二氧化碳施肥技术实验报告
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摘要:CO2是绿色植物进行光合作用最重要的原料之一。
文章通过对CO2气肥增施技术在大棚温室蔬菜生产中的应用试验分析,得出结论:在蔬菜大棚内增施CO2气肥,可促进蔬菜生长,提高蔬菜抗病虫害的能力,有利于改善果实品质,缩短蔬菜上市时间,提高经济效益。
大棚内增施CO2气肥技术是一项投资小、见效快、无风险、增产增收的先进实用技术。
关键词:CO2气肥增施技术;大棚温室蔬菜;应用试验 CO2是绿色植物进行光合作用最重要的原料之一,被称为大棚蔬菜的粮食。
蔬菜正常生长需求的CO2体积分数为800×10-6~1 500×10-6 ,而日光温室大棚光照弱、湿度大,气流交换缓慢,CO2浓度较低,无法满足蔬菜生产需要。
据测定,大棚温室CO2的体积分数以日出前为最高,但也只有100×10-6~200×10-6 ,日出后一小时内大棚空气中的CO2浓度会迅速下降。
采用CO2气肥增施技术,在大棚蔬菜最缺乏CO2时进行人为补充,可使大棚温室内CO2浓度迅速提升,为蔬菜光合作用创造有利条件,从而提高蔬菜产量和品质。
1 试验概况 选择交通便捷、大棚温室蔬菜种植基础条件较好的两个日光温室大棚,统一种植品种、统一棚内施肥、统一田间管理,分阶段观测记录蔬菜株高、叶绿素含量,比对蔬菜品质、采摘时间。
1.1 试验地点 在淮安市淮阴区棉花庄镇军田村的武梅果蔬种植专业合作社选择两个基础设施完全相同的日光温室大棚(大棚规格为80 m×9 m×4.5 m)。
在甲棚增施气肥,乙棚为对比棚,不增气肥。
1.2 试验原理 将碳铵水解成氨气、CO2气体和水,然后对氨气进行净化。
水解式为:NH4HCO3 NH3↑+ CO2↑+H2O。
1.3 试验方法 首先,在密封容器中加入10 kg水和4 kg碳铵,将温控器开关调至60℃,得到2 200 g CO2和4 000 g NH3;然后对氨气做净化处理,获得纯净的CO2气肥和氨水肥料。
二氧化碳气体施肥技术─── ——提高温室大棚效益突破性的科技成果编者按:科学技术的每一次重大发明都会催生一个新的产业,新产业的大发展会推动整个经济的大发展,世界上几次产业革命都充分证明了这一点。
新的二氧化碳气体施肥技术可以使温室大棚蔬菜增产50%以上,大力推广这项技术,必然会使温室大棚得到迅速发展,切实解决好“菜篮子”问题。
这项技术是科技工作的重要抓手,推广开来意义重大。
二氧化碳气体施肥技术——提高温室大棚效益突破性的科技成果植物体中含碳和水高达95%以上,含氮、磷、钾不到5%。
几十年来,通过增施氮、磷、钾肥使作物增产50%以上。
二氧化碳和水是植物光合作用的主要原料,水是农业的命脉,千百年来,兴修水利成为农业增产增效的主要措施,在农业生产中发挥了重要作用,用水浇灌作物可以增产3---5倍。
二氧化碳作为植物生长的主要物质原料,是影响植物生长、发育和功能的关键因子之一,它既是光合作用的底物,也是初级代谢过程、光合同化物分配和生长的调节者,参与植物体内的一系列生化反应,对植物生长有直接影响。
二氧化碳浓度升高不仅能显著提高植物的光合作用效率,同时还能通过扩大光源利用范围来促进植物的光合作用。
二氧化碳在空气中的浓度比较稳定,变化不大,一般为0.03%----0.04%,这个浓度在温度25℃以下时,随着温度的提高,光合作用增强,创造的有机物质增多,作物表现出旺盛的生长状态;当温度超过30℃时,光合作用创造的有机物与作物呼吸作用消耗的有机物相同,甚至少于呼吸作用消耗的有机物,作物停止生长。
冬季温室蔬菜生产为了保温的需要,常使大棚处于密闭的状态,造成棚内空气与外界空气相对阻隔,二氧化碳得不到及时的补充。
日出后,随着蔬菜光合作用的加速,棚内二氧化碳浓度急剧下降,有时会降至二氧化碳补偿点(0.008%---0.01%)以下,蔬菜作物几乎不能进行正常的光合作用,影响了蔬菜的生长发育,造成病害和减产。
国外通过燃烧白煤油和焦炭的方法增加温室中的二氧化碳,能起到增产作用,可是由于成本高和燃烧时易产生有害气体,大面积推广受到影响。
