CO2 氣肥技術(shù)在設(shè)施蔬菜上的應(yīng)用

牛淑芳

（長(zhǎng)治郊區(qū)農(nóng)業(yè)委員會(huì)，山西長(zhǎng)治046000）

近年來我國(guó)設(shè)施蔬菜發(fā)展迅速，面積達(dá)15.67 萬hm2，占世界的42.8%，目前設(shè)施蔬菜的育苗及生產(chǎn)主要在冬春季進(jìn)行，冬春季棚室蔬菜需在密閉的條件下進(jìn)行，在相對(duì)封閉的保護(hù)地條件下，因蔬菜光合作用常造成CO2缺乏，致使蔬菜的正常生長(zhǎng)受到影響[1-3]。CO2是農(nóng)作物光合作用的主要原料，CO2的不足造成蔬菜不能進(jìn)行正常的光合作用，影響蔬菜的生長(zhǎng)發(fā)育，導(dǎo)致產(chǎn)量下降、品質(zhì)降低，同時(shí)也影響了設(shè)施蔬菜的經(jīng)濟(jì)效益，因此合理施用CO2氣肥是設(shè)施蔬菜增收節(jié)支的一項(xiàng)有效措施。

1 施用CO2 氣肥的作用

1.1 增強(qiáng)植株的抗病性

增施CO2氣肥可使作物根系發(fā)達(dá)，植株健壯，葉片面積增大30%左右，光合強(qiáng)度明顯提高；同時(shí)還能減少蔬菜的發(fā)病率，例如使番茄蕨葉病毒發(fā)病率減少68%，辣椒花葉病毒發(fā)病率減少53%，大棚黃瓜霜霉病發(fā)病率減少30%。

1.2 使作物早熟，提早上市

增施CO2氣肥，使作物光合作用增強(qiáng)，碳水化合物積累增加，開花早，使其早坐果、早成熟，茄果類蔬菜可提前7～15 d 成熟。

1.3 提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)

冬季番茄等果實(shí)口感差、味淡，除光照不足外，CO2濃度低是主要原因。數(shù)據(jù)顯示，增施CO2氣肥，蕃茄的含糖量提高了18%，有機(jī)酸提高了19%，明顯改善了蕃茄的品質(zhì)[4]。瓜類增施CO2氣肥后，色澤鮮艷、果實(shí)厚實(shí)、個(gè)大、瓜粗、耐儲(chǔ)運(yùn)。

1.4 增產(chǎn)增值

冬春季設(shè)施蔬菜在密閉條件下CO2濃度為85～200 mg/kg，而棚室蔬菜生長(zhǎng)期所需CO2濃度一般為1000 mg/kg。設(shè)施內(nèi)CO2濃度低時(shí)，根弱，苗廋，花芽分化弱，此時(shí)增施CO2可使蔬菜根系發(fā)達(dá)、根量增加，提高光合作用速度、增加產(chǎn)量。北京市土肥站施用CO2使黃瓜、番茄、茄子、大椒、生菜等平均增產(chǎn)18.2%，產(chǎn)值增加7164 元/hm2；據(jù)美國(guó)、日本、西德等國(guó)家資料顯示，施用CO2后，番茄可增產(chǎn)20%～30%，黃瓜可增產(chǎn)10%～30%。

2 CO2 氣肥施用方法

2.1 通風(fēng)換氣法

日出后，隨著溫度升高作物光合作用加強(qiáng)，此時(shí)棚內(nèi)CO2濃度逐漸降低，不能滿足作物生長(zhǎng)的需求，此時(shí)可進(jìn)行小放風(fēng)，將大氣中CO2帶入棚內(nèi)，提高棚內(nèi)CO2濃度，此方法簡(jiǎn)單，但在作物生長(zhǎng)旺盛時(shí)不能滿足生長(zhǎng)需要，需結(jié)合其他方法進(jìn)行補(bǔ)給。

2.2 有機(jī)肥發(fā)酵法

大量施用有機(jī)肥不僅可以為蔬菜生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還可利用棚內(nèi)高溫使土壤中微生物活動(dòng)對(duì)有機(jī)肥進(jìn)行分解，釋放出大量的CO2，有利于蔬菜的光合作用。

