設(shè)施條件下二氧化碳氣體施肥器的應(yīng)用

杜金偉，姜 偉 ，付崇毅，王建國，杜剛強，朱春俠，董程明

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學院蔬菜研究所，內(nèi)蒙古呼和浩特 010031；2.呼和浩特市經(jīng)濟作物工作站，內(nèi)蒙古呼和浩特 010020）

CO2是植物光合作用的主要原料，蔬菜作物90%～95%的干物質(zhì)產(chǎn)量是靠光合作用制造的。設(shè)施生產(chǎn)是個密閉或半密閉的環(huán)境體系，一天中CO2濃度變化規(guī)律呈現(xiàn)為“U”型，早晨和晚上，CO2濃度最高，中午溫度升高，密閉溫室內(nèi)CO2濃度最低?？梢?，“U”型槽底CO2處于嚴重虧缺，直接影響了作物的生產(chǎn)發(fā)育和經(jīng)濟產(chǎn)量的形成，成為制約設(shè)施蔬菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的影響因素之一[1]。近年來，隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，設(shè)施蔬菜產(chǎn)量逐年上升，農(nóng)民接受新技術(shù)的意識提高，農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣為農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收發(fā)揮了積極的促進作用，其中由烏蘭察布市推廣研究員自主研發(fā)的保護地新型CO2氣體施肥器在蔬菜生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，使用效果顯著。幾年來，內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學院蔬菜研究所科研人員在推廣應(yīng)用CO2氣體施肥技術(shù)方面做了大量工作，主要在溫室瓜果蔬菜生產(chǎn)中對儀器進行了試驗示范研究，進一步對此設(shè)備提出了完善意見。新型CO2發(fā)生器易于操作、較安全、費用低、利于增產(chǎn)及提高品質(zhì)，在生產(chǎn)中具有推廣價值。

1 新型CO2發(fā)生器簡介

1.1 主要結(jié)構(gòu)、原理

新型CO2發(fā)生器由反應(yīng)腔、一級過濾器、二級過濾器、三級過濾器等組成（圖1，圖2）。

1.2 主要原理

新型CO2發(fā)生器采用碳酸氫銨為原料，其原理是通過電加熱碳酸氫氨分解產(chǎn)生CO2氣體和氨氣，氨氣極易溶于水，經(jīng)兩次水的充分吸收溶解后，釋放出來的CO2氣體通過管道被輸送到溫室里，作為作物光合作用的原料。

2 新型CO2發(fā)生器的使用

2.1 安裝注意事項

按說明將CO2發(fā)生器安裝，將一級過濾器上的連接管接在反應(yīng)腔的排氣管上，二、三級過濾器依次連接，仔細檢查發(fā)生器有無漏氣現(xiàn)象，尤其是各級輸氣管和接頭處。確認無泄露后，將發(fā)生器放到與作物分隔開的平穩(wěn)干燥處（最好放于溫室耳房中）。將排氣管沿溫室東西走向放在地面或懸掛在距地面1～2 m的高度，放在室內(nèi)中央位置。并放置一水盆，將三級長過濾管尾端的終端出氣頭放在水盆內(nèi)，向盆內(nèi)注水，水面要淹沒終端出氣頭。加料，用量杯向反應(yīng)腔內(nèi)加入純凈的碳酸氫銨白色粉末，每天用量一般在2.5～4.0 kg/667m2（CO2濃度增加200～400 mg/kg），為了不影響CO2釋放的效果，要保證原料干燥和無任何其他雜質(zhì)混合。避免原料灑在反應(yīng)腔上、附著在與密閉蓋及正負壓閥對應(yīng)的接口處，保證其清潔和嚴密性。擰緊反應(yīng)腔的密封蓋、正負壓閥、過濾器上的負壓閥和密封蓋。

2.2 CO2發(fā)生器的操作

增施CO2時，接通220 V電源，打開溫控開關(guān)，CO2發(fā)生器將自動控制溫度進行氣體的釋放，直接反應(yīng)2 min后機器自動斷電，分解完畢后，負壓閥自動調(diào)節(jié)氣壓，2 min后，機器自動斷電。此期間不要輕易開關(guān)反應(yīng)鍋蓋子和按開關(guān)按鈕。反應(yīng)后，如果聞到刺激性氣味，則立即拔掉電源，需重新檢查發(fā)生器的密閉性[2]。分解時間大約需要1 h，另可以觀察碳酸氫銨分解時間，碳酸氫銨加入量不同，分解時間不同，看出氣頭在水里是否冒泡。兩個過濾器白桶灌水1/3到1/2；每次使用完畢后，等到容器冷卻后，無殘留氣體泄漏時，將容器蓋及正負壓閥、過濾器負壓閥沖洗干凈后擰在相應(yīng)的接口處。

2.3 增施時間

作物施肥時期：瓜果類通常在結(jié)果初期開始至成熟連續(xù)施用；CO2氣體施肥時間在光照充足的上午，溫度在室內(nèi)15～23℃開始施放，陰雨天嚴禁施用；施肥結(jié)束后，保持溫室密閉60～80 min后進入正常管理；每天通完氣體1 h內(nèi)，溫室嚴禁進人和通風，保持溫室密閉性[3-4]。待1 h后溫室恢復正常管理階段。

