Fertilización gaseosa con CO2:

El CO2 es un gas muy común que está por todas partes: en la atmósfera, en el humo o en las burbujas de los refrescos. Una de sus más fascinantes usos, al menos desde nuestro punto de vista de aficionados al cannabis, es como fertilizante capaz de acelerar el crecimiento de las plantas. Elevando el nivel de CO2 en el aire hasta concentraciones tres o cuatro veces superiores a la de la atmosfera, se puede llegar a doblar el ritmo de crecimiento del cannabis y aumentar considerablemente su producción de cogollos.

El CO2 es un gas muy común que está por todas partes: en la atmósfera, en el humo o en las burbujas de los refrescos. Una de sus más fascinantes usos, al menos desde nuestro punto de vista de aficionados al cannabis, es como fertilizante capaz de acelerar el crecimiento de las plantas. Elevando el nivel de CO2 en el aire hasta concentraciones tres o cuatro veces superiores a la de la atmosfera, se puede llegar a doblar el ritmo de crecimiento del cannabis y aumentar considerablemente su producción de cogollos.

De poco sirve el resto de los fertilizantes, si las plantas no tienen suficiente CO2.

El dióxido de carbono (CO2) es un gas inodoro presente en la atmósfera en un porcentaje del 0,03-0,04% o, lo que es lo mismo, 300-400 ppm (partes por millón). A pesar de no llegar ni a la milésima parte de la atmósfera, el dióxido de carbono es uno de los elementos más importantes para el crecimiento del cannabis. Carbono y oxígeno, suponen, cada uno, cerca del 45% del peso de las plantas. Por tanto, los dos elementos más abundantes en el mundo vegetal no provienen de los fertilizantes, el oxígeno lo toman del agua que absorben por las raíces mientras que el carbono lo extraen del dióxido de carbono (CO2) del aire.

Las plantas absorben el CO2 de la atmósfera a través de los estomas, unos pequeños poros u orificios que hay en las hojas, por los que también expulsan el oxígeno que les sobra tras la fotosíntesis. El oxígeno que liberan las plantas se ha ido acumulando en la atmósfera a lo largo de millones de años permitiendo la expansión de la vida. Antes de la aparición de la fotosíntesis, la atmósfera terrestre carecía casi completamente de oxígeno, lo que impedía el desarrollo de la vida animal. Gracias a las plantas se hizo posible la aparición de los animales y los seres humanos sobre la Tierra.

La fotosíntesis es un proceso casi mágico por el que las plantas aprovechan la energía lumínica para crear materia orgánica a partir de materia inorgánica. Absorben energía del sol (o de las lámparas de cultivo) por medio de la clorofila y la convierten en energía química que emplean en combinar el CO2 del aire y el agua del suelo para generar glucosa. La glucosa la emplean como energía y como materia prima a partir de la cual crear hidratos de carbono, aminoácidos, proteínas y celulosa con las que fabricar raíces, ramas, tallos, flores y hojas.

Controlador Unis diseñado para conectar a una botella de CO2 y precalibrado para distintos tamaños de cuartos de cultivo

El CO2 que las plantas absorben proviene de la respiración de los animales, que toman oxígeno del aire y liberan CO2, pero también de la descomposición de la materia orgánica, la actividad volcánica (que libera grandes cantidades de dióxido de carbono) o cualquier tipo de combustión.

Hace millones de años, cuando todavía no existían animales y la única vida era vegetal, la actividad volcánica en el planeta era mucho mayor que en la actualidad, lo que provocaba que los niveles de CO2 en la atmósfera fueran muy elevados, hasta tres o cuatro veces más altos que los actuales. Las plantas se adaptaron a vivir en esas condiciones sin ningún problema, ya que permitían tasas de crecimiento muy superiores a las de hoy en día. Curiosamente, pese a que los niveles de CO2 atmosféricos han ido bajando progresivamente, las plantas no han perdido la capacidad de sobrevivir en una atmosfera con más CO2.

