二氧化碳气体施肥技术

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1、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

2、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25C 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30C时，光

3、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

4、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

5、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，12个小时就快用完，浓度在0.01%左右，所以冬季在太阳出来12个小 时后，温度达到15C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U0.08%-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%

6、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

7、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45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15C-35C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 45C-55C，超过35C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

8、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

9、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

10、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

11、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

12、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

13、，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 35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

14、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2万元一3万 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

15、“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。（2）施用时间：二氧化碳施肥一般在 秋、冬、春三季使用。叶菜类整个生长期都可施用，果菜类一般在

16、结果期施用，条件允许时 最好苗期也用，浓度为0.1%。晴天应在太阳出来半小时到1小时开始施用，轻度阴天或多云 天气可推迟约半小时再施用效果更好。放风前半小时停止施用，否则影响施用效果;（3）注 意与温、光、水、肥相互配合，温室内温度较低时，（低于15度），不宜施用；温室内光照弱 （低于3000勒克斯时，如阴、雪天气）不要施用，防止二氧化碳中毒。加快二氧化碳气体施肥技术的推广是当前的迫切任务，必须做好三方面工作。一是充分利用广播、电视、报刊、网络、现场会形式等大力宣传二氧化碳发生气体施肥 技术的发明、效益，让广大农民及温室大棚种植者了解这项技术的巨大作用，并用积极的态 度、科学的方法推广使用。二是进行科学的实验，制定出施肥二氧化碳条件下各种作物的模式化栽培技术。二氧化 碳气体施肥利用技术是一项新的科技革命，需要探讨很多问题。如某一温度下需要一定的二 氧化碳浓度才能达到光合作用的最大量，作物吸收二氧化碳的速度很快，如不及时增施二氧