堆肥发酵CO2施肥对大棚草莓生长、产量、品质的影响

蒋宝南+单建明+曹启峰

摘要：以稻草、猪粪为原料，探讨堆肥发酵CO2施肥对大棚红颊草莓生长、产量、品质的影响。结果表明，堆肥发酵CO2施肥操作方法简单，能有效提高大棚CO2浓度，有利于增强草莓光合作用，促进草莓生长，显著提高草莓产量及品质，提高草莓经济效益；同时能消除作物秸秆、畜禽粪便等产生的环境污染，实现资源化循环利用。

关键词：堆肥发酵；CO2施肥；草莓；棚室栽培；循环农业

中图分类号：S141.4；S668.406文献标志码：A文章编号：1002-1302（2014）11-0183-02

随着我国现代高效农业的发展，设施栽培面积不断扩大。冬春寒冷季节，温室、大棚等设施因密闭保温，CO2得不到补充，大棚及温室中生长的作物常处于CO2饥饿状态，抑制了作物正常的光合作用，影响作物的产量及品质[1-4]。增施CO2气肥、适当提高大棚内CO2浓度是提高设施作物产量与品质的有效措施[5-7]。有机废弃物生物发酵CO2施肥技术不仅能有效提高设施大棚内CO2浓度，提高作物产量及品质，增加经济效益，还具有明显的生态效益。本试验以稻草、猪粪为原料，通过添加秸秆腐熟剂，采用自制的堆肥发酵装置，研究堆肥发酵CO2施肥对大棚草莓生长、产量、品质的影响，旨在为苏南地区大棚草莓生产提供技术指导。

1材料与方法

1.1材料

试验于2011年11月—2012年5月在江苏省苏州市玉屏山农业生态园进行。供试草莓品种为红颊草莓。大棚面积240m2（40m×6m），草莓采用高畦种植，畦高25cm，畦间距30cm；中间畦宽50cm，共6条，每畦种植2行；大棚两侧畦宽25cm，每畦种植1行。2011年9月10日定植，株行距均为25cm，采收始期为次年12月16日，采收终期为5月8日。试验大棚与对照大棚施肥相同，施肥量与施肥方法按当地习惯进行，基肥施用7500kg/hm2商品有机肥、750kg/hm2菜饼肥、450kg/hm245%复合肥（N、P2O5、K2O含量均为15%）；追肥施用180kg/hm245%复合肥（N、P2O5、K2O含量均为15%）。

1.2堆肥发酵装置

以150cm×100cm不锈钢管的框架作为堆肥发酵装置的底座（底部铺1层稻草，防止发酵物料散落），用木架将底座架空，离地面25cm，以方便通气。用不锈钢管框架支撑的木板拼装成高110cm的无盖发酵筒体。3份粉碎稻草+1份猪粪再添加适量秸秆腐熟剂配制发酵物料，将水分含量调节至65%左右，混匀后将发酵料填入发酵装置中，最后在填料上方加盖1层稻草保温保湿及1层用稀硫酸浸泡过的无纺布，用于吸收发酵过程中逸散出来的氨气。

1.3方法

试验设3个对照棚，3个处理棚。2011年11月12日在处理棚中等距放置堆肥发酵装置，每个大棚放置2个，进行堆肥发酵CO2施肥试验。每个装置1次填料1.2m3左右，2周左右填料基本发酵完毕，完成1个发酵周期，将腐烂稻草取出，按第1次填料的程序重新添加发酵料，共添料4次。

1.4测定指标

1.4.1CO2浓度测定使用TNHY-4手持式农业环境监测仪测定并记录大棚中段离畦面50cm高度处的CO2浓度。

1.4.2草莓植株性状和生理性状测定12月8日，按照“S”形路线，分别选取大棚内的10株草莓，测定株高、叶面积、叶片SPAD值等指标。用直尺测量叶柄基部至最长叶片的自然高度作为株高；选取心叶向外第2张展平的功能叶，用直尺测量其三出复叶中央小叶的长、宽，用长×宽×0.73计算其叶面积；用SPAD-502叶绿素计测定叶片SPAD值。

