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    二氧化碳傳感器在溫室大棚中的重要性

    日期:2022-11-15 02:42
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    摘要:一、植物生長與二氧化碳的關系 我們知道,綠色植物生長的基本要素是二氧化碳和水,它們在光照條件下,通過植物葉綠體進行光合作用,合成碳水化合物,放出氧氣。用簡單的公式表示如下: CO2 + H2O 光 (CH2O)+ O2↑ 葉綠體 植物光合作用的初級產品碳水化合物是*簡單有機物,植物通過吸收外界營養,經過體內的復雜生化反應,產生人類所需的糖、蛋白質、脂肪、纖維素等各種營養物質??梢?,二氧化碳和水在植物生長過程的作用和重要性不可替代。 二、作物對二氧化碳的要求 1、大氣中、大棚內二氧化碳情況。大氣中二氧化碳濃度比較穩定,一般在350PPm左右(百萬分之三百五十)。在溫室或大棚里,白天和晚上二氧化碳濃度變化差異很大,晚上由于作物的呼吸作用、土層微生物活動以及有機物的分解等,都會放出二氧化碳,濃度比棚外可以高出一倍左右;日出前,棚內二氧化碳濃度達到*高值,比棚外高2-3倍;日出后一小時,作物開始進行光合作用,二氧化碳下降至300PPm左右;中午在強烈的日照下,作物光合作用強度增加,棚內二氧化碳濃度急劇降低,僅為80-150PPm。


    一、植物生長與二氧化碳的關系



    我們知道,綠色植物生長的基本要素是二氧化碳和水,它們在光照條件下,通過植物葉綠體進行光合作用,合成碳水化合物,放出氧氣。用簡單的公式表示如下:
    CO2 + H2O 光 (CH2O)+ O2↑
    葉綠體
    植物光合作用的初級產品碳水化合物是*簡單有機物,植物通過吸收外界營養,經過體內的復雜生化反應,產生人類所需的糖、蛋白質、脂肪、纖維素等各種營養物質??梢?,二氧化碳和水在植物生長過程的作用和重要性不可替代。

    二、作物對二氧化碳的要求

    1、大氣中、大棚內二氧化碳情況。大氣中二氧化碳濃度比較穩定,一般在350PPm左右(百萬分之三百五十)。在溫室或大棚里,白天和晚上二氧化碳濃度變化差異很大,晚上由于作物的呼吸作用、土層微生物活動以及有機物的分解等,都會放出二氧化碳,濃度比棚外可以高出一倍左右;日出前,棚內二氧化碳濃度達到*高值,比棚外高2-3倍;日出后一小時,作物開始進行光合作用,二氧化碳下降至300PPm左右;中午在強烈的日照下,作物光合作用強度增加,棚內二氧化碳濃度急劇降低,僅為80-150PPm。

    2、二氧化碳對大棚作物的重要性。作物要進行光合作用,離不開二氧化碳,據測定,綠色植物每合成1克有機物質,需要吸收1.6克二氧化碳,為其他物質的40倍,植物中所積累的干物質有90%來自光合產物,一畝農作物對二氧化碳的用量,相當于8-12萬立方米空氣中的二氧化碳,可見二氧化碳對植物的重要性。但是由于二氧化碳是無色、無味的氣體,在空氣中看不見摸不著,往往被人忽略,特別在大棚栽培的作物。在溫室、大棚里栽培的作物,如果是隆冬季節,為了保溫起見,把門窗緊閉密不透風,太陽出來以后,由于作物光合作用活動加強,棚內二氧化碳濃度快速降低,外面新鮮空氣又進不來,當棚內二氧化碳濃度降低至約100PPm時,雖然有充沛的陽光,植物根部吸收到足夠的水分,但是由于沒有充足的二氧化碳,植物無法進行光合作用,出現二氧化碳“饑餓癥”,影響正常生長,影響產量和品質,所以溫室、大棚栽培的蔬菜或其它作物,如果在日出以后及時人工補充二氧化碳,滿足作物光合作用的要求,就能較大地提高作物產量、改善品質,得到較高的收益。根據測定,白天太陽光的照度為1000-3000勒克司,蔬菜大棚應補充濃度為1000-2000PPm的二氧化碳,陰天500-1000PPm。作物開花結果期是光合作用*旺盛期,也是干物質大量積累關鍵階段,這時人工補充二氧化碳效果*明顯。

    三、怎樣補充二氧化碳

    人工補充二氧化碳的方法很多,如在棚內溫度較高時,可以用開窗通風的辦法,使棚內外空氣對流,自然補充二氧化碳;溫度較低,大棚不宜開窗的情況下,可以用物理、生化、化學等方法,施用二氧化碳:如利用灌入鋼瓶的液態二氧化碳,在棚內根據要求施放,上海郊區建在酒精廠附近的溫室大棚,利用工廠排放的二氧化碳直接施用;也可以利用作物秸稈經過發酵處理,既產生熱量又排出二氧化碳,也可以通過增施有機肥料,經土壤微生物作用后產生二氧化碳,為作物吸收利用;目前農村使用較多的是化學方法,其原理是碳酸鹽與強酸的反應后產生二氧化碳,生產上用的原料是碳酸氫銨和硫酸,作用的反應式如下:
    2NH4CO3 + H2SO4 --→ (NH4)2SO4 + 2CO2 +2H2O
    操作方法是:用98%的工業硫酸,按1︰3的比例加水(注意硫酸漸漸加入水中,切不可水加入硫酸中),配成硫酸溶液,再按每平方米10-12克的碳酸氫銨加入硫酸溶液,就可以產生二氧化碳,反應后剩下的硫酸銨,再加十倍清水,可用于作物的追肥。
    人工補施二氧化碳,到目前為止,主要在溫室和大棚、有保護設施的環境里應用。在使用時,應根據天氣、作物種類、苗情和二氧化碳來源等情況,合理掌握,同時要加強栽培管理等措施,才能取得良好效果。

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