智能温室c0_2气肥施用试验总结智能温室CO2气肥施用试验总结一、引言智能温室是一种通过人工智能技术控制温室环境的新型农业生产方式。
CO2气肥是智能温室中常用的一种施肥手段,通过增加温室内的二氧化碳浓度,提高作物的光合作用效率,从而增加产量。
为了探究智能温室CO2气肥施用的效果,我们进行了一系列试验,本文对试验结果进行总结和分析。
二、试验方法本次试验选择了一种智能温室设备,该设备能够自动感知温室内的二氧化碳浓度,并根据设定的参数进行控制。
我们选取了某种作物作为试验对象,将其分为两组,分别为试验组和对照组。
试验组在智能温室中施用CO2气肥,而对照组不进行施肥操作。
三、试验结果在试验过程中,我们定期测量了两组作物的生长情况,并记录了其产量和品质数据。
经过一段时间的观察和统计,我们得出了以下结论:1. 产量比较:试验组的作物产量明显高于对照组。
智能温室中增加的CO2浓度为作物的生长提供了更好的条件,使其能够更好地进行光合作用,从而促进了作物的生长和发育。
与对照组相比,试验组的作物产量平均增加了XX%。
2. 品质比较:试验组的作物品质也得到了提高。
增加的CO2浓度不仅促进了作物的产量,还有助于改善作物的品质。
试验组的作物在色泽、口感、香味等方面均优于对照组。
3. 经济效益比较:试验组的经济效益明显高于对照组。
由于智能温室中施用CO2气肥提高了作物产量和品质,使得试验组的作物能够获得更高的售价。
因此,试验组的经济收益相较于对照组有显著提升。
四、结论与展望通过本次试验,我们得出了智能温室CO2气肥施用的以下结论:1. 智能温室CO2气肥施用能够显著提高作物的产量和品质。
2. 智能温室CO2气肥施用能够提高作物的经济效益,为农业生产带来更好的经济效果。
3. 智能温室CO2气肥施用是一种可行的农业生产方式,具有较高的推广应用价值。
展望未来,我们可以进一步优化智能温室CO2气肥施用的参数和方式,以提高作物的生长效果和经济效益。
实验研究:植物在不同气体中的生长情况实验研究:植物在不同气体中的生长情况关键词:二氧化碳、氧气、空气、万年青、干燥皿、白地霉、白粉菌一、背景:气肥目前开发的气体肥料主要是二氧化碳,因为二氧化碳是植物进行光合作用必不可少的原料。
在一定范围内,二氧化碳的浓度越高,植物的光合作用也越强,因此二氧化碳是最好的气肥。
美国科学家在新泽西州的一家农场里,利用二氧化碳对不同作物的不同生长期进行了大量的试验研究,他们发现二氧化碳在农作物的生长旺盛期和成熟期使用,效果最显著。
在这两个时期中,如果每周喷射两次二氧化碳气体,喷上4~5次后,蔬菜可增产90%,水稻增产70%,大豆增产60%,高梁甚至可以增产200%。
因此我们课题小组研究气体对植物的作用及其影响。
二、研究过程1、研究使用的气体⑴、二氧化碳。
(Carbon Dioxide)性质:无色无味的气体。
化学式CO2。
在标准状况时,化学性质稳定,密度为1.977克/升,约是空气的1.5倍,溶于水时,部分生成碳酸,它是动植物新陈代谢和有机物完全燃烧时的产物,绿色植物借助二氧化碳和水经光合作用合成有机物。
实验时制取所用药品:石灰石,稀盐酸。
(2)氧气。
(Oxygen)性质:无色无臭气体。
化学式O2,在标准状况下化学性质活泼。
高温时化学性质极活泼,密度为1.429克/升,为燃烧过程及动植物呼吸所必需,极少量溶于水,1升中只能溶解约30毫升的氧气。
实验时制取所用药品,氯酸钾,二氧化锰共热。
(3)空气。
(Air)性质:弥漫于地球周围的混合气体,离地面越高,空气越稀薄,密度为1.293克/升,其成分按体积分数计算,大约是:氮气78%,氧气21%,稀有气体0.94%,二氧化碳0.03%,其它气体和杂质0.03%。
2、研究使用的植物万年青(Rohdea japonica)百合科。
多年生常绿草本。
根状茎短而肥厚。
叶基生,阔带形,厚革质。
春夏间在花轴上形成一稠密的穗状花序,花淡黄色或褐色。
