堆肥發(fā)酵CO2施肥對(duì)大棚草莓生長(zhǎng)、產(chǎn)量、品質(zhì)的影響

蔣寶南+單建明+曹啟峰

摘要：以稻草、豬糞為原料，探討堆肥發(fā)酵CO2施肥對(duì)大棚紅頰草莓生長(zhǎng)、產(chǎn)量、品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，堆肥發(fā)酵CO2施肥操作方法簡(jiǎn)單，能有效提高大棚CO2濃度，有利于增強(qiáng)草莓光合作用，促進(jìn)草莓生長(zhǎng)，顯著提高草莓產(chǎn)量及品質(zhì)，提高草莓經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)能消除作物秸稈、畜禽糞便等產(chǎn)生的環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)資源化循環(huán)利用。

關(guān)鍵詞：堆肥發(fā)酵；CO2施肥；草莓；棚室栽培；循環(huán)農(nóng)業(yè)

中圖分類號(hào)：S141.4；S668.406文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1002-1302（2014）11-0183-02

隨著我國(guó)現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展，設(shè)施栽培面積不斷擴(kuò)大。冬春寒冷季節(jié)，溫室、大棚等設(shè)施因密閉保溫，CO2得不到補(bǔ)充，大棚及溫室中生長(zhǎng)的作物常處于CO2饑餓狀態(tài)，抑制了作物正常的光合作用，影響作物的產(chǎn)量及品質(zhì)[1-4]。增施CO2氣肥、適當(dāng)提高大棚內(nèi)CO2濃度是提高設(shè)施作物產(chǎn)量與品質(zhì)的有效措施[5-7]。有機(jī)廢棄物生物發(fā)酵CO2施肥技術(shù)不僅能有效提高設(shè)施大棚內(nèi)CO2濃度，提高作物產(chǎn)量及品質(zhì)，增加經(jīng)濟(jì)效益，還具有明顯的生態(tài)效益。本試驗(yàn)以稻草、豬糞為原料，通過(guò)添加秸稈腐熟劑，采用自制的堆肥發(fā)酵裝置，研究堆肥發(fā)酵CO2施肥對(duì)大棚草莓生長(zhǎng)、產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，旨在為蘇南地區(qū)大棚草莓生產(chǎn)提供技術(shù)指導(dǎo)。

1材料與方法

1.1材料

試驗(yàn)于2011年11月—2012年5月在江蘇省蘇州市玉屏山農(nóng)業(yè)生態(tài)園進(jìn)行。供試草莓品種為紅頰草莓。大棚面積240m2（40m×6m），草莓采用高畦種植，畦高25cm，畦間距30cm；中間畦寬50cm，共6條，每畦種植2行；大棚兩側(cè)畦寬25cm，每畦種植1行。2011年9月10日定植，株行距均為25cm，采收始期為次年12月16日，采收終期為5月8日。試驗(yàn)大棚與對(duì)照大棚施肥相同，施肥量與施肥方法按當(dāng)?shù)亓?xí)慣進(jìn)行，基肥施用7500kg/hm2商品有機(jī)肥、750kg/hm2菜餅肥、450kg/hm245%復(fù)合肥（N、P2O5、K2O含量均為15%）；追肥施用180kg/hm245%復(fù)合肥（N、P2O5、K2O含量均為15%）。

1.2堆肥發(fā)酵裝置

以150cm×100cm不銹鋼管的框架作為堆肥發(fā)酵裝置的底座（底部鋪1層稻草，防止發(fā)酵物料散落），用木架將底座架空，離地面25cm，以方便通氣。用不銹鋼管框架支撐的木板拼裝成高110cm的無(wú)蓋發(fā)酵筒體。3份粉碎稻草+1份豬糞再添加適量秸稈腐熟劑配制發(fā)酵物料，將水分含量調(diào)節(jié)至65%左右，混勻后將發(fā)酵料填入發(fā)酵裝置中，最后在填料上方加蓋1層稻草保溫保濕及1層用稀硫酸浸泡過(guò)的無(wú)紡布，用于吸收發(fā)酵過(guò)程中逸散出來(lái)的氨氣。

