內(nèi)蒙古廢氣處理設(shè)備沼氣的主要產(chǎn)物是“三沼”,即沼氣、沼渣和沼液,其中沼渣和沼液是沼氣發(fā)酵的殘留物,合稱為沼肥。作為人、畜糞尿和農(nóng)作物廢棄物等,經(jīng)過(guò)發(fā)酵后所產(chǎn)生的沼氣以及發(fā)酵殘留物沼肥,對(duì)于農(nóng)業(yè)種植、養(yǎng)殖、加工乃至生活中的很多方面,又發(fā)揮出“變廢為寶”的作用。下面主要介紹沼氣和沼肥綜合利用技術(shù):
一、沼氣利用技術(shù)
(一)沼氣二氧化碳施肥
沼氣中一般含有25 %—35 %的二氧化碳和50 % —70 %的甲烷。甲烷燃燒時(shí)又產(chǎn)生大量的二氧化碳,同時(shí)釋放出大量熱能。一般來(lái)講,燃燒1m3 沼氣可產(chǎn)生0. 975 m3二氧化碳。根據(jù)光合作用原理,在種植蔬菜的塑料大棚內(nèi)燃點(diǎn)一定時(shí)間、一定數(shù)量的沼氣,因棚內(nèi)二氧化碳濃度和溫度增高,可有效地促使蔬菜增產(chǎn)。
1、施肥原理
二氧化碳是作物進(jìn)行光合作用的主要原料。二氧化碳施肥是蔬菜栽培中增產(chǎn)效果極為顯著的一項(xiàng)新技術(shù),增產(chǎn)幅度一般都在30%左右,尤其對(duì)于日光溫室的冬季生產(chǎn),增產(chǎn)的效果更加明顯。
蔬菜作物的葉片把從空氣中吸收的二氧化碳和從土壤中吸收的水分,通過(guò)光合作用轉(zhuǎn)化成有機(jī)物質(zhì),并將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能潛藏其中。光合作用形成的有機(jī)物質(zhì)約占蔬菜作物總干物重量的90%—95%,而在蔬菜作物干物重中占比重大的“碳”和“氧”則是從二氧化碳中來(lái)的。由此可見(jiàn),二氧化碳是蔬菜作物生長(zhǎng)發(fā)育所需的重要物質(zhì)之一。
外界大氣中二氧化碳的濃度約為0.03% (也就是10000立方米空氣中含有3立方米二氧化碳),一般變化不大。但在日光溫室中,特別是冬季生產(chǎn)中,溫室內(nèi)二氧化碳濃度的變化比較大,早晨揭開(kāi)草簾前,二氧化碳的濃度高,一般超過(guò)0.045%,比溫室外大氣中二氧化碳濃度高出50%以上;揭開(kāi)草簾之后,由于光合作用,使溫室內(nèi)二氧化碳濃度迅速下降,中午降低到0.0085%,不足溫室外大氣中二氧化碳濃度的1/3;到了下午,二氧化碳濃度還會(huì)下降。蓋草簾后,二氧化碳濃度開(kāi)始回升,到第二天早晨又達(dá)到0.045%。由此可以看出,在中午前后溫度和光照均達(dá)到高峰,應(yīng)是光合作用的佳時(shí)刻,但這時(shí)二氧化碳濃度卻已降得很低,出現(xiàn)了明顯的供需矛盾。二氧化碳濃度的不足,將直接影響蔬菜作物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量。在其他季節(jié),可以通過(guò)通風(fēng)來(lái)解決,但在寒冷的冬季,內(nèi)蒙古廢氣處理設(shè)備通風(fēng)會(huì)導(dǎo)致溫室內(nèi)氣溫的下降,從而影響溫室內(nèi)蔬菜作物的生長(zhǎng)。這時(shí)解決日光溫室內(nèi)二氧化碳不足的辦法,就是進(jìn)行二氧化碳施肥。
實(shí)踐證明,施用二氧化碳的蔬菜植株生長(zhǎng)健壯,葉綠素含量高,葉色深綠有光澤,開(kāi)花早,雌花多,花果脫落少,而且嫩枝葉長(zhǎng)勢(shì)旺盛,抗病性增強(qiáng)。否則,植株生長(zhǎng)勢(shì)差,葉色暗無(wú)光澤,開(kāi)花晚,雌花少,花果脫落多, 且葉片低平,與主枝垂直或下垂,葉面出現(xiàn)斑點(diǎn),或凸凹不平,或黃枯腐爛。
2、調(diào)控技術(shù)
就蔬菜來(lái)說(shuō),生長(zhǎng)期中前期施用二氧化碳效果好。施后對(duì)培育壯苗、縮短苗齡期都有良好效果,在保護(hù)地內(nèi)定植的蔬菜,可在定植后一周左右,植株已經(jīng)緩苗時(shí)施用二氧化碳。對(duì)黃瓜、番茄等果菜類(lèi)蔬菜,宜在雌花著生、開(kāi)花期、結(jié)果初期施二氧化碳,因?yàn)榇似谥仓陮?duì)二氧化碳的吸收量急劇增加,及時(shí)施用二氧化碳能夠促進(jìn)果實(shí)肥大。如若開(kāi)花結(jié)果前過(guò)多過(guò)早地施用二氧化碳,會(huì)使莖葉繁茂,而對(duì)果實(shí)產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量卻無(wú)明顯提高。
