浅谈温室蔬菜大棚CO2的调控

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  日常生活中,人们普遍感到大棚内的光合作用(role)不如露地强。无土栽培蔬菜采用这种无土栽培技术培育出来的水培植物更是以其清洁卫生、格调高雅、观赏性强、环保无污染等优点而得到了国内外花卉消费者的青睐。而造成温室或大棚光合作用弱的主要原因,除了大棚内的光照不如露地强外,还有温室或大棚内植物光合作用所必需的CO2 气体(gases)的浓度不足这一重要因素。据测定,当大棚内CO2浓度为80ml/m3 时,农作物的光合作用率只有CO2浓度为300ml/m3 时的25%~35%。所以,大棚内的光合作用率在一天中的很长时间都低于室外。

  1 大棚内CO2 浓度的变化规律大棚内CO2 气体的主要来源是:大气以及植物和土壤微生物的呼吸活动。据测定,大气中CO2 的浓度约为300ml/m3,而温室或大棚是个半封闭的系统(system),在完全通风的状态下,大棚内的CO2 浓度和外界是相同的。但在早春、晚秋和冬季,为加强保温,大棚内的通风是受严格限制的。大棚内的CO2 浓度变化与室外完全不同,室外比较稳定,而温室内的CO2 气体日变化很大,特别是晴天,阴天变化相对较小。为了防止冷害或冻害,在温度比较低的月份,夜晚大棚或温室一般要覆盖草苫保温,白天再揭开。揭苫时间北方在上午9 时前后,南方则稍早在8 时前后。根据测定,揭除大棚覆盖物(草苫)之前,大棚内CO2 浓度最高值可达1000ml/m3 以上。原因是揭苫之前大棚内的光合作用是停止或很微弱的。揭苫之后,光合作用迅速增强,大棚内的CO2 浓度也随之快速下降。大约半个小时后,大棚内的CO2 浓度会降到800ml/m3;2 小时后大棚内的CO2 浓度就开始低于室外的浓度。因此要及时通风补充大棚内的CO2 的浓度,或采取其它措施来补充大棚内的CO2。否则,就算光照再强,农作物的光合作用也比较弱。大棚内CO2 浓度低于室外的这种现象,一直要持续到下午覆盖草苫前。覆盖草苫之后,光合作用就停止了,大棚内的CO2浓度又开始回升。这时由于地温还很高,植物和土壤微生物的呼吸作用很旺盛,大棚内的CO2 浓度在午夜之前一直快速升高,午夜之后则随大棚温度的下降,呼吸作用减弱,CO2 浓度增值比较缓慢。到第2 天揭草苫之前,大棚内的CO2 浓度就维持在最高值。这就使得大棚内的CO2 浓度不能满足农作物生长发育的需要,大棚内的有害气体不能及时排除(Remove)。 2 提高大棚内CO2 浓度的方法掌握大棚内CO2 的变化特点,制定科学的通风透气措施,对于增强农作物光合作用,提高农作物的产量和品质有很大的帮助。要提高温(high temperature)室或大棚内的光合作用率,就必须及时补充大棚内的CO2 浓度,主要方法和措施有:2.1 通风换气在大棚内CO2 浓度低于大气水平300ml/m3 时,要采取通风换气方法补充CO2。此方法简单容易操作,但是CO2 浓度最高只能达到大气水平,而且当外界温度低于10℃时,就不能通风。2.2 增施有机肥(主要来源于植物和(或)动物)土壤中增施有机肥,在微生物的分解作用下,不断向棚内释放CO2。据测定,1kg 有机肥最终能释放CO21.5kg,而有机质中腐熟稻草释放的CO2 最多,稻壳和稻草堆肥次之。增施有机肥法可行性强,但释放CO2 时间短,仅1 个月左右,且浓度不易控制,在植物进行旺盛的光合作用时,难以获得足够的CO2。

  2.3 人工施用CO2 一是液态CO2 施肥法。水培蔬菜水培是无土栽培的一种,分类于无基质栽培,无基质栽培类型是指植物根系生长的环境中没有基质固定根系,根系生长在营养液或含有营养液的潮湿空气中,但育苗时可能使用某些基质。水培蔬菜是指大部分根系生长在营养液液层层中,只通过营养液为其提供水分、养分、氧气的有别于传统土壤栽培形式下进行栽培的蔬菜。水培蔬菜生长周期短,富含多种人体所必需的维生素和矿物质。把气态CO2 经加压后变为液态CO2,保存(Save)在钢瓶内,施肥时打开阀门(作用:控制部件),用一条带有出气孔的长塑料(结构:合成树脂、增塑剂、稳定剂、色料)管把气化的CO2 均匀(jūn yún)释放进大棚内。这种方法方便易于掌握,CO2 气体(gases)扩散均匀,施肥效果比较好。二是燃烧施肥法。通过燃烧碳氢燃料(fuel)(如煤油、石油、天然(natural)气等)产生CO2 气体,再由鼓风机(Draught Fan)把CO2气体吹入大棚内。这种方法在给大棚增施CO2 的同时,还可以给大棚增温。三是生物(Organism)施肥法。利用生物肥料的生理生化作用(role),产生CO2 气体。这类生物肥一般施入表土1~2cm 深的土层内,在土壤(Soil)温度(temperature)和湿度适宜时,可连续释放CO2 气体。生物施肥高效安全(safe),省力省工,无残渣危害,所用生物肥在释放完CO2 气体后,还可作为有机肥(主要来源于植物和(或)动物)供应土壤营养。

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