沼氣二氧化碳在設施蔬菜生產中的應用

【摘要】本文從蔬菜產量的形成過程入手，強調了增施沼氣二氧化碳氣肥的必要性，講述了施用沼氣二氧化碳氣肥的方法和施用沼氣二氧化碳氣肥的技術要點，為沼氣二氧化碳氣肥的使用提供了參考和借鑒。

【關鍵詞】沼氣；二氧化碳；氣肥；蔬菜生產

1 蔬菜產量的形成過程

蔬菜產量的形成過程也是碳水化合物積累過程。大棚蔬菜除了對氮、磷、鉀以及其他微量元素和水分有需求外，二氧化碳也是必不可少的主要基礎原料。以茄果類蔬菜為例。白天，葉片背面的氣孔張開，吸入空氣中的二氧化碳，根系將地下水運輸到葉片上，在陽光下進行光合作用，合成為碳水化合物并儲藏在葉片內，使葉片增厚；夜間，葉片通過有氧呼吸，將白天儲存的碳水化合物進行分配，絕大部分輸送到果實內進行積累，使果實膨大，另外一部分輸送到根部和植株內，供根系和植株發育使用，這樣循環往復，使植株逐漸長高，果實逐漸膨大，產量逐漸形成。

2 增施沼氣二氧化碳氣肥的必要性

作物生長需要一定的二氧化碳氣肥，如果二氧化碳濃度低于0.1%，大部分蔬菜作物不能正常光合積累。在寒冷的冬季，棚內空氣與外界空氣相對阻隔，二氧化碳得不到及時補充。日出后，隨著蔬菜光合作用加速，棚內二氧化碳濃度急劇下降，有時會降至二氧化碳補償點以下，蔬菜幾乎不能進行正常的光合作用，影響蔬菜的生長發育，容易造成減產和病害。要提高棚室內作物的產量和品質，增施沼氣二氧化碳氣肥是非常必要的。沼氣二氧化碳氣肥的優點主要有：

2.1 增產增收

增施沼氣二氧化碳，可提高蔬菜光合作用效率，使營養和生殖生長同時得到促進，蔬菜的新陳代謝更加旺盛。例如，能夠顯著增加茄果類蔬菜的株高、莖粗和果實縱徑等生長發育性狀，從而提高大棚茄果類蔬菜平均坐果率、單株坐果數、單果重和單株產量，相應地總產量和產值均有大幅度增長，提高了廣大菜農的經濟效益。

2.2 增強蔬菜抗病能力

實驗表明，增施沼氣二氧化碳，一方面能提高果芽類花芽素質，結果節位下降，抗逆性增強；另一方面，蔬菜作物植株健壯，根系發達，葉片肥厚，增強了植株的抗病性，對不良環境條件（如低溫、弱光等）的抵抗力也增強了，相應降低了病害的發生率和危害程度。例如，黃瓜霜霉病明顯降低；番茄、辣椒的病毒病發病率和病害指數明顯下降。因此，減少了農藥用量，降低生產成本，有利于綠色蔬菜的生產。

2.3 提高產品商品價值

增施沼氣二氧化碳，光合產物積累增多，蔬菜的品質明顯改善，表現為色正、口味好等特點，上市后受到廣大消費者的好評。例如，經對黃瓜和番茄果實進行分析，果實中維生素C和可溶性糖的含量均有增加，其中黃瓜的可溶性糖比對照增加13.8%，番茄的可溶性糖比對照增加7.6%。

3 施用沼氣二氧化碳氣肥的方法

在北方“四位一體”模式中，新增二氧化碳主要有三個來源：

3.1 燃燒沼氣法

在室內地下建設沼氣池，按要求比例填入畜禽糞便與水發酵生產沼氣，通過塑料管道，輸送給沼氣爐，點燃燃燒生產二氧化碳氣體。燃燒每立方米沼氣可獲得大約0.9立方米二氧化碳。一般棚內沼氣池寒冷季節產沼氣量為0.5立方米～1.0 立方米∕天，可使334平方米地大棚（容積為600立方米）內的二氧化碳濃度達到0.1%～0.16%。必須注意的是，因沼氣屬易燃物，沼氣池要嚴格按照有關標準建造和管理；沼氣必須經過脫硫處理；新建沼氣池或大換料時，需對發酵原料進行堆漚處理（但不能在棚內），以免有害氣體（如氨氣）對蔬菜生產造成危害；應保持棚室嚴密。

3.2 利用牲畜新陳代謝呼出的二氧化碳

一頭50千克重的豬每天呼出二氧化碳1.032立方米；四頭豬每晝夜可呼出4.128立方米二氧化碳。畜舍產生的二氧化碳可通過棚室內山墻通氣孔和蔬菜棚內空氣自然交換。

3.3 沼肥施于土壤中

在棚室內增施沼肥，提高土壤腐殖質的含量，促進蔬菜根系的呼吸作用和微生物的分解活動，從而增加二氧化碳的釋放量。此法有利于改良土壤，來源方便；不足之處是產氣量有限而且緩慢。

4 施用沼氣二氧化碳氣肥的技術要點

4.1 施肥濃度

在蔬菜作物生長的中前期，葉面積系數小，二氧化碳施肥濃度應在0.06%～0.08%為宜；蔬菜作物生長的中后期，二氧化碳施肥濃度應在0.08%～0.1%為宜。溫度低，光照弱時，二氧化碳施肥濃度應在0.08%為宜，高于0.1% 會導致作物氣孔開放度縮小，降低蒸騰速度，使葉溫升高，出現萎蔫現象。為了科學掌握施肥濃度，使一般菜農容易掌握，而且增強該項技術的可操作性，可在大棚內安裝二氧化碳氣體報警器，當大棚內二氧化碳超過所需要濃度時，儀器報警，則停止供氣。

4.2 施肥時期

（1）大棚蔬菜定植至緩苗期不施二氧化碳氣肥，苗期不施或少施氣肥；

（2）葉菜類在起身發棵期開始進行二氧化碳施肥，此期葉片活力強，葉面積系數增大，光合生產率高，二氧化碳利用率高，增產幅度大；

（3）茄果類在開花坐果至果實膨大期為二氧化碳施肥最佳時期，此期進行二氧化碳施肥，吸收二氧化碳多，有機物質積累多，促進果實膨大，提高果實產量和品質。

4.3 施肥時間

植物一天中光合作用最強時間大約為10時～11時，大棚蔬菜施肥時間應在日出半小時后開始，隨著光照強度增大，溫度提高，施用二氧化碳濃度逐漸加大，達到確定的飽和濃度為止。一般中午放風前半小時停止施用，陰天霧天不施肥。

4.4 加強肥水管理

二氧化碳施肥后的作物，地上養分增加，光合作用增大，根系吸收能力增強，生理機能改善，施肥量也要相應增加。為避免肥水過大造成作物徒長，茄果類蔬菜應注意適當增加磷鉀肥，瓜類和葉菜類適當增施氮肥，使地上下趨于平衡。

4.5 控制溫度和光照

當棚內溫度過高或過低時，應及時通風或提高溫度和增強光照。早晨日出揭草簾時及時清除棚頂灰塵和雜物，增強室內光照強度和升溫速度，提高二氧化碳施肥效果。

參考文獻

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