堆肥發酵CO2施肥對大棚草莓生長、產量、品質的影響

蔣寶南+單建明+曹啟峰

摘要：以稻草、豬糞為原料，探討堆肥發酵CO2施肥對大棚紅頰草莓生長、產量、品質的影響。結果表明，堆肥發酵CO2施肥操作方法簡單，能有效提高大棚CO2濃度，有利于增強草莓光合作用，促進草莓生長，顯著提高草莓產量及品質，提高草莓經濟效益；同時能消除作物秸稈、畜禽糞便等產生的環境污染，實現資源化循環利用。

關鍵詞：堆肥發酵；CO2施肥；草莓；棚室栽培；循環農業

中圖分類號：S141.4；S668.406文獻標志碼：A文章編號：1002-1302（2014）11-0183-02

隨著我國現代高效農業的發展，設施栽培面積不斷擴大。冬春寒冷季節，溫室、大棚等設施因密閉保溫，CO2得不到補充，大棚及溫室中生長的作物常處于CO2饑餓狀態，抑制了作物正常的光合作用，影響作物的產量及品質[1-4]。增施CO2氣肥、適當提高大棚內CO2濃度是提高設施作物產量與品質的有效措施[5-7]。有機廢棄物生物發酵CO2施肥技術不僅能有效提高設施大棚內CO2濃度，提高作物產量及品質，增加經濟效益，還具有明顯的生態效益。本試驗以稻草、豬糞為原料，通過添加秸稈腐熟劑，采用自制的堆肥發酵裝置，研究堆肥發酵CO2施肥對大棚草莓生長、產量、品質的影響，旨在為蘇南地區大棚草莓生產提供技術指導。

1材料與方法

1.1材料

試驗于2011年11月—2012年5月在江蘇省蘇州市玉屏山農業生態園進行。供試草莓品種為紅頰草莓。大棚面積240m2（40m×6m），草莓采用高畦種植，畦高25cm，畦間距30cm；中間畦寬50cm，共6條，每畦種植2行；大棚兩側畦寬25cm，每畦種植1行。2011年9月10日定植，株行距均為25cm，采收始期為次年12月16日，采收終期為5月8日。試驗大棚與對照大棚施肥相同，施肥量與施肥方法按當地習慣進行，基肥施用7500kg/hm2商品有機肥、750kg/hm2菜餅肥、450kg/hm245%復合肥（N、P2O5、K2O含量均為15%）；追肥施用180kg/hm245%復合肥（N、P2O5、K2O含量均為15%）。

1.2堆肥發酵裝置

以150cm×100cm不銹鋼管的框架作為堆肥發酵裝置的底座（底部鋪1層稻草，防止發酵物料散落），用木架將底座架空，離地面25cm，以方便通氣。用不銹鋼管框架支撐的木板拼裝成高110cm的無蓋發酵筒體。3份粉碎稻草+1份豬糞再添加適量秸稈腐熟劑配制發酵物料，將水分含量調節至65%左右，混勻后將發酵料填入發酵裝置中，最后在填料上方加蓋1層稻草保溫保濕及1層用稀硫酸浸泡過的無紡布，用于吸收發酵過程中逸散出來的氨氣。

1.3方法

試驗設3個對照棚，3個處理棚。2011年11月12日在處理棚中等距放置堆肥發酵裝置，每個大棚放置2個，進行堆肥發酵CO2施肥試驗。每個裝置1次填料1.2m3左右，2周左右填料基本發酵完畢，完成1個發酵周期，將腐爛稻草取出，按第1次填料的程序重新添加發酵料，共添料4次。

1.4測定指標

1.4.1CO2濃度測定使用TNHY-4手持式農業環境監測儀測定并記錄大棚中段離畦面50cm高度處的CO2濃度。

1.4.2草莓植株性狀和生理性狀測定12月8日，按照“S”形路線，分別選取大棚內的10株草莓，測定株高、葉面積、葉片SPAD值等指標。用直尺測量葉柄基部至最長葉片的自然高度作為株高；選取心葉向外第2張展平的功能葉，用直尺測量其三出復葉中央小葉的長、寬，用長×寬×0.73計算其葉面積；用SPAD-502葉綠素計測定葉片SPAD值。