Las plantas de cannabis pueden crecer perfectamente en un ambiente con una concentración de CO2 de hasta 1.500 ppm, cuatro o cinco veces superior a la concentración normal de la atmosfera. A partir de 2.000 ppm el CO2 comienza a ser tóxico para las plantas y por encima de 4.000 ppm para las personas y animales.

¿Para qué sirve el CO2?

Sin CO2 no hay crecimiento, ya pueden tener las plantas luz, agua y abonos que, si el dióxido de carbono falta, la fotosíntesis se detiene. Al aire libre la provisión de CO2 no se acaba nunca, pero en los cultivos de interior debe ser el cultivador quien se ocupe de mantener un nivel adecuado en el aire. En un cuarto de cultivo cerrado y sin ventilación, las plantas devoran el CO2 en muy poco tiempo y, cuando se agota o el nivel es demasiado bajo, cesan su actividad y paran de crecer. Por debajo de 200ppm de CO2 la fotosíntesis y el crecimiento se detienen.

Los ventiladores son fundamentales para que el CO2 se mantenga en movimiento

Los extractores e intractores de los cuartos de cultivo tienen una doble función, sacar el aire caliente y reemplazarlo por aire fresco para que la temperatura permanezca dentro de los niveles adecuados, y mantener un suministro constante de CO2 para que las plantas no paren de crecer. El problema es que al sacar el aire caliente del cultivo también se extraen los olores que generan las plantas de cannabis y que pueden llamar la atención de vecinos, peatones o fuerzas del orden. Dado que en España la discreción es todavía fundamental para poder cultivar cannabis sin meterse en problemas con las autoridades, resulta fundamental evitar que los olores cannábicos salgan al exterior. Hay dos maneras de lograrlo: limpiar el aire de olores por medio de un filtro de carbón activo o un generador de ozono, o crear un sistema de cultivo completamente cerrado en el que no haya que realizar intercambio de aire con el exterior. La ventaja de este último sistema reside en que si no se saca aire del cuarto de cultivo, tampoco sale ningún olor, con lo que desaparece el riesgo de que alguien huela el cultivo. En cambio, un filtro de carbón activo pierde capacidad de filtrado con el tiempo y los generadores de ozono se pueden estropear, en ambos casos el resultado sería una situación de riesgo, pues los olores escaparían al exterior.

El controlador Shiva está montado a la altura de los cogollos principales, que es donde interesa tener 1000 ppm de CO2, el ventilador impulsa hacia arriba el que va cayendo desde el generador HotBox alimentado con propano.

Al diseñar sistemas de cultivo cerrados, los cultivadores se enfrentan a un problema, cómo mantener la temperatura y la concentración de CO2 en los niveles adecuados. La temperatura se controla con un sistema de aire acondicionado, que expulsa al exterior el calor sin sacar aire de dentro del cultivo. La concentración de CO2 se mantiene elevada introduciendo nuevo CO2 en el cultivo conforme las plantas lo van consumiendo. Hay muchos sistemas para introducir CO2 en un cuarto de cultivo, cada uno de ellos tiene sus propias ventajas e inconvenientes y resulta adecuado para una situación concreta.

Nivel óptimo de CO2

Si la concentración de dióxido de carbono en el aire baja de las 300 ppm que hay naturalmente en la atmósfera, el ritmo de crecimiento del cannabis se reduce. Si el cultivador no quiere comprometer la producción y la salud de las plantas debe vigilar para que nunca baje de ese nivel.

Las plantas pueden aprovechar una concentración de CO2 mayor que la de la atmósfera. Cómo antes explicamos, hace millones de años el nivel de CO2 y el ritmo de crecimiento de las plantas era mucho mayor. Si se eleva el nivel de CO2, se acelera el crecimiento y se aumenta la producción total.

Por tanto, la adición de CO2 al cuarto de cultivo se puede usar con dos fines: reponer el consumido por las plantas o elevar el nivel por encima del normal de la atmosfera. En el primer caso se logra mantener el nivel de crecimiento normal, aunque las plantas vivan en un sistema de cultivo sin intercambio de gases con el exterior, mientras que en el segundo se pueden obtener tasas de crecimiento mucho mayores de lo normal.

