大棚茄子應用生物廢棄物發酵氣熱調控技術的效果

李方勇，張 碩，鄭宏海，陳燕華，楊 杰

(1.浙江大學 農業與生物技術學院，浙江 杭州 310029;2.浙江省象山縣農業技術推廣中心，浙江 象山 315700;3.寧波市農業技術推廣總站，浙江 寧波 315012;4.象山縣農林局，浙江 象山 315700;5.象山縣信息與檢測中心，浙江 象山 315700)

近年來，設施農業的面積不斷擴大，已成為促進農民增收的主要手段之一。但是，由于以大棚為主的設施農業相對封閉，限制了棚內外CO2氣體的交換，使棚內CO2濃度經常處于虧缺狀態，作物正常的光合作用受到抑制，進而影響作物的產量和品質。提高大棚內CO2濃度是促進設施作物生長和提高產量與品質的一項有效措施［1-3］。為此試驗采用生物發酵氣熱調控技術，通過農業有機廢棄物發酵進行CO2施肥，研究其在大棚茄子上的應用效果，為進一步推廣提供科學依據。現將有關結果報道如下。

1 材料與方法

試驗在寧波市象山縣新橋鎮下七里村奚興來農戶的大棚中進行。供試作物為紅茄引茄1號。試驗棚面積217 m2(36 m×6 m)，對照棚面積186 m2(31 m×6 m)，南北走向。供試土壤為黃泥砂田，肥力中等偏下。主要理化性狀:pH值6.8，有機質27.6 g·kg-1，有效磷16.6 mg·kg-1，速效鉀189.0 mg·kg-1，陽離子交換量 0.269 cmol·g-1，水溶性鹽總量1.3 g·kg-1。

試驗設對照和發酵 CO2施肥2個處理，每個處理1個大棚。試驗大棚放入有機廢棄物生物發酵裝置，其余栽培及施肥措施2個大棚完全相同。11月5日施入基肥，商品有機肥3 000 kg·hm-2，俄羅斯復合肥 (氮、磷、鉀有效養分均16%)750 kg·hm-2。茄子于2009年9月15日播種育苗，11月10日定植，種植密度25 500株·hm-2。茄子采收始期4月2日，采收終期7月9日。

處理棚于2010年2月3日開始采用有機廢棄物生物發酵法進行CO2施肥，具體做法為:在處理棚兩端各放置1個由浙大等設計的簡易實用型發酵裝置。每個裝置填料350 kg左右，發酵料容積約1.5 m3。試驗期間，共投料3次，分別是2月3日、2月28日和3月24日。

發酵裝置為:以直徑5～8 cm的木棍或毛竹制作成100 cm×100 cm柵欄作底座，用磚塊將底座離地面架空20 cm，以利通氣。用塑料編織袋內襯一層塑料薄膜，縫制成直徑80 cm、高120 cm的無底無蓋筒體。用4根竹竿或木樁將筒體支撐在柵欄底座之上，往筒體內填充發酵料。

發酵料的配制:1 hm2大棚需22.5 t干稻草，先用水將稻草潑濕，再用薄膜覆蓋2 d，使其吸水均勻;另需準備4.5 t左右的商品有機肥，將濕稻草與商品有機肥攪拌均勻，并加入由浙大章教授課題組自行研發的快速、高效產氣復合菌種，混勻后填入發酵裝置中。

3月28日開始，連續15 d，分別在7:30和13:30，測量大棚內的CO2濃度與溫度。調查茄子的生長和發病情況，統計茄子的產量和效益。

2 結果與分析

2.1 大棚內CO2濃度與氣溫

根據連續15 d的測定結果 (表1)，早上7:30左右，試驗棚的平均溫度為13.7℃，比對照棚的12.6℃高1.1℃;試驗棚的平均CO2濃度為2 352 mg·kg-1，比對照棚 922 mg·kg-1高1 430 mg·kg-1;下午13:30左右，試驗棚的平均CO2濃度為111 mg·kg-1，與對照棚基本持平，主要原因是白天大棚敞開，空氣交換流動，棚內外CO2濃度變化不大。

