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植物光合作用吸收二氧化碳，合成有機(jī)物（貯存能量）并釋放出氧氣。在光照強(qiáng)度一定的情況下，一定范圍內(nèi)增加二氧化碳的濃度，光合作用相應(yīng)增強(qiáng)。

圖1 光合作用示意圖

圖2 二氧化碳濃度與光合作用的關(guān)系

從圖2中，我們可以看出，當(dāng)空氣中二氧化碳達(dá)濃度到80-100ppm時，為光合補(bǔ)償點(diǎn)（光合作用等于呼吸作用）；當(dāng)濃度達(dá)到1000ppm時，為光飽和點(diǎn)，之后再增加二氧化碳濃度，光合作用不變或降低。我們知道，空氣中的二氧化碳含量占0.03%----0.04%，用特定儀器測試時為400ppm左右。

如果蔬菜大棚二氧化碳濃度不低于400ppm，那么基本上放風(fēng)就可以達(dá)到補(bǔ)充二氧化碳的目的，沒必要人工增加二氧化碳。（或者說人工補(bǔ)充二氧化碳后，放風(fēng)也會降低二氧化碳濃度，達(dá)不到補(bǔ)充的目的）

一、大棚內(nèi)二氧化碳變化情況

從四張圖我們可以看出，在天晴的情況下，大棚內(nèi)二氧化碳濃度都未低于大氣中的濃度（400ppm），所以此種情況下，根本不需要補(bǔ)充二氧化碳。除此之外，我們可以看到在一天的上午，大棚二氧化碳濃度超過了1000ppm，濃度直接到達(dá)了3442ppm，完全超過了光飽和點(diǎn)。如此高的濃度從何而來？

二、大棚高濃度二氧化碳從何而來

我們知道種植過程中二氧化碳來源主要有植物呼吸作用、土壤有機(jī)物分解作用和人工補(bǔ)充。而在我們測試過程中，上午在大棚放風(fēng)之前二氧化碳濃度可以達(dá)到10000ppm，而植物自主呼吸作用是不可能產(chǎn)生如此高濃度的。

其實(shí)夜間大棚二氧化碳制造廠真正是土壤。拿山東大棚來說，糞肥做底肥使用可以達(dá)到20m³/畝，而土壤有機(jī)物分解產(chǎn)生二氧化碳，排水良好的土壤中含二氧化碳在1%（10000ppm）左右,大量施用有機(jī)肥料或翻壓綠肥的土壤，二氧化碳含量可以超過2%（20000ppm）或更多。據(jù)研究，土壤空氣中二氧化碳可以直接透過根，與丙酮酸結(jié)合成草酞乙酸，再還原成蘋果酸。蘋果酸沿輸導(dǎo)組織上開而透入綠色器官— 葉、莖和果實(shí)中，如果這時在光照下則用于光合作用；若在黑暗中，大部分二氧化碳就排出體外。有一部分二氧化碳不斷地以氣體擴(kuò)散或交換的方式進(jìn)入近地面空氣層, 供植物葉子吸收。所以土壤空氣中二氧化碳濃度就直接影響植物的光合強(qiáng)度。當(dāng)二氧化碳濃度增達(dá)到1000ppm時, 光合作用強(qiáng)度最大；當(dāng)二氧化碳濃度增加到正常濃度的10 一20 倍時，光合作用強(qiáng)度很少再增加，有時反而會引起氣孔關(guān)閉，光合作用強(qiáng)度降低。

三、冬季制約大棚蔬菜增產(chǎn)的因素

從上面的分析我們可以看出，在一定溫度（25℃左右）下，光照強(qiáng)度一定時，大棚內(nèi)二氧化碳的濃度是可以滿足生長需要的，而不需要從外界補(bǔ)充；所以增加二氧化碳所起的作用小之又小，而我們知道光合作用除卻溫度和二氧化碳濃度外，冬季光照強(qiáng)度也是非常重要的因素。通過冬季我們走訪壽光大棚來看，在天晴情況下，光照強(qiáng)度可以達(dá)到75640勒克斯，是大部分作物的飽和量。

但北方冬季陰雨天或霧霾天氣居多，而在這種天氣情況下，光照強(qiáng)度基本是不能滿足作物需求的。

從上圖我們可以看出：陰天的光照強(qiáng)度是沒辦法滿足作物需求的，而此時增加光照強(qiáng)度或者提高光能轉(zhuǎn)化率將會是個很好的增產(chǎn)途徑。

綜上所述：高有機(jī)質(zhì)土壤的大棚，在光照強(qiáng)度一定的情況下，基本不缺二氧化碳，而光照強(qiáng)度人工補(bǔ)充，則成本太高。所以誰能提高冬季作物光能轉(zhuǎn)化率，那么會是提高產(chǎn)量的很好途徑。而低有機(jī)質(zhì)土壤大棚，則應(yīng)該補(bǔ)充二氧化碳了（冬季沒辦法長通風(fēng)）。

四、低有機(jī)質(zhì)土壤大棚如何正確補(bǔ)充二氧化碳

針對很多地方，沙土地有機(jī)質(zhì)含量低，土壤自身分解的二氧化碳量低，那么為了獲得更高產(chǎn)量，就必須人工補(bǔ)充二氧化碳。

1、增加土壤有機(jī)肥的施用；

2、通過二氧化碳發(fā)生裝置進(jìn)行補(bǔ)充，這里需要著重給大家講解下，如何正確理解二氧化碳裝置補(bǔ)充二氧化碳。

1）植物吸收二氧化碳總反應(yīng)式：

CO₂+H₂O(光照、酶、葉綠體) = (CH₂O)+O₂    (CH₂O)即為糖類干物質(zhì)

2）光反應(yīng)：

物質(zhì)變化：H₂O → 2H +1/2O₂ (水的光解)  

NADP⁺+ 2e^- +H⁺ → NADPH；

能量變化：ADP + PI +光能→ ATP

根據(jù)糖類合成反應(yīng)化學(xué)方程式CO₂+H₂O = (CH₂O)+O₂，計算4.4kg二氧化碳可以生成3kg葡糖糖。也就是說使用4.4kg二氧化碳，只能產(chǎn)出3kg葡糖糖干物質(zhì)。由此推斷形成1kg產(chǎn)量（干物質(zhì)）需要吸收1.33kg二氧化碳，1000kg產(chǎn)量則需要1333kg二氧化碳（來源“收獲自然的科學(xué)”）。

所以不管是使用二氧化碳吊袋、固體CO₂氣肥還是二氧化碳增長劑等，量必須大（一畝地用十幾公斤整體增產(chǎn)效果都不會好），否則你只會發(fā)現(xiàn)增產(chǎn)效果根本不明顯或者只有靠近吊袋或發(fā)生器的幾棵苗增產(chǎn)。