Ni todas las fuentes ni todos los cultivadores se ponen de acuerdo en qué nivel de CO2 logra mayor crecimiento y producción en el cannabis. Normalmente se decía que el nivel óptimo eran 1.500 ppm, pero hay voces que disienten y recomiendan no superar las 1.000 a 1.200 ppm.

Todo el mundo está de acuerdo en que con un nivel de 1.000 ppm, el crecimiento se acelera sustancialmente, pudiendo llegar a doblarse respecto al nivel normal de 300 ppm. Lo que no está claro es si con 1500 ppm se obtiene mayor crecimiento que con 1000-1200 ppm.

Controlador de CO2 con sonda de Superpro

Algunos consejos

Un nivel de CO2 elevado obliga a las plantas a crecer más deprisa. Para hacerlo necesitan estar sanas, tener un sistema de raíces bien establecido y disponer de agua, luz y nutrientes de sobra. Si las plantas están débiles o enfermas no conviene añadir CO2, pues sólo servirá para acelerar los problemas.

Como el crecimiento se acelera, las plantas necesitan más agua, mayor concentración de nutrientes y fertilizaciones más seguidas para mantenerse sanas y no mostrar deficiencias. Por eso es tan importante que estén sanas y con un buen sistema de raíces, para que puedan captar todos los nutrientes extra que les van a hacer falta.

El CO2 es más pesado que el aire y tiende a depositarse en el suelo de la habitación, por eso conviene situar la salida del generador de CO2 por encima del nivel de las plantas y lo más cerca posible de ellas, de modo que caiga como una ducha sobre las copas. Otra buena solución consiste en colocar un ventilador justo delante de la salida de CO2 para que lo distribuya por todo el cultivo.

La temperatura ideal para el crecimiento del cannabis sube cuando se eleva el nivel de CO2. Si normalmente conviene mantener el cuarto a 24-25º C, con el CO2 por encima de 1000 ppm se puede mantener a 29º C sin problemas, lo que reduce la necesidad de refrigeración considerablemente, sobre todo en verano.

Los generadores GEN de Superpro no tienen llama piloto abierta, permiten regular la salida de CO2 y cortan el gas de forma automática si se vuelcan o se caen accidentalmente.

Los niveles altos de CO2 solo son beneficiosos durante el día, cuando se emplean en la fotosíntesis. Durante la noche, hay que apagar el generador para que la concentración de CO2 vuelva al nivel normal de la atmosfera. Muchos reguladores tienen una célula fotoeléctrica que detecta cuando se apagan las luces y dejan de producir CO2.

Sistemas para añadir CO2

El cultivador puede comprar CO2 embotellado o en forma de hielo seco y liberarlo en el cuarto de cultivo o bien producirlo con uno de los siguientes sistemas: quemando combustibles fósiles como el gas natural, fermentando azúcares por medio de levaduras, descomponiendo materia orgánica con hongos o a través de procesos químicos como combinar bicarbonato y vinagre.

Cada uno de estos sistemas tiene ventajas e inconvenientes concretos que hacen que no todos resulten útiles en cualquier condición. En general, los cuartos de cultivo de menor tamaño son los que mejor pueden aprovechar los sistemas de baja producción de CO2, como la fermentación o los procesos químicos, mientras que la quema de combustibles fósiles es el sistema más extendido en cultivos grandes ya que permite producir tanto dióxido de carbono como sea necesario.

CO2 embotellado

Uno de los sistemas más cómodos y seguros. El CO2 se compra envasado en botellas metálicas como las que se usan en los bares para los grifos de cerveza. La botella se conecta a un dosificador con electroválvula que, a su vez, se conecta a un temporizador que abre la válvula un tiempo determinado varias veces al día o a un medidor/regulador que mide la concentración de CO2 en el aire y, cuando baja del nivel predeterminado, deja salir CO2 hasta recuperarlo. Los sistemas con temporizador suelen venir ya precalibrados para distintos tamaños de cuartos de cultivo por lo que el cultivador sólo tiene que regularlo a la posición correspondiente a las dimensiones de su plantación. Los sistemas con medidor/regulador son más exactos, aunque más caros, puesto que miden la concentración real de CO2 y ajustan el nivel de forma automática, independientemente del tamaño del cultivo.

