设施二氧化碳气体施肥技术

 

二氧化碳是作物进行光合作用的主要原料之一，空气中的二氧化碳浓度一般为300ml／立方米左右，远远不能满足作物优质高产的需要。露地增施二氧化碳气肥又不切实际，棚室封闭的环境使二氧化碳气体施肥成为可能，同时，也是保护地高产优质栽培所不可缺少的重要措施之一。

1、施用方法

1.1 液态二氧化碳施肥法把气态二氧化碳经加压后转变为液态二氧化碳保存在钢瓶内，施肥时打开阀门，用一条带有出气小孔的长塑料软管把汽化的二氧化碳均匀释放进棚室内。钢瓶出气孔压力为1．0--1．2kg／平方厘米，每天放气6--12min。二氧化碳一般为酿酒厂、化工厂的副产品，纯度要求在99％以上。钢瓶可用鞍山市高压容器厂生产的GPT-216-150-40型无缝瓶。

1．2 化学反应施肥法主要是强酸与碳酸盐进行化学反应，产生碳酸，而碳酸化学性质不稳定，在低温条件下也能分解为二氧化碳和水。目前推广的主要是用稀硫酸和碳铵反应法。反应式为：2NH4HCO3+H2SO4(稀)=(NH4)2SO4+2CO2↑+2H2O。反应产生的二氧化碳可作气肥利用，硫酸铵可作土壤肥料。此法硫酸可以用工业硫酸，碳铵是化肥，成本低廉。其具体用法是：反应容器为小塑料桶、玻璃缸或玻璃瓶。浓硫酸与水按1：3比例稀释。稀释时将1份浓硫酸缓慢倒入3份水中，并边倒边用塑料棒或玻璃棒充分与水搅拌均匀，切不可把水倒入硫酸，以防硫酸飞溅伤人。每个棚室吊挂7--10个容器，高度为作物的中上部，一般离地1．2m左右。把称量好的稀硫酸倒入容器中，称好的碳铵分7--10份，用塑料袋装好，每个袋上扎上十几个孔洞，各放入盛酸的容器中，让其缓慢反应，反应后残渣无残留硫酸时可将其作肥料施入土壤。该法是通过控制碳铵用量来控制二氧化碳气体浓度的。另外，生产中还有用硫酸与小苏打反应法、石灰石与盐酸反应法。在具体施用时，除以上简易施法外，生产上已有成套二氧化碳气体发生装置销售。该装置是用大容器代替上述小容器，产生出的二氧化碳气体经清水过滤后用带孔的塑料管送入棚室。如河北省土肥工作站生产的芳田牌HTI-8型二氧化碳发生器，高科技园区或有条件的农户可采用。

1．3 燃烧施肥法 ①液体燃料燃烧法。利用液态石化产品的燃烧产生二氧化碳。燃料为白煤油，在专门的燃烧器内燃烧，但成本较高。其反应式为：2C10H22+31O2--→20CO2↑+22H2O。 ②固体燃料燃烧法。利用含碳量较高的物质，如木材、煤、焦炭等在空气中燃烧放出二氧化碳。目前已有专门设备用于生产，如一种称为“气肥机”的装置，由燃烧炉、气体过滤装置和气体输送设备组成，燃烧后产生的诸如SO2、CO、NO2、H2S以及烟雾被很好地除去。高级二氧化碳气肥棒是一种新型的燃烧式气肥，它选用高温干馏木炭为碳源，与催化剂和活化剂充分混合压制成型，再经烘干活化，直接用火点燃后置于棚内即可，值得推广。 ③气体燃烧法。利用液化石油气、天然气、沼气等燃料燃烧产生二氧化碳。一般将罐装的液化气接入燃烧装置，在棚内点燃后产生二氧化碳，同时还可提供光照和热量。其反应式为：C3H8+5O2--→3CO2↑+4H2O。

1．4 微生物分解法 ①增施有机肥产生二氧化碳。 ②在棚室内栽培食用菌。

1．5 动物呼吸法养殖、种植一体化生产中，棚室与养殖区直接相连，如温室----养牛场(养猪场、养羊场等)，利用养殖对象呼出的CO2直接进入棚室，从而提高棚室CO2浓度。

1．6 土壤化学法利用CaCO3粉为基料，与其他添加剂、载体、粘结剂一起经高温处理形成的固体颗粒，一般为颗粒状或粉状。如山东省农科院研制的固气颗粒肥，撒在地表或埋入1--2cm的表土层内，在适当温度和湿度条件下，经土壤微生物的生化和物化作用，缓慢放出二氧化碳。其缺点是浓度和量不易为人控制。使用时将颗粒气肥均匀埋于行间，一般667平方米用量为40--50kg，一次投入，释放二氧化碳有效期约60天，施后40天，棚内上午二氧化碳浓度达1000ml／立方米。二氧化碳最高浓度达2000ml／立方米。

1．7 固体二氧化碳施肥法利用固体二氧化碳即干冰在常温下吸热后升华为气体进行施肥。干冰贮藏、运输条件严格，一般在苗床内施用。使用时人体不要接触干冰，以免发生低温伤害。

2、施肥时期、时间与浓度

2．1 时期就蔬菜而言，以前期施用二氧化碳的效果较好，苗期可从真叶展开后开始，以花芽分化前开始施用效果为最好，定植到坐果前不宜施用，结果期施用，对于瓜类、茄果类蔬菜，宜于雌花着生、开花期、结果初期施用，因此期植株对二氧化碳的吸收量急剧增加。

2．2 时间一般晴天上午，揭苫0．5h后开始施肥。阴天或轻度阴天可推迟1h。冬季(11月至翌年2月)二氧化碳施肥时间约为上午9时，东北地区可延后，春秋两季可适当提前。放风前0．5h停止施用。每次施肥时间不少于2h为好。

2．3 浓度二氧化碳施肥浓度应从作物、季节、生长期、生长情况、天气状况、肥水管理水平等诸方面考虑。一般应随光照、温度的增加而逐步提高二氧化碳用量。一般浓度晴天为1000--1300ml／立方米，阴天为500--1000ml／立方米。低温寡照时期一般不宜施用。

3、注意事项

①二氧化碳施肥要与其他措施配套。白天室温提高2--3℃，夜间降温1--2℃，以防徒长。提高土壤及空气湿度。增施P、K肥等。

②防止茎叶发生徒长。

③防止高浓度二氧化碳气体中毒，生产中控制在1600ml／立方米以下较为安全。

④二氧化碳气体施肥要保持连续性，一般前后两次间隔时间不超过一周。同时，施肥结束时，不要突然停止，要缓慢减量，以防早衰。