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1、二氧化碳气肥增施技术在温室大棚的应用物理农业是以电学、磁学、声学、光学、热力学等普通物理学与环境、生物等学科相交叉形成的新学科、新理论，以电、磁、声、光、热等物理方法为主要特征，以保障绿色无公害植物、畜禽、水产品安全、高效、优质生产为目标的农业产业。主要是是使用温室电除雾防病促生系统、声波助长仪、种子磁化机、温室病害臭氧防治机、烟气电净化二氧化碳气肥机和电子式杀虫灯等现代物理农业机具，在减少化肥和农药使用量的同时，使农作物和畜禽达到增产、优质、抗病和高效的目的，并且有利于保护生态环境，保证农产品达到绿色、无污染的标准，目前主要应用于种植业、食用菌业、畜禽养殖业、水产养殖业。经过近年来的的推广，
2、取得了显著的经济效益和社会效益。本文着重介绍二氧化碳气肥增施技术在冬暖式温室大棚的应用。一增施 CO2气肥的技术原理和主要作用众所周知， 二氧化碳气体是作物光合作用的重要原素，二氧化碳供给不足会直接影响蔬菜正常的光合作用，而造成减产减收， 它对作物生长发育起着与水肥同等的作用。试验研究表明： 如果把 CO2浓度从大气的浓度（ 300PPM 左右）提高到 1000PPM ，植物的光合效率可提高一倍以上；而如果把CO2浓度降低到 50PPM ，光合作用因缺乏原料而停止。 CO2浓度在 1002000PPM 内，作物产量随 CO2 浓度增加而提 高。各地推广使用二氧化碳气肥增施技术的经验表明，在草莓
3、、西瓜、茄子、黄瓜、番茄、地蒲、南瓜等作物上增施CO2气肥，主要有五个方面作用：一是提高植物的光合效率，使植株生长健壮；二是可提高 农产品的内外品质，增加效益；三是提高产量，尤其是瓜果类的前期产量；四是提早上市时间； 五是可增强植株的抗性，提高产品的耐贮藏性。 二、温室种植环境中二氧化碳气体补充是必要的技术手段温室大棚一般用于寒冷季节的蔬菜、水果和花卉的生产， 为了保持温室大棚里的一定温度，通常大棚都是封闭的，这样，势必造成了 温室大棚中的二氧化碳浓度越来越低，使温室大棚中的作物光合作用非常缓慢，有时甚至会停止光合作用， 许多国家都非常重视日光温室种植中二氧化碳气体的人工补充，把二氧化碳气体称
4、之为“气体肥 料”，并把二氧化碳气体的人工补充列为日光温室种植中作物增产的重要措施。日光温室种植中的二氧化碳气体增施技术作为一种实现蔬菜高产、优质、 抗病的重要技术措施越来越受到广大菜农的关注。发达国家 70 年代末就已经普及推广了增施二氧化碳气肥的装臵和方法，且使用效果很好，而在我国二氧化碳气肥增施技术推广已近10年，但增施二氧化碳气肥给生产带来的增产效果并不理想，主要原因是对合理使用二氧化碳气肥增施的规范化技术规律把握不准，影响了二氧化碳气体增施技术的推广。三、在我国温室种植环境中二氧化碳浓度变化的基本规律温室大棚中二氧化碳浓度的日变化一般规律是：在夜间，由于作物的呼吸作用、 土壤微生物活
5、动和有机质分解，生成的二氧化碳使大棚内二氧化碳浓度很快增加，可比棚外空气中二氧化碳浓度高近一倍，但早晨日出后，作物光合作用加强，又大量消耗棚内夜间积存的二氧化碳，使其浓度急剧下降，日出后1 小时，二氧化碳浓度下降至300PPM （空气中二氧化碳浓度约为360PPM ）左右，日出后 23 小时后，如不通风换气，其浓度将继续下降，甚至降到作物的二氧化碳补偿点 80150PPM ，这时，由于二氧化碳的浓度过低，叶片的光合作用基本停止，因此，从日出后半小时到通风换气这段时间内，二氧化碳最为缺乏，已成为作物生长的重要障碍，在这段时间内，必须用人工增施二氧化碳来补充棚内该气体的不足，合理应用这一方法才能促
