农业有机废弃物资源化与温室二氧化碳施肥在生产上的利用.docVIP

农业有机废弃物资源化与温室二氧化碳施肥在生产上的利用 农业有机废弃物资源化 与温室二氧化碳施肥在生产上的利用 朱维琴1,朱正华2,章永松1 (1.浙江大学环境与资源学院,杭州310029;2.浙江大学动物科学学院) 　　摘要:阐述了温室进行二氧化碳施肥的重要性,介绍了国内外二氧化碳施肥的肥源状况,并就农业有机废弃物资源化现状及其用作温室二氧化碳肥源的意义,是一项值得研究的方法。 关键词:温室;二氧化碳施肥;农业有机废弃物 中图分类号:S34　　文献标识码:B0203 1特别是以蔬菜栽培为主体的设施园艺工程事业得到迅速发展。统计资料表明,全国的蔬菜设施栽培面积1981～1982年只有0.7万hm2,1985～1986年扩大 1920年德国首先提出碳酸气肥后,荷兰、丹麦 到6.8万hm2,1996～1997年达到84.0万hm2[1],到1998年底全国以蔬菜栽培为主体的设施园艺面积已达86.7万hm2,居世界第1位,比1981年增长了120倍[2]。我国的设施园艺在发展过程中有两个显著特点:一是塑料大棚和塑料薄膜温室等大型园艺设施比重明显加大,截止到1997年塑料大棚和塑料薄膜温室的比重已由1981～1982年的17%和14%上升到23%和27%;二是节能日光温室发展迅 猛,加温温室发展缓慢,1984～1997年加温温室由1800hm2增加到6810hm2,而同期节能日光温室则 由300hm2扩大到14.134万hm2。据统计,经过近20年的发展,我国温室生产面积已达到120万 2[3] hm,跃居世界第1位。碳是植物生长必须的营养 元素之一,对蔬菜而言,二氧化碳(CO2)营养非常重要,由于温室、大棚蔬菜进行光合作用所需的最适～5CO2浓度约为空气中CO2浓度(约350Λl??L)的3 [4]倍,而大棚内CO2浓度通常为250Λl??L左右,大棚 及温室中生长的蔬菜常处于CO2饥饿状态。因而,在保护地条件下的气体环境中,蔬菜生产最大问题是CO2不足,据报道,由于碳饥饿使蔬菜减产可达23%～36%。所以,保护地内补充CO2势在必行。 收稿日期 ? 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 等国相继开始研究,直到60年代以后才进入实用技术研究阶段。从70年代至今,发达国家保护地栽培进行CO2施肥已相当普遍[5]。英国常用的CO2浓度大约是空气的3倍,增产30%～40%;美国约有50%～75%的温室作物采用CO2施肥,主要用于早春作物,在增加产量、提前上市以及改进产品品质等方面都有良好的效果;荷兰90%以上的番茄、黄瓜、甜椒、草莓生产使用CO2施肥[6]。近年来,随着我国蔬菜保护地栽培面积不断扩大,在这方面也进行了应用研究,不少省市如山东、辽宁、宁夏、甘肃、北京等都在推广应用CO2施肥技术,并已取得良好效果。因此,CO2施肥在我国将有广阔前景。 目前,CO2施肥技术和方法主要有:①化学反应法。利用硫酸与碳酸氢铵反应产生CO2进行施肥。 2 每个生长期施肥30～35d,费用1950元??hm。②施肥法。将有机肥施于土壤或堆积于棚室外,利用有机质腐烂产生CO2进行施肥。此法成本低,但CO2过于集中,且产气无法进行人工控制,效果不够理想。③干冰埋施法。在大棚内每平方米挖一坑,坑内埋入少量干冰,使CO2缓慢释放到大棚里。此法容易控制CO2浓度,效果好,但成本高,每个生长期埋2 2 次,费用2400元??天hm。④燃烧法。直接燃烧煤油、然气、焦碳或秸秆等,使其产生CO2。此法简便,燃料来源可因地制宜进行选择,但不易控制CO2浓度,并常有CO和SO2等有害气体产生[7]。 目前,国内采用较多的是化学反应方法,虽然此法简便易行,其产物硫酸铵还可再利用,但只适用于小面积生产,且在施用过程中时因不慎造成硫酸对 20现代化农业　　2002年第2期(总第271期) 人、畜及作物的伤害,另外硫酸使用过量其反应残液酸度增高,施入土壤后造成土壤环境恶化、作物秧苗死亡等现象。因此,开发研究一种廉价、安全、效果好的CO2气肥肥源的问题急需解决。于是,利用农业有机废弃物中存在的大量碳源来提高温室内CO2浓度日益引起重视。 据报道,我国各类农作物秸秆年总产量达7亿t以上,其中稻草2.3亿t,玉米秸秆2.2亿t,豆类和秋杂粮秸秆1.0亿t,花生和薯类藤蔓、甜菜叶等1.0亿t[10];锯末、刨花等林