成信工應(yīng)用氣象學(xué)課件01農(nóng)業(yè)氣象-5二氧化碳與農(nóng)作物

第五節(jié)

二氧化碳與農(nóng)作物一、CO2在產(chǎn)量形成中的作用光合作用農(nóng)作物干重90%—95％大氣中的CO2平均濃度僅約為320ppm作物生長所要求的最適宜CO2濃度為1000—1500ppm

溫室中采用CO2施肥法大田作物的CO2施肥蔬菜種類施用CO2濃度增產(chǎn)率黃瓜79041%番茄90030%甜椒100033%萵苣80030%甜瓜70037%二、農(nóng)田上CO2的變化規(guī)律1．農(nóng)田上CO2的日變化在農(nóng)田植被層中CO2氣流的平衡方程為：qa=Rx+qn–Pc=Rx+Rk+Rm-Pc

式中qa——植被上部CO2通量；

Rx——作物地上部分呼吸排出的CO2通量；

qn——土壤中放出的CO2通量；

Rk——作物地下部分呼吸排出的CO2通量；

Rm——土壤微生物排出的CO2通量；

Pc——光合作用消耗的CO2總量。農(nóng)田上CO2的日變化：夜間，農(nóng)田上CO2濃度最大白天：午前09～10時，CO2濃度出現(xiàn)低谷中午前后，CO2濃度變化較平穩(wěn)午后，CO2濃度再次降低，但午后空氣湍流較強(qiáng)，CO2可得到上層空氣的補(bǔ)充而下降幅度不很大葉面積系數(shù)大的群體： 白天同化、固定CO2多； 夜間呼吸放出的CO2也多，所以CO2濃度的日變化顯著。

在一年中，夏季作物生長旺盛，冬季作物生長緩慢甚至處于休眠狀態(tài)，因此CO2濃度的日變化是夏季日變化大，冬季日變化小。2、農(nóng)田上CO2的垂直變化當(dāng)農(nóng)田上覆蓋有植物，且光合作用旺盛時(夏季或白天)，因植被層CO2大量被固定，因此CO2濃度垂直分布特點(diǎn)是近地面低而上層高，即CO2濃度隨高度的升高而增大，這種分布型稱為光合型。光合型

在光合作用微弱，甚至停止時(冬季或夜間)，近地面上沒有CO2的固定，只有動植物呼吸、土壤微生物呼吸、礦物質(zhì)燃燒等釋放CO2的過程，這時越近地面，CO2濃度越高，即CO2濃度隨高度的升高而逐漸減小，這種分布型稱為呼吸型。呼吸型

秋后——第二年四月份以前

農(nóng)田上CO2濃度的垂直分布均為呼吸型年內(nèi)的其余時間為光合型在一天中農(nóng)田上CO2的垂直變化三、外界因子對CO2交換的影響太陽輻射溫度水分風(fēng)CO2交換CO2施肥方法方法名稱原理方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)通風(fēng)換氣法與大氣交換來補(bǔ)充室內(nèi)CO2虧缺1、強(qiáng)制通風(fēng)2、自然通風(fēng)1、成本低2、易操作3、應(yīng)用廣泛4、安全、易行1、CO2濃度只能增加到300ppm，而達(dá)不到蔬菜所需的CO2最適濃度2、受外界氣溫限制、冬季使用有困難土壤施肥法給土壤施入可產(chǎn)生CO2的各種肥料利用其分解出的CO2來持續(xù)不斷地補(bǔ)充室內(nèi)CO2增施有機(jī)肥法深施碳銨法成本低、易操作、應(yīng)用廣泛、兼有他用、安全、易行效果緩慢、易產(chǎn)生有害氣體、不易控制固體CO2顆粒肥法成本低、方法簡單、易行、安全不易控制化學(xué)反應(yīng)法利用酸與碳酸鹽的反應(yīng)生成CO2硫酸碳銨法固體酸碳銨法成本較低、效果明顯、氣體純不太安全、操作繁瑣電解法電解原理工業(yè)式氣體純、氣量大、易控制成本昂貴、只適于現(xiàn)代化保護(hù)地生產(chǎn)燃燒法通過燃燒反應(yīng)產(chǎn)生CO2固體燃燒法（如木材、煤、焦等）液體燃燒法（如白煤油等）氣體燃燒法（如石油氣、天燃?xì)猓┦褂梅奖恪⒁子诳刂?、產(chǎn)氣量大、有溫度正效應(yīng)成本偏高易產(chǎn)生有害氣體純CO2法純CO