荷兰温室二氧化碳施肥荷兰温室二氧化碳施肥引言:荷兰作为世界农业技术领先的国家,致力于在温室农业方面的创新和发展。
荷兰温室二氧化碳施肥技术(CO2 Fertilization)是温室农业中的一种创新实践,通过增加温室内的二氧化碳浓度,促进植物生长和提高农作物产量。
本文将从温室农业的背景、二氧化碳施肥的原理和应用案例等多个方面进行深入探讨。
背景:荷兰的温室农业起源于二十世纪初,自那时起,荷兰农民便开始利用小型温室来栽培植物。
随着技术的进步和经验的积累,温室农业逐渐成为荷兰重要的经济支柱之一。
然而,由于温室气候无法提供自然环境中二氧化碳的浓度,植物生长受到限制。
因此,荷兰开始寻找新的方法来增加温室内的二氧化碳浓度,以促进农作物的生长和提高产量。
原理:二氧化碳施肥是利用增加温室内的二氧化碳浓度,模拟自然环境中的二氧化碳浓度,以提高植物的光合作用效率和生长速度。
所有植物都通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气。
在自然环境中,二氧化碳的浓度通常为大约0.03%。
而在温室中,由于通风不畅,二氧化碳浓度一般低于自然环境。
通过增加温室内的二氧化碳浓度,植物能够更有效地进行光合作用,结果便是增加农作物的生长速度和产量。
应用案例:荷兰温室二氧化碳施肥技术已经在农业生产中广泛应用,并取得了显著的成果。
举例来说,荷兰的番茄种植者利用二氧化碳施肥技术,将温室内的二氧化碳浓度增加到约0.06%,相比自然环境中的浓度提高了近一倍。
结果表明,在相同的生长条件下,二氧化碳施肥的番茄比未施肥的番茄生长速度更快并提高了产量。
同时,品质也得到了改善,番茄更鲜红、更多汁。
另一个应用案例是荷兰的花卉产业。
荷兰是世界上最大的花卉出口国之一,温室是其主要生产基地。
通过二氧化碳施肥技术,花卉在生长季节内可以更快地生长和开花,提高产量和质量。
这对于满足全球市场的需求起到了至关重要的作用。
优势和挑战:荷兰温室二氧化碳施肥技术的优势是可以提高农作物产量和品质,并节约了土地和水资源。
二氧化碳气体施肥技术二氧化碳气体施肥技术─── ——提高温室大棚效益突破性的科技成果编者按:科学技术的每一次重大发明都会催生一个新的产业,新产业的大发展会推动整个经济的大发展,世界上几次产业革命都充分证明了这一点。
新的二氧化碳气体施肥技术可以使温室大棚蔬菜增产50%以上,大力推广这项技术,必然会使温室大棚得到迅速发展,切实解决好“菜篮子”问题。
这项技术是科技工作的重要抓手,推广开来意义重大。
二氧化碳气体施肥技术——提高温室大棚效益突破性的科技成果植物体中含碳和水高达95%以上,含氮、磷、钾不到5%。
几十年来,通过增施氮、磷、钾肥使作物增产50%以上。
二氧化碳和水是植物光合作用的主要原料,水是农业的命脉,千百年来,兴修水利成为农业增产增效的主要措施,在农业生产中发挥了重要作用,用水浇灌作物可以增产3---5倍。
二氧化碳作为植物生长的主要物质原料,是影响植物生长、发育和功能的关键因子之一,它既是光合作用的底物,也是初级代谢过程、光合同化物分配和生长的调节者,参与植物体内的一系列生化反应,对植物生长有直接影响。
二氧化碳浓度升高不仅能显著提高植物的光合作用效率,同时还能通过扩大光源利用范围来促进植物的光合作用。
二氧化碳在空气中的浓度比较稳定,变化不大,一般为0.03%----0.04%,这个浓度在温度25℃以下时,随着温度的提高,光合作用增强,创造的有机物质增多,作物表现出旺盛的生长状态;当温度超过30℃时,光合作用创造的有机物与作物呼吸作用消耗的有机物相同,甚至少于呼吸作用消耗的有机物,作物停止生长。
冬季温室蔬菜生产为了保温的需要,常使大棚处于密闭的状态,造成棚内空气与外界空气相对阻隔,二氧化碳得不到及时的补充。
日出后,随着蔬菜光合作用的加速,棚内二氧化碳浓度急剧下降,有时会降至二氧化碳补偿点(0.008%---0.01%)以下,蔬菜作物几乎不能进行正常的光合作用,影响了蔬菜的生长发育,造成病害和减产。
鹿泉区大河镇中落凌、南落凌、北落凌、北高庄四个村常年以种植温室蔬菜为主,其中以黄瓜为主要品种。
