二氧化碳保護地施肥技術

徐淑萍

植物通過光合作用制造有機物，這些物質(zhì)的主要組成原料是“碳”元素，而碳的絕大部分來源于空氣中的CO：。一般每形成100g干物質(zhì)需要吸收C02150g，這些數(shù)量的“碳”，其植物根部從土壤中和水中吸收量只占1%～2%，其余大部分都由空氣供給。但是，在保護地條件下，如大棚或溫室的作物生育多與天然空氣相隔離，特別是中午，棚室內(nèi)多處于 CO，饑餓狀態(tài)。此時，進行C02追肥，可提高光合速度，將所制造的糖類向果實和根部輸送，使根部發(fā)達健壯，吸水吸肥能力提高，地上部達到枝繁葉茂，達到提高產(chǎn)量和改進品質(zhì)的目的。研究和實踐證明，一般都增產(chǎn)10%～15%，用于蔬菜培育和其他如烤煙、甜菜、花卉等經(jīng)濟植物育苗時，可促進幼苗生長，縮短育苗期，增加莖葉干物質(zhì)重量，達到秧苗壯實，定植后緩苗快開花早結(jié)實快，抗逆增強。實踐證明，棚內(nèi)增施CO2，有抑制或減輕番茄蕨葉病、病毒病的發(fā)病率68%以上，辣椒花葉病毒發(fā)病率減少53%的作用，此外。還可提高大棚內(nèi)溫度1—2.5℃的效應。這對于北方早春大棚溫室栽培和育苗很有益處，是一項簡單易行的高效實用技術，同時CO2施肥技術又具有較大的廣譜性。

1.C02與光合作用

大氣中通常含有300ml/L的CO2，在此濃度下，蔬菜等園藝作物光合速率隨其濃度的減少而迅速下降。光合作用吸收的CO2與呼吸作用放出的C02相等時，環(huán)境中的CO2濃度為CO2補償點，其中大部分蔬菜作物的CO2補償點為 40～90mL/L。CO2補償點受光照、作物種類及環(huán)境溫度的影響較大，隨著溫度的升高，CO2補償點也隨之提高。因此，密閉式的塑料大棚，在氣溫升高，棚內(nèi)CO2補充受到限制的條件下，其光合強度將減少。CO2濃度在補償點以上時，葉片開始吸收CO2，在CO2飽和點以內(nèi)，CO2濃度越高，其光合產(chǎn)物也越多，當空氣中的CO2濃度增加到一定限度時，光合強度不再增強，即使再提高CO2濃度，光合強度也不會再提高。這時環(huán)境中的CO2濃度為CO2飽和點，在弱光密植條件下， CO2飽和點低；相反，強光稀植條件下，CO2飽和點高，大多數(shù)蔬菜作物的CO2飽和點為800～1 600ml/L。

塑料大棚內(nèi)的晝夜CO2濃度差比露地大。天亮時棚內(nèi) CO2濃度通常為露地的2倍，可達到500—600ml/L。當光照增強，CO2消耗量大時，棚內(nèi)CO2濃度便降到150～200 ml/L，在蔬菜栽培密度較大的大棚，甚至可降到50～80 ml/L，這時就接近了CO2補償點的濃度。因此，在晴天的中午一定會發(fā)生CO2饑餓現(xiàn)象。此時施放一定量的CO2，其增產(chǎn)效果非常顯著。

2 CO2施肥技術

2.1 CO2的適宜濃度 進行CO2釋放的適宜濃度要與蔬菜作物種類、品種、光照強度及生育狀況和棚內(nèi)氣溫有密切關系。一般蔬菜作物較適宜的CO2濃度在1 000mL/L左右，而弱光下的濃度應掌握在800ml/L最為經(jīng)濟。

2.2 釋放時間 以蔬菜生長初期釋放效果為好。①育苗期施CO2對培育壯秧，縮短育苗期，提高定植成活率及提高前期產(chǎn)量具有良好的效果。②為了瓜果類蔬菜的花芽分化，抑制營養(yǎng)生長，則育苗期釋放CO2最有益。③定植緩苗后的釋放，一般情況下此時應立即釋放。但是當此時的光照弱，棚內(nèi)氣溫高，濕度大，土壤水分過多時，就應推遲CO2的釋放時間。④花果期釋放，如為促進果實膨大，可在番茄、甜瓜開花后10～20d；黃瓜開花后7—15d釋放CO2，這是由于光合產(chǎn)物優(yōu)先向果實輸送所決定的。⑤在一天之內(nèi)釋放CO2的最佳時間是早晨日出后30min開始、棚內(nèi)溫度15℃時釋放2—3h；也可采取提前放風1次以降低棚內(nèi)濕度，于日出后關閉風口升溫，于30min后釋放C02，2h后再放風。

2.3 晝夜溫度管理 在CO2高濃度下，光合作用的適宜溫度應提高。因此，進行CO2施肥的大棚，白天的溫度管理應比普通栽培提高3～4℃。據(jù)日本對早熟栽培番茄、黃瓜施用 CO2的試驗結(jié)果表明，白天的溫度管理在28℃以上，增產(chǎn)效果為27%—39%，特別黃瓜在白天溫度為33℃時，換氣時施用CO2增產(chǎn)幅度更高。午后要降低棚溫，日出后盡快使棚溫上升到光合作用下限溫度15℃。