En general, los sistemas de CO2 embotellado resultan adecuados para pequeños armarios de cultivo, donde no se necesita una gran cantidad de CO2. Tienen la gran ventaja de que el CO2 ya está hecho y sólo hay que liberarlo. Por otro lado, el inconveniente reside en que las botellas pesan, llaman la atención, hay que rellenarlas periódicamente y son caras, además de no durar demasiado y ser necesario un regulador con electroválvula, lo que aún encarece más el sistema.

Generadores de CO2 por combustión

El CO2Boost es un sistema sencillo que genera CO2 de modo natural durante toda la cosecha y que resulta ideal para jardines pequeños o medianos.

Los sistemas más habituales para generar CO2 son los quemadores de combustibles fósiles como el propano, el butano, el gas natural o el alcohol. En realidad, cualquier combustible que queme con una llama azul, blanca o incolora sirve (la llama amarilla, anaranjada o rojiza indica una combustión incompleta y, por tanto, la generación de monóxido de carbono, un gas tóxico para las plantas y las personas). La principal ventaja de los quemadores para generar CO2 es que fabrican en el momento todo el gas necesario, incluso para cultivos muy grandes. Los inconvenientes son varios: el quemador supone un riesgo, como con todo aparato que funcione con gas inflamable y fuego siempre existe un cierto riesgo de incendio. Es cierto que los modelos actuales cuentan con varios sistemas de seguridad que cortan inmediatamente el flujo de gas ante cualquier problema, pero siempre puede suceder algún imprevisto. Al quemar gas, además de CO2 se obtiene calor y vapor de agua. El cultivador debe tenerlo en cuenta ya que será necesario refrigerar algo más el cultivo y buscar el sistema adecuado para que la humedad ambiental no suba en exceso, lo que podría contribuir a la aparición de hongos en los cogollos. En Estados Unidos y Canadá empiezan a comercializarse generadores de CO2 refrigerados por agua,  permiten disfrutar de un suministro constante de CO2 sin elevar la temperatura del cuarto de cultivo. Esperamos verlos pronto en los growshops nacionales.

Otro aspecto negativo de estos sistemas son sus altos precios. Los quemadores son caros pero los reguladores/dosificadores aún lo son más; un sistema con un quemador como el HotBox con un regulador como el Shiva, ronda los 1.500 euros de precio de venta al público, demasiado para la mayoría de los pequeños cultivadores domésticos.

Últimamente están apareciendo generadores de CO2 sin llama piloto, que responden a la preocupación de muchos cultivadores que no se sienten tranquilos de tener una pequeña llama siempre encendida dentro del cuarto de cultivo.

Cuánto CO2 necesito

Un medidor de CO2 permite monitorizar las fluctuaciones en su concentración a lo largo del día y configurar el generador de CO2 o la extracción para mantener un nivel constante.

Aunque muchos sistemas de generación de CO2 ya vienen preparados para regular automáticamente la producción de gas, de modo que el cultivador sólo tenga que indicar el tamaño de su cuarto de cultivo o la concentración de CO2 que quiere en torno a sus plantas, siempre es conveniente saber cómo calcular cuánto CO2 hay que añadir al cuarto de cultivo o cuánto se genera con cada sistema.

Vamos a tomar como ejemplo un cuarto de cultivo con las siguientes medidas: 3x3x3 metros. El volumen de aire es, por tanto, de 27 m3 (3x3x3=27).

Si queremos lograr una concentración de 1000 ppm de CO2, teniendo en cuenta que el aire ya tiene 300 ppm, tendremos que añadir 700 ppm. Para calcular cuantos metros cúbicos de CO2 debemos añadir hay que multiplicar el volumen del cuarto de cultivo por 0,0007 (700/1.000.000). Es decir, 27m3 x 0,0007 = 0,0189 m3. Para simplificar los cálculos y no complicarnos con demasiados decimales, redondearemos esta cantidad a 0,02 m3, (20 litros). Mil gramos de CO2, a presión ambiental, ocupan 0,5 m3. Por tanto, 0,02 m3 equivalen a 40 gramos de CO2 [(0,02 x 1000)/0,5].