2.3 化學(xué)反應(yīng)法

碳銨加硫酸反應(yīng)生成CO2、硫酸銨和水，生成的硫酸銨還可做葉面肥。具體操作方法：準(zhǔn)備好高25～30 cm、直徑25 cm 左右的塑料桶，按苗床每10 m2一個(gè)桶，均勻布置在田間，向桶中加入已配好的1∶3 的稀硫酸，加入量不超過桶內(nèi)容量的2/5。按每桶控制的栽培面積，算出每個(gè)桶加碳銨的量，裝入塑料袋中，扎好口備用。在適宜的CO2施用時(shí)間，將塑料袋底部及兩側(cè)扎多個(gè)小孔，再把碳銨包投入反應(yīng)桶中。每天一次，一次一個(gè)桶放一個(gè)碳銨包。反應(yīng)桶可一直放在大棚內(nèi)，次日再按時(shí)投一個(gè)碳銨包。桶中加入碳銨確無氣泡發(fā)生時(shí)，可更換新的稀硫酸，廢液兌水80～100 倍作追肥用，施用3～5 d 后調(diào)換桶的位置。濃硫酸稀釋時(shí)，必須將濃硫酸緩緩沿器壁注入水中，同時(shí)不斷攪拌，切忌將水倒入酸中，因濃硫酸具有強(qiáng)腐蝕性，不能用金屬器皿，同時(shí)稀硫酸配制在大棚外進(jìn)行。且要注意所用碳銨嚴(yán)禁在棚內(nèi)分裝，現(xiàn)用現(xiàn)帶入棚內(nèi)。CO2在不同蔬菜上施用時(shí)期及施用量、溫度見表1。

表1 CO2 在不同蔬菜上施用時(shí)期及施用量、溫度Table 1 Application period，dosage and temperature of CO2 on different vegetables

2.4 固體CO2 氣肥施放法

固體CO2氣肥為褐色扁形顆?；驁A片狀，在蔬菜生長(zhǎng)旺盛期之前，在行間穴施或開溝撒施于5 cm 地下，一般每667 m2施30～40 kg。施后保持土壤潮濕，7 d 后可使棚內(nèi)CO2濃度達(dá)到800～900 mg/L。有效期可達(dá)60～80 d。CO2氣肥具有肥效長(zhǎng)，使用簡(jiǎn)單方便等優(yōu)點(diǎn)。

將木炭、天然氣、煤油、丙烷等放在CO2發(fā)生器中燃燒生成CO2，此方法簡(jiǎn)便易行，但燃燒時(shí)產(chǎn)生別的氣體如氮和氦、CO 等對(duì)作物有害，需過濾凈化。

3 CO2 施肥濃度

CO2是光和作用的原料，CO2施肥能促進(jìn)植物的光和作用，提高光合作用效率。不過當(dāng)CO2濃度達(dá)到一定值的時(shí)候，植物的光合作用效率達(dá)到飽和，不再隨CO2濃度的增加而增加；當(dāng)CO2濃度繼續(xù)增加，達(dá)到一定程度時(shí)，會(huì)抑制植物的呼吸作用，使植物“窒息”而停止光合作用?？梢?，不同類別作物有一個(gè)最適的CO2濃度范圍。不同類別蔬菜常用CO2施肥濃度，具體見表2。

表2 不同類別蔬菜常用CO2 施肥濃度Table 2 CO2 fertilization concentration of different vegetables

4 不同季節(jié)的施肥時(shí)間

根據(jù)溫室中CO2濃度存在明顯的日變化規(guī)律，夜間作物呼吸，土壤微生物活動(dòng)和有機(jī)質(zhì)分解，CO2不斷積累，到早晨揭苫前達(dá)到最大濃度。日出后隨著光合作用加強(qiáng)，CO2濃度迅速降低，揭苫2 h 后濃度開始低于外界，日出后由于作物光合作用加強(qiáng)，需要增施CO2氣肥。一般11～12 月中旬是8∶30～9∶30，12 月下旬～2 月中旬是9∶00～10∶30，2 月下旬～3 月底是8∶00～8∶30，4 月是7∶00～8∶00，5～6 月6∶30～7∶00。

5 CO2 氣肥施用注意事項(xiàng)

在增施CO2氣肥時(shí)施用濃度與作物種類、品種以及光線強(qiáng)弱、溫度高低，甚至肥水都有很大關(guān)系,一定要注意以下幾點(diǎn)。

5.1 封閉施肥

做為一種氣體肥料，CO2只能是放在密閉的環(huán)境中，且為了保證各處的濃度一致，所以要把產(chǎn)生CO2的裝置放在較高的位置，施放CO2時(shí)要閉棚2 h，否則CO2會(huì)隨空氣流失而影響肥效。

5.2 把握濃度和時(shí)間

掌握適量CO2濃度，一般600～1800 mg/L，超過2500 mg/L 不利于作物生長(zhǎng)，甚至抑制作物生長(zhǎng)。

在最佳時(shí)間施用CO2作物的光合作用有兩個(gè)高峰期，分別是上午9∶00～11∶00 和下午2∶30～3∶30，在這兩個(gè)時(shí)間段施用比較好，同時(shí)切忌陰雨天不施，晴天施，冬季可連用15～30 d。

5.3 配施其他肥料

施用CO2必須以氮、磷、鉀肥的合理施用及其它管理措施為基礎(chǔ)，CO2氣肥不能代替氮、磷、鉀肥。