CN103583272A - 温室番茄坐果采收期肥水气一体化施用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种温室番茄坐果采收期肥水气一体化施用方法，首先在电热反应器中加入碳酸氢铵，通电加热后产生的CO₂和氨气经管道通路输送到盛有稀磷酸的贮酸桶中，氨气被稀磷酸吸收后生成磷酸二氢铵与磷酸氢二铵的混合物，CO₂经软管输送到番茄冠层供其光合生长；向反应生成的磷酸二氢铵与磷酸氢二铵的混合物中加入硫酸钾，加水稀释后形成液肥，对温室番茄根系灌溉施肥。本方法可同时对温室蔬菜施放CO₂气肥、液肥、水和对根区增氧，在灌水的同时向植物根区提供速效氮、磷、钾肥或氧气，对植株的生长起到很好的促进作用，有利于植株的营养生长和生殖生长。

Description

温室番茄坐果采收期肥水气一体化施用方法

技术领域

本发明涉及设施农业领域，具体地说，涉及温室番茄坐果采收期肥水气一体化施用方法。

背景技术

光合作用是绿色植物生命活动的基本特征,是栽培作物生长发育的物质能量基础。作物通过根系吸收水分和无机盐类,利用空气中的CO₂在日光的照射下进行光合作用生成有机物质。作物干物质的85%是糖及其他碳水化合物,其中的碳大多数来自于空气中的CO₂,所以它是植物光合作用的主要碳源,空气中CO₂浓度高低直接影响着作物光合作用的效率。

日光温室内CO₂浓度日变化幅度明显高于露地。日出前设施内有较高的CO₂浓度,但因缺乏光照,番茄不能进行光合作用;日出后采收期番茄植株高大、进行旺盛的光合作用,生成大量的有机物质,设施内存贮的CO₂很快被消耗掉,因其密闭,得不到外界的补充,因而会造成严重的CO₂亏缺,使设施蔬菜光合效率下降,光合产物减少,CO₂供给不足会直接影响作物正常的光合作用,此时增施CO₂能显著提高光合效率,从而为设施高产优质创造必要的条件。

蔬菜设施栽培增施CO₂技术是实现蔬菜高产优质的重要技术措施之一。国外对CO₂施肥技术研究较早,特别是荷兰、加拿大等无土栽培发达国家的应用较普遍,增产效果十分明显。我国由于技术条件、经济水平、CO₂来源等原因限制，该项技术的推广应用速度仍较缓慢。近年来，随着设施栽培面积急剧扩大,设施内CO₂施肥作为一项高产、优质、抗病的技术措施，越来越受到园艺工作者和广大菜农的关注。

设施蔬菜是指在温室或大棚等覆盖保护设施内种植的蔬菜，番茄是温室栽培最重要的蔬菜品种之一，番茄具有生长势强，光合作用旺盛，肥水需求大，采收期长，产量高等特点，其栽培主要有传统土壤栽培、草炭、蛭石等基质无土栽培、岩棉营养液无土栽培和有机生态无土栽培。灌溉方式多采用沟灌、滴灌，追肥则采用营养液或人工冲施肥等方式，温室越冬期间补充二氧化碳多采用钢瓶法、燃烧法或化学反应法。上述方法存在以下缺陷：

1、传统土壤栽培农民往往采用大水大肥或膜下沟灌进行设施蔬菜生产，不仅肥水施用量大造成肥水浪费，而且连年种植后蔬菜产量品质下降，同时易造成地下水污染、土壤盐渍化板结及土传病频发而难于利用。

2、岩棉等基质无土栽培采用营养液浇灌，因北方水呈弱碱性而配制难度大，另配的增施CO₂装置，成本较高，不适于大面积推广。

3、有机生态无土栽培采用鸡粪等固态追肥，劳动力需求量大，不适于产业化生产和蔬菜主产区大面积推广，而且仍然需要另配CO₂施肥系统。

4、目前温室越冬期间补充二氧化碳多采用钢瓶法、燃烧法或化学反应法，它们分别存在如下缺陷：钢瓶法运输成本高、气源少，施用成本偏高，不适于日光温室农民使用；燃烧法过滤技术复杂，应用难度大，增施CO₂装置，成本较高，不适于大面积推广；吊袋或有机肥施用法可控性差，无法量化管理；化学法应用普遍，但碳铵与浓硫酸腐蚀性强，反应后的废液处理有难度且不规范，配制麻烦，使应用受到限制。由此可见，常规的CO₂施用装置不适于农户应用，使用麻烦，费用大，且来源受限。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种低成本，通用性强且简易省工的高效温室番茄坐果采收期肥水气一体化施用方法。

