CO2气肥技术在日光温室黄瓜栽培中的应用研究

摘要 对日光温室黄瓜栽培应用CO2气肥技术进行分析，结果表明：当补施浓度控制在1.13~1.70g/m3的条件下，栽培的黄瓜苗壮、叶径大，抗病能力增强，产量提高了15.2%，产品提前上市4d，挂果期延长了25d。因此，采用化学法生成CO2气肥的方法，具有装置投资小、操作简便、运行成本低等特点，为日光温室节本增效提供了一条有效途径。

关键词 日光温室；CO2；气肥；黄瓜；栽培

CO2气肥是植物进行光合作用的重要原料。日光温室栽培的植物处于特定的环境条件下生长，每天除了中午或温度较高时，进行短时间的自然通风外，室内大部分时间处于密闭的环境状态。室内土壤有机质分解、微生物呼吸及作物生长过程中，仅以相当缓慢的速度向空间逸释少量的CO2，绝大部分依靠通风时与外部空气交换的CO2进行光合作用。据测定，大气中的CO2浓度一般为0.66g/m3，在冬、春生产季节，日光温室需要密闭保温，室内CO2浓度最低时不足0.38g/m3，离植物正常生长要求1.13~2.82g/m3的浓度相差甚远，致使光合作用明显减弱，生长发育受到限制，植物长期处于缺“氧”的状态。

20世纪60年代中期，欧美、日本等发达国家的设施栽培普遍采用燃烧天然气、白煤油的方法补施CO2气肥，现已广泛应用于蔬菜、花卉等多种植物设施栽培中，近年来，我国农村日光温室对CO2气肥技术应用才逐渐得到重视，国内有关单位对此曾进行过研究和探索，但主要侧重以煤为燃料燃烧产生CO2气体的方法。实践表明，该方法所需装备一次性投资较大，且要求配备电源，操作复杂，成本高，应用存在一定的局限性。为此，笔者对化学反应法生成CO2气体在日光温室黄瓜栽培中的应用效果进行了分析。

1材料与方法

1.1试验布置

试验地点设在太原市尖草坪区呼延村，在一座长60m、宽7m、后墙高为2.6m的日光温室内进行。试验区和对照区中间用双层塑料布隔离，两区有效耕作面积分别为350m2和70m2，栽培作物均为黄瓜，种植密度平均5.5株/ｍ2。试验区中间部位安装HT-1型二氧化碳发生器1台，输气管安装设置在温室后方离地高为1.5m、距后墙3m的地方，左面延伸到温室侧墙处，右面延伸到隔离处为止。从发生器位置起，由近到远每间隔一定距离设置一个直径为3mm向下的出气孔，分布数量近少远多，保证气体均匀性扩散。

1.2试验方法

2005年11月10日，试验区与对照区同时嫁接黄瓜，试验区苗高10~15cm开始补施CO2气肥，原料为碳酸氢铵和62%的稀硫酸，每天早晨9时左右开始，补施时间为10min，至2006年3月20日结束，实际补施79d，共使用碳酸氢铵105kg，62%稀硫酸105kg。采用北京卓安科贸有限公司制造的C7001便携式CO2浓度检测仪，自12月1日起每间隔10d测量1次，待每次补施完毕后测量1次试验区和对照区的CO2 浓度，共进行了8次。遇到阴天或下雪天不补施时，可等下次补施时再进行测量，数值依次顺延记录。根据国内有关试验研究，温室内CO2浓度在1.13~2.82g/m3比较适宜。本试验区补施的CO2浓度控制在1.13~1.70g/m3范围内。

2结果与分析

试验区和对照区同处于一个温室内，每天的光照时间、温度、湿度外部等环境以及栽培的条件基本相同。当保温材料卷起后，随着太阳光强度不断提高，温室内CO2浓度急剧下降，CO2浓度处于0.38g/m3以下。试验区通过及时补施CO2，在10min后室内浓度达到了1.13g/m3以上，是对照区的3倍以上，每天多出1.5~2h的吸“氧”时间，使黄瓜植株叶片内叶绿素能吸收较多的CO2进行光合作用，并与水合成有机物质。2种不同CO2浓度环境条件，对黄瓜作物的生长期、成熟期和收获期产生很大的影响，栽培效益差异也较大。

2.1植株变化

从表1可以看出，3周后试验区与对照区植株相比变化明显，试验区比对照区植株发达，叶面色泽呈现深绿色，而对照区呈绿色；试验区叶径大，叶片厚。主要是试验区平均每平方米植物比对照区多吸收44.2g的CO2，多合成约28g的有机物质，其叶绿素含量较高，促进了植株的发育。

2.2抗病性

由于试验区内黄瓜植株生长旺盛，根系发达，抗病害能力大大提高。在4个月内，试验区比对照区喷药次数减少了20%，黄瓜品质得到有效提高。

2.3果实成熟及收获期

试验区上市日期为12月21日，对照区为12月25日，提前了4d；而同时试验区挂果期延长了大约25d。

2.4果实特征及产量

在成熟期的3个月内，试验区采摘后的黄瓜单体平均重量为0.21kg，平均长度348ｍｍ，口感脆甜，外观鲜绿，形状较直；对照区单体平均重量为0.16kg，平均长度312mm，相比口感软涩，形状弯直；从上市至3 月20日止，试验区累计采摘黄瓜总量为3 024kg，对照区累计总量为525kg；试验区每平方米产量比对照区多产1.14kg。

2.5栽培效益

本试验采用化学反应法的HT-1型二氧化碳发生装置投资约260元，使用寿命8a以上（不计残值），在有效栽培面积为350ｍ2的温室内，4个月内，黄瓜栽培补施CO2气肥共79d，其运行成本约122元，增产399kg，按时价2元/kg计，可增加收入798元。除去种子、农药等投入费用，利润达676元，不到3个月内就可回收投资。

3讨论

（1）在CO2气肥补施过程中，最佳时间应控制在卷帘后上午10时至下午2时之间，此时光照强度最高，一般施放时间要求在20min内完成，之后仍需大约1个多小时的时间才可以通风，此时室内CO2浓度才逐渐降低，适时适量是提高产量的关键。

（2）如遇到阴天、下雨或下雪阳光不足的条件下，应减少用量或停止使用；随时根据气候条件、植物的长势情况适量补施，注意观察植株变化，避免叶片生长过旺，影响作物产量。

（3）本试验表明，在CO2施放浓度为1.13~1.70g/m3条件下，4个月内黄瓜栽培单位面积产量提高了15.2 %，减少施药次数20%，黄瓜产量、品质显著得到提高。因此，化学反应法生成CO2的装置，投资少，操作简便，运行成本低，栽培效益好，为日光温室节本增效提供了一条有效途径。

4参考文献

[1] 张淑娟，王双喜，刘淑珍.自压平衡式CO2发生器的设计与应用[J].农业机械学报，2003，34（1）：148-150.

[2] 王修兰.评述二氧化碳浓度增加对蔬菜品质的影响[J].农村实用工程技术，1998（9）：9.

注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”

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