日光溫室茄果類蔬菜CO2濃度變化規(guī)律及補(bǔ)充時(shí)間分析

張晶丹 馬成芝 孫立德

（1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，遼寧沈陽 110866；2.遼寧省喀左縣氣象局，遼寧喀左 122300）

CO2是蔬菜進(jìn)行光合作用的主要原料之一，其濃度直接影響蔬菜的生長發(fā)育和產(chǎn)量。設(shè)施栽培增施CO2氣肥有利于培育壯苗，提高作物抗病能力，提高蔬菜產(chǎn)量，改善蔬菜品質(zhì)。大量資料表明，CO2濃度在100～2 000 mg/L，作物產(chǎn)量隨CO2濃度增加而提高，一般可增產(chǎn)30%～40%[1]。目前，許多研究是研究如何提高CO2濃度的技術(shù)[2]，但對(duì)生育期CO2濃度變化情況的研究較少，尤其對(duì)于日光溫室內(nèi)茄果類作物CO2濃度具體變化規(guī)律的研究還存在空白，種植戶不清楚補(bǔ)充CO2氣肥的關(guān)鍵期及濃度。該文具體分析茄果類蔬菜生育期內(nèi)CO2濃度變化數(shù)據(jù)，旨在解決生產(chǎn)中的實(shí)際問題，讓生產(chǎn)者和技術(shù)指導(dǎo)者有所借鑒。

1 數(shù)據(jù)來源與方法

該文選取遼寧省喀左縣日光溫室內(nèi)青椒、茄子、番茄三大茄果蔬菜作物，數(shù)據(jù)監(jiān)測儀器均為錦州陽光氣象科技有限公司的TRM-ZS3農(nóng)田小氣候觀測儀，統(tǒng)計(jì)2011年8月至2015年5月逐日逐時(shí)數(shù)據(jù)。該文中CO2月平均濃度為逐日平均濃度的月平均值，逐日平均為每日逐時(shí)24次平均值，CO2月最高濃度為逐日出現(xiàn)的極高值月平均值，CO2月最低濃度為逐日出現(xiàn)的極低值月平均。

2 結(jié)果與分析

2.1 青椒生育期內(nèi)CO2濃度分析選取喀左縣小河灣村日光溫室內(nèi)青椒（紅羅丹），統(tǒng)計(jì)2011年9月至2015年5月共4個(gè)生育期監(jiān)測數(shù)據(jù)。喀左縣9月上旬為青椒定植至苗期，9月末至10月為青椒初花至盛花期，11—12月為青椒結(jié)果初期，翌年1—5月為青椒結(jié)果盛期。

青椒生育期內(nèi)CO2最高濃度、平均濃度變化趨勢一致，最低濃度變化較前兩者稍有不同。如表1所示，CO2最低濃度，各月在403～576 μL/L，全生育期平均為469μL/L。其中，9月最低，12月最高，5月下降至第2個(gè)谷底值。CO2最高濃度，各月在1 022～1 821 μL/L，全生育期平均為1 494 μL/L。其中，5月最低，12月最高，至5月達(dá)到生育期谷底值。CO2平均濃度，各月在657～1 293 μL/L，全生育期平均為1 008 μL/L。其中，5月最低，12月最高。

青椒最適CO2生長濃度800～1 500 μL/L。9月是青椒定植期至初花期，此期少量補(bǔ)充CO2即可。開花結(jié)果期是光合作用最旺盛的時(shí)期，此時(shí)如果CO2濃度不足，將直接影響作物的產(chǎn)量、品質(zhì)。所以，從10月開始逐漸補(bǔ)充CO2氣肥，特別是翌年4—5月，此時(shí)氣溫高、光照充足，植物進(jìn)行光合作用明顯增加，消耗CO2濃度速度快，需要側(cè)重補(bǔ)充CO2氣肥。