通过近几年指导发现,在深冬季节连阴天,低温高湿对植株造成抑制生长并产生生理性病害。
为此,我们在棚内增施二氧化碳气肥来改善和提高植株抗病性,促进作物健康生长。
通过分析温室内CO2浓度的变化状况及施用二氧化碳对温室蔬菜生长发育和产量的促进作用,总结出一套适合当地日光温室蔬菜施用CO2气肥抗病增产的适用技术。
1试验安排1.1试验处理。
本试验设置2个处理。
在试验温室内设立了CO2施用区和未施用区(作对照),施用区和对照区中间用双层塑料布隔离,施用区与对照区面积比为10∶1。
输气管安装在温室前方离地高1.8m、距后墙5.5m的地方,由近到远每间隔一定距离设置一个直径为1~3mm向下的出气孔,出气孔大小近细远粗,分布数量近少远多,保证气体均匀性扩散。
1.2施肥方法。
试验区与对照区同时定植,试验区黄瓜从12月9日开始补施CO2气肥。
采用便携式CO2浓度检测仪进行监测,每7d测量l次。
本试验区补施的CO2浓度控制在800~1600mg/kg 范围内。
2试验概况试验地点位于大河镇中落凌村;试验面积为2亩(2个日光温室);种植作物为日光温室越冬茬黄瓜;CO2气源:瓶装液态二氧化碳。
观测仪器:便携式CO2浓度检测仪。
观测指标包括施用区和未施区黄瓜株高、茎围、功能叶片数和叶面积、单瓜重以及产量。
本试验于12月9日开始,调查黄瓜生长发育状况、产量(处理、对比累计未出结果)、单瓜重(2组)、CO2浓度日变化情况(采集28次)。
仪器记录数据和相关对比结果如下:(红线表示温度,绿线表示二氧化碳浓度)图1晴天不增施二氧化碳条件下的温度CO2浓度的日变化情况图2晴天增施二氧化碳条件下CO2的浓度日变化二氧化碳气肥在日光温室黄瓜上的应用试验李向前梁然张红张卫霞(石家庄市鹿泉区农业畜牧局河北石家庄050200)表1增施二氧化碳气肥前后黄瓜的综合表现对比结果叶宽(cm)叶长(cm)茎围(cm)株高(cm)挂果数(个)功能叶数(片)项目处理CK处理CK处理CK处理CK处理CK处理CK1 2 3 4 5平均17.016.516.517.516.016.715.515.514.516.515.015.416.016.516.016.515.016.01515141615150.70.70.70.80.60.70.600.550.600.600.600.59132.0138.0128.0118.0115.0126.2131.0113.0123.0113.0126.0121.21.000.501.001.201.000.940.500.601.000.000.800.5817.519.018.015.518.517.715.515.516.017.0145.541.9表27天中增施二氧化碳气肥前后瓜条长度对比当时瓜长(cm)7d后采摘长度(cm)序号处理CK处理CK12345678910平均7.606.207.507.008.807.808.908.507.508.808.017.09.27.58.57.08.56.58.57.08.88.721.0021.5022.5020.5021.9023.0019.5020.0022.0020.5021.2418.520.519.520.520.021.017.526.019.020.520.3表3增施二氧化碳气肥前后单瓜重对比第一棚单瓜重(g)第二棚单瓜重(g)序号序号处理CK处理CK12345678910平均作废102.1126.5124.5117.5167.5163.8196.3176.1153.6148.0101.1145.7127.1133.6109.1144.394.3162.6124.8129.2127.212345678910平均133.8146.1139.6133.8134.4195.0125.3148.1125.4129.3141.1105.4131.9136.4136.8118.7131.991.1189.9109.9130.2128.2试验研究现代农村科技2019年第2期65··3试验结果与分析3.1由表1可知,施用二氧化碳气肥后,平均叶宽增加1.3cm ,平均叶长增加1cm ,平均茎围增加0.11cm ,平均株高增加5cm ,平均挂果数增加0.36个,功能叶数数据紊乱不予考虑。
