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二氧化碳?xì)怏w施肥技術(shù)主要內(nèi)容1.作物對(duì)二氧化碳濃度變化的生理效應(yīng)2.溫室內(nèi)二氧化碳濃度的變化規(guī)律3.二氧化碳施肥的主要方法4.二氧化碳施肥的注意事項(xiàng)5.二氧化碳施肥的效果1.作物對(duì)二氧化碳濃度變化的生理效應(yīng)二氧化碳是綠色植物光合作用的主要原料,其濃度直接影響作物的光合速率,各種作物對(duì)二氧化碳存在補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)。補(bǔ)償點(diǎn):在一定條件下,作物對(duì)二氧化碳的同化吸收量與呼吸釋放量相等,凈光合速率為零,此時(shí)的二氧化碳濃度即為補(bǔ)償點(diǎn)飽和點(diǎn):隨著二氧化碳濃度的升高,光合作用逐漸增強(qiáng),當(dāng)作物的光合作用速率大最大時(shí)的二氧化碳濃度即為其飽和點(diǎn)超過(guò)飽和點(diǎn),再增加二氧化碳濃度時(shí)光合強(qiáng)度有降低的趨勢(shì)CO2濃度光合作用速率0CO2飽和點(diǎn)CO2償點(diǎn)圖1作物光合作用速率與
環(huán)境二氧化碳濃度的關(guān)系
不同作物光合作用速率在自己的二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)之間隨著二氧化碳濃度的增加而增加。碳3作物的二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)一般為30~90μl·L-1飽和點(diǎn)一般為1000~1500μl·L-1碳4作物的二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)一般為0~10μl·L-1飽和點(diǎn)一般為2000μl·L-1左右僅3周左右可~發(fā)生大量的二氧化碳。從光合作用的角度出發(fā),在作物飽和點(diǎn)的二氧化碳濃度為最佳是非濃度,但是飽和點(diǎn)受作物、環(huán)境等多因素制約,實(shí)際操作中很難控制。據(jù)試驗(yàn)證明,施用二氧化碳區(qū)的黃瓜比對(duì)照區(qū)增加雌花數(shù)20~30%,增加座果率5%。S——棚室的地面積(m2)二氧化碳施肥的主要方法
--干冰法據(jù)Ouastra在1963年研究指出,當(dāng)二氧化碳濃度由300ppm提高到1300ppm、溫度為30℃時(shí),茄子的光合成量約提高3倍以上。根據(jù)設(shè)施內(nèi)二氧化碳的變化規(guī)律和作物的光合特點(diǎn),確定一天中的施肥時(shí)間—一般在日出或日出后0.飽和點(diǎn):隨著二氧化碳濃度的升高,光合作用逐漸增強(qiáng),當(dāng)作物的光合作用速率大最大時(shí)的二氧化碳濃度即為其飽和點(diǎn)如番茄和黃瓜作物在陰天施用二氧化碳濃度為500—600μl·L-1,晴天1000—1200μl·L-1。二氧化碳施肥的主要方法
--化學(xué)反應(yīng)法另外,使用飽和點(diǎn)濃度的二氧化碳在經(jīng)濟(jì)方面不一定合算,通常800~1500μl·L-1是多數(shù)作物的推薦施肥濃度。不同蔬菜的二氧化碳施肥濃度葉色濃,光合強(qiáng)度明顯提高。具體濃度應(yīng)根據(jù)作物種類、生育期、光照及溫度而定,一般在晴天和春秋季節(jié)光照強(qiáng)時(shí)施肥濃度宜高,陰天和冬季低溫時(shí)宜低。溫室內(nèi)二氧化碳濃度的變化規(guī)律
2.溫室內(nèi)二氧化碳濃度的變化規(guī)律