2.4 肥水管理 保護地栽培要注意肥水條件充足，即必須滿足棚內(nèi)蔬菜等作物對肥水的需求，但應注意作物各生育階段的適量。要避免大肥大水使營養(yǎng)生長過旺而造成倒伏減產(chǎn)，特別瓜、果類作物的營養(yǎng)生長和生殖生長對養(yǎng)分的要求。實踐證明，作物生長所需營養(yǎng)得到滿足后，其光合作用速度快、干物質(zhì)積累增加。

2.5 作物種類與CO2釋放的關系 實踐證明，CO2釋放效果的大小，按蔬菜種類的排列順序是黃瓜、番茄、甜瓜、草莓、辣椒、西瓜、芹菜、茄子等。

3 CO2的來源與釋放方法

3.1 來源

3.1.1 通過有機肥發(fā)酵增加CO2濃度。這種方法簡便易行，成本也低，但當前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有機肥來源不廣，而且CO2的發(fā)生量不易掌握，同時CO2的釋放時間較集中，不理想。

3.1.2 通過高壓貯氣罐施放。這是一項一次性投資較大的設備，雖設備使用時間長，要求技術較高，也不理想。

3.1.3 通過化學反應產(chǎn)生CO2。這種方法要按保護地大棚的容積，計算出施放量，再根據(jù)生成這些CO2，所需的原材料數(shù)量。然后在棚內(nèi)設置反應點，以保證在棚內(nèi)數(shù)量充足，分布均勻。

一般的“碳酸氫銨”、“水”等均為大棚蔬菜生產(chǎn)可利用的物質(zhì)，也是CO2氣體發(fā)生的原料，比較理想。

3.2 碳酸氫銨和硫酸產(chǎn)生CO2的操作方法 以667m2的塑料大棚為例：

3.2.1 棚內(nèi)布點。要求釋放出的CO2氣體天棚內(nèi)分布均勻，濃度一致。所以，棚內(nèi)CO2生成點必須布置均勻，一般每點負責面積16.5～19.5m2，故大棚可布35～40個點為宜，點布置越多越好但費工。

3.2.2 擺放CO2生成容器。每點1只，容器可用塑料盆，瓷盆或泥花盆，但瓷盆、花盆里要鋪墊塑料薄膜。因為CO2比空氣重，所以容器應懸掛在不影響棚內(nèi)操作的高度空間，使 CO2氣體的擴散在有利于作物功能葉片吸收的位置。

3.2.3 釋放點加入原料。盆放好后，在每個容器內(nèi)放入 25%稀硫酸0.5—0.57kg。

3.2.4 每點加入碳酸氫銨，其后開始釋放CO2氣體肥。上述步驟和原料數(shù)量，即可在平均棚高1.5 m，面積667m2的棚內(nèi)提供相同于1 000ml/L的CO2肥。但由于稱量的誤差或硫酸質(zhì)量不同，所加的碳銨和硫酸不一定能夠充分反應。為此應特別注意、當加入的碳銨不再冒泡時為止，沒有氣泡出現(xiàn)，說明硫酸已被用完。這時應清除每點的生成反應物，重新加入稀硫酸。

因為塑料大棚的面積不等、體積大小不同，所用發(fā)氣原料數(shù)量也不相同。所以，必須根據(jù)實際情況通過計算確定投入原料用量。以下介紹一個簡明計算方法：①每日所需碳酸氫銨重量（g）=保護地空間體積（m3）X計劃CO2濃度 （ml/L）xO.0036；②每日所需硫酸數(shù)（g）=（每日所需用的碳酸氫銨量（g）xO.620上述計算所用經(jīng)驗公式中：保護地空間體積（m3）=保護地面積X保護地平均高度；0.003 6為 1 m3空間發(fā)生1 ml/LCO：所用碳酸氫銨數(shù)（g）；0.62為1g碳酸氫銨與0.62g硫酸的反應（比重1.84）。

關于釋放CO2的天數(shù)，因蔬菜品種、生長狀況差異及釋放目的而定。如春棚黃瓜為增加前期產(chǎn)量，可在定植后5 d開始釋放，并持續(xù)30—40d，但若遇陰雨天應停止釋放CO2。

注意事項：①硫酸的釋施。為防止碳銨放人濃硫酸內(nèi)反應激烈，泡沫飛濺燒傷人員和植物莖葉，需將濃硫酸稀釋，稀釋比例是水：硫酸=3：1（重量比）。稀釋方法是將濃硫酸徐徐向水中倒入，并按一個方向攪拌均勻，絕對不能將水往硫酸中倒人。另外水和硫酸一定要按計劃數(shù)量稱量準確，不能出現(xiàn)誤差。②不能使用金屬容器存放硫酸，可用陶器和塑料器皿。③工作人員應穿工作服，帶好手套，動作應輕快準確利落。④施入CO2前將溫室大棚密封完好。

（作者單位：152000 黑龍江省綏化市北林區(qū)寶山鎮(zhèn)農(nóng)牧業(yè)綜合服務中心）