1.4.3草莓产量统计和品质测定每次采摘果实时，各个大棚分别称重计产，统计产量。2011年12月，选取草莓前期成熟果，采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量，采用LB32T型手持折光仪测定可溶性固形物含量，采用氢氧化钠滴定法[8]测定可滴定酸含量，采用钼蓝比色法测定维生素C含量。

1.5数据处理

采用Excel处理数据并作图，用DPS进行统计分析。

2结果与分析

2.1堆肥发酵CO2施肥对大棚CO2浓度的影响

2.1.11个发酵周期处理棚与对照棚CO2浓度比较

放置堆肥发酵装置后1d（11月13日）开始，选定1个对照棚、1个处理棚，连续1个发酵周期，分别测定记录每天13：00时大棚内的CO2浓度。由图1可知，从放置堆肥发酵装置后1d至14d，处理棚内的CO2浓度明显高于对照棚，处理棚CO2浓度平均值为503μL/L，对照棚为244μL/L，相差259μL/L。处理棚CO2浓度最低值为318μL/L，对照棚为224μL/L。对照棚CO2浓度变化范围为224～262μL/L，变化比较平缓；从放置堆肥发酵装置后1d至6d，处理棚CO2浓度由318μL/L增高至736μL/L，处理后7d至14d，处理棚CO2浓度不断降低，14d时处理棚CO2浓度为318μL/L，填料发酵基本结束，完成1个发酵周期。

2.1.21d内处理棚、对照棚CO2浓度变化

放置堆肥发酵装置后7d（11月19日），08：00至17：00每隔1h测定1次处理棚、对照棚CO2浓度。由图2可知，1d内处理棚CO2浓度明显高于对照棚，处理棚CO2浓度平均值为889μL/L，对照棚CO2浓度平均值仅为325μL/L。处理棚1d内CO2浓度最低值为653μL/L，对照棚1d内CO2浓度最低值为215μL/L。试验棚与对照棚1d内CO2最高浓度都出现在08：00，分别达1305、512μL/L。试验棚CO2最低浓度出现在14：00左右，对照棚出现在15：00左右。

2.2堆肥发酵CO2施肥对草莓生长的影响

由表1可知，堆肥发酵CO2施肥对草莓生长有明显的促进作用，不仅可以显著增加草莓的株高，而且对草莓叶面积、叶片SPAD值的增加作用更为明显。处理棚草莓株高的平均值为21.23cm，对照棚草莓株高的平均值为19.5cm，两者差异显著；处理棚草莓叶面积的平均值为23.54cm2，对照棚草莓叶面积的平均值为21.52cm2，两者差异极显著；处理棚草莓叶片SPAD平均值为51.77μg/kg，对照棚草莓叶片SPAD平均值为49.13μg/kg，两者差异极显著。

2.3堆肥发酵CO2施肥对草莓产量、品质的影响

由表2可知，堆肥发酵CO2施肥不但能大幅提高大棚草莓产量，还能提前8d采摘上市，提高草莓经济效益。处理棚草莓平均产量为23389.3kg/hm2，对照棚草莓平均产量为18537kg/hm2，两者差异极显著。与对照棚相比，处理棚草莓产量增产率高达26.2%。

由表3可知，堆肥发酵CO2施肥能提高草莓品质，处理棚草莓的可溶性糖含量比对照提高了24.7%，有机酸含量则降低了13.8%，可溶性固形物含量提高了16.7%，维生素C含量提高了20.2%。

3结论与讨论

堆肥发酵CO2施肥操作简单，能有效提高大棚CO2浓度，解决大棚蔬菜生长过程中CO2亏缺问题，有利于增强草莓光合作用，促进草莓生长，显著提高草莓产量及品质，提高草莓的经济效益；同时能消除作物秸秆、畜禽粪便等产生的环境污染，实现资源化循环利用。堆肥发酵残渣是优质的有机肥料，可以作为解决大棚土壤退化及连作障碍的理想材料。

参考文献：

[1]张硕，庄亚其，刘桂良，等.有机废弃物生物发酵CO2施肥对大棚樱桃番茄的效果[J].浙江农业科学，2010（1）：24-27.

[2]樊琳，都韶婷，黄利东，等.农业有机废弃物发酵CO2施肥对大棚番茄产量及品质的影响[J].浙江大学学报：农业与生命科学版，2009，35（6）：626-632.