1.溫室中二氧化碳濃度存在明顯的日變化,由于溫室的密閉特點(diǎn),夜間作物呼吸、土壤微生物活動(dòng)和有機(jī)質(zhì)分解,二氧化碳不斷積累,到早晨揭苫之前達(dá)到最大濃度,一般超過(guò)1000μl·L-1。2.揭苫之后,隨光溫條件的改善,光合作用不斷增強(qiáng),二氧化濃度迅速降低,揭苫2個(gè)小時(shí)后濃度開(kāi)始低于外界,通風(fēng)前降至一日中最低。3.通風(fēng)后外界二氧化碳進(jìn)入溫室,但是進(jìn)入的量有限,直到下午4:00左右,溫室中的濃度低于外界,4:00之后隨著光照的減弱和溫度的降低,光合作用速率隨之減弱,二氧化碳濃度開(kāi)始回升。4.蓋苫后及前半夜室內(nèi)溫度較高,作物和土壤呼吸旺盛,使二氧化碳的濃度升高較快,至次日又達(dá)到一日中最高。5.晴天下午通風(fēng)口關(guān)閉過(guò)早,因作物仍具有較強(qiáng)的光合作用,溫室中二氧化碳濃度會(huì)再度降低。二氧化碳施肥的主要方法
--有機(jī)質(zhì)生物發(fā)酵法飽和點(diǎn):隨著二氧化碳濃度的升高,光合作用逐漸增強(qiáng),當(dāng)作物的光合作用速率大最大時(shí)的二氧化碳濃度即為其飽和點(diǎn)作物對(duì)二氧化碳濃度變化的生理效應(yīng)葉色濃,光合強(qiáng)度明顯提高。施用二氧化碳區(qū)的黃瓜生長(zhǎng)筍強(qiáng),葉面積比對(duì)照增大30%左右,葉片厚.Ci——設(shè)定二氧化碳濃度(g/m3),(二氧化碳比重為1.根系發(fā)達(dá),根量比對(duì)照增加一倍左右。二氧化碳施肥的主要方法補(bǔ)償點(diǎn):在一定條件下,作物對(duì)二氧化碳的同化吸收量與呼吸釋放量相等,凈光合速率為零,此時(shí)的二氧化碳濃度即為補(bǔ)償點(diǎn)據(jù)Ouastra在1963年研究指出,當(dāng)二氧化碳濃度由300ppm提高到1300ppm、溫度為30℃時(shí),茄子的光合成量約提高3倍以上。作物對(duì)二氧化碳濃度變化的生理效應(yīng)Ci——設(shè)定二氧化碳濃度(g/m3),(二氧化碳比重為1.作物對(duì)二氧化碳濃度變化的生理效應(yīng)該方法是在溫室中安置一個(gè)或一個(gè)以上的二氧化碳鋼瓶(數(shù)量依鋼瓶的容量而定),在作物需二氧化碳最大量的時(shí)間段內(nèi)釋放二氧化碳,達(dá)到施肥的目的。C+O2→CO23.二氧化碳施肥的主要方法1.化學(xué)反應(yīng)法2.二氧化碳鋼瓶法3.燃料燃燒法4.有機(jī)質(zhì)生物發(fā)酵法5.液態(tài)二氧化碳釋放法6.干冰法
3.二氧化碳施肥的主要方法
--化學(xué)反應(yīng)法
化學(xué)反應(yīng)法主要是采用碳酸鹽和強(qiáng)酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳,反應(yīng)式:CaCO3+2HCl→CaCl+CO2↑+H2O這種方法價(jià)格較低,制作簡(jiǎn)單,已在山東、長(zhǎng)春等地取得明顯效果。制作l立方米二氧化碳.約需鹽酸3.3千克,石灰石(碳酸鹽)4.5千克。另外,還可用硫酸加碳酸氫銨方法生成二氧化碳。
3.二氧化碳施肥的主要方法
--二氧化碳鋼瓶法
該方法是在溫室中安置一個(gè)或一個(gè)以上的二氧化碳鋼瓶(數(shù)量依鋼瓶的容量而定),在作物需二氧化碳最大量的時(shí)間段內(nèi)釋放二氧化碳,達(dá)到施肥的目的。3.二氧化碳施肥的主要方法
--燃料燃燒法煤油燃燒依照2C10H22+31O2→CO2↑+22H2O公式可知,每升煤油燃燒可產(chǎn)生2.5千克的二氧化碳。燃燒天然氣(包括液化石油氣)把天然氣經(jīng)過(guò)燃燒產(chǎn)生的二氧化碳?xì)?,利用管道輸入棚室?nèi)。其反應(yīng)式為:
C3H8+5O2→3CO2↑+4H2O燃燒煤成焦炭產(chǎn)生二氧化碳即:
C+O2→CO23.二氧化碳施肥的主要方法
--有機(jī)質(zhì)生物發(fā)酵法
有機(jī)肥發(fā)酵法大量施用堆肥,使土壤中微生物活動(dòng)對(duì)有機(jī)肥料進(jìn)行分解,釋放出二二氧化碳。據(jù)實(shí)際測(cè)定,當(dāng)每l00m2床面積上施入300kg稻草,在2~3月份的氣溫條件下.僅3周左右可~發(fā)生大量的二氧化碳。試驗(yàn)表明,糞肥和蒿桿混合產(chǎn)生的二氧化碳最多,其次是蒿桿,再其次是松柏枝葉。
