之二 二氧化碳在农牧业领域研究与应用
内蒙古农牧业的“双碳”发展
【编者按】
今天,黑龙江【频道】推出四篇,内蒙古自治区农牧厅副厅长赵永华,关于农牧业领域如何更好地推进碳达峰、碳中和目标的系列报道,赵永华副厅长长期从事农牧业工作,在生态环保发展研究及工业二氧化碳利用于农牧业等诸多领域造诣颇深,曾出版《绿色呼吁》与《区域经济散论》等专业论著。
时任内蒙古自治区人民政府副主席郝益东,在给《绿色呼唤》一书所作的序中评价说:赵永华同志的《绿色呼唤》一书,总结了自治区生态建设、畜牧业发展所取得的成绩和积累的经验,特别是对已被国家肯定并进行推广的,在退耕还林还草战略进行了理论和科学的论证。
相信,赵永华副厅长的四篇数据详实、思路开阔、内容具体的论述,不仅对农业碳中和的具体实践提供了理论支撑、科学引导。同时,指明了具有发展前景清晰、可操作性强、经济效益良好、并紧扣国家“双碳”相关政策等特点的产业模式,对全国农牧业领域利用工业二氧化碳有很好的借鉴意义。
二氧化碳在农牧业领域研究与应用
——内蒙古自治区农牧厅赵永华副厅长访谈系列报道之二
黑龙江频道主编刘博 通讯员韩伟报道
主编问:二氧化碳对于农牧业的作用有哪些?
赵永华副厅长答:我们这十几年的试验,就感觉到增施二氧化碳效果非常明显,具体的来讲,有六个好处:
第一个好处是减少农药的使用。
(一)科技人员经过十几年的的大量试验示范,用了二氧化碳以后,作物生长健壮,感染病的几率减少,抗病力增强,农药能减少50-60%。用了二氧化碳作物为什么能健壮,举个例子农村地里上农家肥,堆过肥再撒开的地方相对剩余的肥料多,农家肥经过微生物分解后释放大量二氧化碳,不是因为氮磷钾等元素多的原因,作物二氧化碳得到的多就长的黑绿黑绿的,又高又健壮,作物叶绿素含量增加,光合作用效率提高,作物抗病能力就强。就这一个原因就能减少农药50-60%。
(二)用了二氧化碳以后,温室大棚开风口的时间,就是放风的时间,温度要比不施二氧化碳气肥时高5-7¬°C,比如说,在26-27¬°C温度下感染的病害,到31-32¬°C肯定病就少了。
(三)如果是在不缺水,二氧化碳浓度达到1000ppm以上的时候,高温闷棚,作物在45¬°C的时候还能正常生长。过去,中午看见作物避晌,实际上是二氧化碳浓度不足,甚至有的是缺水了,如果水足、二氧化碳足就不用避晌,照样进行光合作用。所以高温闷棚加上迟通风这两个措施,作物农药还能够减少使用量,有的品种,像西红柿或者茄子这种不怎么得病的,就不用农药了。
第二个好处是品质好。
因为二氧化碳充足,作物的干物质含量和含糖量都提高20-25%,这样,也没有畸形果。作物长得不好都是缺少营养,有的缺少一种元素或者缺少几种元素,它就会感染病或者是有畸形果。二氧化碳不足的情况下,出现畸形果,长的不是那么饱满,二氧化碳充足了以后,就没有畸形果。增加了含糖量,口感好。干物质含量和含糖量高了以后,就耐储藏,对于一些好的品种,比如说网纹瓜等,就可以出口和销售到更远的地方,市场更大。比如草莓,一般的草莓储藏期是一周,用了二氧化碳可能就是十一二天甚至两周。
第三个好处是增产幅度非常大。
比如说美国、荷兰、加拿大等发达国家,他们都增施二氧化碳,日本是燃烧的白煤油,美国其他国家增施二氧化碳用的是燃烧天然气,都能产生二氧化碳。最近,乌兰察布引进一个宏福集团,他们从荷兰进口的成套的设施农业设备及技术,现在他们也在通过燃烧天然气,一个是增加二氧化碳浓度,另一个解决热量问题。他们建了一个能放100立方米液体二氧化碳的罐,准备在夏季不需要燃烧天然气加热的时候,购买贮存二氧化碳。像荷兰的西红柿、黄瓜能上到(亩产)七八万斤,人家西红柿能有二十多盘果,咱们的西红柿五盘果,不增施二氧化碳,五盘果以后,叶子都黄了,有病了,就得拉秧了。用上二氧化碳,能上二十多盘果,这样产量就明显提高了。