人工施用二氧化碳的濃度應(yīng)根據(jù)蔬菜種類(lèi)、光照度和溫室內(nèi)溫度情況來(lái)定。一般在弱光、低溫和葉面積系數(shù)小時(shí),采用較低的濃度;而在強(qiáng)光、高溫、葉面積系數(shù)大時(shí),宜采用較高濃度。蔬菜種類(lèi)不同,所處生育期不同,肥水條件、環(huán)境條件不同,所需空氣中二氧化碳濃度也不同。苗期所需二氧化碳濃度低些,生長(zhǎng)期則高些,大多數(shù)蔬菜生長(zhǎng)期所需二氧化碳濃度約在 0.1%~0.15%。
二氧化碳施用的時(shí)間與光照度有關(guān)。在日光溫室中,早晨揭開(kāi)草簾后,隨著光照度的逐漸增加,光合作用也逐漸加強(qiáng),日光溫室內(nèi)二氧化碳濃度開(kāi)始迅速下降,這時(shí)便可開(kāi)始施放二氧化碳。這個(gè)時(shí)間一般在揭開(kāi)草簾后 0. 5~1小時(shí)。具體講,11月至第二年元月為9時(shí),1月下旬至2月下旬為8時(shí), 3~4月為7時(shí)。
在植株葉面積系數(shù)較大的溫室內(nèi)需要長(zhǎng)時(shí)間通風(fēng)的情況下,應(yīng)在日出30分鐘左右燃燒沼氣或點(diǎn)沼氣燈,平均施放度為每小時(shí)0.5立方米左右,據(jù)此計(jì)算出不同體積溫室增施各種濃度二氧化碳所需要燃燒沼氣的時(shí)間。一般采取斷續(xù)施放的方法,每施放10~15分鐘,間歇20分鐘,在放風(fēng)前30分鐘停止施放。
3、作用和效能
(1)提高蔬菜的光合速率。 利用L1-6200光合測(cè)定系統(tǒng),測(cè)定蔬菜葉片在不同二氧化碳濃度時(shí)其光合速率有很大差異。在溫度基本相同的情況下,增加二氧化碳濃度可大大提高光合作用的速率。
(2)提高蔬菜的生物產(chǎn)量。 試驗(yàn)表明,無(wú)論是葉菜類(lèi)還是果菜類(lèi),在二氧化碳濃度增加時(shí),除了植株的光合速率明顯提高外,其株重、葉面積及干葉比重均有增加。一般的溫室,在不放風(fēng)時(shí)的二氧化碳濃度只有0.02~0.03%,其蔬菜的單株干物重只相當(dāng)于沼氣二氧化碳施肥溫室的60%;在二氧化碳濃度增高后,蔬菜葉片明顯變厚,其干葉比重比低濃度二氧化碳時(shí)可增加30%。
(3)提高蔬菜的結(jié)果率。增施二氧化碳不但可以促進(jìn)蔬菜的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),而且可使蔬菜的雌花增多,結(jié)果率增加。試驗(yàn)表明,施沼氣二氧化碳后黃瓜的結(jié)瓜率可提高27.1%。在青椒開(kāi)花結(jié)果期增施二氧化碳,也得到同樣的結(jié)果,單株開(kāi)花數(shù)增加2.4個(gè),單株結(jié)果率增加29%。
(4)提高蔬菜的產(chǎn)量。增施二氧化碳,促進(jìn)了蔬菜的生長(zhǎng)發(fā)育,相應(yīng)產(chǎn)量和產(chǎn)值均有較大幅度的增長(zhǎng),特別是早期產(chǎn)量增長(zhǎng)更為明顯。增施沼氣二氧化碳的溫室,黃瓜早期產(chǎn)量增長(zhǎng)66%,產(chǎn)值增長(zhǎng)84%,總產(chǎn)量增長(zhǎng)31%,總產(chǎn)值增長(zhǎng)30%。番茄和青椒在定植后開(kāi)始增施二氧化碳,增產(chǎn)效果也很明顯,試驗(yàn)表明,番茄較對(duì)照可平均增產(chǎn)21. 5%,青椒較對(duì)照增產(chǎn)36%
(5)提高蔬菜的品質(zhì)。溫室蔬菜增施二氧化碳后,不但增加了產(chǎn)量,內(nèi)蒙古廢氣處理設(shè)備提高了經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)也改善了蔬菜的品質(zhì),色正和口昧,到市場(chǎng)后大受消費(fèi)者歡迎。經(jīng)對(duì)黃瓜和番茄果實(shí)進(jìn)行分析,果實(shí)中維生素C和可溶性糖的含量均有增加,黃瓜的可溶性糖比對(duì)照增加13.8%。