二氧化碳气肥对大棚农作物的生长情况研究一、二氧化碳气肥的研究背景近年来,随着农业生产的发展和技术的进步,二氧化碳气肥在大棚农业中得到了越来越多的应用。
许多农户和农场开始尝试使用二氧化碳气肥来提高农作物的产量和品质。
各种研究也表明,适当增加大棚内的二氧化碳浓度,可以促进农作物的生长,提高产量,同时改善农作物的品质。
对二氧化碳气肥对大棚农作物生长情况的研究具有重要的意义。
1. 二氧化碳浓度对农作物生长的影响在大棚内,二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料之一。
而自然界中的二氧化碳浓度通常只有0.03%,而光合作用的最佳浓度要求是0.1%至0.15%。
通过增加大棚内的二氧化碳浓度,可以提高植物的光合作用速率,从而促进植物的生长和发育。
研究表明,适当增加二氧化碳浓度可以有效提高农作物的生长速度和产量。
在番茄、黄瓜等作物的种植过程中,通过增加二氧化碳浓度,可以提高植株的光合作用速率,促进光合产物的积累,从而加快植株的生长速度,增加果实的产量。
而且,适当增加二氧化碳浓度还可以改善农作物的品质,使果实更加肥大、甜脆。
二氧化碳气肥的施用方式对农作物的生长也有一定的影响。
一般来说,有以下几种施用方式:(1)注入式施用:通过在大棚内喷洒或喷射二氧化碳气体来增加室内的二氧化碳浓度。
这种方式简单易行,可以在短时间内提高室内的二氧化碳浓度,促进农作物的生长。
(2)持续式施用:在大棚内设置二氧化碳气体供应系统,持续不断地向大棚内释放二氧化碳气体。
这种方式可以保持室内的二氧化碳浓度在一个较高的水平,有利于植物进行光合作用。
不同的施用方式对农作物的生长影响也各有不同。
一般来说,注入式施用可以在短时间内提高室内的二氧化碳浓度,对于一些需要短期快速生长的蔬菜作物比较适合;持续式施用可以保持室内的二氧化碳浓度在一个较高的水平,对于一些长周期生长的果树作物比较适合;循环式施用可以保持室内外的二氧化碳浓度一致,对于大面积的大棚种植比较适合。
2023-11-11
•试验目的
•试验设计
•试验结果目录
•试验结论
01试验目的
探究二氧化碳固体颗粒气肥对大棚黄瓜产量的影响
评估二氧化碳固体颗粒气肥对大棚黄瓜品质的提升效果
分析二氧化碳固体颗粒气肥对大棚黄瓜生长环境的影响
02试验设计
二氧化碳固体颗粒气肥
对照肥料
试验土壤
试验品种
试验材料
试验方法
试验处理施肥方式
观察记录数据处理
03试验结果
1大棚黄瓜产量对比分析
23
使用二氧化碳固体颗粒气肥的试验组大棚黄瓜产量明显高于对照组,说明气肥对提高黄瓜产量有积极作用。
试验组产量高于对照组
试验组大棚黄瓜的增产效果非常显著,相比对照组,增产幅度超过20%。
增产效果显著
随着施肥时间的增加,大棚黄瓜的产量也相应增加,表明二氧化碳固体颗粒气肥的施用时间对黄瓜产量有重要影响。
产量与施肥时间有关
大棚黄瓜品质评估
试验组品质更佳
试验组大棚黄瓜的口感更好,表现为脆嫩、爽口,这可能与气肥促进植物新陈代谢有关。
口感更好
营养价值更高
大棚黄瓜生长环境监测
二氧化碳浓度变化
土壤养分监测
温湿度差异不大
04试验结论
二氧化碳固体颗粒气肥对大棚黄瓜产量的影响
增加产量
01
提高产量稳定性
02
提高产量品质
03
二氧化碳固体颗粒气肥对大棚黄瓜品质的提升效果
改善光照条件
二氧化碳固体颗粒气肥对大棚黄瓜生长环境的影响
调节温度
减少病虫害
感谢观看。
大棚蔬菜二氧化碳施肥技术大棚蔬菜生产是在相对密闭的栽培场所,早晨半小时后CO2浓度约为100*10-6,比室外少200*10-6,比蔬菜作物所需CO2饱和浓度少900*10-6。
由此可见,大棚蔬菜作物处于缺少CO2的饥饿状态,限制了光合作用,制约了生长发育,严重影响了蔬菜的产量和品质。
实行CO2施肥后可大幅度提高大棚蔬菜产量,改善蔬菜品质,增加大棚生产的经济效益。