Ahora, ¿cuánto gas hay que quemar para producir 40 gramos de CO2? La combustión de un kilo de propano, butano o gas natural, genera 11.000 kilocalorías, tres kilos de CO2 y un kilo y medio de vapor de agua. Es decir, cada gramo de gas, genera tres gramos de CO2. Por tanto para producir 40 gramos de CO2 hay que quemar 13,3 gramos de propano o similar.

Con 1000 ppm de CO2, el ritmo de crecimiento puede llegar a doblarse.

Si en lugar de un quemador de gas usamos botellas de CO2 comprimido, tendremos que abrir la botella hasta que haya perdido los 40 gramos que queremos añadir al aire del cuarto de cultivo.

¿Cuánto dura este CO2? En un cultivo cerrado, sin intercambio de gases con el exterior, podemos calcular que la concentración pasa de más 1000 ppm a menos de 300 ppm en tres o cuatro horas, aunque el tiempo exacto depende de la densidad de plantación, el tamaño de las plantas e, incluso, la fase del cultivo. Lógicamente en un cuarto de cultivo muy grande con pocas plantas de pequeño tamaño, el CO2 durará más que en un armario pequeño lleno de plantas grandes, por eso los mejores sistemas son los que cuentan con un medidor/regulador que ordena al generador que se ponga en marcha sólo cuando el nivel de CO2 desciende, y que le hace parar en cuanto se alcanza el nivel deseado, impidiendo que aumente hasta niveles perjudiciales para las plantas.

CO2Boost: el CO2 sin complicaciones

CO2Boost es un producto muy ingenioso que permite fertilizar con CO2 los pequeños armarios de cultivo, por poco dinero y sin necesidad de instalar aparatos caros y complejos. La idea es parecida a los sistemas caseros de generación de CO2 por medio de fermentaciones con levaduras sólo que mucho más cómodo. Los fabricantes de CO2Boost han elaborado una mezcla de nutrientes en la que crecen unas determinadas especies de hongos que son quienes producen el CO2. El hongo, que no ataca a las plantas, ni favorece la aparición de plagas, crece lentamente y va liberando CO2 de forma constante durante toda la cosecha. No produce calor ni desprende malos olores, apenas consume electricidad, sólo la necesaria para que funcione una pequeña bomba de aire que extrae el CO2 del cubo donde crece el hongo y lo dirige por medio de una pequeña manguera hasta las copas de las plantas.

CO2Boost dura hasta sesenta días si se usa de forma continua, pero si se conecta con un programador que encienda la bomba sólo durante las horas de luz puede durar de 75 a 90 días. El fabricante indica que un CO2Boost es suficiente para cuartos de cultivo de 0,5 a 6 m2. 

Sistemas caseros de generar CO2

A lo largo de los años los cultivadores han ido ingeniando diversos sistemas caseros para generar CO2 en sus cuartos de cultivo. Todos estos inventos funcionan, en el sentido de que producen CO2, pero en muchos casos lo hacen en pequeñas cantidades que no provocan efectos demasiado notables, salvo en los cuartos de cultivo más pequeños.

Agua/azúcar/levadura: Saccharomyces cerevisiae es la levadura que se emplea normalmente en la fabricación de pan, vino o cerveza. Basta con mezclar agua, azúcar y levadura en un recipiente para que empiece el proceso. Durante la fermentación la levadura se come el azúcar y excreta alcohol y CO2 a partes iguales. La ventaja de usar levadura para generar CO2 es que el proceso continúa durante una semana o dos sin que el cultivador tenga que hacer nada más. 

En este cultivo, el ventilador apuntando hacia el techo cumple la doble función de refrigerar la bombilla y elevar el CO2 que cae a la parte más baja de la habitación.

