大棚茄子應(yīng)用生物廢棄物發(fā)酵氣熱調(diào)控技術(shù)的效果

李方勇，張 碩，鄭宏海，陳燕華，楊 杰

(1.浙江大學(xué) 農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310029;2.浙江省象山縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 象山 315700;3.寧波市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，浙江 寧波 315012;4.象山縣農(nóng)林局，浙江 象山 315700;5.象山縣信息與檢測(cè)中心，浙江 象山 315700)

近年來(lái)，設(shè)施農(nóng)業(yè)的面積不斷擴(kuò)大，已成為促進(jìn)農(nóng)民增收的主要手段之一。但是，由于以大棚為主的設(shè)施農(nóng)業(yè)相對(duì)封閉，限制了棚內(nèi)外CO2氣體的交換，使棚內(nèi)CO2濃度經(jīng)常處于虧缺狀態(tài)，作物正常的光合作用受到抑制，進(jìn)而影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。提高大棚內(nèi)CO2濃度是促進(jìn)設(shè)施作物生長(zhǎng)和提高產(chǎn)量與品質(zhì)的一項(xiàng)有效措施［1-3］。為此試驗(yàn)采用生物發(fā)酵氣熱調(diào)控技術(shù)，通過(guò)農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物發(fā)酵進(jìn)行CO2施肥，研究其在大棚茄子上的應(yīng)用效果，為進(jìn)一步推廣提供科學(xué)依據(jù)?，F(xiàn)將有關(guān)結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

試驗(yàn)在寧波市象山縣新橋鎮(zhèn)下七里村奚興來(lái)農(nóng)戶(hù)的大棚中進(jìn)行。供試作物為紅茄引茄1號(hào)。試驗(yàn)棚面積217 m2(36 m×6 m)，對(duì)照棚面積186 m2(31 m×6 m)，南北走向。供試土壤為黃泥砂田，肥力中等偏下。主要理化性狀:pH值6.8，有機(jī)質(zhì)27.6 g·kg-1，有效磷16.6 mg·kg-1，速效鉀189.0 mg·kg-1，陽(yáng)離子交換量 0.269 cmol·g-1，水溶性鹽總量1.3 g·kg-1。

試驗(yàn)設(shè)對(duì)照和發(fā)酵 CO2施肥2個(gè)處理，每個(gè)處理1個(gè)大棚。試驗(yàn)大棚放入有機(jī)廢棄物生物發(fā)酵裝置，其余栽培及施肥措施2個(gè)大棚完全相同。11月5日施入基肥，商品有機(jī)肥3 000 kg·hm-2，俄羅斯復(fù)合肥 (氮、磷、鉀有效養(yǎng)分均16%)750 kg·hm-2。茄子于2009年9月15日播種育苗，11月10日定植，種植密度25 500株·hm-2。茄子采收始期4月2日，采收終期7月9日。

處理棚于2010年2月3日開(kāi)始采用有機(jī)廢棄物生物發(fā)酵法進(jìn)行CO2施肥，具體做法為:在處理棚兩端各放置1個(gè)由浙大等設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易實(shí)用型發(fā)酵裝置。每個(gè)裝置填料350 kg左右，發(fā)酵料容積約1.5 m3。試驗(yàn)期間，共投料3次，分別是2月3日、2月28日和3月24日。

發(fā)酵裝置為:以直徑5～8 cm的木棍或毛竹制作成100 cm×100 cm柵欄作底座，用磚塊將底座離地面架空20 cm，以利通氣。用塑料編織袋內(nèi)襯一層塑料薄膜，縫制成直徑80 cm、高120 cm的無(wú)底無(wú)蓋筒體。用4根竹竿或木樁將筒體支撐在柵欄底座之上，往筒體內(nèi)填充發(fā)酵料。

發(fā)酵料的配制:1 hm2大棚需22.5 t干稻草，先用水將稻草潑濕，再用薄膜覆蓋2 d，使其吸水均勻;另需準(zhǔn)備4.5 t左右的商品有機(jī)肥，將濕稻草與商品有機(jī)肥攪拌均勻，并加入由浙大章教授課題組自行研發(fā)的快速、高效產(chǎn)氣復(fù)合菌種，混勻后填入發(fā)酵裝置中。

3月28日開(kāi)始，連續(xù)15 d，分別在7:30和13:30，測(cè)量大棚內(nèi)的CO2濃度與溫度。調(diào)查茄子的生長(zhǎng)和發(fā)病情況，統(tǒng)計(jì)茄子的產(chǎn)量和效益。

2 結(jié)果與分析

2.1 大棚內(nèi)CO2濃度與氣溫

根據(jù)連續(xù)15 d的測(cè)定結(jié)果 (表1)，早上7:30左右，試驗(yàn)棚的平均溫度為13.7℃，比對(duì)照棚的12.6℃高1.1℃;試驗(yàn)棚的平均CO2濃度為2 352 mg·kg-1，比對(duì)照棚 922 mg·kg-1高1 430 mg·kg-1;下午13:30左右，試驗(yàn)棚的平均CO2濃度為111 mg·kg-1，與對(duì)照棚基本持平，主要原因是白天大棚敞開(kāi)，空氣交換流動(dòng)，棚內(nèi)外CO2濃度變化不大。