1.3方法

試驗(yàn)設(shè)3個(gè)對(duì)照棚，3個(gè)處理棚。2011年11月12日在處理棚中等距放置堆肥發(fā)酵裝置，每個(gè)大棚放置2個(gè)，進(jìn)行堆肥發(fā)酵CO2施肥試驗(yàn)。每個(gè)裝置1次填料1.2m3左右，2周左右填料基本發(fā)酵完畢，完成1個(gè)發(fā)酵周期，將腐爛稻草取出，按第1次填料的程序重新添加發(fā)酵料，共添料4次。

1.4測(cè)定指標(biāo)

1.4.1CO2濃度測(cè)定使用TNHY-4手持式農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀測(cè)定并記錄大棚中段離畦面50cm高度處的CO2濃度。

1.4.2草莓植株性狀和生理性狀測(cè)定12月8日，按照“S”形路線，分別選取大棚內(nèi)的10株草莓，測(cè)定株高、葉面積、葉片SPAD值等指標(biāo)。用直尺測(cè)量葉柄基部至最長(zhǎng)葉片的自然高度作為株高；選取心葉向外第2張展平的功能葉，用直尺測(cè)量其三出復(fù)葉中央小葉的長(zhǎng)、寬，用長(zhǎng)×寬×0.73計(jì)算其葉面積；用SPAD-502葉綠素計(jì)測(cè)定葉片SPAD值。

1.4.3草莓產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)和品質(zhì)測(cè)定每次采摘果實(shí)時(shí)，各個(gè)大棚分別稱重計(jì)產(chǎn)，統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量。2011年12月，選取草莓前期成熟果，采用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量，采用LB32T型手持折光儀測(cè)定可溶性固形物含量，采用氫氧化鈉滴定法[8]測(cè)定可滴定酸含量，采用鉬藍(lán)比色法測(cè)定維生素C含量。

1.5數(shù)據(jù)處理

采用Excel處理數(shù)據(jù)并作圖，用DPS進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2結(jié)果與分析

2.1堆肥發(fā)酵CO2施肥對(duì)大棚CO2濃度的影響

2.1.11個(gè)發(fā)酵周期處理棚與對(duì)照棚CO2濃度比較

放置堆肥發(fā)酵裝置后1d（11月13日）開(kāi)始，選定1個(gè)對(duì)照棚、1個(gè)處理棚，連續(xù)1個(gè)發(fā)酵周期，分別測(cè)定記錄每天13：00時(shí)大棚內(nèi)的CO2濃度。由圖1可知，從放置堆肥發(fā)酵裝置后1d至14d，處理棚內(nèi)的CO2濃度明顯高于對(duì)照棚，處理棚CO2濃度平均值為503μL/L，對(duì)照棚為244μL/L，相差259μL/L。處理棚CO2濃度最低值為318μL/L，對(duì)照棚為224μL/L。對(duì)照棚CO2濃度變化范圍為224～262μL/L，變化比較平緩；從放置堆肥發(fā)酵裝置后1d至6d，處理棚CO2濃度由318μL/L增高至736μL/L，處理后7d至14d，處理棚CO2濃度不斷降低，14d時(shí)處理棚CO2濃度為318μL/L，填料發(fā)酵基本結(jié)束，完成1個(gè)發(fā)酵周期。

