设施栽培CO₂施肥方法与技术简介

　　近年来，随着菜篮子工程的推进，设施栽培面积急剧扩大，设施内CO₂施肥作为一项高产、优质、抗病的技术措施，越来越受到基层农业作者和广大菜农的关注。为了保持温度，温室、大棚等设施经常处于密闭状态，而设施内蔬菜作物密度高、吸收空气中二氧化碳的速度快，内部二氧化碳浓度变化较大(大气中二氧化碳平均浓度为330mg/l左右)。一般 早、晚的二氧化碳浓度较高，凌晨的二氧化碳浓度可达到500~600ppm，随着光合作用的进行，设施内二氧化碳被叶片吸收，二氧化碳浓度不断下降，到中午前后，浓度已很低(一般小于100ppm)，达不到设施内蔬菜进行光合作用所需的二氧化碳浓度要求，设施内二氧化碳经常处于亏缺状态，严重影响蔬菜的光合作用和生长发育。国内外研究表明，温室大棚内二氧化碳浓度的高低直接影响蔬菜作物的产量、质量及抗病能力。因此，调节设施内二氧化碳含量，增加二氧化碳浓度是蔬菜设施栽培获得高产高效的必要措施

　　一、设施内施放CO₂方法

　　1、通风换气法。在设施内CO₂浓度低于大气中CO₂浓度时，强制通风或自然通风法可迅速补充CO₂亏缺，使设施内CO₂浓度增加至与大气CO₂浓度相同。此法成本低、易操作，目前小规模散户经营的大棚蔬菜生产中应用最广。但由于该法只能使CO₂浓度增加到300 ppm左右，达不到作物光合作用最适浓度，并且易受外界气温限制，冬季使用有一定困难，故不能完全发挥CO₂增产增收效果。

　　2、土壤施肥法。通过向土壤施用可产生CO₂的各种肥料，利用其分解释放出的CO₂持续不断地补充于设施内，供给植物生长发育的需要。但CO₂浓度不易调控，往往增加量不大而无法满足作物生长的需要。如果施用颗粒有机生物气肥，要将颗粒有机生物气肥按一定间距离均匀施入植株行间，施入深度达到3厘米，保持土壤有一定水分，使其相对湿度在80%左右，利用土壤微生物发酵产生CO₂。该法无需CO₂发生装置、使用简便。

　　3、生态法。通过实行蔬菜与食用菌培养间作，菌料发酵中可产生CO₂或发展种养一体的棚室蔬菜生产，利用动物产生的CO₂供给蔬菜生长，都是很好的生物CO₂供给法。现在我市正倡导和推广的"种、养、沼"三位一体生物生态法，向作物提供CO₂是简易且经济有效的CO₂施肥法。

　　4、化学反应法。利用酸与碳酸盐反应生成CO2的方法，是目前设施内增湿CO₂的主要方式。本法原料来源广泛，成本低廉，方法简便。所用原料多为硫酸和碳酸氢铵化肥，反应后可生成CO₂和硫酸铵肥料，不产生对作物有害物质。一般每亩大棚，每天用碳酸氢铵3～4kg，加入硫酸2.0～2.5kg。这样可使棚内CO₂浓度达约1000 ppm左右。CO₂施肥点分布:由于CO₂比空气重，扩散缓慢，应多设施肥点才能使CO₂浓度分布均匀，每个施肥点控制面积以20 m2左右为宜，每亩设置30～40个点，施肥点可挖0.3m×0.3m×0.3m的小坑，为使CO2分布均匀，内加硫酸和碳酸氢铵作为施放点，有利于CO₂扩散均匀和被植物吸收利用。

　　施用方法:现多用简易的发生装置。在桶内或地面的小坑内，可一次加入稀释后硫酸0.7～1.0kg(三日量)，每天于揭苫后将碳酸氢铵日用量100g分别加入到30～40个坑内，使酸和碳酸氢铵反应生成CO₂。

　　5、CO₂发生器法。为了简化CO₂施肥方法，目前生产上常用了简易塑料桶CO₂发生装置，其主要结构有贮酸罐、CO₂净化吸收桶与输气导管部分组成，通过控制硫酸供给量可有效控制CO₂生成量。大型温室常用多种规格的保护地CO₂气体施肥机，如青岛圣森数控科技研究所研制的全自动DSS-QZ二氧化碳发生器可实现自化规模化CO₂施肥。其原理都是化学反应产生气体，并经传输装置供气。