表1 喀左縣日光溫室青椒生育期CO2濃度 μL/L

2.2 日光溫室茄子生育期CO2濃度分析選取喀左縣羊角溝鎮(zhèn)日光溫室茄子（荷蘭33-22），統(tǒng)計(jì)2011年9月至2015年5月生育期內(nèi)的CO2濃度數(shù)據(jù)。暖棚茄子從8月末定植，9月為苗期與花期，10月為開花結(jié)果初期，11月至翌年6月為結(jié)果期。茄子生育期內(nèi)CO2最低、最高、平均濃度分別為498、1488、994 μL/L（見表2）。

茄子生育期CO2最低濃度出現(xiàn)在9月，至5月達(dá)到全生育期第2個(gè)谷底值。茄子生育期CO2最高濃度和平均濃度變化趨勢一致，9月棚內(nèi)CO2濃度較低，為生育期第二谷值，至12月達(dá)到峰值，至5月達(dá)到整個(gè)生育期谷值。茄子最適CO2生長濃度為800～1 000 μL/L，3—5月是茄子補(bǔ)充CO2的關(guān)鍵期。

表2 喀左縣日光溫室茄子生育期CO2濃度 μL/L

2.3 日光溫室番茄生育期CO2濃度分析選取喀左縣公營子鎮(zhèn)暖棚番茄（領(lǐng)航6號(hào)），統(tǒng)計(jì)2011年9月至2015年5月生育期內(nèi)的CO2濃度數(shù)據(jù)。喀左縣于8月末定植番茄，9月為初花至結(jié)果初期，10月至翌年1月為結(jié)果期。分析得知，番茄生育期CO2最低濃度、最高濃度、平均濃度分別為423、729、1 012 μL/L（見表3）。番茄生育期內(nèi)CO2平均濃度、最高濃度變化趨勢一致，8月棚內(nèi)CO2平均濃度、最高濃度較低；9月后逐月上升，至12月達(dá)到峰值；最低濃度出現(xiàn)在10月，1月達(dá)到峰值。番茄生育期內(nèi)CO2濃度均低于最適宜生長濃度（1 000～1 500 μL/L），所以整個(gè)生育期都需要補(bǔ)充CO2，補(bǔ)充關(guān)鍵期為9—11月。

表3 喀左縣日光溫室青椒生育期CO2濃度 μL/L

3 結(jié)論與討論

預(yù)先了解棚內(nèi)CO2濃度高低時(shí)期，能科學(xué)且定量地進(jìn)行補(bǔ)充，使作物在適合的CO2濃度中生長，達(dá)到高產(chǎn)高效的生產(chǎn)目的。經(jīng)統(tǒng)計(jì)5 a喀左縣日光溫室內(nèi)茄果類蔬菜CO2濃度氣象資料，分析出生育期內(nèi)不同月份CO2濃度變化情況，給出補(bǔ)充CO2濃度的月份。青椒從10月開始逐漸補(bǔ)充CO2氣肥，4—5月是青椒補(bǔ)充CO2的關(guān)鍵期；3—5月是茄子補(bǔ)充CO2的關(guān)鍵期；番茄整個(gè)生育期都需要補(bǔ)充CO2，補(bǔ)充關(guān)鍵期為9—11月。

棚內(nèi)CO2濃度在見光前達(dá)到一天中最高值，均出現(xiàn)在早晨。12：00—15：00是棚內(nèi)CO2濃度出現(xiàn)低谷頻率最高的階段。棚內(nèi)CO2濃度下降速率最快的階段是棚內(nèi)早見光后2～3 h，即10：00—11：00[3]。CO2補(bǔ)充時(shí)間以日出后1～2 h為宜[4]，施CO2氣肥時(shí)要盡量封閉溫室，以免和大氣進(jìn)行對(duì)流，致施放的CO2濃度降低。晴天適宜多補(bǔ)充CO2，多云天氣適量少補(bǔ)充，陰天不補(bǔ)充。每年4—5月是日光溫室內(nèi)CO2嚴(yán)重缺乏時(shí)期，此期又是產(chǎn)量形成高峰期，所以4—5月要增加CO2補(bǔ)充次數(shù)和濃度。