溫室黃瓜肥水氣一體化施用方法
【專利摘要】本發明提供了一種溫室黃瓜肥水氣一體化施用方法，首先在電熱反應器中加入碳酸氫銨，加熱產生的CO2和氨氣經管道通路輸送到盛有稀硫酸的貯酸桶中，氨氣被稀硫酸吸收后生成硫酸銨，CO2經軟管輸送到黃瓜冠層供其光合生長；將反應生成的硫酸銨加水稀釋直接作為液肥，或向其中加入硫酸鉀，并加水稀釋后形成液肥，對溫室黃瓜根系灌溉施肥。本方法可同時對溫室蔬菜施放CO2氣肥、液肥、水和對根區增氧，在灌水的同時向植物根區提供速效氮、鉀肥或氧氣，對植株的生長起到很好的促進作用，有利于植株的營養生長和生殖生長。本方法對環境友好，有效解決了蔬菜低成本肥水配施問題，提高了肥效，減少了浪費，并顯著地改善了蔬菜根際環境。
【專利說明】溫室黃瓜肥水氣一體化施用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及設施農業領域，具體地說，涉及溫室黃瓜定植后營養生長期和/或坐果采收期的肥水氣一體化施用方法。
【背景技術】
[0002]黃瓜是我國日光溫室秋冬茬和早春茬的主栽蔬菜作物之一，具有生長快、產量高得特點，因此其正常光合生長要求空氣中有較高CO2的濃度和充足的肥水。在補償濃度與飽和濃度之間，CO2濃度越高，光合速率越高，增產效果越明顯。目前，增施CO2氣體的方法主要有:1、固態CO2施用法；2、液CO2 ;3、燃燒煤或焦碳；4、燃燒液化石油氣；5、燃燒白煤油；
6、燃燒沼氣；7、增施有機肥；8、化學反應法。
[0003]蔬菜設施栽培增施CO2技術是實現蔬菜高產優質的重要技術措施之一。國外對CO2施肥技術研究較早，特別是荷蘭、加拿大等無土栽培發達國家的應用較普遍，增產效果十分明顯。我國由于技術條件、經濟水平、CO2來源等原因限制，該項技術的推廣應用速度仍較緩慢。近年來，隨著設施栽培面積急劇擴大，設施內CO2施肥作為一項高產、優質、抗病的技術措施，越來越受到園藝工作者和廣大菜農的關注。
[0004]設施蔬菜肥水氣一體化施用方法立足于解決日光溫室低成本供氣和化學法反應液利用的問題；既提高了肥效，又妥善處理了黃瓜低成本肥水配施問題，易于操作；不產生任何有害廢棄物，符合環保和生態農業的需要；可以根據需要供水、供肥、供氣；顯著地改善了蔬菜根際環境；適于日光溫室越冬栽培應用，亦可應用于大型連棟溫室及春秋大棚，達到增產的目的。
[0005]上世紀90年代以來， 我國在水肥協同增產效應方面做了較為系統的研究，肥水一體化施用技術已被廣泛應用，但肥、水、氣一體化施用研究及原料配比尚處于初級階段。CO2、氮、磷、鉀等肥可以對黃瓜生長及產量產生顯著影響，配施不當不僅會造成肥水浪費，也會引起蔬菜徒長和產量品質的下降，并造成地下水污染、土壤鹽潰化板結及土傳病頻發等問題。
[0006]在設施蔬菜肥水氣一體化裝置的應用過程中，肥水氣原料的配比是科學使用的關鍵。黃瓜在定植后的植株生長期，設施內補充CO2可促進植株地上部分進行光合作用，提高光合效率，增施氮肥有利于促進葉片生長，因為植株的枝繁葉茂需要地下部分大量吸收肥水養料。而黃瓜坐果采收期瓜條密、生長快，所以更需要對植株進行肥水氣補充以增加光合干物質合成和作物根系生長，擴大水分養分吸收，從而大幅度提高作物產量。因此在施用CO2的同時必須進行正確配比的肥水補充，才能達到提高黃瓜產量的目的。
【發明內容】
[0007]本發明旨在克服現有技術的缺陷，提供一種低成本，通用性強且簡易省工的高效溫室黃瓜坐果采收期肥水氣一體化施用方法。
[0008]為了實現本發明目的，本發明提供的溫室黃瓜肥水氣一體化施用方法，包括以下步驟:
[0009]I)在電熱反應器的進料口中加入碳酸氫銨，加熱后碳酸氫銨分解產生的CO2和氨氣經管道通路輸送到盛有稀硫酸(工業濃硫酸稀釋4倍)的貯酸桶中，氨氣被硫酸吸收反應生成硫酸銨，產生的CO2經軟管輸送到黃瓜冠層供其光合生長；
[0010]2)黃瓜采收期之前直接將步驟I)中反應生成的硫酸銨加水稀釋，制成液肥隨灌溉施入根區；黃瓜膨大采收期時，向步驟I)中反應生成的硫酸銨中按Ν:κ摩爾比為1:
1.8-2.2 (優選1:2)的量加入高純度硫酸鉀，加水稀釋后形成液肥，對溫室黃瓜根系灌溉施肥。如果是在幼苗生長期則只需增施氮肥即可。