表1 添加發(fā)酵物料后大棚內(nèi)溫度與CO2濃度關(guān)系

2.2 茄子植株生長(zhǎng)

2010年年初，連續(xù)低溫陰雨，光照偏少，導(dǎo)致大棚茄子生育期推遲，長(zhǎng)勢(shì)偏弱。4月28日的田間試驗(yàn)觀察結(jié)果表明，有機(jī)廢棄物發(fā)酵CO2施肥對(duì)茄子的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)具有明顯的促進(jìn)作用，試驗(yàn)棚茄子平均株高65.1 cm，比對(duì)照棚的63.8 cm高1.3 cm，最高株高73 cm，比對(duì)照棚 70 cm高3 cm。

2.3 茄子品質(zhì)和產(chǎn)量

4月2日采摘了試驗(yàn)棚和對(duì)照棚成熟度最高的茄子各1 kg左右，對(duì)影響茄子的重要指標(biāo)進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果表明 (表2)，有機(jī)廢棄物發(fā)酵 CO2施肥處理之后，紅茄品質(zhì)指標(biāo)得到了明顯提高和改善。單果重比對(duì)照提高了17.44%，可溶性糖含量比對(duì)照提高了14.17%，而有機(jī)酸含量則降低了9.71%，故糖酸比提高了26.5%;硝酸鹽含量下降了25.64%，Vc含量提高了38.24%。

表2 CO2施肥對(duì)茄子品質(zhì)的影響

有機(jī)廢棄物發(fā)酵CO2施肥能顯著提高大棚紅茄的品質(zhì)外，還可顯著增加其產(chǎn)量。從4月2日至7月9日每次采摘產(chǎn)量的累計(jì)數(shù)據(jù)看出，試驗(yàn)棚平均 58.44 t·hm-2，比對(duì)照 48.16 t·hm-2增 10.28 t·hm-2，增幅21.3%。

2.4 茄子灰霉病發(fā)病情況

2月1日未進(jìn)行CO2施肥處理前，試驗(yàn)棚內(nèi)茄子的灰霉病發(fā)生比對(duì)照棚嚴(yán)重，病株率與病情指數(shù)分別為84.0%和13.8，分別比對(duì)照棚高4.0百分點(diǎn)和低0.9。2月3日進(jìn)行CO2施肥處理，2月25日調(diào)查，試驗(yàn)棚內(nèi)茄子灰霉病染病植株率和病情指數(shù)分別為32.0%和5.3，分別較對(duì)照棚低56.0百分點(diǎn)和低17.4。通過(guò)試驗(yàn)可知，在茄子大棚內(nèi)進(jìn)行有機(jī)廢棄物發(fā)酵CO2施肥可有效降低灰霉病的發(fā)生和危害。

2.5 經(jīng)濟(jì)效益

據(jù)農(nóng)戶(hù)測(cè)算，2010年，大棚紅茄價(jià)格較高，從采摘到5月13日前，都是5.6元·kg-1，5月14日以后價(jià)格基本保持在2.0元·kg-1，試驗(yàn)棚紅茄銷(xiāo)售收入為12 423元·hm-2，比對(duì)照棚9 682元·hm-2增2 741元·hm-2，增幅28.3%。估測(cè)試驗(yàn)棚 成本3 400元·hm-2，比對(duì)照3 000元·hm-2增400元·hm-2，凈收入9 023元·hm-2，比對(duì)照6 682元·hm-2增2 341元·hm-2，增幅35.0%。

3 小結(jié)與討論

CO2施肥是提高大棚作物產(chǎn)量和品質(zhì)的有效措施之一。試驗(yàn)結(jié)果表明，利用農(nóng)村有機(jī)廢棄物發(fā)酵進(jìn)行CO2施肥，能促進(jìn)大棚作物增加產(chǎn)量、提高品質(zhì)與抗病性，而且各方面材料均可以就地取材，操作簡(jiǎn)便，適合廣大農(nóng)戶(hù)推廣使用。本次試驗(yàn)安裝CO2發(fā)酵裝置時(shí)間偏遲，如能在11月中旬安裝，效果會(huì)更顯著。為了農(nóng)民農(nóng)事作業(yè)與管理方便，可適當(dāng)調(diào)整發(fā)酵裝置的大小、高低與位置。該項(xiàng)技術(shù)開(kāi)辟了一條既可解決大棚CO2虧缺和大量有機(jī)廢棄物對(duì)環(huán)境污染的話(huà)問(wèn)題，又能通過(guò)提高作物產(chǎn)量和改善品質(zhì)，使農(nóng)民取得良好經(jīng)濟(jì)效益。

［1］ 朱維琴，章永松，林咸永，等.蔬菜CO2施肥技術(shù)現(xiàn)狀及展望 ［J］.農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2000，20(6):1-5.

［2］ 段麗麗，朱有為.大棚蔬菜增施CO2的研究與應(yīng)用 ［J］.上海農(nóng)業(yè)科技，1999(1):52-53.

［3］ 曹紅紅，張翠，張穎，等.我國(guó)溫室大棚增施 CO2氣肥有關(guān)問(wèn)題分析 ［J］.北方園藝，2003(1):1-3.