1000m2的溫室內(nèi)施入2—3噸以上的堆肥、雞糞、油渣等,通過(guò)土壤微生物呼吸,從定植到2個(gè)月左右.可以供給換氣通風(fēng)之前時(shí)間的二氧化碳量。
3.二氧化碳施肥的主要方法
--液態(tài)二氧化碳釋放法
液態(tài)二氧化碳主要為酒精工業(yè)副產(chǎn)品,經(jīng)壓縮裝在鋼瓶?jī)?nèi),可直接在棚室內(nèi)釋放。每瓶二氧化碳20~25千克。1千克約值人民幣2元。3.二氧化碳施肥的主要方法
--干冰法
干冰是工業(yè)產(chǎn)品,在超低溫條件下(一85℃)制成,稱為干冰。干冰的形狀為粉狀,在常溫常壓下直接氣化生成二氧化碳。1千克干冰可產(chǎn)生0.5米3二氧化碳,1千克二氧化碳約值人民幣12元。
在以上諸方法中,比較適用的是化學(xué)反應(yīng)法,并選用硫酸和碳酸氫銨反應(yīng)為主要方式。因?yàn)樗哂谐杀镜?、易操作、效果明顯的特點(diǎn)。目前,按這個(gè)原理已生產(chǎn)出二氧化碳發(fā)生器和固體二氧化碳?xì)夥实犬a(chǎn)品。4.二氧化碳施肥的注意事項(xiàng)
--根據(jù)不同作物合理確定二氧化碳濃度從光合作用的角度出發(fā),在作物飽和點(diǎn)的二氧化碳濃度為最佳是非濃度,但是飽和點(diǎn)受作物、環(huán)境等多因素制約,實(shí)際操作中很難控制。另外,使用飽和點(diǎn)濃度的二氧化碳在經(jīng)濟(jì)方面不一定合算,通常800~1500μl·L-1是多數(shù)作物的推薦施肥濃度。具體濃度應(yīng)根據(jù)作物種類、生育期、光照及溫度而定,一般在晴天和春秋季節(jié)光照強(qiáng)時(shí)施肥濃度宜高,陰天和冬季低溫時(shí)宜低。如番茄和黃瓜作物在陰天施用二氧化碳濃度為500—600μl·L-1,晴天1000—1200μl·L-1。二氧化碳濃度過(guò)高會(huì)引起作物的異常生長(zhǎng):葉片失綠黃化;卷曲畸形、壞死等。以碳?xì)浠衔餅樘荚磿r(shí),在產(chǎn)生二氧化碳的同時(shí)往往伴隨高濃度的有害氣體的積累。其適宜的濃度為600~900μl·L-1不同蔬菜的二氧化碳施肥濃度葉萊類以1500~2500μl·L-1黃瓜以1200μl·L-1番茄、茄子、青椒以800~1000μl·L-1西瓜以1000μl·L-1為宜具體二氧化碳施用量可依下列公式計(jì)算:式中:W——二氧化碳的施用量(g/m2小時(shí))V——棚室的體積(m3)S——棚室的地面積(m2)N——換氣次數(shù)(次/時(shí)),一般取2~3次/小時(shí)Ci——設(shè)定二氧化碳濃度(g/m3),(二氧化碳比重為1.82kg/m3)Co——室外二氧化碳濃度(g/m3)(取0.54g/m3)P——室內(nèi)每平方米地面積上作物的光合強(qiáng)度(注:這里指單位土地面積上的作物光量,不是指單個(gè)葉片上的光合量,gCO2/m2·h)(取5~8gCO2/m2h)Rs——室內(nèi)平均每平方米地面積的土壤二氧化碳呼出量(gCO2/m2·h)(據(jù)日本資料報(bào)導(dǎo),Rs值夏季取0.42—0.63,冬季取0.08~0.13,秋季取0.2~0,3g/m2·h)二氧化碳施肥的主要方法
--干冰法二氧化碳施肥的主要方法
--化學(xué)反應(yīng)法作物對(duì)二氧化碳濃度變化的生理效應(yīng)溫室內(nèi)二氧化碳濃度的變化規(guī)律作物對(duì)二氧化碳濃度變化的生理效應(yīng)根據(jù)溫室的類型,規(guī)格,二氧化碳施肥的類型,作物對(duì)二氧化碳的需肥特點(diǎn),合理布置二氧化碳發(fā)生器Ci——設(shè)定二氧化碳濃度(g/m3),(二氧化碳比重為1.揭苫之后,隨光溫條件的改善,光合作用不斷增強(qiáng),二氧化濃度迅速降低,揭苫2個(gè)小時(shí)后濃度開(kāi)始低于外界,通風(fēng)前降至一日中最低。從光合作用的角度出發(fā),在作物飽和點(diǎn)的二氧化碳濃度為最佳是非濃度,但是飽和點(diǎn)受作物、環(huán)境等多因素制約,實(shí)際操作中很難控制。二氧化碳施肥的主要方法