为此,我们总结我市多年生产实践经验,摸索出大棚蔬菜CO2配套施肥技术,现介绍如下:一、选用廉价肥源目前,生产上利用CO2肥源较多,有直接利用工业副产品CO2,有利用白煤油或液化石油气燃烧生成CO2,这些肥源成本高,且易污染室内。
最好肥源是用稀硫酸加碳酸氢铵生产CO2,价格低,原料来源广,操作方法简单,应用效果好,无污染,是目前生产上广泛采用的肥源。
以大棚内面积为基数,定量将稀硫酸装入手提的塑料桶中,然后将碳酸氢铵逐渐放入桶内,生成CO2,3~5分钟反应完毕,人也从棚室尽头走到棚室出口,提出塑料桶。
生成的硫酸铵回收后作肥料施入蔬菜。
每日所需硫酸的用量(克)=每日所需碳酸氢铵的量(克)*0.62每日所需的碳酸氢铵的量(克)=大棚体积(米3)*计划CO2浓度*0.0036二、确定经济CO2施肥浓度作物光合作用是由光合面积、温度、光照、水分及营养条件所决定,在正常条件下蔬菜的CO2饱和点为1000*10-6,但不同作物品种随着叶面积、温度、光照的变化CO2饱和点也发生变化。
生产实践证明,大棚蔬菜CO2施肥,在蔬菜作物生长的中前期,叶面积系数小,CO2施肥浓度应在600~800*10-6为宜。
温度低,光照弱时,CO2施肥浓度应在800*10-6为宜。
高于1000*10-6有增产作用,但成本较高,经济效益低,而且会导致气孔开放度缩小,降低蒸腾速度,使叶温升高,出现萎蔫现象。
三、把握好施肥时期和施肥时间大棚蔬菜整个生育期施用CO2均有增产效果,但差异较大,苗期叶面系数小,吸收CO2量小,利用率低,施用CO2虽有壮苗作用,但易产生植株徒长,因此,定植至缓苗期不施CO2气肥,苗期也不施或少施气肥。
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新的二氧化碳气体施肥技术可以使温室大棚蔬菜增产50%以上,大力推广这项技术,必然会使温室大棚得到迅速发展,切实解决好“菜篮子”问题。
这项技术是科技工作的重要抓手,推广开来意义重大。
二氧化碳气体施肥技术——提高温室大棚效益突破性的科技成果植物体中含碳和水高达95%以上,含氮、磷、钾不到5%。
几十年来,通过增施氮、磷、钾肥使作物增产50%以上。
二氧化碳和水是植物光合作用的主要原料,水是农业的命脉,千百年来,兴修水利成为农业增产增效的主要措施,在农业生产中发挥了重要作用,用水浇灌作物可以增产3---5倍。
二氧化碳作为植物生长的主要物质原料,是影响植物生长、发育和功能的关键因子之一,它既是光合作用的底物,也是初级代谢过程、光合同化物分配和生长的调节者,参与植物体内的一系列生化反应,对植物生长有直接影响。
二氧化碳浓度升高不仅能显著提高植物的光合作用效率,同时还能通过扩大光源利用范围来促进植物的光合作用。
二氧化碳在空气中的浓度比较稳定,变化不大,一般为0.03%----0.04%,这个浓度在温度25℃以下时,随着温度的提高,光合作用增强,创造的有机物质增多,作物表现出旺盛的生长状态;当温度超过30℃时,光合作用创造的有机物与作物呼吸作用消耗的有机物相同,甚至少于呼吸作用消耗的有机物,作物停止生长。
冬季温室蔬菜生产为了保温的需要,常使大棚处于密闭的状态,造成棚内空气与外界空气相对阻隔,二氧化碳得不到及时的补充。
日出后,随着蔬菜光合作用的加速,棚内二氧化碳浓度急剧下降,有时会降至二氧化碳补偿点(0.008%---0.01%)以下,蔬菜作物几乎不能进行正常的光合作用,影响了蔬菜的生长发育,造成病害和减产。
国外通过燃烧白煤油和焦炭的方法增加温室中的二氧化碳,能起到增产作用,可是由于成本高和燃烧时易产生有害气体,大面积推广受到影响。
现在,国外用燃烧天然气的方法增施二氧化碳,而且温室或连栋温室温度湿度自动控制,几乎不放风、通风。
国内用碳酸氢铵(化肥,以下简称碳铵)加硫酸、盐酸的办法补施二氧化碳气肥,效果也很好,但这两种酸都具有强腐蚀性,容易烧伤皮肤,不易操作,难以推广。
乌兰察布市的科技工作者发明了一种新的二氧化碳气体施肥技术。
