CO2 气肥技术在设施蔬菜上的应用

牛淑芳

（长治郊区农业委员会，山西长治046000）

近年来我国设施蔬菜发展迅速，面积达15.67 万hm2，占世界的42.8%，目前设施蔬菜的育苗及生产主要在冬春季进行，冬春季棚室蔬菜需在密闭的条件下进行，在相对封闭的保护地条件下，因蔬菜光合作用常造成CO2缺乏，致使蔬菜的正常生长受到影响[1-3]。CO2是农作物光合作用的主要原料，CO2的不足造成蔬菜不能进行正常的光合作用，影响蔬菜的生长发育，导致产量下降、品质降低，同时也影响了设施蔬菜的经济效益，因此合理施用CO2气肥是设施蔬菜增收节支的一项有效措施。

1 施用CO2 气肥的作用

1.1 增强植株的抗病性

增施CO2气肥可使作物根系发达，植株健壮，叶片面积增大30%左右，光合强度明显提高；同时还能减少蔬菜的发病率，例如使番茄蕨叶病毒发病率减少68%，辣椒花叶病毒发病率减少53%，大棚黄瓜霜霉病发病率减少30%。

1.2 使作物早熟，提早上市

增施CO2气肥，使作物光合作用增强，碳水化合物积累增加，开花早，使其早坐果、早成熟，茄果类蔬菜可提前7～15 d 成熟。

1.3 提高农产品的品质

冬季番茄等果实口感差、味淡，除光照不足外，CO2浓度低是主要原因。数据显示，增施CO2气肥，蕃茄的含糖量提高了18%，有机酸提高了19%，明显改善了蕃茄的品质[4]。瓜类增施CO2气肥后，色泽鲜艳、果实厚实、个大、瓜粗、耐储运。

1.4 增产增值

冬春季设施蔬菜在密闭条件下CO2浓度为85～200 mg/kg，而棚室蔬菜生长期所需CO2浓度一般为1000 mg/kg。设施内CO2浓度低时，根弱，苗廋，花芽分化弱，此时增施CO2可使蔬菜根系发达、根量增加，提高光合作用速度、增加产量。北京市土肥站施用CO2使黄瓜、番茄、茄子、大椒、生菜等平均增产18.2%，产值增加7164 元/hm2；据美国、日本、西德等国家资料显示，施用CO2后，番茄可增产20%～30%，黄瓜可增产10%～30%。

2 CO2 气肥施用方法

2.1 通风换气法

日出后，随着温度升高作物光合作用加强，此时棚内CO2浓度逐渐降低，不能满足作物生长的需求，此时可进行小放风，将大气中CO2带入棚内，提高棚内CO2浓度，此方法简单，但在作物生长旺盛时不能满足生长需要，需结合其他方法进行补给。

2.2 有机肥发酵法

大量施用有机肥不仅可以为蔬菜生长提供营养物质，还可利用棚内高温使土壤中微生物活动对有机肥进行分解，释放出大量的CO2，有利于蔬菜的光合作用。

2.3 化学反应法

碳铵加硫酸反应生成CO2、硫酸铵和水，生成的硫酸铵还可做叶面肥。具体操作方法：准备好高25～30 cm、直径25 cm 左右的塑料桶，按苗床每10 m2一个桶，均匀布置在田间，向桶中加入已配好的1∶3 的稀硫酸，加入量不超过桶内容量的2/5。按每桶控制的栽培面积，算出每个桶加碳铵的量，装入塑料袋中，扎好口备用。在适宜的CO2施用时间，将塑料袋底部及两侧扎多个小孔，再把碳铵包投入反应桶中。每天一次，一次一个桶放一个碳铵包。反应桶可一直放在大棚内，次日再按时投一个碳铵包。桶中加入碳铵确无气泡发生时，可更换新的稀硫酸，废液兑水80～100 倍作追肥用，施用3～5 d 后调换桶的位置。浓硫酸稀释时，必须将浓硫酸缓缓沿器壁注入水中，同时不断搅拌，切忌将水倒入酸中，因浓硫酸具有强腐蚀性，不能用金属器皿，同时稀硫酸配制在大棚外进行。且要注意所用碳铵严禁在棚内分装，现用现带入棚内。CO2在不同蔬菜上施用时期及施用量、温度见表1。

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

2.4 固体CO2 气肥施放法

固体CO2气肥为褐色扁形颗粒或圆片状，在蔬菜生长旺盛期之前，在行间穴施或开沟撒施于5 cm 地下，一般每667 m2施30～40 kg。施后保持土壤潮湿，7 d 后可使棚内CO2浓度达到800～900 mg/L。有效期可达60～80 d。CO2气肥具有肥效长，使用简单方便等优点。

将木炭、天然气、煤油、丙烷等放在CO2发生器中燃烧生成CO2，此方法简便易行，但燃烧时产生别的气体如氮和氦、CO 等对作物有害，需过滤净化。

3 CO2 施肥浓度

CO2是光和作用的原料，CO2施肥能促进植物的光和作用，提高光合作用效率。不过当CO2浓度达到一定值的时候，植物的光合作用效率达到饱和，不再随CO2浓度的增加而增加；当CO2浓度继续增加，达到一定程度时，会抑制植物的呼吸作用，使植物“窒息”而停止光合作用。可见，不同类别作物有一个最适的CO2浓度范围。不同类别蔬菜常用CO2施肥浓度，具体见表2。

表2 不同类别蔬菜常用CO2 施肥浓度Table 2 CO2 fertilization concentration of different vegetables

4 不同季节的施肥时间

根据温室中CO2浓度存在明显的日变化规律，夜间作物呼吸，土壤微生物活动和有机质分解，CO2不断积累，到早晨揭苫前达到最大浓度。日出后随着光合作用加强，CO2浓度迅速降低，揭苫2 h 后浓度开始低于外界，日出后由于作物光合作用加强，需要增施CO2气肥。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 气肥施用注意事项

在增施CO2气肥时施用浓度与作物种类、品种以及光线强弱、温度高低，甚至肥水都有很大关系,一定要注意以下几点。

5.1 封闭施肥

做为一种气体肥料，CO2只能是放在密闭的环境中，且为了保证各处的浓度一致，所以要把产生CO2的装置放在较高的位置，施放CO2时要闭棚2 h，否则CO2会随空气流失而影响肥效。

5.2 把握浓度和时间

掌握适量CO2浓度，一般600～1800 mg/L，超过2500 mg/L 不利于作物生长，甚至抑制作物生长。

在最佳时间施用CO2作物的光合作用有两个高峰期，分别是上午9∶00～11∶00 和下午2∶30～3∶30，在这两个时间段施用比较好，同时切忌阴雨天不施，晴天施，冬季可连用15～30 d。

5.3 配施其他肥料

施用CO2必须以氮、磷、钾肥的合理施用及其它管理措施为基础，CO2气肥不能代替氮、磷、钾肥。