表1 添加發酵物料后大棚內溫度與CO2濃度關系

2.2 茄子植株生長

2010年年初，連續低溫陰雨，光照偏少，導致大棚茄子生育期推遲，長勢偏弱。4月28日的田間試驗觀察結果表明，有機廢棄物發酵CO2施肥對茄子的營養生長具有明顯的促進作用，試驗棚茄子平均株高65.1 cm，比對照棚的63.8 cm高1.3 cm，最高株高73 cm，比對照棚 70 cm高3 cm。

2.3 茄子品質和產量

4月2日采摘了試驗棚和對照棚成熟度最高的茄子各1 kg左右，對影響茄子的重要指標進行了檢測，結果表明 (表2)，有機廢棄物發酵 CO2施肥處理之后，紅茄品質指標得到了明顯提高和改善。單果重比對照提高了17.44%，可溶性糖含量比對照提高了14.17%，而有機酸含量則降低了9.71%，故糖酸比提高了26.5%;硝酸鹽含量下降了25.64%，Vc含量提高了38.24%。

表2 CO2施肥對茄子品質的影響

有機廢棄物發酵CO2施肥能顯著提高大棚紅茄的品質外，還可顯著增加其產量。從4月2日至7月9日每次采摘產量的累計數據看出，試驗棚平均 58.44 t·hm-2，比對照 48.16 t·hm-2增 10.28 t·hm-2，增幅21.3%。

2.4 茄子灰霉病發病情況

2月1日未進行CO2施肥處理前，試驗棚內茄子的灰霉病發生比對照棚嚴重，病株率與病情指數分別為84.0%和13.8，分別比對照棚高4.0百分點和低0.9。2月3日進行CO2施肥處理，2月25日調查，試驗棚內茄子灰霉病染病植株率和病情指數分別為32.0%和5.3，分別較對照棚低56.0百分點和低17.4。通過試驗可知，在茄子大棚內進行有機廢棄物發酵CO2施肥可有效降低灰霉病的發生和危害。

2.5 經濟效益

據農戶測算，2010年，大棚紅茄價格較高，從采摘到5月13日前，都是5.6元·kg-1，5月14日以后價格基本保持在2.0元·kg-1，試驗棚紅茄銷售收入為12 423元·hm-2，比對照棚9 682元·hm-2增2 741元·hm-2，增幅28.3%。估測試驗棚 成本3 400元·hm-2，比對照3 000元·hm-2增400元·hm-2，凈收入9 023元·hm-2，比對照6 682元·hm-2增2 341元·hm-2，增幅35.0%。

3 小結與討論

CO2施肥是提高大棚作物產量和品質的有效措施之一。試驗結果表明，利用農村有機廢棄物發酵進行CO2施肥，能促進大棚作物增加產量、提高品質與抗病性，而且各方面材料均可以就地取材，操作簡便，適合廣大農戶推廣使用。本次試驗安裝CO2發酵裝置時間偏遲，如能在11月中旬安裝，效果會更顯著。為了農民農事作業與管理方便，可適當調整發酵裝置的大小、高低與位置。該項技術開辟了一條既可解決大棚CO2虧缺和大量有機廢棄物對環境污染的話問題，又能通過提高作物產量和改善品質，使農民取得良好經濟效益。

［1］ 朱維琴，章永松，林咸永，等.蔬菜CO2施肥技術現狀及展望 ［J］.農業與技術，2000，20(6):1-5.

［2］ 段麗麗，朱有為.大棚蔬菜增施CO2的研究與應用 ［J］.上海農業科技，1999(1):52-53.

［3］ 曹紅紅，張翠，張穎，等.我國溫室大棚增施 CO2氣肥有關問題分析 ［J］.北方園藝，2003(1):1-3.