6、使温棚作物增产。四、我国现有的二氧化碳气肥增施技术 我国现有的二氧化碳产生技术可概括如下：1、高压液体二氧化碳气肥： 即是将 CO2压缩在高压钢瓶里控制使用，缺点是运输不便。 2、固体干冰：将二氧化碳低温高压加工成干冰，干冰成本高不宜普遍推广。3、 固体颗粒气肥：是一种颗粒型或圆柱型颗粒，使用时按要求将颗粒均匀埋于作物行间， 表面覆土 2 厘米，缺点是二氧化碳比重大于空气，不利于植物的光合作用。4. 燃烧法：在温室大棚内点燃木炭燃烧或使用烟气电净化二氧化 碳气肥增施机产生二氧化碳。 烟气电净化二氧化碳气肥增施机是通过进气管路连接在普通煤炉的烟筒上，在机内所安装的高速旋转叶轮作用下，将煤燃烧所产
7、生的含有大量二氧化碳及一些有害成分的燃气吸 入气肥机内， 并在药液中进行充分的气液两相化学反应，吸收其中的有害成分，最后输出纯净的二氧化碳5.碳酸氢铵深施法： 施用碳铵深施 58 厘米，使用时要注意挥发的氨气会危害棚室作物。6. 化学反应法： 即用碳酸氢铵与硫酸发生反应产生二氧化碳，使用时操作繁琐，要十分注意避免硫酸烧伤使用者或烧坏衣服物品等。7.气肥棒：一种混合物加工成可燃棒式的一种产品，每天在温室棚中点燃释放出二氧化碳，缺点是大棚中湿度较大不易点燃烧尽。8.二氧化碳气肥机：在大棚中安装二氧化碳气体发生器，发生器靠电解方式制备二氧化碳气体，使用中必须用电和水， 并随时添加化工原料，使用繁琐不
8、便。9、吊袋式二氧化碳气肥：是采用温度与光的作用，在一定的温度和光照的条件下，既能释放出二氧化碳，又能溶出有机肥素，吊挂一次便可在 25-30 天内较为均匀地产出二氧化碳气体，其浓度最高可达 1000PPM 左右，满足不同作物在不同的生长阶段对二氧化碳的需要。目前，效果较好的是采用烟气电净化二氧化碳气肥增施机或吊袋式二氧化碳气肥产生二氧化碳。五、影晌 CO2气肥增施效果的主要因素增加环境中的二氧化碳浓度可显著提高植物的产量和产品的含糖量，但以提高环境中二氧化碳浓度的方法来达到高产目的往往会受到环境中多种因素的制约， 比如人们常知的光照强度、 土壤水分含量、 气温等因素， 另外还有一些影响要素不
9、被人知或知之甚少，也恰恰是这些要素决定着增施二氧化碳气肥效果的好坏。因此，我们要明确种植物种现实环境中的温、光、肥、水、气这些要素，辨明是否确实缺 少二氧化碳，以此科学地用好二氧化碳气肥增施技术及设备。1. 判断是否需要增施二氧化碳气肥的界限判断各类蔬菜增施二氧化碳气肥效果是否明显一般采用增产界限幅度为 15% 的综合界限值。我国的日光温室多数使用有机肥进行栽培，温室内二氧化碳气体含量一般都比较高，只要少量增施即可满足植物光合作用的需要，如果此时再按照通常技术大量增施气肥的话， 会产生严重的气害现象而影响产量，此时大量增施二氧化碳气肥无明显效果。这里介绍一种简单的判断方法：每亩地年施猪粪4 m
10、3；年施鸡粪6 m3可基本不需要大量增施二氧化碳气肥。反之则需增施二氧化碳气肥。2. 地温对二氧化碳气肥使用效果的影响在普通的温室设施条件下， 地温是影响增施二氧化碳气肥效果的一个非常重要的环境因素。在水分和日照充足情况下，地温在1523 的范围内，每增加1 ，碳水化合物的含量就会增加4 %，因此，控制地温可以提高增施二氧化碳气肥的增产能力。对于常见的果菜类蔬菜和叶菜类蔬菜， 能显著影响植物吸收二氧化碳气肥的地温约为 15 。在北方的温室内，大多数蔬菜生长的适宜地温为1822 ，低于 15 ，特别是在地温长期低于12 时增施二氧化碳气肥几乎无效， 因此只有提高温室内地温， 植物才可以从土壤中获
11、得充足的矿物质肥料而获得高产， 才可以提高增施二氧化碳气肥的增产能力。3 错误观念对二氧化碳气肥使用效果的影响在通常情况下广大的种植户误认为既然增施二氧化碳气肥有效，那就是越多越好，或者是认为增施了气肥就可以减少其它肥料的投放，或者是在定植缓苗时投加气肥，而在后期就不添加了，或者是认为晴天可以不加气肥， 只有在阴天才需要二氧化碳；甚至有人认为只有茄果类的蔬菜才需要气肥，而叶菜类的就不需要等等的错误观念，这些观念是错误的， 这种错误的观念导致了错误的使用方法，继而导致了对这种二氧化碳增施技术的怀疑。总之，在蔬菜设施栽培中， 合理增施二氧化碳能促进植株生长发 育， 达到增产增收目的，但具体施用应综