2.1.21d內(nèi)處理棚、對(duì)照棚CO2濃度變化

放置堆肥發(fā)酵裝置后7d（11月19日），08：00至17：00每隔1h測(cè)定1次處理棚、對(duì)照棚CO2濃度。由圖2可知，1d內(nèi)處理棚CO2濃度明顯高于對(duì)照棚，處理棚CO2濃度平均值為889μL/L，對(duì)照棚CO2濃度平均值僅為325μL/L。處理棚1d內(nèi)CO2濃度最低值為653μL/L，對(duì)照棚1d內(nèi)CO2濃度最低值為215μL/L。試驗(yàn)棚與對(duì)照棚1d內(nèi)CO2最高濃度都出現(xiàn)在08：00，分別達(dá)1305、512μL/L。試驗(yàn)棚CO2最低濃度出現(xiàn)在14：00左右，對(duì)照棚出現(xiàn)在15：00左右。

2.2堆肥發(fā)酵CO2施肥對(duì)草莓生長(zhǎng)的影響

由表1可知，堆肥發(fā)酵CO2施肥對(duì)草莓生長(zhǎng)有明顯的促進(jìn)作用，不僅可以顯著增加草莓的株高，而且對(duì)草莓葉面積、葉片SPAD值的增加作用更為明顯。處理棚草莓株高的平均值為21.23cm，對(duì)照棚草莓株高的平均值為19.5cm，兩者差異顯著；處理棚草莓葉面積的平均值為23.54cm2，對(duì)照棚草莓葉面積的平均值為21.52cm2，兩者差異極顯著；處理棚草莓葉片SPAD平均值為51.77μg/kg，對(duì)照棚草莓葉片SPAD平均值為49.13μg/kg，兩者差異極顯著。

2.3堆肥發(fā)酵CO2施肥對(duì)草莓產(chǎn)量、品質(zhì)的影響

由表2可知，堆肥發(fā)酵CO2施肥不但能大幅提高大棚草莓產(chǎn)量，還能提前8d采摘上市，提高草莓經(jīng)濟(jì)效益。處理棚草莓平均產(chǎn)量為23389.3kg/hm2，對(duì)照棚草莓平均產(chǎn)量為18537kg/hm2，兩者差異極顯著。與對(duì)照棚相比，處理棚草莓產(chǎn)量增產(chǎn)率高達(dá)26.2%。

由表3可知，堆肥發(fā)酵CO2施肥能提高草莓品質(zhì)，處理棚草莓的可溶性糖含量比對(duì)照提高了24.7%，有機(jī)酸含量則降低了13.8%，可溶性固形物含量提高了16.7%，維生素C含量提高了20.2%。

3結(jié)論與討論

堆肥發(fā)酵CO2施肥操作簡(jiǎn)單，能有效提高大棚CO2濃度，解決大棚蔬菜生長(zhǎng)過(guò)程中CO2虧缺問(wèn)題，有利于增強(qiáng)草莓光合作用，促進(jìn)草莓生長(zhǎng)，顯著提高草莓產(chǎn)量及品質(zhì)，提高草莓的經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)能消除作物秸稈、畜禽糞便等產(chǎn)生的環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)資源化循環(huán)利用。堆肥發(fā)酵殘?jiān)莾?yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料，可以作為解決大棚土壤退化及連作障礙的理想材料。

參考文獻(xiàn)：

[1]張碩，莊亞其，劉桂良，等.有機(jī)廢棄物生物發(fā)酵CO2施肥對(duì)大棚櫻桃番茄的效果[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（1）：24-27.

[2]樊琳，都韶婷，黃利東，等.農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物發(fā)酵CO2施肥對(duì)大棚番茄產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)：農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版，2009，35（6）：626-632.

[3]張國(guó)芹，劉鳳軍，顧俊榮，等.生物反應(yīng)堆技術(shù)對(duì)番茄產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（3）：l16-117.

[4]李志強(qiáng).設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室大棚二氧化碳?xì)夥始夹g(shù)應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備，2009（22）：27，29.

[5]田福發(fā)，陳立昶，姜若勇，等.內(nèi)置式秸稈反應(yīng)堆對(duì)目光溫室番茄和黃瓜生長(zhǎng)的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（9）：143-145.

