“将工业产生的二氧化碳(CO2)收集起来,经过除杂作为气肥通过滴灌管道用于马铃薯种植中,创造出高浓度CO2环境,将为马铃薯产量、品质带来巨大的提升。”近日,内蒙古自治区农牧厅一级巡视员赵永华在薯博会上分享了内蒙古在设施农业应用CO2的经验。
“通常农作物生长最经济的CO2浓度在1000—1400ppm,但大气中的CO2浓度为400ppm左右,在光照好时,大田作物CO2浓度一般为200ppm。马铃薯长期处于‘碳饥饿’状态,产量、品质提升的巨大潜力就难以发挥。”他介绍,对马铃薯等农作物增施CO2具有减少农药用量、提升品质、提高产量等多项优势。
赵永华表示,施加CO2气肥可减少蔬菜农药使用量50%—60%,显著提升光合作用效率,蔬菜生长健壮,抗逆性和抗病性增强。增施CO2的农产品含糖量和干物质含量能提高20%—25%,口感更好。此外,大量实验证明,增施CO2后,葡萄、草莓增产30%—70%,果菜类增产35%—100%。
“实际中,在给马铃薯增施10次CO2后,增产了18%,效果明显。”赵永华介绍,施加CO2气肥后,作物地上部分更茂盛,地下根系量也在增加,吸收水肥的能力提高,化肥残留减少,同时第二年根系腐烂还会变成有机质,这也意味着马铃薯的产量增加,留在土壤中的有机质也会增加。
此外,增施CO2后,农作物的经济效益也会更好。赵永华解释,每吨CO2到达农田的价格是500—1000元,投入产出比为1:3.5—4,甚至更多。
“马铃薯是‘无限生长型’选手,只要在种植过程中不受冻害,水、肥和CO2足量供应,产量会非常可观。”赵永华介绍,过去内蒙古地区缺水,在引入现代农业的喷灌技术后,农业缺水问题得到了有效解决。现在马铃薯增产面临的主要问题是CO2不足,“一旦给予了充足的CO2,马铃薯产量再翻一番,接近国际最高产量是完全有可能的。”
据了解,内蒙古是我国马铃薯主产区之一,发展潜力巨大。全产业链产值130多亿元,保持全国第五,其中种薯产值28.5亿元,占20.5%;种植产值76.9亿元,占55.2%;加工产值33.8亿元,占24.3%。全区现有“乌兰察布马铃薯”“阿荣马铃薯”“固阳马铃薯”“牙克石马铃薯”“武川土豆”等5个国家农产品地理标志。
“发达国家80%的设施农业都在增施CO2。例如日本燃烧白煤油,欧洲、美国、加拿大等国家和地区燃烧天然气,都是在为设施农业增施CO2。燃烧1吨天然气能产生2.75吨CO2,但成本很高。回收工业排放的CO2在农业上利用,是结合我国国情的一大创举。”赵永华补充道,经过近20年的探索,内蒙古收集工业排放的CO2在农业上的资源化利用技术已经成熟,可将收集起来的CO2压缩成液体运输到温室和大田中使用。截至目前,内蒙古有收集CO2的企业、工厂9家,推广富碳农业累计面积50万亩,累计建起30立方米、20立方米的CO2液体储存罐105个,可一次性存储CO2近3000吨。
1亩大田马铃薯1年就可吸纳1—2吨CO2,大棚马铃薯可以吸纳更多。“马铃薯等农作物将成为CO2大的消费市场,能更好地发挥其粮食安全作用。”赵永华表示。
“温室大棚、大田、果园、牧草地等都可以增施CO2,若在全国范围内推广发展富碳农业,每年能吸纳50亿—60亿吨CO2。全国有6000万亩温室大棚,若是每亩用CO23—8吨,每年可减少CO2排放量1.8亿—4.8亿吨。实践证明,加强CO2在农业上的利用,是最可行、最经济、最现实的选择,也是重大创新。”赵永华如是表示。