2.4 增施量

必須用白色粉末碳酸氫銨，碳酸氫銨施用量每天 2.5～4.0 kg/667m2，CO2氣體濃度增加 200～400 mg/kg。

2.5 氨水的回收再利用

每667m2連續(xù)施用碳酸氫銨達7.5～10.0 kg后，回收2個過濾桶的氨水；回收氨水稀釋2 000倍左右，可以作為沖施肥澆灌作物[5]。

2.6 施肥注意事項

注意事項主要有以下幾點：（1）陰天或陽光不足不施用；（2）CO2發(fā)生器最好放在溫室耳房干燥處；（3）氣體施肥前，檢查裝置，保證每個接口不漏氣；（4）氣體施肥期間，不要輕易開關(guān)反應(yīng)鍋蓋子和按開關(guān)按鈕；（5）氣體施肥期間，溫室嚴禁通風，保持溫室密閉性；（6）每次使用完畢后，等到容器冷卻后，無殘留氣體泄漏時，將容器蓋及正負壓閥、過濾器負壓閥沖洗干凈后擰在相應(yīng)的接口處；（7）氣體施肥結(jié)束后，將反應(yīng)鍋殘留物質(zhì)清理干凈；（8）如有氨氣泄露，立刻切斷電源，迅速打開溫室通風口，以防氨氣對作物造成傷害；（9）嚴禁在碳酸氫銨中加水或其他物質(zhì)，影響氣體釋放效果[6]。

3 新型CO2發(fā)生器的推廣效果

目前，新型CO2發(fā)生器在內(nèi)蒙古各盟市推廣近上千臺，適用于各類茄果類、綠葉菜、瓜果等設(shè)施栽培作物[7]。經(jīng)過各項目區(qū)基地對比試驗結(jié)果，表明新型CO2發(fā)生器對日光溫室補施CO2氣肥的增產(chǎn)效果明顯，使作物產(chǎn)量增加15%～20%。通過增施CO2進行光合作用，不僅加速蔬菜瓜果成熟時間，使產(chǎn)品提早上市7～10 d；還對產(chǎn)品的品質(zhì)有很大改善，增施CO2氣肥20 d后，西甜瓜中心糖度增加1% ～2%；測定的櫻桃番茄對比試驗中的VC含量、可溶性糖、總酸、可溶性固形物含量增加?？梢娞嵩缟鲜?，對早春茬蔬菜、瓜類經(jīng)濟效益增加至關(guān)重要[8]。另外，增施CO2氣肥使作物的耐寒性、抗病性大大提高。近幾年的推廣應(yīng)用實踐表明，新型CO2發(fā)生器克服了以往用固體、液體、燃氣CO2法、用硫酸為原料的化學反應(yīng)施肥法、秸稈反應(yīng)發(fā)酵施肥法等的不足，具有易于操作、使用方便等優(yōu)點。受到廣大農(nóng)民歡迎，應(yīng)用前景廣闊[9]。

4 關(guān)于新型CO2發(fā)生器推廣的不足之處及推廣建議

反應(yīng)鍋正負壓閥和一級過濾器上的負壓閥有待改進，生產(chǎn)實踐中一、二級過濾器中的氨水往往被倒吸入反應(yīng)鍋中，以及反應(yīng)腔中氣壓過大使密封蓋飛出，還會使一、二級過濾器變形等，這些都造成了大量氨氣泄露，作物被燒壞，這大大影響了氣體施肥的質(zhì)量；反應(yīng)腔中的密封蓋材質(zhì)有待改進，塑料的密封蓋溫度高，使用時間長，往往蓋子變形，密封效果不佳，同樣會造成氨氣泄露；解決三級過濾器在高架作物中施放氣肥不均勻的效果；生產(chǎn)企業(yè)和推廣部門要進一步完善技術(shù)，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，加大對農(nóng)戶的培訓力度，完善服務(wù)體系，提高服務(wù)水平[10]。

參考文獻：

［1］支翠玲，賈東坡.保護地蔬菜CO2施肥原理與技術(shù)［J］.安徽農(nóng)學通報，2011，17（15）：118-119.

［2］陳永超，李翠玲，葛永群.淺談二氧化碳氣肥發(fā)生器使用技術(shù)［J］.農(nóng)機使用與維修，2007（6）：79-80.

［3］高 臣.日光溫室用二氧化碳發(fā)生器的推廣應(yīng)用［J］.學術(shù)交流，2010（8）：72-73.

［4］陳永順，李敏霞，姜建平.設(shè)施蔬菜二氧化碳氣肥施用技術(shù)［J］.西北園藝，2009（1）：43.

［5］王紅梅，丁克友.棚室內(nèi)二氧化碳施肥技術(shù)［J］.上海蔬菜，2010（3）：61-62.

［6］付德玲.二氧化碳保護地施肥技術(shù)［J］.農(nóng)技服務(wù)，2011，28（11）：1575-1576.

［7］陳現(xiàn)臣，王彩霞.設(shè)施二氧化碳氣體施肥技術(shù)［J］.甘肅農(nóng)業(yè)，2003（9）：62.

［8］銀金香，郭二光.烏蘭察布市保護地蔬菜二氧化碳蔬菜施肥途徑［J］.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，2013（1）：74.

［9］崔秀榮.保護地蔬菜二氧化碳施肥技術(shù)［J］.中國農(nóng)技推廣，2005（6）：42-43.

［10］于艷芬，梁曉輝.保護地蔬菜二氧化碳施肥技術(shù)［J］.吉林蔬菜，2008（4）：67-68.