该技术是通过自制的新型二氧化碳气体施肥器,对碳铵进行热分解,产生的二氧化碳释放到温室中供作物光合作用。
目前,该技术通过了乌兰察布市科技成果鉴定,已取得国家发明专利,已连续四年在全国农博会上展出,并得到科技部、农业部的肯定,中国农科院花卉蔬菜研究所正进行试验和总结。
该技术的主要特点:一是操作简便、成本低。
二氧化碳气体发生器由一个热分解装置把碳铵分解为二氧化碳和氨气,由于氨气极易溶于水,于是装备水的塑料桶用于溶解氨气。
经过这两个桶后,氨气被水吸纳,释放出来的二氧化碳通过管道输送到温室大棚里。
为了进一步吸纳氨气,出气口再放个水盆或水桶,吸纳氨气更彻底,出来的二氧化碳就更纯了。
温室早上二氧化碳浓度可达到0.04%左右,1—2个小时就快用完,浓度在0.01%左右,所以冬季在太阳出来1—2个小时后,温度达到15℃以上时,就可以把5斤碳铵放在发生器中通电加温产生二氧化碳。
据实验,半亩温室用完5斤碳铵后二氧化碳浓度可达到0.08%---0.12%。
夏季由于温度高,太阳出来时,把碳铵放入发生器通电加温,太阳出来后二氧化碳已达到0.05%---0.06%浓度,就可以进行高效率的光合作用。
二氧化碳浓度达到0.1%,每天只需投入2元---3元的电费。
二是增产幅度大,经济效益明显。
上世纪70年代以来,国外在设施栽培的二氧化碳施肥方面达到研究和应用高潮,挪威有75%、荷兰有65%的温室施用二氧化碳,其它如丹麦、日本、英国、美国等在温室中施用二氧化碳也相当普遍。
二氧化碳施肥早在20世纪20年代就在欧美、日本等地开始推广应用,其中日本、荷兰等国的发展较快。
国外有温室作物全天二氧化碳施肥和通风期二氧化碳施肥的报道,并证明延长每天二氧化碳施肥时间可明显提高黄瓜、番茄产量。
美国科学家在新泽西州的一家农场里,利用二氧化碳对不同作物的不同生长期进行了大量的试验研究,他们发现二氧化碳在农作物的生长旺盛期和成熟期使用,效果最显著。
在这两个时期中,如果每周喷射两次二氧化碳气体,喷上4~5次后,蔬菜可增产90%,水稻增产70%,大豆增产60%,高粱甚至可以增产200%。
三年来的实验表明,在冬季不通风的温室大棚中,任何一茬蔬菜在生长期,温室温度在15℃--35℃时,一天放一次二氧化碳,成长明显加快;在果实成熟期、采摘期,一天放2---3次二氧化碳效果最好,二氧化碳浓度达到0.08%---0.15%最为适宜,蔬菜产量提高也最为明显。
有时温室温度也会很高达到45℃---55℃,超过35℃时一定要供水充足,以防烤伤作物,但是二氧化碳由于浓度高,打破了蔬菜在高温下休眠的习性,仍使作物处于生长状态。
果菜类蔬菜使用一个月,增产50%;叶菜类蔬菜使用一个月,增产100%。
如在乌兰察布市察右前旗三号地村种植的温室黄瓜,采摘期间,没有用二氧化碳施肥的每两天采摘200斤,使用二氧化碳施肥的能采摘290斤,增产45%。
如果在蔬菜的整个生长季节都使用的话,产量会更加可观。
三是农产品生长周期短、可提早上市,市场调节快。
温室蔬菜增施二氧化碳技术是实现高产、优质的重要措施。
高浓度的二氧化碳能部分地抑制呼吸作用,减少呼吸消耗,同时二氧化碳作为光合作用的原料,浓度升高能增强光合作用和增大叶的糖浓度,生长加快。
集宁区霸王河农民韩俊桃温室中种植的芹菜使用二氧化碳气体施肥技术后,尽管半亩大的温室每天仅用5斤,使用7、8天后,生长明显加快,原计划元旦上市的芹菜,结果在12月8日就上市了,提早了20多天。
卓资县梅力盖图镇温小毛草莓园区的草莓用上二氧化碳生长明显加快,叶子油光发亮,果实提早20天上市。
这样原来黄瓜从播种到收获大约需要75天,现在可能只需60天。
原来茄子、辣椒育苗期需70天,现在可能不到60天。
如果市场蔬菜短缺,施用二氧化碳气肥可以使蔬菜成熟早、上市快,也更容易补充市场不足,也就能及时调节市场。
原来能种四茬蔬菜,现在可以种植五茬到六茬,有效增加了农民的收入。
四是产品品质好,病虫害轻。
二氧化碳是作物生长必需的物质,是光合作用合成碳水化合物的基本原料,不是生长激素,通过使用二氧化碳气体施肥,蔬菜营养充足有光泽、鲜亮,颜色墨绿健壮,品质甜脆、鲜嫩,口感好,就像浇水后和施用肥料后的作物品质一样,品质是变好而不是变坏了。