1.4.3草莓產量統計和品質測定每次采摘果實時，各個大棚分別稱重計產，統計產量。2011年12月，選取草莓前期成熟果，采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量，采用LB32T型手持折光儀測定可溶性固形物含量，采用氫氧化鈉滴定法[8]測定可滴定酸含量，采用鉬藍比色法測定維生素C含量。

1.5數據處理

采用Excel處理數據并作圖，用DPS進行統計分析。

2結果與分析

2.1堆肥發酵CO2施肥對大棚CO2濃度的影響

2.1.11個發酵周期處理棚與對照棚CO2濃度比較

放置堆肥發酵裝置后1d（11月13日）開始，選定1個對照棚、1個處理棚，連續1個發酵周期，分別測定記錄每天13：00時大棚內的CO2濃度。由圖1可知，從放置堆肥發酵裝置后1d至14d，處理棚內的CO2濃度明顯高于對照棚，處理棚CO2濃度平均值為503μL/L，對照棚為244μL/L，相差259μL/L。處理棚CO2濃度最低值為318μL/L，對照棚為224μL/L。對照棚CO2濃度變化范圍為224～262μL/L，變化比較平緩；從放置堆肥發酵裝置后1d至6d，處理棚CO2濃度由318μL/L增高至736μL/L，處理后7d至14d，處理棚CO2濃度不斷降低，14d時處理棚CO2濃度為318μL/L，填料發酵基本結束，完成1個發酵周期。

2.1.21d內處理棚、對照棚CO2濃度變化

放置堆肥發酵裝置后7d（11月19日），08：00至17：00每隔1h測定1次處理棚、對照棚CO2濃度。由圖2可知，1d內處理棚CO2濃度明顯高于對照棚，處理棚CO2濃度平均值為889μL/L，對照棚CO2濃度平均值僅為325μL/L。處理棚1d內CO2濃度最低值為653μL/L，對照棚1d內CO2濃度最低值為215μL/L。試驗棚與對照棚1d內CO2最高濃度都出現在08：00，分別達1305、512μL/L。試驗棚CO2最低濃度出現在14：00左右，對照棚出現在15：00左右。

2.2堆肥發酵CO2施肥對草莓生長的影響

由表1可知，堆肥發酵CO2施肥對草莓生長有明顯的促進作用，不僅可以顯著增加草莓的株高，而且對草莓葉面積、葉片SPAD值的增加作用更為明顯。處理棚草莓株高的平均值為21.23cm，對照棚草莓株高的平均值為19.5cm，兩者差異顯著；處理棚草莓葉面積的平均值為23.54cm2，對照棚草莓葉面積的平均值為21.52cm2，兩者差異極顯著；處理棚草莓葉片SPAD平均值為51.77μg/kg，對照棚草莓葉片SPAD平均值為49.13μg/kg，兩者差異極顯著。

2.3堆肥發酵CO2施肥對草莓產量、品質的影響

由表2可知，堆肥發酵CO2施肥不但能大幅提高大棚草莓產量，還能提前8d采摘上市，提高草莓經濟效益。處理棚草莓平均產量為23389.3kg/hm2，對照棚草莓平均產量為18537kg/hm2，兩者差異極顯著。與對照棚相比，處理棚草莓產量增產率高達26.2%。

由表3可知，堆肥發酵CO2施肥能提高草莓品質，處理棚草莓的可溶性糖含量比對照提高了24.7%，有機酸含量則降低了13.8%，可溶性固形物含量提高了16.7%，維生素C含量提高了20.2%。

3結論與討論

堆肥發酵CO2施肥操作簡單，能有效提高大棚CO2濃度，解決大棚蔬菜生長過程中CO2虧缺問題，有利于增強草莓光合作用，促進草莓生長，顯著提高草莓產量及品質，提高草莓的經濟效益；同時能消除作物秸稈、畜禽糞便等產生的環境污染，實現資源化循環利用。堆肥發酵殘渣是優質的有機肥料，可以作為解決大棚土壤退化及連作障礙的理想材料。

參考文獻：

[1]張碩，莊亞其，劉桂良，等.有機廢棄物生物發酵CO2施肥對大棚櫻桃番茄的效果[J].浙江農業科學，2010（1）：24-27.