--液態(tài)二氧化碳釋放法S——棚室的地面積(m2)可以供給換氣通風(fēng)之前時(shí)間的二氧化碳量。生長(zhǎng)發(fā)育快,縮短了育苗時(shí)間。溫室內(nèi)二氧化碳濃度的變化規(guī)律碳3作物的二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)一般為30~90μl·L-14.二氧化碳施肥的注意事項(xiàng)
--釋放時(shí)間的確定
1.根據(jù)作物的生育特點(diǎn)確定作物一生中的施肥時(shí)間 —苗期施肥和花后施肥(果菜類,葉菜類定植后立即施肥)2.根據(jù)設(shè)施內(nèi)二氧化碳的變化規(guī)律和作物的光合特點(diǎn),確定一天中的施肥時(shí)間—一般在日出或日出后0.5~1小時(shí)進(jìn)行。4.二氧化碳施肥的注意事項(xiàng)
--二氧化碳發(fā)生器在溫室中的合理布置根據(jù)溫室的類型,規(guī)格,二氧化碳施肥的類型,作物對(duì)二氧化碳的需肥特點(diǎn),合理布置二氧化碳發(fā)生器布置不合理時(shí)會(huì)使室內(nèi)二氧化碳的濃度不均勻,致使不同地點(diǎn)的作物光合強(qiáng)度差異增大補(bǔ)償點(diǎn):在一定條件下,作物對(duì)二氧化碳的同化吸收量與呼吸釋放量相等,凈光合速率為零,此時(shí)的二氧化碳濃度即為補(bǔ)償點(diǎn)溫室內(nèi)二氧化碳濃度的變化規(guī)律據(jù)Ouastra在1963年研究指出,當(dāng)二氧化碳濃度由300ppm提高到1300ppm、溫度為30℃時(shí),茄子的光合成量約提高3倍以上。目前,按這個(gè)原理已生產(chǎn)出二氧化碳發(fā)生器和固體二氧化碳?xì)夥实犬a(chǎn)品。二氧化碳施肥的主要方法
--化學(xué)反應(yīng)法據(jù)Ouastra在1963年研究指出,當(dāng)二氧化碳濃度由300ppm提高到1300ppm、溫度為30℃時(shí),茄子的光合成量約提高3倍以上。晴天下午通風(fēng)口關(guān)閉過(guò)早,因作物仍具有較強(qiáng)的光合作用,溫室中二氧化碳濃度會(huì)再度降低。二氧化碳施肥的主要方法溫室內(nèi)二氧化碳濃度的變化規(guī)律據(jù)Ouastra在1963年研究指出,當(dāng)二氧化碳濃度由300ppm提高到1300ppm、溫度為30℃時(shí),茄子的光合成量約提高3倍以上。施用二氧化碳區(qū)的番茄座果數(shù)比對(duì)照增加15—20%。另外,使用飽和點(diǎn)濃度的二氧化碳在經(jīng)濟(jì)方面不一定合算,通常800~1500μl·L-1是多數(shù)作物的推薦施肥濃度。僅3周左右可~發(fā)生大量的二氧化碳。溫室內(nèi)二氧化碳濃度的變化規(guī)律番茄、茄子、青椒以800~1000μl·L-14.二氧化碳施肥的注意事項(xiàng)
--溫室的密閉管理在二氧化碳施肥是一定要確保溫室的密閉性,否則會(huì)使二氧化碳隨著空氣的交流而散失,影響施肥的效果。
5.二氧化碳施肥的效果
經(jīng)大量試驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用證明,施用二氧化碳后,會(huì)給作物帶來(lái)以下幾個(gè)方面的作用。1.作物根系顯著發(fā)達(dá)據(jù)日本對(duì)番茄、黃瓜幼苗施用二氧化碳后的分析表明,二氧化碳施肥的苗子.根系發(fā)達(dá),根量比對(duì)照增加一倍左右。而且作物吸收功能增強(qiáng)。生長(zhǎng)發(fā)育快,縮短了育苗時(shí)間。2.著果多、果實(shí)膨大早
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