二氧化碳是植物進行光合作用的重要原料。在東北寒冷地區冬春季蔬菜設施栽培環境下,由于空間密閉,通風換氣與保持室溫間存在突出矛盾,容易造成設施內二氧化碳處于虧缺狀態,特別是番茄等果菜類蔬菜。通常,生產中會根據不同設施類型、生產規模、生產條件補充二氧化碳氣肥。但因為補肥過程中存在的錯誤認知或操作,有時效果并不理想,甚至對番茄生長造成傷害,導致經濟損失。以下,針對設施番茄施用二氧化碳氣肥過程中的常見誤區,總結了科學施肥方法。
1二氧化碳氣肥的作用
設施番茄栽培中,適時適量補充二氧化碳氣肥能夠促進生長(在不同時期增施二氧化碳均使番茄株高、莖粗、葉面積增加,光合速率提高)、增產提質(表現為促進果實膨大,提高產量,改善果實顏色口感。具體而言,增施二氧化碳氣肥可以提高蕃茄花量 25%~50% ,增加果實橫、縱徑,增加開花結果數量,提高坐果率、單株結果數量,增產 28.29% 2
51.04% ,同時提高果實含糖量,降低果實含酸量,增加果實維生素C含量,使果實口感更好[1-2)、緩解逆境脅迫(在不同時期增施二氧化碳氣肥顯著增加番茄植株可溶性蛋白、葉片脯氨酸含量,有助于提高番茄植株細胞活性,增強其抗逆性,低溫弱光條件下減少落花落果,高溫條件下減輕高溫危害[3)等作用。
2二氧化碳氣肥施用技術
2.1施用方式根據不同生產規模、生產條件,選擇適宜的施肥方式。
針對中小型拱棚、簡易溫室,可采用便于操作的吊袋緩釋法施用二氧化碳氣肥。具體方法:吊袋式二氧化碳一般為粉末狀固體,由發生劑和促進劑組成,有效成分為碳酸鈣和硫酸銨。使用時,可在溫室行間拉鐵絲,將肥袋均勻懸掛在植株上方 30~50cm 處。1袋 110g 的氣肥可管 30m2 左右的溫室空間,一般每畝均勻吊掛20袋左右即可。需要施肥時,將促進劑與發生劑攪拌均勻,就能生成二氧化碳氣體,從袋子上的氣孔中緩慢釋放。1袋二氧化碳氣肥可持續使用 30~40d 這種施肥方式成本低,操作簡單,在供應二氧化碳氣肥的同時,還能生成游離態的氨。使用時應注意在溫室內均勻擺布,避免氣體局部富集,濃度過高引發氣害。
針對大型連棟溫室、規模化基地,可采用管道彌散系統,即通過風機將二氧化碳氣體從溫室底部輸送至植株層,配套傳感器實時監測濃度,及時調控送氣時間、速度等。這種方法二氧化碳氣體均勻可控、自動化程度高,但設備投資較大,維護成本也高。
另外,在有充足發酵原料的溫室中,建議采用行內秸稈反應堆,在增加土壤溫度( 3.1~4.5C 的同時,還能解決晴天上午和下午溫室內二氧化碳氣體階段性虧缺問題,提高不同生育階段番茄株高、莖粗、葉綠素含量,增強葉片光合效能,提高果實維生素C、游離氨基酸、可溶性蛋白、可溶性糖、番茄紅素含量,降低硝酸鹽含量,起到增加產量、促進著色(提早 15~20d 轉色)的作用[4]
根據對水稻秸稈、玉米秸稈、番茄秸稈及豇豆秸稈的對比研究,使用以番茄秸稈為主的壟溝填埋物料的方式,能夠更好地提升溫室番茄的株高、莖粗、葉片數和葉片葉綠素SPAD值,可試用推廣[5]
2.2施用時間溫室內二氧化碳濃度隨番茄光合作用進程具有明顯的日變化規律,其聚集量最高的時段是早上揭苫前。日出后 1~2h 內,光合作用會快速消耗室內的二氧化碳,使其濃度下降到補償點300mg/kg 以下,中午通風前達到最低值(甚至低于100mg/kg) 。
因此,在溫室二氧化碳濃度低于補償點時,即可開始施用二氧化碳氣肥。生產中,通常在日出后 1h 至中午通風前(8:00—10:00,不同季節可根據光照情況適當調整時間)施用為好,避免夜間施用引起植株旺長。一般揭苫后通風 0.5h ,關閉風口后補充二氧化碳氣肥 1~3h ,中午通風前 0.5~1h 停止(溫室內溫度達到 30qC 、下午 2:00-4:00 施用。陰雨天、下雪天、光照強度小于 5000lx 時施用效果不佳,暫停施用。
從物候期來看,番茄等果菜類蔬菜一般開花前不施二氧化碳氣肥,以防植株生長過旺,加重落花落果。開花坐果后開始施二氧化碳氣肥,提高坐果率;果實膨大期是施用二氧化碳氣肥的關鍵期,可促進果實品質提升。根據經驗,在激素處理后第1穗果開始膨大時施用二氧化碳氣肥性價比較高,張振花等的研究結果也表明,增施二氧化碳氣肥顯著增加了番茄各生育期光合色素含量,增幅在開花期和幼果
期較大。
2.3施用濃度常用濃度以 800~1000mg/kg( (自然空氣中的濃度為 300mg/kg 左右)為宜,超過1500mg/kg 容易造成二氧化碳中毒,抑制植株呼吸。冬季外界氣溫較低、設施內密閉度高,不便于打開通風口換氣,可階段性將施肥濃度調整到 1500~ 2 000mg/kg (注意監控溫室內的二氧化碳氣體濃度指標)。夏季高溫時段(大于 30qC )適當降低濃度至600~800mg/kg ,防止植株徒長。
根據相關研究,溫室二氧化碳氣肥施用量與光照、水分、溫度、季節等密切相關。光照充足(增施二氧化碳氣肥 1000±100mg/kg 和LED 補光 8h ,可更好地促進番茄生長和凈光合速率提高,提高產量并改善品質[7)、溫度適宜( 20~30°C ,室溫最好大于 15°C ,但避免 30c 以上高溫疊加高濃度二氧化碳,防止呼吸抑制)、田間持水量 40%~70% (做好濕度調節,配合滴灌降低設施內的空氣濕度,以 60% 270% 為最佳,減少氣肥擴散阻力)時,溫室作物二氧化碳飽和點較高。
2.4配套管理
1)施用二氧化碳氣肥,應密切關注溫室內二氧化碳濃度,最好安裝二氧化碳警報器(閾值2 500mg/kg ),發現異常立即通風,避免濃度過高引發氣害。
2)增施二氧化碳氣肥后,越冬茬番茄整個生育期對氮的吸收量明顯增加,開花坐果期對磷、鉀的吸收量顯著增加。實際生產中,增施二氧化碳氣肥需適當調整氮、磷、鉀肥的投入[8],可減少氮肥施用量 10%~15% ,避免植株過旺生長,同時增加磷、鉀肥以及鎂等微量元素肥料的施用量,以保證理想的光合效能。
3)降低夜溫,尤其是后半夜溫室內的溫度(前夜保持 12~14PC ,后夜保持 8~10°C ),避免植株地上部消耗更多的光合產物,影響根系生長。
4)深冬季節天氣寒冷,溫室通風受限,應在溫光條件適宜的情況下,連續不間斷施用二氧化碳氣肥,以達到理想的提質增效作用。
5)做好溫室番茄植株的整枝修剪,避免植株郁閉,可以提高二氧化碳氣體施用效果。
參考文獻
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