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[7]孫艷軍，徐剛，呂夫成，等.增施CO2對(duì)日光溫室茄子生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（11）：166-167.

[8]李合生.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2000：164-165.

2.3堆肥發(fā)酵CO2施肥對(duì)草莓產(chǎn)量、品質(zhì)的影響

由表2可知，堆肥發(fā)酵CO2施肥不但能大幅提高大棚草莓產(chǎn)量，還能提前8d采摘上市，提高草莓經(jīng)濟(jì)效益。處理棚草莓平均產(chǎn)量為23389.3kg/hm2，對(duì)照棚草莓平均產(chǎn)量為18537kg/hm2，兩者差異極顯著。與對(duì)照棚相比，處理棚草莓產(chǎn)量增產(chǎn)率高達(dá)26.2%。

由表3可知，堆肥發(fā)酵CO2施肥能提高草莓品質(zhì)，處理棚草莓的可溶性糖含量比對(duì)照提高了24.7%，有機(jī)酸含量則降低了13.8%，可溶性固形物含量提高了16.7%，維生素C含量提高了20.2%。

3結(jié)論與討論

堆肥發(fā)酵CO2施肥操作簡(jiǎn)單，能有效提高大棚CO2濃度，解決大棚蔬菜生長(zhǎng)過(guò)程中CO2虧缺問(wèn)題，有利于增強(qiáng)草莓光合作用，促進(jìn)草莓生長(zhǎng)，顯著提高草莓產(chǎn)量及品質(zhì)，提高草莓的經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)能消除作物秸稈、畜禽糞便等產(chǎn)生的環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)資源化循環(huán)利用。堆肥發(fā)酵殘?jiān)莾?yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料，可以作為解決大棚土壤退化及連作障礙的理想材料。

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2.3堆肥發(fā)酵CO2施肥對(duì)草莓產(chǎn)量、品質(zhì)的影響

由表2可知，堆肥發(fā)酵CO2施肥不但能大幅提高大棚草莓產(chǎn)量，還能提前8d采摘上市，提高草莓經(jīng)濟(jì)效益。處理棚草莓平均產(chǎn)量為23389.3kg/hm2，對(duì)照棚草莓平均產(chǎn)量為18537kg/hm2，兩者差異極顯著。與對(duì)照棚相比，處理棚草莓產(chǎn)量增產(chǎn)率高達(dá)26.2%。

由表3可知，堆肥發(fā)酵CO2施肥能提高草莓品質(zhì)，處理棚草莓的可溶性糖含量比對(duì)照提高了24.7%，有機(jī)酸含量則降低了13.8%，可溶性固形物含量提高了16.7%，維生素C含量提高了20.2%。

3結(jié)論與討論

堆肥發(fā)酵CO2施肥操作簡(jiǎn)單，能有效提高大棚CO2濃度，解決大棚蔬菜生長(zhǎng)過(guò)程中CO2虧缺問(wèn)題，有利于增強(qiáng)草莓光合作用，促進(jìn)草莓生長(zhǎng)，顯著提高草莓產(chǎn)量及品質(zhì)，提高草莓的經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)能消除作物秸稈、畜禽糞便等產(chǎn)生的環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)資源化循環(huán)利用。堆肥發(fā)酵殘?jiān)莾?yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料，可以作為解決大棚土壤退化及連作障礙的理想材料。

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[4]李志強(qiáng).設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室大棚二氧化碳?xì)夥始夹g(shù)應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備，2009（22）：27，29.

[5]田福發(fā)，陳立昶，姜若勇，等.內(nèi)置式秸稈反應(yīng)堆對(duì)目光溫室番茄和黃瓜生長(zhǎng)的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（9）：143-145.

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[7]孫艷軍，徐剛，呂夫成，等.增施CO2對(duì)日光溫室茄子生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（11）：166-167.

[8]李合生.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2000：164-165.