CO2 氣肥技術在設施蔬菜上的應用

牛淑芳

（長治郊區農業委員會，山西長治046000）

近年來我國設施蔬菜發展迅速，面積達15.67 萬hm2，占世界的42.8%，目前設施蔬菜的育苗及生產主要在冬春季進行，冬春季棚室蔬菜需在密閉的條件下進行，在相對封閉的保護地條件下，因蔬菜光合作用常造成CO2缺乏，致使蔬菜的正常生長受到影響[1-3]。CO2是農作物光合作用的主要原料，CO2的不足造成蔬菜不能進行正常的光合作用，影響蔬菜的生長發育，導致產量下降、品質降低，同時也影響了設施蔬菜的經濟效益，因此合理施用CO2氣肥是設施蔬菜增收節支的一項有效措施。

1 施用CO2 氣肥的作用

1.1 增強植株的抗病性

增施CO2氣肥可使作物根系發達，植株健壯，葉片面積增大30%左右，光合強度明顯提高；同時還能減少蔬菜的發病率，例如使番茄蕨葉病毒發病率減少68%，辣椒花葉病毒發病率減少53%，大棚黃瓜霜霉病發病率減少30%。

1.2 使作物早熟，提早上市

增施CO2氣肥，使作物光合作用增強，碳水化合物積累增加，開花早，使其早坐果、早成熟，茄果類蔬菜可提前7～15 d 成熟。

1.3 提高農產品的品質

冬季番茄等果實口感差、味淡，除光照不足外，CO2濃度低是主要原因。數據顯示，增施CO2氣肥，蕃茄的含糖量提高了18%，有機酸提高了19%，明顯改善了蕃茄的品質[4]。瓜類增施CO2氣肥后，色澤鮮艷、果實厚實、個大、瓜粗、耐儲運。

1.4 增產增值

冬春季設施蔬菜在密閉條件下CO2濃度為85～200 mg/kg，而棚室蔬菜生長期所需CO2濃度一般為1000 mg/kg。設施內CO2濃度低時，根弱，苗廋，花芽分化弱，此時增施CO2可使蔬菜根系發達、根量增加，提高光合作用速度、增加產量。北京市土肥站施用CO2使黃瓜、番茄、茄子、大椒、生菜等平均增產18.2%，產值增加7164 元/hm2；據美國、日本、西德等國家資料顯示，施用CO2后，番茄可增產20%～30%，黃瓜可增產10%～30%。

2 CO2 氣肥施用方法

2.1 通風換氣法

日出后，隨著溫度升高作物光合作用加強，此時棚內CO2濃度逐漸降低，不能滿足作物生長的需求，此時可進行小放風，將大氣中CO2帶入棚內，提高棚內CO2濃度，此方法簡單，但在作物生長旺盛時不能滿足生長需要，需結合其他方法進行補給。

2.2 有機肥發酵法

大量施用有機肥不僅可以為蔬菜生長提供營養物質，還可利用棚內高溫使土壤中微生物活動對有機肥進行分解，釋放出大量的CO2，有利于蔬菜的光合作用。

2.3 化學反應法

碳銨加硫酸反應生成CO2、硫酸銨和水，生成的硫酸銨還可做葉面肥。具體操作方法：準備好高25～30 cm、直徑25 cm 左右的塑料桶，按苗床每10 m2一個桶，均勻布置在田間，向桶中加入已配好的1∶3 的稀硫酸，加入量不超過桶內容量的2/5。按每桶控制的栽培面積，算出每個桶加碳銨的量，裝入塑料袋中，扎好口備用。在適宜的CO2施用時間，將塑料袋底部及兩側扎多個小孔，再把碳銨包投入反應桶中。每天一次，一次一個桶放一個碳銨包。反應桶可一直放在大棚內，次日再按時投一個碳銨包。桶中加入碳銨確無氣泡發生時，可更換新的稀硫酸，廢液兌水80～100 倍作追肥用，施用3～5 d 后調換桶的位置。濃硫酸稀釋時，必須將濃硫酸緩緩沿器壁注入水中，同時不斷攪拌，切忌將水倒入酸中，因濃硫酸具有強腐蝕性，不能用金屬器皿，同時稀硫酸配制在大棚外進行。且要注意所用碳銨嚴禁在棚內分裝，現用現帶入棚內。CO2在不同蔬菜上施用時期及施用量、溫度見表1。

表1 CO2 在不同蔬菜上施用時期及施用量、溫度Table 1 Application period，dosage and temperature of CO2 on different vegetables

2.4 固體CO2 氣肥施放法

固體CO2氣肥為褐色扁形顆粒或圓片狀，在蔬菜生長旺盛期之前，在行間穴施或開溝撒施于5 cm 地下，一般每667 m2施30～40 kg。施后保持土壤潮濕，7 d 后可使棚內CO2濃度達到800～900 mg/L。有效期可達60～80 d。CO2氣肥具有肥效長，使用簡單方便等優點。

將木炭、天然氣、煤油、丙烷等放在CO2發生器中燃燒生成CO2，此方法簡便易行，但燃燒時產生別的氣體如氮和氦、CO 等對作物有害，需過濾凈化。

3 CO2 施肥濃度

CO2是光和作用的原料，CO2施肥能促進植物的光和作用，提高光合作用效率。不過當CO2濃度達到一定值的時候，植物的光合作用效率達到飽和，不再隨CO2濃度的增加而增加；當CO2濃度繼續增加，達到一定程度時，會抑制植物的呼吸作用，使植物“窒息”而停止光合作用。可見，不同類別作物有一個最適的CO2濃度范圍。不同類別蔬菜常用CO2施肥濃度，具體見表2。

表2 不同類別蔬菜常用CO2 施肥濃度Table 2 CO2 fertilization concentration of different vegetables

4 不同季節的施肥時間

根據溫室中CO2濃度存在明顯的日變化規律，夜間作物呼吸，土壤微生物活動和有機質分解，CO2不斷積累，到早晨揭苫前達到最大濃度。日出后隨著光合作用加強，CO2濃度迅速降低，揭苫2 h 后濃度開始低于外界，日出后由于作物光合作用加強，需要增施CO2氣肥。一般11～12 月中旬是8∶30～9∶30，12 月下旬～2 月中旬是9∶00～10∶30，2 月下旬～3 月底是8∶00～8∶30，4 月是7∶00～8∶00，5～6 月6∶30～7∶00。

5 CO2 氣肥施用注意事項

在增施CO2氣肥時施用濃度與作物種類、品種以及光線強弱、溫度高低，甚至肥水都有很大關系,一定要注意以下幾點。

5.1 封閉施肥

做為一種氣體肥料，CO2只能是放在密閉的環境中，且為了保證各處的濃度一致，所以要把產生CO2的裝置放在較高的位置，施放CO2時要閉棚2 h，否則CO2會隨空氣流失而影響肥效。

5.2 把握濃度和時間

掌握適量CO2濃度，一般600～1800 mg/L，超過2500 mg/L 不利于作物生長，甚至抑制作物生長。

在最佳時間施用CO2作物的光合作用有兩個高峰期，分別是上午9∶00～11∶00 和下午2∶30～3∶30，在這兩個時間段施用比較好，同時切忌陰雨天不施，晴天施，冬季可連用15～30 d。

5.3 配施其他肥料

施用CO2必須以氮、磷、鉀肥的合理施用及其它管理措施為基礎，CO2氣肥不能代替氮、磷、鉀肥。