如霸王河农民常建新在温室中种植西芹施用二氧化碳气体施肥技术后,芹菜变得墨绿健壮又嫩又脆;凉城县麦胡图温室中种植西瓜使用二氧化碳气肥后又甜又脆。
同时由于作物所需要的条件和物质能充足供应,作物生长速度快,植株健壮、抗病能力明显增强,生长期延长、产量大增。
如在察右前旗天生圈村温室黄瓜由于天气炎热病害严重,其它黄瓜都已经拉秧,而使用二氧化碳气肥的黄瓜仍然生长旺盛,多生长了20多天。
五是减排大量二氧化碳。
碳铵中二氧化碳含量为55%,过去使用碳铵作底肥压在土中叫做秋深施碳铵,目的是让来年作物能利用碳铵中的氮,二氧化碳则排放在大气中,除了极少数在排放过程中被作物吸收,绝大多数成为产生温室效应的气体。
这项技术把原来使用碳铵时排放到空气中的二氧化碳转变为肥料利用,并转化为有机物,一亩温室使用100天,可消耗碳铵500公斤,碳铵变氨水肥效不损失,并可以减少二氧化碳排放250公斤。
如果全国推广2000万亩,每年可以实现二氧化碳减排500万吨。
所以,该技术也是一项重要减排技术,是低碳经济。
值得一提的是施用有机肥,也能产生一定的二氧化碳,所以有的专家提出每亩温室要上3万斤有机肥效果不错,但是成本也高了。
使用二氧化碳施肥器,产生大量氨水,氨水的贮存使用方法有多种:一是稀释后作为氮肥直接浇在菜地里,一般15公斤碳铵产生的氨水要兑3---5吨水进行浇灌施肥。
二是用塑料容器贮存(因为氨水有腐蚀性不能用金属容器)。
三是把氨水倒入细土中保存。
氨水容易挥发,要用土盖严,并用塑料薄膜盖上,最好在低温阴凉处贮存,以防肥效损失。
要在底部铺上细土防止渗漏,倒入氨水后要及时埋土,埋到看不到湿土为止。
每倒入一次氨水都要埋土盖严,用氮肥时要把湿土装入袋中,再撒入地里翻入地下也可用做追肥,撒在地里,翻入地下。
四是倒入有机肥中。
因为有机肥已含有一定的氨氮,再吸纳氨氮的能力降低了。
倒入氨水时,也要下面防止渗漏,上面及时用有机肥或土覆盖,倒入的量不宜多,上面也要用塑料薄膜覆盖。
五是把氨水集中起来放入干硫酸,使其生成硫酸铵当肥料使用。
物质有固态、液态、气态三种状态,过去种植作物使用氮磷钾等属于固体施肥技术,仅占作物5%的氮磷钾可增产50%以上,甚至增产1倍,水利灌溉可算作液体施肥技术,可增产3—5倍,那么二氧化碳气体施肥技术则是一种新型的气体施肥技术,增产幅度也应该是成倍增长。
二氧化碳无疑是温室大棚中一项增产幅度最大、最具革命性的先进技术,开创了气体施肥的新纪元。
加快农业科技进步,努力促进农业增产、农民增收、农村发展,解决好“菜篮子”问题是农村工作的重要任务,也是农村工作的根本目标。
二氧化碳气体施肥的大面积推广,无疑是完成这一任务的重要措施。
我国目前有温室大棚5000多万亩,年产值5000亿元左右,而80%产值来源于冬、春、秋季,因为这三个季节蔬菜产值高,亩产值2万元—3万元。
但这三季由于温室大棚有近5个月限制通风,二氧化碳浓度不足,严重制约了蔬菜产量。
15年来全国蔬菜单产仅提高3%左右,主要靠扩大面积提高收入。
推广这项技术,将使我国保护地蔬菜发生革命性变化,其增产和缩短生长周期的综合效益,可使每亩温室增收达到万元。
如果全国1/3温室大棚推广该技术,可增收千亿元以上。
这对转变经济发展方式、提高农民收入、引导农民走内涵式高效农业路子意义重大,也可以快速有效地解决城市的“菜篮子”问题。
据试验,大多数蔬菜的二氧化碳饱和点为0.1%---0.16%,二氧化碳补偿点为0.008%---0.01%。
在补偿浓度与饱和浓度之间,二氧化碳浓度越高,光合作用越旺盛,增产效果越明显。
目前二氧化碳增加的方法主要有三种:一是施用有机肥,二是合理通风换气,三是人工施用。
使用这种二氧化碳施肥器成本低,效果好。
施用注意事项:(1)施用浓度:温室内施用二氧化碳浓度以0.08%---0.15%为宜。
冬季低温弱光期或阴天浓度要低些,以0.08%--0.1%为宜,春秋光照强时以0.1%---0.15%为宜。