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。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。