12、合考虑植株本身的生长状况，以及光照、温度等环境因素。六、合理施用二氧化碳肥料必须注意的问题 温室种植时， 在夜间因作物呼吸作用能放出二氧化碳，浓度高于外界，但日出后由于植物光合作用吸收很快，二氧化碳浓度会由450ppm降到 85ppm左右，而大部分蔬菜作物生长和产量形成经济有效的二氧化碳浓度是600-1000ppm，浓度不足对植物光合作用不利，适当通风可增加棚内二氧化碳浓度，但仍满足不了需要， 所以要进行气肥的增施， 但在增施二氧化碳气肥时施用浓度与作物种类、品种以 及光线强弱、温度高低，甚至肥水都有很大关系，一定要注意以下几点问题：1、在肥力较高的土壤上栽种瓜果类蔬菜作物时，多在定植缓苗 后
13、或开花时开始施用， 一直到瓜果摘收终止前几天停止，不可半途终止使用气肥。2、苗期是气肥施用效果较佳的时期，利于培育壮苗，缩短苗龄，加速苗期发育，提早果菜类蔬菜花芽分化， 对提高早期产量十分明显。3、叶菜类需求的二氧化碳浓度要大于果菜类，叶菜类一般在定植出苗时开始施用二氧化碳，要连续使用，通常连续使用气肥7-10天，就可以看出增施气肥的效果。4、对于果菜类蔬菜如番茄、黄瓜、等瓜果作物从定植到开花期间可少施气肥，适当控制营养生长，加强整枝打叶、点花保果，在开花期至果实膨大期使用二氧化碳气肥效果最佳，可加速果实膨大和成熟过程，减少畸形果的发生，提高早期产量和蔬菜的商品性，一般使用 10-20 天后效
14、果明显。5、设施内施用二氧化碳，要求设施结构具有良好的密闭性能，如果温室大棚里的地温或者气温过低，增施气肥的作用就不大了， 这时候可以暂停使用。6、增施气肥基本上不改变原来的田间管理方法，但是由于增施气肥后作物生长旺盛，水、肥量还应适当增加，但应避免水、肥过多而造成徒长，宜增施磷、钾肥，适当控制氮肥。7、二氧化碳适宜浓度经过研究认为，为达到增产、又可降低成本、同时还可防止二氧化碳浓度过高对作物的危害，其浓度应控制在作物饱和点以下，一般不超过1000PPM 为好。8、每天的二氧化碳施放量应灵活掌握，晴天充足施放，多云的 天气施放量可减少2030; 而在阴天，一般可比晴天减少50; 雨雪天就可不放
15、。9、连续施用比间歇或时用、时停增产效果要好，深冬期间棚室 不放风，追施二氧化碳的时间不应间断，故除雨雪天气外，应连续使用不可突然终止使用气肥。10、使用有机物质发酵法时可释放出部分有害气体，应适当防止有害气体过多形成气害中毒，要注意栽培管理措施的配套。三、应用效果从各地地推广应用情况看， 二氧化碳气肥增施技术可对多种温室蔬菜、水果、花卉使用，取得了较好的效果：( 一)促进作物生长。通常增施气肥720 天，作物在茎粗、株高、叶厚、叶面积、叶片数、叶色等方面比对照表现出明显优势。( 二)增强抗病能力。增施气肥的作物可明显降低白粉病、霜霉病等病害的发病率，与对照相比，可减少农药施用10%-50。这
16、对发展无公害绿色食品、降低生产成本都有积极作用。( 三)提前成熟。增施气肥的作物通常可提前7 天左右采摘、上市。( 四)改善营养成分、口感和外观。增施气肥的蔬菜，其维生素、糖份、干物重等营养成分均有明显提高，口感和外观均明显优于一般蔬菜。( 五)延长收获期。如黄瓜等作物，可推迟拉秧期近一个月。( 六)根据不同蔬菜品种增施不同浓度的二氧化碳，可使温室作物增产 30% 以上。二氧化碳气肥增施技术在温室大棚的应用物理农业是以电学、磁学、声学、光学、热力学等普通物理学与环境、生物等学科相交叉形成的新学科、新理论，主要是使用温室电除雾防病促生系统、 声波助长仪、种子磁化机、温室病害臭氧防治机、二氧化碳气肥机和电子式杀虫灯等现代物理农业机具，在减少化肥和农药使用量的同时，使农作物和畜禽达到增产、优质、抗病和高效的目的，并且有利于保护生态环境，保证农产品达到绿色、无污染的标准，目前主要应用于种植业、食用菌业、畜禽养殖业、水产养殖业。经过近年来的的推广， 取得了显著的经济效益和社会效益。本文着重介绍二氧化碳气肥增施技术在冬暖式温室大棚的应用。一增施 CO