为了实现本发明目的，本发明提供的温室番茄坐果采收期肥水气一体化施用方法，包括以下步骤：

1）在电热反应器的进料口中加入碳酸氢铵，通电加热使碳酸氢铵分解，产生的CO₂和氨气经管道通路输送到盛有稀磷酸（工业磷酸稀释4倍）的贮酸桶中，氨气被稀磷酸吸收反应生成磷酸二氢铵与磷酸氢二铵的混合物，产生的CO₂经软管输送到番茄冠层供其光合生长；

2）向反应生成的磷酸二氢铵与磷酸氢二铵的混合物中按N：K摩尔比为1：1.2-1.5（优选1：1.2）加入高纯度硫酸钾，加水稀释完全溶解后形成液肥，可在对温室番茄根系灌溉时施肥使用。

其中，步骤1）中碳酸氢铵与稀磷酸的摩尔比为2.2：1，所用稀磷酸是由工业磷酸稀释4倍而成。

步骤2）中灌溉施肥采用文丘里吸肥器、压差吸肥器或吸肥泵，如果为膜下沟灌系统可直接将液肥随灌水冲入。

优选地，步骤2）中利用文丘里吸肥器灌溉时直接吸取空气，在灌溉的同时可向根区增加氧气供应。

具体方法为：在0.8亩至1亩的普通日光温室中，在电热反应器的进料口中加入3kg的碳酸氢铵，在出气口的过滤器（即贮酸桶）中先加入4L水，然后按碳酸氢铵与磷酸摩尔比2.2：1加入1.3L85%（密度为1.3g/mL，约1.7kg）的工业磷酸，与水稀释混匀后备用。当晴天上午温室CO₂不足，需要对番茄增施CO₂气肥时，通过控制电源开关对反应器加热，可使反应器中的碳酸氢铵分解气化而进入过滤器，气体中的氨气被稀酸吸收发生化学反应形成磷酸二氢铵与磷酸氢二铵的混合物，产生的CO₂经软管输送到番茄冠层供其光合生长。翌日当番茄植株需要灌溉施肥时，可将反应后生成的磷酸氢二铵、磷酸二氢铵等加水稀释后按照N：K为1：1.2-1.5的摩尔比加入高纯度速溶硫酸钾1.5kg，待溶解完全后通过文丘里吸肥器将肥吸入灌溉部分，就可在灌水的同时向植物提供N、P、K速效养分，满足果实生长需要。此外由于北方地下水多呈碱性，利用肥中的余酸中和效应还可减轻土壤盐碱化及土壤pH的升高，从而不仅满足冬季温室大棚中水气肥的施用，还可酸化土壤有利于蔬菜生长。它的环保意义也非常大，一是解决温室低成本供气和化学法废弃液利用问题，二是可解决蔬菜低成本肥水配施问题，提高了肥效，减少了浪费，并显著地改善了蔬菜根际环境。

本发明的优点如下：

（一）在番茄坐果采收期施用，植株高大、肥水需求量多、结合CO₂气肥增施、肥水利用率高、可促进番茄高产，省工高效。

（二）易于操作，原料来源容易，生产成本低，不产生任何有害废弃物，符合环保和生态农业的需要。

（三）采用肥水气一体化施用方法，可根据番茄生长需要供水、供肥、供气，或同时供应肥水提高肥水利用率和肥效，节水节肥效果显著。

（四）适于中国国情的日光温室秋冬茬栽培应用，亦可应用于大型日光温室冬春茬或越冬长季节栽培，应用范围广，效果好。

附图说明

图1为本发明实施例1中温室番茄坐果采收期肥水气一体化施用方法的流程示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料均为市售商品。

