探索富碳农业

内蒙古包头市沙尔沁一村的黄瓜种植户张春明忙得不亦乐乎，在增施二氧化碳气肥的黄瓜大棚内，他满头大汗，棚内棚外宛若两个季节。

“初春为了保温，大棚较少通风，棚内作物缺‘碳’，不仅生长发育缓慢，还容易‘生病’。把二氧化碳肥料放在大棚自然气化，让黄瓜‘吃饱碳’，一周后，黄瓜生长发育情况好了很多。”张春明说，“吃饱碳”的黄瓜产量多、品质好、口感脆，完全不愁销路。

研究表明，作物生长最适宜的二氧化碳浓度为1000至1400ppm。温室大棚由于通风受阻，二氧化碳浓度在日出时最高，有机肥多施地块达1300ppm，不加有机肥的无土栽培二氧化碳浓度约500ppm。太阳出来后，经过一小时左右光合作用，二氧化碳浓度会降至和大气中浓度相仿，约400ppm。随着光合作用增强，大棚中二氧化碳浓度逐渐降低，到上午11点，低于200ppm。温室大棚长期处于“碳饥饿”，即“营养不良”状态。据介绍，在人工密闭环境中，利用光、气、温、水、肥、种等最佳条件组合，创造高效率光合作用环境，将二氧化碳作为气肥大量使用，这是富碳农业的一种形式。

内蒙古农业大学王成杰教授团队在牧草上增施二氧化碳，可增产200%。他估算大棚种植紫花苜蓿牧草，增施二氧化碳后，每年可收割8茬，每亩干草产量能达到3吨，收益6600元。如按每茬施肥1次、浇水2次计算，肥料、水和二氧化碳气肥总投入1500元，则每亩收益5100元，比未增施二氧化碳多收割4次，产量增加2吨。

“研究结果表明，增施二氧化碳气肥后，葡萄、草莓增产25%至50%，果菜类增产35%左右，叶菜类增产60%左右，蔬菜水果有机养分提高15%至25%。作物抗逆性、抗病性增强，发病率降低40%左右。”包头市农业科学研究所高级农艺师吕福虎说。

内蒙古从2007年开始研究推广富碳农业，把工业排放的二氧化碳制成干冰运输到温室、大田使用。现在内蒙古多地有干冰生产工厂，并在乌兰察布、赤峰、呼和浩特、包头、鄂尔多斯等地示范推广富碳农业，累计推广面积50万亩，消减二氧化碳100多万吨。

碳肥就近产销

内蒙古发展富碳农业具有天然优势，二氧化碳气肥就近运输，缩减成本。收集企业回收当地煤化工企业的二氧化碳，进一步提纯压缩，形成二氧化碳液体或制成干冰供农业使用，对企业而言是变废为宝，副产品能促进增收，对农户而言，二氧化碳气肥能促进增产。

内蒙古自治区农牧厅副厅长赵永华长期关注二氧化碳气肥在农作物方面的应用。据他介绍，二氧化碳气肥对农作物的影响包括：一是作物生长健壮，抗病能力增强，可减少农药用量50%至60%，有效保障农产品绿色安全；二是作物质量明显提高，干物质含量和含糖量提高20%左右，口感好，产品售价和经济效益随之增加，而且贮藏期延长，耐运输，对打造品牌农业有益；三是作物产量提高很多，可提早上市10天，果菜类作物由于病害少，可以延长结果期而显著增加产量，有效增加设施农业经济效益；四是二氧化碳可促进作物根系发达，提高抗倒伏能力，增加土壤有机质，有利于改善土壤结构。

富碳农业促进农产品质量提高，对拓宽销路具有重要意义。常规温室在27℃至28℃要开风口降温，增施二氧化碳后，可以到32℃至33℃再开风口，温室病虫害减轻。作物在二氧化碳浓度高（>1000ppm）时，如果水分适宜，45℃以上仍然能进行光合作用，高温闷棚有效杀灭病虫菌。果实采摘期延长，小番茄、茄子采摘期从4至5个月延长到8个月。

在内蒙古呼和浩特市和林格尔县清源种植养殖专业合作社温室，安装30立方米二氧化碳罐后，二氧化碳施肥效果明显。从前温室种植草莓时，盛果期为3个月，而且常有红蜘蛛等病虫害发生。使用二氧化碳气肥后，红蜘蛛病虫害不再出现，盛果期延长2个月，增产超过50%。

协同减排增产

发展富碳农业，收集工业企业排放的二氧化碳在农业上循环利用，不仅促进农业增效、农民增收、农村产业升级，而且有效减少企业碳排放，积极助力“双碳”目标实现。

由于成本高、缺乏政策支持、社会认知度不够等原因，目前富碳农业发展受到制约。

“二氧化碳施肥技术经过4次迭代更新，不断优化，二氧化碳集中供气装置系统获得国家专利，但目前在全国范围内推广起来还比较困难，因为部分地区农业基础设施不是很完善，建设二氧化碳气肥罐站点成本较高。另外，农户使用碳肥，还需要不断推广宣传引导。”吕福虎说。