說起大量元素,人們首先想到的就是氮、磷、鉀,而不會去提及碳、氫、氧。
從營養元素的功能和施肥實踐來看,植物對碳、氫、氧雖然需求很大,但它們來源于取之不竭、用之不盡的空氣和水分,在植物生長中,一般不需要人為供給,所以,一般不會引起農業生産者的關注。
當然,夢想着在火星上種土豆的有志之士除外。
今天我們來聊一聊植物中的碳元素,它約占植物幹物質的38%,是構成有機物骨架的基礎,如同一棟樓房的鋼筋一樣。
同時,碳能與氫、氧元素形成多種多樣的碳水化合物,這些碳水化合物不僅構成植物永久的骨架,而且也是植物臨時儲藏食物或者參與體内物質新陳代謝活動。
簡而言之,它真的很重要!
▲植物光合作用示意圖
植物中碳元素的主要來源是空氣中的CO2還有部分土壤中的水溶性有機碳。
空氣中的CO2含量約為0.03%,初看到這個數字您可能會感到驚訝,這麼少植物夠用嗎?
夠不夠用,我私以為問植物本身最為合适!動植物的呼吸作用、有機物的分解、石油天然氣的燃燒過程等都會産生CO2,加之空氣的流動能使CO2得到一定數量的補充。
假設空氣中CO2能夠滿足植物對碳元素的需求,那空氣的流動是至關重要的一點。
如今,溫室、大棚種植被廣泛應用,試想一下,在一個密閉空間内CO2被不斷消耗,雖然通過通氣、換氣,可将室外的新鮮空氣引入使,CO2得到一定的補充,但到了春、冬季節為了保溫,溫室經常會通氣不足。
棚室蔬菜CO2缺乏表現症狀
▲棚室蔬菜CO2缺乏植物長勢差、葉片失綠
有資料報道,空氣中CO2若低于0.02%時,會大大限制植物的光合作用,影響植物的正常生長,表現出下列症狀。
①棚室蔬菜CO2适宜,蔬菜生長健壯,葉綠素含量高,葉色深綠并有光澤;棚室蔬菜CO2缺乏則相反,植株長勢差,生長畸形,葉色失綠并無光澤。
②棚室蔬菜CO2适宜,蔬菜可提早5~7天開花,雌花多,花果不脫落或極少脫落。棚室蔬菜CO2缺乏蔬菜表現則相反。
③棚室蔬菜CO2适宜,蔬菜嫩枝上沖有力或呈直狀;缺乏則蔬菜葉片低平,與生枝垂直或下垂,葉片出現斑點,或凸凹不平。或黃根腐爛。棚室内主要表現為靠近風口的蔬菜長勢強壯,結果多,果實發育好;而遠離風口的蔬菜則長勢差,生活力弱,花果脫落多,坐果明顯稀少。
棚室蔬菜CO2缺乏補救措施
▲棚室作物施用CO2氣肥前後對比
①通風換氣。
利用中午或晴天加強棚室通風換氣,促進棚室内的氣體交換。
②補施氣肥。
及時進行二氧化碳補施。實踐證明,及時補施二氧化碳氣肥,是保護地蔬菜栽培中增産極為顯著的增産增效技術措施,一般增産幅度在30%左右,尤其對日光溫室冬棚生産和春棚生産,增産效果更佳。
常用方法有:
生化法溫室大棚中燃燒稭稈或者火盆,提高大棚中CO2濃度。
化學法将化學物質置于CO2發生器中,緩慢釋放出CO2。
氣霧培養法目前在國内逐漸興起的氣霧栽培法,也可有效的提高CO2在大棚中的濃度。
補充CO2氣肥的注意事項
▲CO2傳感器
①因天氣狀況和植物的生長時期不同,補充CO2的量必須有一定差别。一般陰天不适宜補充,晴天可選擇清晨補充;瓜果植物CO2的補充量最大的是定植至座果苗期,其次是座果至收獲期,而補充量最少的是苗期。
②溫室大棚内補充CO2時,需密閉,減少CO2溢出,提高肥效。
③在補充CO2的同時,需要加強植物土壤的水肥管理,有利于促進植物的協調生長。
④對于條件允許的大型溫室大棚可以安裝CO2傳感器,這不僅保證了CO2濃度處于一個合理值,而且有利于确保為市場提供優質高産的植物産品。
▲CO2濃度過高引起植物卷葉
關于合理值的補充說明:
物極必反這個道理我們都懂,凡事都應該有個度,若CO2在空氣中的濃度高于0.1%,光合強度不僅不能提高,反而對植物産生不利影響。如圖中所示,CO2能夠促進植物葉片中澱粉的積累,容易産生植物葉片卷曲現象,從而影響植物光合作用的正常運行。
小結
這次我們主要和大家聊了一下碳元素在植物生長過程中的作用和重要性以及傳統的補碳措施(氣态碳肥)。但是空氣中的CO2能否滿足植物對碳元素的需求?露地種植的作物又該如何補充碳元素?前文提到的水溶性有機碳又是什麼?這些問題我們會在下一期文章中作出解答,敬請期待!
【肥料湘軍】原創文章,轉載請注明來源,嚴禁修改!
段洪濤,網名肥料湘軍,湖南農大植保學院客座教授,湖南省新型職業農民培訓專家師資咨詢庫成員,長沙孟葆隆、湖南華墾創始人,精通水溶肥料生産技術,尤其專注礦質腐植酸、海藻肥料的研究與應用,并頗有建樹,同時也是農資互聯網社區營銷理論與實踐的先鋒人物。
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