二氧化碳是綠色植物進行光合作用的主要原料,綠色植物利用太陽光的能量,把二氧化碳和水合成為有機物質,排出氧氣。植物進行光合作用要求二氧化碳的濃度一般要在0.09%~0.18%的范圍之內,然而大家知道空氣中的二氧化碳濃度只有0.03%的含量,遠遠不能滿足植物的需要,更重要的是日光溫室的蔬菜生產中,由于覆蓋塑料薄膜而形成特殊的小氣候,植物進行光合作用消耗的二氧化碳不能得到及時補充,導致日光溫室內二氧化碳濃度較低,直接影響到植物的光合作用,導致蔬菜產量和質量的降低。下面就日光溫室內二氧化碳的作用以及在蔬菜生產中補充增加二氧化碳的辦法談幾點建議。
一、日光溫室中二氧化碳的作用
二氧化碳是植物進行光合作用的主要原料。當空氣中二氧化碳濃度超過二氧化碳補償點以后,隨著二氧化碳濃度的增加,光合作用也逐漸增強,但當二氧化碳濃度達到一定程度時,植物的光合作用強度不再增加,這個時候環境中的二氧化碳濃度稱為二氧化碳的飽和點。
各種植物二氧化碳的飽和點互不相同,一般情況下,大多數植物的二氧化碳飽和點濃度為800~1800ppm。當二氧化碳濃度超過飽和點時,將會引起植物體中毒或者氣孔關閉,抑制植物的光合作用。在植物光合作用中二氧化碳濃度最好平均在0.1%左右,這個濃度遠遠超過空氣中的二氧化碳正常含量。根據日光溫室蔬菜生產的相關資料報道,在日光溫室中,把二氧化碳濃度提高到900~1800ppm時,黃瓜可以增產50%左右,菜豆增產20%~80%;所以單單依靠大氣中的二氧化碳遠遠不能滿足植物對二氧化碳的需要,尤其是在中午前后,光合強度較強時,日光溫室內二氧化碳濃度更沒有流動的空氣中高,日光溫室內一定要做好空氣的流通,以保證此時二氧化碳的供應。不過到了冬天,通風不能時間太長,太長會影響溫室內的溫度,為了滿足日光溫室內的二氧化碳用量,就必須采取一定的措施。
二、日光溫室內增加二氧化碳的措施
1.用固體二氧化碳(即干冰)的升華補充二氧化碳。
首先在日光溫室內架設塑料管,要每隔一定距離鑿開一個洞,然后把固體二氧化碳放于氣瓶內讓其升華,使氣瓶連接塑料管。為了控制二氧化碳濃度可以使用pH比色法測定,此方法容易控制二氧化碳的濃度,效果也好,但是成本比較高。
2.應用稀鹽酸(或者硫酸)與碳酸氫鈉(或者碳酸氫銨)反應補充二氧化碳。在日光溫室內每隔15~20平方米放置一個盛有稀鹽酸或者稀硫酸的瓶子掛在橫梁上,一定要高于植物高度,每天早晨向瓶中加入一定量的碳酸氫鈉或者碳酸氫銨,直到沒有二氧化碳氣體產生為止,然后把廢液倒掉,重新倒入鹽酸或者硫酸。
具體原料的比例使用依據是化學反應方程式可知,158克碳酸氫銨可與102克96%濃硫酸反應,生成88克二氧化碳氣體。碳酸氫鈉與鹽酸的用量參考如下:每日補充二氧化碳10升,純碳酸氫鈉37.5克,36%鹽酸45.5克;每日補充二氧化碳30升,需要純碳酸氫鈉112.5升,需要36%鹽酸153.8克等。
3.通過增施有機肥來補充二氧化碳。
(1)深施化肥。要深施碳酸氫銨肥料,碳酸氫銨除了含有氮素以外,還含有50%的二氧化碳,一部分溶解于土壤中,一部分擴散到空氣中,被葉子利用。但是需要注意的是,有機酸和碳酸氫銨在分解產生二氧化碳的同時,通常也伴隨一定數量的氨氣產生,氨氣過量會使植物中毒遭受損害,所以要適當控制用量。
(2)利用“四位一體”沼氣肥中釋放的二氧化碳,另外增施有機肥,或者利用腐熟分解產生的二氧化碳供應給日光溫室內植物,以滿足植物對二氧化碳的需要。綜上所述,植物所需要的二氧化碳含量要根據實際情況來進行適當的補充,不能盲目地增加或者減少日光溫室內二氧化碳的含量。