[2]樊琳，都韶婷，黃利東，等.農業有機廢棄物發酵CO2施肥對大棚番茄產量及品質的影響[J].浙江大學學報：農業與生命科學版，2009，35（6）：626-632.

[3]張國芹，劉鳳軍，顧俊榮，等.生物反應堆技術對番茄產量及品質的影響[J].江蘇農業科學，2013，41（3）：l16-117.

[4]李志強.設施農業溫室大棚二氧化碳氣肥技術應用[J].農業技術與裝備，2009（22）：27，29.

[5]田福發，陳立昶，姜若勇，等.內置式秸稈反應堆對目光溫室番茄和黃瓜生長的影響[J].江蘇農業科學，2013，41（9）：143-145.

[6]朱維琴，章永松，林咸永，等.蔬菜CO2施肥技術現狀及展望[J].農業與技術，2000，20（6）：1-5.

[7]孫艷軍，徐剛，呂夫成，等.增施CO2對日光溫室茄子生長發育的影響[J].江蘇農業科學，2013，41（11）：166-167.

[8]李合生.植物生理生化實驗原理和技術[M].北京：高等教育出版社，2000：164-165.

2.3堆肥發酵CO2施肥對草莓產量、品質的影響

由表2可知，堆肥發酵CO2施肥不但能大幅提高大棚草莓產量，還能提前8d采摘上市，提高草莓經濟效益。處理棚草莓平均產量為23389.3kg/hm2，對照棚草莓平均產量為18537kg/hm2，兩者差異極顯著。與對照棚相比，處理棚草莓產量增產率高達26.2%。

由表3可知，堆肥發酵CO2施肥能提高草莓品質，處理棚草莓的可溶性糖含量比對照提高了24.7%，有機酸含量則降低了13.8%，可溶性固形物含量提高了16.7%，維生素C含量提高了20.2%。

3結論與討論

堆肥發酵CO2施肥操作簡單，能有效提高大棚CO2濃度，解決大棚蔬菜生長過程中CO2虧缺問題，有利于增強草莓光合作用，促進草莓生長，顯著提高草莓產量及品質，提高草莓的經濟效益；同時能消除作物秸稈、畜禽糞便等產生的環境污染，實現資源化循環利用。堆肥發酵殘渣是優質的有機肥料，可以作為解決大棚土壤退化及連作障礙的理想材料。

參考文獻：

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[8]李合生.植物生理生化實驗原理和技術[M].北京：高等教育出版社，2000：164-165.

2.3堆肥發酵CO2施肥對草莓產量、品質的影響

由表2可知，堆肥發酵CO2施肥不但能大幅提高大棚草莓產量，還能提前8d采摘上市，提高草莓經濟效益。處理棚草莓平均產量為23389.3kg/hm2，對照棚草莓平均產量為18537kg/hm2，兩者差異極顯著。與對照棚相比，處理棚草莓產量增產率高達26.2%。

由表3可知，堆肥發酵CO2施肥能提高草莓品質，處理棚草莓的可溶性糖含量比對照提高了24.7%，有機酸含量則降低了13.8%，可溶性固形物含量提高了16.7%，維生素C含量提高了20.2%。

3結論與討論

堆肥發酵CO2施肥操作簡單，能有效提高大棚CO2濃度，解決大棚蔬菜生長過程中CO2虧缺問題，有利于增強草莓光合作用，促進草莓生長，顯著提高草莓產量及品質，提高草莓的經濟效益；同時能消除作物秸稈、畜禽糞便等產生的環境污染，實現資源化循環利用。堆肥發酵殘渣是優質的有機肥料，可以作為解決大棚土壤退化及連作障礙的理想材料。

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