第五章-设施气体环境及其调控

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1、第五章设施气体环境及其调控气体种类气体的作用O2设施内氧气充足。植物最需要O2的部位是根系，保证土壤疏松、通气。CO2光合作用的原料。作物的CO2补偿点40～70mg/L（ppm），CO2饱和点是1000～1600mg/L（ppm）。CO2影响光合产量。C2H2和Cl2源于有毒的农用塑料薄膜或塑料管，受害作物叶绿体解体变黄，重者叶缘或叶脉间变白枯死。NH3由气孔进入植物体内，产生碱性损害，叶片呈水浸状，颜色变淡，逐步变白或褐，继而枯死。番茄、黄瓜对氨气反应敏感。NO2叶面上出现白斑，以后褪绿，浓度高时叶片叶脉也变白枯死。番茄、黄瓜、莴苣等对二氧化氮敏感。SO2是弱酸，

2、能直接破坏作物的叶绿体，轻者组织失绿白化，重者组织灼伤，脱水，萎蔫枯死。一、设施内的气体种类及作用自然状态下，CO2约占空气的0.03%，含量为330mg/L。作物进行光合作用的最适CO2含量约为1000mg/L，并且在作物密植、水肥丰富的环境中作物需要CO2的量会更高。因此，设施温室若仅靠通风换气来补充CO2，实际上是远远不能满足需要的。若增加空气中的CO2含量：1.能够使叶肉细胞间隙中的CO2含量增加，有利于叶绿体获得CO2，有利于光合作用进行；2.提高1,5-二磷酸核酮糖羧化酶活性，增强光合作用固定CO2的能力，降低光呼吸强度，也有利于光合作用进行。实践证明，在

3、水稻抽穗前若将空气中的CO2含量增加2倍，水稻即可增产29%。二、设施内二氧化碳气体状况及其调控(一)设施内CO2来源：1.作物呼吸放出CO22.土壤微生物活动，分解有机物放出CO23.加温温室内燃烧煤炭、柴草等放出CO24.CO2施肥(二)设施内CO2浓度变化规律：1.夜间富集、白天亏缺：夜间CO2浓度高于外界，而白天由于作物的光合作用，CO2浓度较外界低。晴天低于阴天，白天低于夜间。2.作物生育期影响：作物出苗、定植等呼吸作用强的时期，排出CO2量较大，设施内CO2浓度较高；其他时期呼吸强度较弱，CO2浓度相对较低。3.温室容积越大，CO2变化率越小，最低浓度出现

4、的时间越迟。(三)设施内CO2浓度的影响因素：1.光照强度的变化影响光合作用强度，也影响CO2浓度，晴天CO2浓度低于阴天，白天低于夜间。2.设施内温度变化3.设施类型、结构、面积、空间大小。4.设施内通风换气方法及时间长短。5.栽培床内有机质含量。6.设施内作物种类、生育时期。1、作物光合作用最适CO2浓度：研究认为：0.15%—0.3%时，作物光合作用最强，是其生育最适CO2浓度。但实际要达到此浓度的话生产成本会很高，所以从经济效益和设施结构考虑，0.06%—0.1%也可取得良好效果。(四)、设施内CO2浓度调控2、CO2施用量：由保护地大小、CO2设定浓度、设施

5、换气率、作物CO2吸收量、CO2发生量而定。3、CO2施肥碳素主要来源：（1）工矿生产或酒精酿造副产品：（2）空气分离：将空气分离CO2，再经低温压缩成液态CO2。（3）化学分解：强酸与碳酸盐反应放出CO2气。（4）碳素燃料充分燃烧产生CO2：如煤、油、液化气、沼气等。（5）利用微生物分解有机物放出CO2：如增施有机肥料等。4、CO2施肥的作用：（1）提高光合速率，促进作物生长，增加株重、叶面积比及干重（2）增加开花数、提高座果率（3）促进生长发育，提高产量产值（4）改善品质，增加果实内含物（维生素、可溶性固形物）含量（1）施用时期与时间根据蔬菜种类、栽培方式、栽培床

6、状况、作物生育时期及天气变化等确定。果菜类在开花结果开始时施用，叶菜类在定植后3~5天根系开始活动时或出现3~4片真叶时施用，根菜类在肉质根膨大期施用一天中，一般于晴天日出后半小时或冬季揭帘后半小时开始，到通风换气时停止；冬季或阴天密闭不通风时，可延长到中午停止；晴天适宜CO2施肥而雨天不施肥；施肥最适温度为23~28°C5、二氧化碳施肥的方法(2)施肥的方法①通风温室的通风管理是补充二氧化碳的最简便的方法。但不一定能满足作物的CO2浓度需求，而且寒冷季节通风易导致降温，应用受到限制。②增施有机肥有机物在土壤分解时放出大量的CO2气体，1t有机物最终能释放出1.5t的

7、CO2气体，秸秆堆肥施入土壤5~6d，就能释放大量的CO2气体。肥源丰富，简单易行，但CO2发生量集中，也不易控制。③燃烧法释放二氧化碳每升完全燃烧的白煤油可产生2.5㎏（1.27m3）的CO2，其反应式为：2C10H22＋31O2=20CO2＋22H2O将白煤油、天然气、沼气等燃烧后放出的CO2通入室内，燃烧均在CO2发生器内进行。发生器构造简单，分为贮油罐和圆形燃烧筒两部分。白煤油在常温常压下是液体，运输贮藏不需要特制耐压的钢瓶，利用方便，供给及时，CO2产生量易控制。③燃烧法释放二氧化碳如燃烧沼气，结合生态型日光温室建设，是目前国内大棚生产最值