玉米秸稈生物反應堆在北方設施大棚應用技術(shù)

溫耀輝

秸稈生物反應堆技術(shù)，又稱二氧化碳緩釋富氧秸稈發(fā)酵技術(shù)，是一項全新概念的農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、增質(zhì)、增效的有機栽培理論和技術(shù)，與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)有著本質(zhì)的不同，它的應用實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)節(jié)能高效，可以將秸稈資源轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟效益，同時可以改善生態(tài)環(huán)境，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。玉米是我國主要糧食作物，玉米秸稈為反應堆放材料提供了豐富的原材料。秸稈反應堆分為內(nèi)置式、外置式和內(nèi)外置結(jié)合式三種方式。本文主要介紹內(nèi)置式玉米秸稈反應堆在北方設施大棚上的應用技術(shù)。

1 秸稈生物反應堆的作用

1.1 為植株提供更多的二氧化碳

植物需要光合作用把二氧化碳和水合成富能有機物，同時釋放出氧氣。在冬季放風量較少的情況下，秸稈反應堆發(fā)酵一般可使棚內(nèi)二氧化碳濃度提高4～6倍，光合效提高50%以上，植株生長加快，開花結(jié)果率顯著提高，一般可以增產(chǎn)30%～50%，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)顯著提高。

1.2 增溫作用

秸稈反應堆應用，可以為冬季里大棚20厘米的地面增溫提高4～6℃，氣溫提高2～3℃，顯著改善植物生長環(huán)境，提高了作物抗御低溫的能力，有效地保護作物正常生長，生育期提前10～15天。

1.3 病害生物防治作用

秸稈反應堆放需要施用菌種，菌種在轉(zhuǎn)化秸稈過程中產(chǎn)生大量的抗病孢子。孢子對多種致病病菌有抑制、殺滅作用，植物發(fā)病率降低90%以上，可以大大降低化學殺菌劑的使用，標準化使用反應堆可使農(nóng)藥用量可以減少90%。

1.4 改良土壤結(jié)構(gòu)作用

在秸稈生物反應堆種植層內(nèi)，20厘米耕作層土壤孔隙度提高1倍以上，土壤通透性大大增強，為根系生長創(chuàng)造了優(yōu)良的環(huán)境，作物根系生長旺盛，土壤有益微生物群體增多，各種礦質(zhì)元素被定向釋放出來，有機質(zhì)含量增加10倍以上，可以減少化肥用量。

1.5 減少農(nóng)藥殘留作用

秸稈在反應過程中，菌群代謝產(chǎn)生大量高活性的生物酶，與化肥、農(nóng)藥接觸反應，使無效肥料變有效，使有害物質(zhì)變有益，最終使農(nóng)藥殘毒變?yōu)橹参镄枰亩趸?。一年應用該技術(shù)植物根系周圍的農(nóng)藥殘留減少95%以上，二年應用該技術(shù)可全部消除。

2 反應堆技術(shù)主要應用方式

秸稈反應堆分為內(nèi)置式、外置式和內(nèi)外置結(jié)合式三種方式。

內(nèi)置式分為行下內(nèi)置式和行間內(nèi)置式，此種方式為北方地區(qū)主要應用方式。行下內(nèi)置式，即栽培行下鋪秸稈，在作物栽培定植前進行操作，秋、冬、春三季均可使用;行間內(nèi)置式，這種方式秸稈溝在兩畦之間，多數(shù)是因為定植前沒有秸稈，故先定植，待秸稈收獲后在行間進行，其操作程序與行間內(nèi)置基本相同，高溫季節(jié)、定植前無秸稈的區(qū)域宜采用。

外置式又分為簡易外置式和標準外置式。在大棚進口山墻內(nèi)側(cè)與山墻平行挖深80厘米、寬1米、略短于大棚側(cè)山墻的發(fā)酵池（標準化采用磚砌）并在池中間位置建垂直于發(fā)酵池低于池底10厘米、寬50厘米向外延伸60厘米的氣道，在棚內(nèi)橫向建氣體交換通道（采用直徑40厘米塑料薄膜管道），并使用氣體交換機連接氣道。選擇應用此方式時，主要依據(jù)生產(chǎn)地種植品種、定植時間、生態(tài)氣候特點和生產(chǎn)條件而定。其操作復雜，成本略高。

