cultivo de 3x4 m y 3 m de altura hay 36 m³. Para pasar de 400 ppm a 1.000 ppm de CO₂ harán falta 21,6 l de CO₂ (36x600 ml).

Si usamos un quemador de butano como generador de CO₂, por cada litro de butano, que pesa 2,4 gramos, se generan 4 l de CO₂, que pesan 7,5 g. Cada bombona de butano de 12,5 kg contiene 5.000 l, que, al quemarse, generan 20.000 l de CO₂. Por tanto, para generar los 21,6 l de CO₂ necesarios para el cuarto de cultivo de 36 m³, hay que quemar 5,4 l (13 g) de butano.

A lo largo del día, las plantas irán consumiendo CO₂ lentamente y el quemador se irá poniendo en marcha para reponerlo, digamos, una vez por hora. En mi experiencia, en un cuarto de cultivo hermético, donde el único CO₂ que se consume es el que comen las plantas, es bastante ajustado calcular que el consumo diario de CO₂ es de 5 a 10 l por metro cúbico de cuarto de cultivo, aunque depende mucho del tamaño, vigor y crecimiento de las plantas. En nuestro ejemplo, un cuarto de 36 m³ necesita entre 180 y 360 l diarios de CO₂, aunque concentrados en las doce horas de luz, que es cuando las plantas usan el CO₂. Llevado a butano, entre 45 y 90 l diarios, o de 108 a 216 g diarios. Por tanto, una bombona de butano duraría entre 57 y 115 días. Estos números cambian muchísimo si el cuarto de cultivo tiene un sistema de extracción, ya que hay que reponer también el CO₂ que sale con la extracción. Recuerdo un caso, un cultivo en un local comercial con 20 lámparas y unos 180 m³, en que la bombona de butano duraba solo 5 días, pero es que tenía una extracción tan potente que casi todo el CO₂ se perdía. El cultivador estaba desesperado porque tenía que comprar seis bombonas todos los meses.

Los humanos generamos CO₂

Todos los animales generamos CO₂ al metabolizar nuestros alimentos y lo expulsamos a la atmósfera cuando respiramos. Captamos el oxígeno del aire y devolvemos el dióxido de carbono. En estado de reposo, una persona respira de 5 a 8 l de aire por minuto, y exhala unos 300 ml de CO₂ por minuto, es decir, unos 18 l la hora o 400 l diarios.

En 72 min, un adulto en reposo produce los 21,6 l de dióxido de carbono necesarios para elevar a 1.000 ppm la concentración del cuarto de cultivo de nuestro ejemplo (36 m3). En un armario de cultivo de un metro cuadrado y dos de altura, tan solo hay que respirar dentro durante cuatro minutos para lograr 1.000 ppm de CO₂.

Hablar con las plantas sí funciona, en interior

Como hemos visto, los humanos somos generadores de CO₂ con patas. Además, podemos dirigir el flujo del gas por medio del aliento. Y eso es lo que sucede cuando hablamos con las plantas: inconscientemente, miramos hacia ellas a la vez que hablamos, por lo que enviamos nuestras espiraciones o exhalaciones cargadas de dióxido de carbono directamente a las hojas, que aprovechan el gas. En realidad, a la planta le da igual el CO₂ que haya a un metro de distancia, lo único que le interesa es la concentración que haya inmediatamente alrededor de las hojas. Por tanto, al hablarle a una planta la estamos bañando en CO₂. Nuestro aliento sale del cuerpo cargado de calor y de humedad, que también resultan beneficiosos y agradables para las plantas.

En definitiva, independientemente de si las plantas entienden o no lo que les decimos (algo de lo que no tenemos ninguna prueba a favor), sí parece claro que el alto nivel de CO₂ presente en nuestras espiraciones (cercano a las 40.000 ppm) puede tener un efecto beneficioso en las plantas, especialmente cuando crecen en un cultivo de interior y el dióxido de carbono que reciben directamente de nuestra respiración no se diluye en la atmósfera y eleva la concentración natural en el aire.

De modo que algo de razón parece haber en la sabiduría popular: hablar y pasar tiempo en compañía de nuestras plantas de interior puede ayudar a que crezcan mejor.

El sonido y la música

Se han hecho diversos experimentos para intentar dilucidar si la música o el habla tienen un efecto sobre el crecimiento de las plantas y, aunque no son concluyentes, sí hay ciertos indicios de que el sonido puede influir sobre ellas. El viento y la vibración pueden afectar al crecimiento vegetal, y los sonidos son esencialmente vibraciones, por lo que no es descabellado pensar que puedan tener algún efecto sobre el desarrollo de las plantas.