　　6、燃烧法。通过燃烧煤或其他碳氢化合物等燃料产生CO₂。经过滤除去SO₂等有害气体，获得较纯净的CO₂，通过管道输入到设施内。方法简便等优点，但成本较高，同时产生有害气体，不常用。此外还可以沼气、丙烷、酒精等为燃料，燃烧产生CO₂，进行设施内CO₂施肥。

　　7、液态(钢瓶)CO₂法。纯净的CO₂，不含有害气体，使用时间、数量、浓度可自由调控，安全方便，但成本较高，适用于大型温室或高产值作物应用。

　　二、设施内CO₂施肥技术

　　1、CO₂施用时期

　　在蔬菜生育初期即可施用，如果菜类育苗阶段增施CO₂，对缩短苗龄、促进花芽分化、培育壮苗作用明显;果菜类坐果及果实膨大期是增施CO₂的最佳时期不同季节二氧化碳施用时间不同，一般掌握在每年11月至次年2月是日出后2小时，3月至4月中旬是日出后1小时，4月下旬至5月是日出后半小时。育苗期一般要求在日出后1.5小时进行。一般情况下，每日一次，操作完毕后立即闭棚1.5-2小时，然后放风。

　　育苗期:从3-5片真叶开始，二氧化碳施放浓度0.5毫升/升，随着植株的生长可逐渐加大到0.8毫升/升，到定植前5-7天停止施放，连续施放18-20天就能取得明显效果。

　　定植后:大棚定植后从缓苗开始(7-10天)，定植后15-20天开始，连续施放30-35天，就能取得最大的增产效果。大棚释放浓度为1毫升/升，温室施放浓度为0.8-1毫升/升。晴天按规定浓度施放，阴天减少施放浓度，雨雪天停止施放。

　　每天施放的时间，应根据设施内CO₂浓度日变化规律，早晨揭苫后半小时开始施放CO₂，晴天持续施放2小时以上并维持较高浓度，至通风前1小时停止，阴雨天无日光天气应停止施放。

　　2、CO₂施用浓度。在光照充足，作物旺长的封闭温室里二氧化碳常常缺乏;当浓度低于80～100mg/L时，将严重制约蔬菜的正常生长。施用CO₂的最适浓度与作物种类、生育阶段、天气状况等密切相关，在温、光、水、肥等较为适宜的条件下，一般蔬菜作物在600～1500 ppm CO₂浓度下，光合速率最快，其中，果菜类以1000～1500 ppm、叶菜类以1000 ppm的浓度比较合适。

　　3、二氧化碳施肥注意事项

　　二氧化碳是光合作用的重要原料，但它不能代表氮、磷、钾等肥料，只有在施足底肥的基础上才能发挥更大增产作用;采用二氧化碳施肥技术的大棚和温室，应保护塑料膜严密，二氧化碳施放量和施放时间严格按照要求进行;施用二氧化碳后水果、蔬菜生长速度加快，管理一定要跟上，适当增施磷钾肥，促进植株健壮生长。在CO₂施用上要注意:

　　(1)水肥充足、气温较高、光照较好的条件下，棚内密闭环境中增施CO₂对促进作物生长发育获得高产优质效果明显，大温差管理更可提高CO₂施肥效果。所以，上午在较高温度和强光下增施CO₂，利于光合作用制造有机物质;而下午加大通风，夜间有较低的温度，增加温差有利于光合产物的运转，从而加速作物生长发育与光合有机物的积累。因此施放时间在应在上午放风前进行，通风后或全天通风后以及阴雨天无光照的条件下不宜进行CO2施肥。

　　(2)长时间高浓度地施用CO₂会对作物产生有害影响，因此使用浓度应略低于最适浓度，适当减少施用次数，同时加强水肥管理。  

　　(3)施用CO₂期间，应使棚室保持相对密闭状态，防止CO₂气体逸散至棚外，以提高CO₂利用率，降低生产成本。

　　(4) 由于CO₂比空气重，为使增施的CO₂能均匀施放到作物功能叶周围，应将CO₂发生装置或输气管道置于植株群体冠层高度位置，并采取多点施放保障施放均匀性，使增施CO₂得到充分而有效的利用。

　　(5)化学反应法使用的硫酸腐蚀性强，硫酸的使用与保管要注意安全，浓硫酸使用时首先按规定稀释，千万不要把水直接向硫酸里倒，以免发生危险;反应后的残留物是硫酸铵，每天应收集起来，在确定无酸性后方可作肥料使用。

　　(6)用CO₂发生器，一定要严格按照使用说明来操作，以防止意外。

　　(7)设施栽培作物种类不同，发育期不同，其植株群体高度也有差异，叶面系数均有不同，应根据作物生育期和株体高度调节CO₂补给量。