內(nèi)外置結(jié)合式，即內(nèi)置式與外置式兩種模式結(jié)合使用。

3 行下內(nèi)置式技術(shù)要點

3.1 行下內(nèi)置式操作程序

開溝、鋪秸稈、撒菌種、拍振、覆土、澆水、整壟、打孔和定植。

3.1.1 挖槽溝、鋪秸稈。在定植行下挖溝，槽溝深25～30厘米，寬50～60厘米，畦寬的35%～45%。溝長與行長相等。北方玉米秸稈較多，取材方便、成本低廉。為此，原材料使用用玉米秸稈，每畝用量2500～4000千克的秸稈，每溝鋪30～50千克（6～10捆）玉米秸拆開捆鋪滿溝，用腳踩實，溝兩頭露出秸稈10～15厘米。秸稈上施農(nóng)家肥效果會更佳，每畝用農(nóng)家肥4000～5000千克?？捎貌菔硠游铮ㄅ?、馬、羊等）糞便，禁用化肥和非草食動物糞便。使用雞、豬、人、鴨等非草食動物糞便，會加速線蟲繁殖與傳播，導致植物發(fā)病;使用化肥會影響菌種活性，同時還會使土壤板結(jié)，加速病害的泛濫。

3.1.2 撒菌種并拍振?？梢赃x擇施用液體菌種，盧博士生物液體肥，70～100毫升溶入裝10千克用水的噴壺中，噴灑秸稈，每畝用量1千克。固體菌種，百沃秸稈發(fā)酵劑按菌種、麥麩1∶10～15，加等量水攪拌均勻，避光堆積發(fā)酵5～24小時，均勻灑在秸稈和農(nóng)家肥上，畝用量8千克。最后用锨輕拍一遍，使菌種與秸稈均勻接觸。

3.1.3 覆土作畦。先撒填少量土，用鍬拍打秸稈和床面并用腳踩一踩，讓土和肥進入縫隙當中，防止下沉過多、秸稈分解和產(chǎn)生二氧化碳速度過快，覆土厚度18～20厘米，使畦高25厘米左右，畦面要適當拍打使畦面平坦。

3.1.4 澆水。做完秸稈反應堆時不需要它發(fā)揮作用時不要澆水，到氣溫低時需要啟動秸稈反應堆時就要澆水，把水管插到秸稈里澆大水，澆透秸稈，水面高度達畦高的2/3。需要啟動前5～7天澆水即可。

3.1.5 打孔。定植后畦面植株周圍要打孔通氣。澆水后4～5天要及時打孔，在每行的2株之間用直徑14#鋼釬子（一般長80～100厘米，并在頂端焊接一個T型把）各打2個孔，孔距25厘米，深以穿透秸稈層為準，澆水2～3次后要補打孔。打孔位置要與上次的錯開。打三行孔，行距25～30厘米，孔距20厘米，孔深以穿透秸稈層為準，以利進氧氣發(fā)酵，促進秸稈轉(zhuǎn)化，等待定植。

3.1.6 定植。做完秸稈反應堆只要地溫適合要盡量搶早定植。操作行盡量要大，即畦上行距50～60厘米，畦間行距90～100厘米?？偯芏缺瘸Ｒ?guī)降低10%左右，株距35～40厘米。

3.2 行間內(nèi)置式

多數(shù)是因為定植前沒有秸稈，故先定植，待秸稈收獲后在行間進行操作。其操作程序基本同行下內(nèi)置式。一般離開苗15～20厘米，挖土深15～20厘米，寬60～80厘米，鋪放秸稈20～25厘米厚，溝兩頭露出秸稈10厘米。將拌好的菌種按每行6千克均勻撒接，用鐵锨拍振一遍，土壤回填于秸稈上，大行不澆水，小行內(nèi)澆水，滲入大行濕潤秸稈。按行距30厘米，孔距20厘米，用14#鋼筋打孔，孔深以穿透秸稈層為準。

4 注意事項

4.1 秸稈反應堆在保護地蔬菜上要做到“三足”、“一露”、“兩不準”、“三不宜”。三足：秸稈用量要足;菌種用量要足;第一次澆水量要足。一露：秸稈要露出溝頭10厘米。兩不準：不準向秸稈溝內(nèi)直接灌殺菌劑;第一次大水后不準對秸稈澆水過頻或澆大水。三不宜：開溝不宜太深（25～30厘米）;覆土不宜過厚（20～25厘米）;打孔不宜過晚。

4.2 選用優(yōu)質(zhì)菌種，切忌菌種與尿素混合施用。由于微生物肥料產(chǎn)品需要到農(nóng)業(yè)部進行產(chǎn)品登記后才能進行生產(chǎn)和銷售，建議購買有微生物肥料登記標識的菌種產(chǎn)品，不合格的菌種，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，存在施用不安全的情況發(fā)生;撒菌種后，將尿素或豆粕均勻撒在秸稈上，也可將菌種和豆粕混勻后撒施。