[0011]其中，步驟I)中碳酸氫銨與稀硫酸的摩爾比為2:1，所用稀硫酸為工業硫酸稀釋4倍而成。
[0012]步驟2)中灌溉施肥采用文丘里吸肥器、壓差吸肥器或吸肥泵，或者采用膜下溝灌時，亦可隨水沖施液肥。
[0013]優選地，步驟2)中利用文丘里吸肥器直接吸取空氣，在灌溉施肥的同時向根區供
應氧氣。
[0014]本發明還提供一種專用于溫室黃瓜定植后營養生長期至坐果采收期的肥水氣一體化施用裝置，包括供氣部分、供肥部分和灌溉部分，供氣部分、反應系統和供肥部分上下依次相連接。
[0015]1、供氣部分:位于電熱反應器上部的碳酸氫銨加料口、出氣過濾凈化管路和具有過濾功能的貯酸容器(貯酸桶)相聯，貯酸容器上部與溫室施放二氧化碳氣系統相聯，二氧化碳出氣管路的端口位于貯酸桶的酸液面以下。具體使用方法為:在0.8畝至I畝的普通日光溫室中，向電熱反應器的進料口中加入3kg的碳酸氫銨，在出氣口的過濾器(即貯酸桶)中先加入3.6L水，然后加入1.2L95%的工業濃硫酸，稀釋混勻后備用。當晴天上午溫室CO2不足，需要對黃瓜增施CO2氣肥時，打開電源開關對電熱反應器加熱，可使反應器中的碳酸氫銨分解氣化而進入過濾器，氣體中的氨氣被稀酸吸收發生化學反應形成硫酸銨，產生的CO2經軟管輸送到黃瓜冠層供其光合生長。第二次只需將3kg碳酸氫銨加入，直接通電使用即可。
[0016]2、供肥部分:增施氣肥后，在結瓜前的植株營養生長期可將反應后生成的硫酸銨加水稀釋后灌溉施氮肥以促進植株生長，即將反應后的液肥通過文丘里吸肥器將肥吸入灌溉部分，就可在灌水的同時向植物提供速效硫酸銨氮肥，滿足植株生長需要。在結瓜后瓜條生長的坐果采收期，可將反應后生成的硫酸銨溶液按照N:K為1:1.8-2.2 (優選1:2)的摩爾比加入高純硫酸鉀5kg，加水稀釋至溶解完全后，將此液肥通過文丘里吸肥器吸入滴灌系統，就可在灌水的同時向植物提供N、K肥等速效養分，滿足瓜條迅速生長需要。
[0017]3、灌溉部分包括一帶開關的主水管和帶有吸肥器(文丘里吸肥器、壓差吸肥器或小型吸肥泵)的負壓吸肥管道。可以為黃瓜根區供應水分，亦可利用文丘里吸肥器直接吸取空氣，在灌水的同時向根區供應氧氣。
[0018]本發明提供的溫室黃瓜坐果采收期肥水氣一體化施用方法，可以同時對溫室蔬菜施放CO2氣肥、液肥、水和對根區增氧，在灌水的同時向植物根區提供速效氮、鉀肥或氧氣，對植株的生長起到很好的·促進作用，有利于植株的營養生長和生殖生長。另外，本方法的環保意義也非常大，不僅解決溫室低成本供氣和化學法廢棄液利用問題，還可解決蔬菜低成本肥水配施問題，提高了肥效，減少了浪費，并顯著地改善了蔬菜根際環境。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明實施例1中溫室黃瓜肥水氣一體化施用方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0020]以下實施例可用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。若未特別指明，實施例中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規手段，所用原料均為市售商品。
[0021]實施例1溫室黃瓜肥水氣一體化施用方法
[0022]溫室黃瓜肥水氣一體化施用方法如圖1所示，左上:關閉風口 ；左下:供氣部分-加料與配制稀硫酸氨氣過濾液；下:供肥部分的施肥容器-用于稀釋氮肥和配施鉀肥；右下:文丘里吸肥器-可隨灌水施N、K液肥或根區增氧；右上:促進黃瓜瓜條生長和產量提聞。
[0023]具體方法為:
[0024]首先在電熱反應器的加料口將3kg含氮量為17.2%的碳酸氫銨加于不銹鋼反應器中，通過加酸口貯酸桶中加入3.6L水，然后緩慢加入1.2L95%的工業濃硫酸并攪勻，將貯酸桶的CO2出氣口與壁上有孔的軟管連接。使用時首先打開開關通電來加熱電熱反應器，碳酸氫銨被加熱后分解氣化進入貯酸桶，稀硫酸與氨氣發生反應后將氨氣吸收，通過稀酸后較純凈的CO2經出氣口進入溫室 ，實現對黃瓜冠層的CO2供氣。供氣后可將貯酸桶中反應生成的硫酸銨溶液倒入施肥容器中，加水后考慮加入5kg高純度速溶硫酸鉀，待溶解完全后通過文丘里吸肥器將肥料溶液隨水施入根區供黃瓜果實生長。施肥容器上部開口，可以觀察液肥的液位高低和施用情況，并可根據需要加水稀釋。將吸肥器的一端插入液肥中，另一端接在清水旁通管路上。關閉清水直通管路上的開關，讓清水從旁通管路流過，由于旁通管路的管徑局部突然縮小，流速加大，產生負壓，文丘里吸肥器可將液肥吸入旁通管路與清水混合，進入外接的灌溉系統，實現肥、水施用。吸肥器的吸肥端口有過濾網，防止液肥中較大顆粒進入吸肥器中而堵塞管路。使用滴灌不但保證了肥、水的均勻供應，而且便于控制且省工省力。為降低成本，灌溉系統可選用國產低成本的回水管式薄壁滴灌系統或其它滴灌系統，亦可采用膜下溝灌，將液肥隨灌水沖施于黃瓜根部。
[0025]施用時間:
[0026]一般在冬、春季晴天上午8-9時施用，陰天可不施用，使溫室CO2濃度達800-1000ppm即可，反應液可貯在貯肥器中。
[0027]0.8至I畝的日光溫室黃瓜定植后坐果前每周施用氣肥、硫酸銨液肥I次，坐果后采收期每周施用氣肥2次，液肥I次，一般在秋、冬、春季晴天上午8-9時施放，可使溫室CO2濃度達800-1000ppm即可，反應液可貯在貯肥器中，根據植物需要隨水灌溉，小水勤澆為宜，亦可同時實現氣、肥、水的施用。采用本方法可用于栽培溫室黃瓜生產，具有省工省水、省肥和促進聞廣和營養品質提聞等作用。
[0028]應用溫室蔬菜肥水氣一體化施用方法顯著提高了黃瓜植株的根系活力和凈光合速率，表明在施用二氧化碳的基礎上，優化灌水，并精確供給氮鉀肥，對植株的生長起到很好的促進作用，有利于植株的營養生長和生殖生長，應用黃瓜肥水氣一體化施用方法，瓜條的可溶性固形物，可溶性糖和Vc含量均有顯著提高。采用肥水氣一體化施用方法，高鉀施肥可以有效降低果實中硝酸鹽的含量，顯著提高黃瓜產量。另外由于北方地下水多呈堿性，利用肥中的弱酸性液肥可減輕土壤鹽堿化，酸化土壤有利于蔬菜生長，滿足冬季日光溫室中水氣肥的施用。其環保意義也非常大，不僅解決溫室低成本供氣和化學法廢棄液利用問題，還可解決蔬菜低成本肥水配施問題，提高了肥效，減少了浪費，并顯著地改善了蔬菜根際環境。[0029]雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施方案對本發明作了詳盡的描述，但在本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發明要求保護的范圍。
【權利要求】
1.溫室黃瓜肥水氣一體化施用方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)在電熱反應器的進料口中加入碳酸氫銨，加熱后碳酸氫銨分解產生的CO2和氨氣經管道通路輸送到盛有稀硫酸的貯酸桶中，氨氣被稀硫酸吸收反應生成硫酸銨，產生的CO2經軟管輸送到黃瓜冠層供其光合生長； 2)黃瓜采收期之前直接將步驟I)中反應生成的硫酸銨加水稀釋，制成液肥隨灌溉施入根區；黃瓜膨大采收期時，向步驟I)中反應生成的硫酸銨中按N:K摩爾比為1:1.8-2.2的量加入硫酸鉀，加水稀釋后形成液肥，對溫室黃瓜根系灌溉施肥。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2)中灌溉施肥采用文丘里吸肥器、壓差吸肥器或吸肥泵。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟2)中利用文丘里吸肥器直接吸取空氣，在灌溉施肥的同時向根區供應氧氣。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟I)中碳酸氫銨與稀硫酸的摩爾比為·2:1。
【文檔編號】A01C21/00GK103563534SQ201310486109
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月16日 優先權日:2013年10月16日
【發明者】賀超興, 齊明陽, 李衍素, 閆妍, 于賢昌 申請人:中國農業科學院蔬菜花卉研究所