秸秆生物反应堆技术的优点及其在棚室生产中的应用

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摘要 分析了秸秆生物反应堆技术的优势和秸秆生物降解技术的作用，并介绍了该技术在棚室生产中的具体应用方法，以供棚室生产者参考和借鉴。

关键词 秸秆生物反应堆技术；优点；作用；棚室生产；应用

中图分类号 S216.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）09-0218-01

秸秆生物反应堆技术是以植物饥饿原理、植物生防理论、叶片主被动吸收原理和秸秆中矿物质元素循环利用原理为基础，通过采用农作物秸秆生物反应堆专用菌和植物生防疫苗，将秸秆转化为作物所需的CO2、热量、抗病孢子、有机质和矿物质元素，从而增加土壤中的有机质，改善温室内的生态环境[1-2]；秸秆生物降解技术是温室获得高产、高效、优质无公害农产品的有效途径，它是一项先进的科技成果。然而，在日常农业生产中，作物收获后，剩余大量的秸秆。尤其在大棚生产中，室内CO2浓度偏低，地温和室温不能同步提升，土壤质地改良效果差等原因，制约了大棚的增产增收[3-4]。因此，笔者通过生产实践和自己的工作经验介绍秸秆生物反应堆技术和秸秆生物降解技术。该技术充分利用废弃的作物秸秆资源，通过特效微生物菌种，将农作物秸秆和杂草进行分解，从而转化为农作物生长所需要的CO2、有机质等，进而大幅度提高瓜果蔬菜产量，改善农产品品质，同时起到改善农村生态环境，提高农作物质量，促进增产、增收的作用。现将秸秆生物反应堆和降解技术介绍如下，以供种植者参考和引导农业生产。

1 秸秆生物反应堆技术的优点

1.1 热量效应

棚户生产中，冬季低温是影响大棚生产的关键因素，尤其是辽宁东部地区，在冬季想要提高1 ℃地温非常困难，据测量在北方大棚地温一般就是在5～10 ℃，甚至更低。低温造成棚内蔬菜叶片小和不能正常结果，影响蔬菜产量和经济效益。应用秸秆反应堆技术，秸秆分解除释放CO2外产生大量的热量，1 kg秸秆可释放12.71 MJ的热量，特别是应用内置式反应堆形式，据专家测定，20 cm地温能提高3.5～6.5 ℃，棚室温度提高4～6 ℃，这就克服了冬季棚室低温的问题，有效地保护了作物的生长。

1.2 生物防治效应

大棚温湿度大，病虫害发生重，甚至新老病虫害交替发生，导致药量加大和棚户防治成本的上升，也严重影响食品安全。秸秆反应堆技术利用的是高活性专用菌种，菌种在转化秸秆过程中产生大量的抗病孢子，对病虫害产生较强拮抗、抑制和致死作用，使植物发病率降低90%以上，农药用量减少90%以上，标准规范化操作可基本上不用农药，这就大大降低了化学杀菌剂的使用量。

1.3 有机改良土壤效应

棚室生产中化肥使用量常常大大超过了作物需求，甚至是多了几倍，这些化肥往往残留在土壤里，使土壤板结、盐渍化。相反，采用了秸秆生物反应技术，在大棚生产中，20 cm耕作层土壤孔隙度提高1倍以上，有益微生物群体增多，各种矿质元素被定向释放出来，有机质含量增加10倍以上，不仅改良了土壤质量，也为农作物根系生长提供优良的生长条件。

1.4 提高自然资源综合利用效应

秸秆生物反应堆技术在加快秸秆利用的同时，也提高了微生物、光、水、空气游离氮等自然资源的综合利用率。据测定：在CO2浓度提高4倍时，光利用率提高2.5倍，水利用率提高3.3倍，豆科植物固氮活性提高1.9倍。

2 秸秆生物降解技术的作用

2.1 促进作物光合作用

作物的光合作用与CO2浓度密不可分，CO2浓度，高光合作用旺盛，植株生长健壮。通常情况下，棚室内CO2的浓度为330 mg/kg，加上室内空间有限，空气不能正常而有效流动，远不能达到作物的需要。特别是在作物生长的中、后期，室内CO2浓度迅速降低，光合作用效率低，使得大棚作物无法正常生长。采用秸秆生物降解技术，就是利用特效微生物菌种，将农作物秸秆及杂草等分解、转化为作物生长所需要的CO2、热量和有机质等，促进作物光合作用和提高地温，起到改善农村生态环境、提高农作物质量、促进增产增收的作用。