实施例1温室番茄坐果采收期肥水气一体化施用方法

温室番茄坐果采收期肥水气一体化施用方法如图1所示，左上：关闭风口；左下：加料与配制稀酸滤液；下：配施钾肥；右下：随灌水施N、P、K液肥；右上：促进果实生长和产量提高。

具体方法为：

首先在电热反应器的加料口将3kg碳酸氢铵加于不锈钢电热反应器中，通过加酸口加入4L水，然后加入1.3L工业磷酸于贮酸桶中，稀释混匀成22%的稀磷酸（即，将工业磷酸稀释4倍），将贮酸桶的CO₂出气口与壁上有孔的软管连接，即可使用。使用时首先打开开关通电加热电热反应器，其中的碳酸氢铵被加热后分解气化进入贮酸桶，稀磷酸与氨气发生反应后将氨气吸收，通过稀酸后较纯净的CO₂经出气口进入温室，实现对番茄冠层的CO₂供气。使用后可将贮酸桶中反应生成的磷酸二氢铵和磷酸氢二铵溶液倒入施肥容器中，加水加入1.5kg高纯度速溶硫酸钾，待溶解完全后通过文丘里吸肥器将肥料溶液随水施入番茄根区供番茄生长。施肥容器上部开口，可以观察液肥的液位高低和施用情况，并可根据需要加水稀释。将吸肥器的一端插入液肥中，另一端接在清水旁通管路上。关闭清水直通管路上的开关，让清水从旁通管路流过，由于旁通管路的管径局部突然缩小，流速加大，产生负压，文丘里吸肥器可将液肥吸入旁通管路与清水混合，进入外接的灌溉系统，实现肥、水施用。吸肥器的吸肥端口有过滤网，防止液肥中较大颗粒进入吸肥器中而堵塞管路。使用滴灌不但保证了肥、水的均匀供应，而且便于控制且省工省力。为降低成本，灌溉系统可选用国产低成本的回水管式薄壁滴灌系统或其它滴灌系统。

本发明设施蔬菜肥水气一体化施用方法中所用原料为工业磷酸，腐蚀性小，安全性高、既安全耐用还可提供磷肥补充。

0.8至1亩的日光温室番茄坐果采收期每周施用气肥2次，液肥1次，一般在秋、冬、春季晴天上午8-9时施放，可使温室CO₂浓度达800-1000ppm即可，反应液可贮在贮肥器中，在需要时施放。采用本方法可以广泛用于栽培设施番茄生产，具有省工省水、省肥和促进高产和营养品质提高等作用。

本发明提供的温室番茄坐果采收期肥水气一体化施用方法，可以同时对温室蔬菜施放CO₂气肥、液肥、水和对根区增氧，在灌水的同时向植物根区提供速效氮、钾肥或氧气，对植株的生长起到很好的促进作用，有利于植株的营养生长和生殖生长。另外，本方法的环保意义也非常大，不仅解决温室低成本供气和化学法废弃液利用问题，还可解决蔬菜低成本肥水配施问题，提高了肥效，减少了浪费，并显著地改善了蔬菜根际环境。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (4)

1.温室番茄坐果采收期肥水气一体化施用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）在电热反应器的进料口中加入碳酸氢铵，通电加热使碳酸氢铵分解，产生的CO₂和氨气经管道通路输送到盛有稀磷酸的贮酸桶中，氨气被稀磷酸吸收反应生成磷酸二氢铵与磷酸氢二铵的混合物，产生的CO₂经软管输送到番茄冠层供其光合生长；

2）向反应生成的磷酸二氢铵与磷酸氢二铵的混合物中按N：K摩尔比为1：1.2-1.5的量加入硫酸钾，加水稀释溶解后形成液肥，对温室番茄根系灌溉施肥。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2）中灌溉施肥采用文丘里吸肥器、压差吸肥器或吸肥泵。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2）中利用文丘里吸肥器直接吸取空气，在灌溉施肥的同时向根区供应氧气。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1）中碳酸氢铵与稀磷酸的摩尔比为2.2：1。

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