[3]张国芹，刘凤军，顾俊荣，等.生物反应堆技术对番茄产量及品质的影响[J].江苏农业科学，2013，41（3）：l16-117.

[4]李志强.设施农业温室大棚二氧化碳气肥技术应用[J].农业技术与装备，2009（22）：27，29.

[5]田福发，陈立昶，姜若勇，等.内置式秸秆反应堆对目光温室番茄和黄瓜生长的影响[J].江苏农业科学，2013，41（9）：143-145.

[6]朱维琴，章永松，林咸永，等.蔬菜CO2施肥技术现状及展望[J].农业与技术，2000，20（6）：1-5.

[7]孙艳军，徐刚，吕夫成，等.增施CO2对日光温室茄子生长发育的影响[J].江苏农业科学，2013，41（11）：166-167.

[8]李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京：高等教育出版社，2000：164-165.

2.3堆肥发酵CO2施肥对草莓产量、品质的影响

由表2可知，堆肥发酵CO2施肥不但能大幅提高大棚草莓产量，还能提前8d采摘上市，提高草莓经济效益。处理棚草莓平均产量为23389.3kg/hm2，对照棚草莓平均产量为18537kg/hm2，两者差异极显著。与对照棚相比，处理棚草莓产量增产率高达26.2%。

由表3可知，堆肥发酵CO2施肥能提高草莓品质，处理棚草莓的可溶性糖含量比对照提高了24.7%，有机酸含量则降低了13.8%，可溶性固形物含量提高了16.7%，维生素C含量提高了20.2%。

3结论与讨论

堆肥发酵CO2施肥操作简单，能有效提高大棚CO2浓度，解决大棚蔬菜生长过程中CO2亏缺问题，有利于增强草莓光合作用，促进草莓生长，显著提高草莓产量及品质，提高草莓的经济效益；同时能消除作物秸秆、畜禽粪便等产生的环境污染，实现资源化循环利用。堆肥发酵残渣是优质的有机肥料，可以作为解决大棚土壤退化及连作障碍的理想材料。

参考文献：

[1]张硕，庄亚其，刘桂良，等.有机废弃物生物发酵CO2施肥对大棚樱桃番茄的效果[J].浙江农业科学，2010（1）：24-27.

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[3]张国芹，刘凤军，顾俊荣，等.生物反应堆技术对番茄产量及品质的影响[J].江苏农业科学，2013，41（3）：l16-117.

[4]李志强.设施农业温室大棚二氧化碳气肥技术应用[J].农业技术与装备，2009（22）：27，29.

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[7]孙艳军，徐刚，吕夫成，等.增施CO2对日光温室茄子生长发育的影响[J].江苏农业科学，2013，41（11）：166-167.

[8]李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京：高等教育出版社，2000：164-165.

2.3堆肥发酵CO2施肥对草莓产量、品质的影响

由表2可知，堆肥发酵CO2施肥不但能大幅提高大棚草莓产量，还能提前8d采摘上市，提高草莓经济效益。处理棚草莓平均产量为23389.3kg/hm2，对照棚草莓平均产量为18537kg/hm2，两者差异极显著。与对照棚相比，处理棚草莓产量增产率高达26.2%。

由表3可知，堆肥发酵CO2施肥能提高草莓品质，处理棚草莓的可溶性糖含量比对照提高了24.7%，有机酸含量则降低了13.8%，可溶性固形物含量提高了16.7%，维生素C含量提高了20.2%。

3结论与讨论

堆肥发酵CO2施肥操作简单，能有效提高大棚CO2浓度，解决大棚蔬菜生长过程中CO2亏缺问题，有利于增强草莓光合作用，促进草莓生长，显著提高草莓产量及品质，提高草莓的经济效益；同时能消除作物秸秆、畜禽粪便等产生的环境污染，实现资源化循环利用。堆肥发酵残渣是优质的有机肥料，可以作为解决大棚土壤退化及连作障碍的理想材料。

参考文献：

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[7]孙艳军，徐刚，吕夫成，等.增施CO2对日光温室茄子生长发育的影响[J].江苏农业科学，2013，41（11）：166-167.

[8]李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京：高等教育出版社，2000：164-165.