2.2 改良土壤作用

棚室生产中很少采取测土配方施肥，化肥施用过度，作物重茬严重等，造成土质下降、土壤板结、透气性差，使得棚内作物根系无法正常吸收水分、肥料和矿物质等，导致根系畸形或腐烂，植株早衰和提前死亡。应用秸秆生物降解技术不仅提高了土壤的通气性和保水保肥能力，改善土壤微生态平衡，解决土壤板结问题，增强植株抗病虫害能力，同时可减少农药和化肥的使用量，使产品成为无公害产品，从而增加作物产量、提高作物品质，提前和延长果实采收期，使农产品的价格和效益得到大幅度提高。

2.3 协调温室气温、地温比例

目前，温室内地温和气温不成比例，造成植物的根冠比失调，制约作物产量的提高。在冬季的大棚里，白天气温升高很快，而地温却由于土壤的导热性能差，造成室温与地温不能同步，使作物的根系与茎叶的生长不能协调一致，影响了植物的生长。利用秸秆生物降解技术，在冬季最冷的时段内，可使20 cm地温提高4～6 ℃，气温提高2～3 ℃，从而有效地缓和了地温与气温不协调的矛盾，这就大大促进了地下根系生长，从而实现作物协同生长。可使大棚内瓜、果、菜提高产量30%以上，提前上市7～15 d，结果期延长20～30 d，那么，广大菜农的经济利益也就相应得到了提高。

3 应用方式

秸秆生物降解技术主要用于冬暧式大棚、早春大拱棚作物和陆地果树。反应堆有3种应用方式：一是内置式，二外置式，三是内、外结合应用。在本溪县的农业生产中，内置式的应用较为普遍。

3.1 菌种处理方法

撒施菌种前4～5 h处理好菌种；菌种与麦麸比例为1∶15，拌匀后加入适量水，湿度以用手攥有水珠渗出、松手后可散开为宜；将菌种配置好后堆置5 h，要遮光，如缺少麦麸，可用玉米糠和稻糠替代，其用量要适当增加。

3.2 具体技术步骤

一是物质准备。棚室需要菌种105～120 kg/hm2、麦麸1 500～1 800 kg/hm2、秸秆60 t/hm2以上。二是整地施肥。将腐熟的农肥（以马、牛、羊等草食动物粪肥为好），撒施于地表，然后翻耕整平待用。三是开沟。栽苗前7～10 d，在栽植行间挖沟，沟宽30～60 cm（畦宽沟宽、畦窄沟窄），沟深20～30 cm，沟长与栽植行等长。四是填放秸秆。秸秆顺沟交错铺放，铺满、铺平、踏实后30～35 cm厚（或与地面持平），两端要露出沟外长10 cm。五是撒施菌种。将处理好的菌种，按每沟所需量均匀撒在秸秆上，用锹拍震，使部分菌种渗入到秸秆缝中。六是覆土浇水。第1次覆土5～10 cm厚，不用平整，然后向沟内浇水，水量要大，使大部分秸秆浸在水中，不要让水漫到沟外。灌水后隔1～2 d进行第2次覆土，畦高10～20 cm，同时做好栽培畦，一般为弧形。七是覆盖地膜。栽苗前一天覆盖地膜（也可以不覆膜）。八是栽苗。要浇小水（埯浇），不要浇大水。九是打孔。栽苗后及时打孔，株间、行间都要打孔，孔距20～25 cm，孔径不小于2 cm，孔要扎到秸秆底部。

4 注意事项

浇水时不要冲施化学农药，特别是要禁冲杀菌剂，浇水后孔闭死要及时再打孔，地膜上也要打孔；浇水不能过多，如果水分过大，一是会使作物根系缺氧，水多氧气就少，根生长呼吸所需氧气缺乏，导致作物根系生长发育不良，甚至烂根，造成损失；二是会使菌种的复活生长受阻，甚至被闷死，反应堆效能难以很好的发挥；三是会给病害发生创造条件，水多湿度大，病害发生严重；四是会使冬春季地温降低，影响作物生长；前2个月不要冲施化肥，以免降低菌种活性，后期可适当追施化肥和复合肥。

5 参考文献

[1] 王珍，姜厚智.浅谈温室秸秆生物反应堆技术的应用[J].中国科技博览，2010（18）：329.

[2] 张世明，徐建堂，杨先芬.秸秆“生物反应堆”技术的创新应用[J].农村实用工程技术：温室园艺，2004（3）：73-77.

[3] 王春花，姜春艳，杜平，等.内置式秸秆生物反应堆技术在东港地区的应用效果及操作技术[J].现代农业科技，2011（24）：323.

[4] 丁文，杨建军，高媛，等.大棚秸秆生物反应堆的应运作用及操作规程[J].汉中科技，2012（5）：24-25.