我前几天去宏福集团调研,他们说西红柿准备长一年半。荷兰上个七八万斤,能生长十个半月,用二氧化碳是个必要条件,他们这么高产量就是用二氧化碳。另一个,我们过去说上有机肥的产品好吃,作物生长上有机肥和化肥,吸收的那个元素,比如说氮磷钾等微量元素和常量元素,都是以离子状态吸收的,这个分不出是有机肥的还是化肥的,所不同的就是,有机肥在土壤中,细菌分解以后产生的二氧化碳,所以上有机肥农产品好吃。宏福集团他们都是无土栽培。无土栽培,说到底就是全部用了化肥,但是那个果非常好吃非常甜。我们一定要明白,我们用这个有机肥,实质上就是增加了二氧化碳,我们原来说不要用化肥,是怕在作物快要采摘了,你还使这个氮肥,这个氮变不成蛋白质,而变成亚硝酸,这是对人体有害的。所以我们现在搞无土栽培,提高产量,减少土传病害,广泛推广情况下,更需要补充二氧化碳,因为无土栽培土壤是产生不了二氧化碳。比如说我们温室大棚,用有机肥多的,早上二氧化碳浓度能上1,300ppm,如果是无土栽培二氧化碳浓度只有500ppm,说明无土栽培更需要二氧化碳。
第四个好处是对提高土壤质量。
用了二氧化碳以后,地上部分大幅度增产,地下部分也会增加,地上部分增产1倍多,地下部分也会增加1倍多,这样作物的根系更密、更深。我们现在化肥的利用率是30%,如果根系密、根系深以后,化肥的利用率就提高了,也许能达到50%-60%,残留在土壤中的化肥就减少了,这样就可以解决面源污染问题。更重要的就是作物生长,今年的根系,明年腐烂以后就是土壤的有机质。根系量增加了就意味着留在土壤中的有机物质就更多了。
第五个好处是二氧化碳四季可以用。
比如说化肥,就春季种地的时候可以卖,一到了生长起来化肥就用的不多了。二氧化碳是从作物生长出来,苗期可以少量用,蹲苗期以后就可以大量用,它是一年四季都可以用,从事这个的一年四季都有事干,没有闲的时候,都出去干活,肯定比不干活的效益高。
第六个好处是投入产出比高。
作物生长也有个木桶原理,哪个东西缺了,一旦补上增产幅度会非常大,现在水基本满足,肥料也满足,热量也基本满足,光能也能满足。热量足,就是你用了温室大棚冬季能够生产,它就满足了,产量是能提高的,所以我们现在把二氧化碳补上去,满足二氧化碳,也应该增产增效幅度是非常大的。
作物生长有三次大的革命,就是三种原料的满足,第一次,就是水的满足,产量大幅度增加,产生像都江堰、红旗渠、甚至河套灌区、打井配套等满足水的工程,作物产量大幅度提高。从上个世纪七十年代,我们建设了大量的化肥厂,满足了肥料,作物产量也明显提高,这是第二次革命。第三次就是满足二氧化碳,所以第三次革命的意义是非常大的。我们过去一直在搞温室大棚的增施二氧化碳,去年,我们在包头市,搞玉米地大田增施二氧化碳,效果也非常好。我们实际用了一个多月,玉米百粒重增了八九克,一个穗上增了160粒。一般一个玉米棒子是580-600粒,用了二氧化碳能上到760多粒,甚至780多粒,增产幅度也很大。去年,我们测了一下增产49.6%,仅仅用了40天,它与量有关系,用的量少,增产效果就不是很明显,如果满足了会增产幅度很大,玉米实际能用70-80天,产量会更高。另一个我们种玉米都是宽窄行,为了通风,补充二氧化碳,宽行七八十厘米窄行是四十厘米,如果我们补充了二氧化碳,从滴灌管道通进去补充二氧化碳,就不用宽行了,窄行就行,这样又增加33%的亩株数,玉米的增产主要是靠提高亩株数。美国新泽西州的一家农场搞了大量试验,高粱增产200%,玉米和高粱都属于碳4作物,应该增产在一倍以上。我们还在乌兰察布市搞了马铃薯大田增使二氧化碳,用了10次,增产了18%,整个马铃薯生产可以用70天,应该说这个增产幅度也是非常大。国外现在马铃薯已经上到13吨(亩产),我们现在是7吨(亩产),我们现在还和国外有差距,可能通过增施二氧化碳,也会大幅度提高产量。