Un kilo de azúcar fermentado rinde medio kilo de CO2 y medio kilo de alcohol etílico. Medio kilo de CO2 equivale a 0,25 m3. En el ejemplo del cuarto de cultivo de 3x3x3 m. vimos que se requerían 0,02 m3 de CO2 para elevar la concentración a 1000 ppm. Dado que las plantas van consumiendo CO2 y que parte se dispersa por las rendijas y otras aberturas del cuarto de cultivo, podemos calcular que habrá que suplementar al menos el triple cada día, es decir, 0,06 m3 (60 litros) de CO2. Como la fermentación dura alrededor de una semana o diez días, podemos preparar una mezcla de agua y azúcar que proporcione el CO2 necesario para estos 10 días (10 x 0,06 =0,6 m3). Si medio kilo de azúcar da 0,25 m3, una sencilla regla de tres nos indica que para obtener 0,6 m3 necesitaremos 1,2 kg de azúcar. El azúcar se debe diluir en agua a razón de cuatro litros por kilo, añadiéndole a continuación una cucharadita de levadura de panadería o de cerveza. Atención, la levadura química no sirve, tiene que ser levadura viva. En las semanas siguientes, al preparar las nuevas mezclas, se puede sustituir la levadura en polvo por una taza de la mezcla en fermentación, ya que las levaduras están activas y acelerarán el proceso.

Las burbujas que aparecen en la mezcla indican que se está produciendo CO2. Cuando el azúcar se acaba o el nivel de alcohol en la solución es demasiado alto, las levaduras mueren, las burbujas cesan y llega el momento de desechar la mezcla.

El controlador Evolution tiene una sonda que permite medir la concentración de CO2 justo donde están los cogollos.

Bicarbonato/vinagre: la combinación de estos dos productos domésticos genera una reacción química instantánea en la que se libera CO2. Como la reacción sucede al momento, si mezclamos de golpe todo el bicarbonato con todo el vinagre, produciremos todo el CO2 a la vez. Para lograr una producción continua sólo hace falta un poco de imaginación para diseñar un sistema sencillo con un recipiente lleno de bicarbonato sódico y una botella de vinagre que vaya goteando lentamente sobre el bicarbonato.

Mezclando 50 ml de vinagre y cuatro gramos de bicarbonato sódico se genera aproximadamente un litro de CO2. Si quisiéramos generar los 60 litros diarios para el cuarto de cultivo que hemos tomado como ejemplo, sería necesario meter 250 g de bicarbonato en el recipiente y dejar caer gota a gota hasta tres litros de vinagre, cada día.

Hielo seco. El CO2 congelado se denomina hielo seco o nieve carbónica. Se utiliza como refrigerante por su bajísima temperatura (-78º C) y una curiosa propiedad, pasa de sólido a gas sin dejar ningún residuo de humedad. Quien tenga acceso a hielo seco puede aprovecharlo para incrementar la concentración de CO2 en el aire. Hacen falta unos 25 gramos diarios de hielo seco por cada metro cúbico del cuarto de cultivo. Por tanto, en el cuarto de cultivo de 3x3x3 m. que tomábamos antes como ejemplo, serían necesarios 675 gramos (27m3x25g) diarios de hielo seco. Para lograr que el hielo se descongele lentamente, a lo largo de las 12 horas en que las luces permanecen encendidas, se puede colocar dentro de un recipiente aislante, como una caja de poliexpan, con unos agujeros para que vaya saliendo el CO2.

Visitar el cultivo: cuando respiramos, exhalamos gran cantidad de CO2. Mientras estamos dentro del cuarto de cultivo, si tenemos un medidor de la concentración de CO2 en el aire, podemos observar que el nivel no baja o incluso sube. Hace años, se realizó un estudio científico que confirmaba que las plantas crecen más cuando se les habla y lo atribuía a que reciben una dosis extra de CO2 gracias a las exhalaciones del jardinero. Al hacer ejercicio nuestra producción de CO2 aumenta considerablemente, así que quien haga abdominales a diario se puede plantear hacerlas dentro del cuarto de cultivo y, de paso, fertilizar gaseosamente las plantas.