4.3 打孔要充足，防止孔洞被堵塞。氧氣是反應堆產(chǎn)生CO2的主要條件，秸稈生物反應堆起動后菌種活動需要大量的氧氣，必須保持進出氣道通暢。隨著反應的進行，反應堆越來越結(jié)實，通氣狀況越來越差，反應就越慢，應注意觀察，發(fā)現(xiàn)孔洞被堵塞，要鋼釬子再通氣，確保反應堆有充足的氧氣。

4.4 加強田間管理。如果植株出現(xiàn)顏色發(fā)黃，莖細葉薄，是由于在秸稈反應堆建造時沒有添加尿素調(diào)節(jié)碳氮比或尿素添加較少，在秸稈分解過程中微生物與植物爭氮，導致作物缺氮失綠，要急時沖施氮肥;植株底部葉片變黃，是反應堆在棚內(nèi)溫度較高時及肥分解成氨氣從孔洞中排出，底部葉片被熏變黃，要注意排風放氣，降低棚內(nèi)氨濃度，其次要澆水，降低肥料濃度，或在葉面背面噴施食用醋溶液，可有效緩解癥狀;植株病害較未使用反應堆嚴重了，是未使用專用菌種或使用量不足或使用了劣質(zhì)菌種，由于秸稈中本身帶有病菌，如果菌種使用不當，會導致秸稈所帶病菌在棚室中蔓延，產(chǎn)生新病害，因此要使用經(jīng)農(nóng)業(yè)部登記的秸稈反應堆菌種產(chǎn)品，使用相應殺菌劑進行葉面噴施，切忌灌根。

蔬菜大棚種植反季節(jié)蔬菜的優(yōu)勢和廣闊前景

隨著社會的發(fā)展與進步，反季節(jié)蔬菜種植已逐漸成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的主流方式之一，目前市場上冬春季的蔬菜也絕大部分都來自蔬菜大棚的種植，那么，為什么大棚種植的反季節(jié)蔬菜更容易獲得人們的青睞呢？

1 反季節(jié)種植

在我國80年代出現(xiàn)大棚種植之前，在我國地域遼闊的北方，由于寒冷的室外溫度，土地在冬季大多處于沉睡期，人們的飲食多是以蘿卜、大蔥、馬鈴薯等易儲性蔬菜為主，蔬菜品類單一，且不新鮮，而蔬菜大棚的出現(xiàn)改變了這種飲食習慣，使得人們在寒冷的冬季也能吃到綠油油的反季節(jié)蔬菜，大大提高了人們的生活質(zhì)量和餐飲質(zhì)量，所以受到人們的歡迎。

2 綠色有機種植

蔬菜大棚屬于保溫性設施，與外界接觸比較少，極可大范圍地降低外界病蟲害對蔬菜的影響和侵害，控制蔬菜的高質(zhì)量生長，從而達到少用或者不用農(nóng)藥的效果，實現(xiàn)蔬菜無公害生產(chǎn)。還有就是施肥的時候多采用有機肥，大大提高了蔬菜的營養(yǎng)價值，所以這些蔬菜都屬于綠色有機蔬菜，符合人們追求天然無公害的環(huán)保理念。

3 產(chǎn)量高

由于蔬菜大棚內(nèi)部保溫性能的關(guān)系，可常年種植蔬菜，一年四季都能收獲，還可提高復種指數(shù)，增加單位面積土地的蔬菜產(chǎn)量，而且還可適栽品種較多，可以多種農(nóng)作物混栽，如果能達到比較合理的操作，可實現(xiàn)產(chǎn)量的大幅度增長。從經(jīng)濟角度來說，大棚蔬菜在市場上的賣價一般高于正常季節(jié)的蔬菜價格，這極大增加了農(nóng)民朋友的經(jīng)濟收益。

4 降低成本

從生產(chǎn)成本上來說，蔬菜大棚的隔離裝置可免除大雨沖刷，保護土壤肥料不流失，而且水分含濕量可以保持，節(jié)水節(jié)肥，減少一部分開支。另一方面，可從很大程度上免受自然災害的影響，保障產(chǎn)量。再者，大棚內(nèi)可實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)操作，機器操縱，節(jié)約了大量的人力，也減少了操作人員的勞動量，大大提升了工作效率，降低了人力資源成本。

綜上所述，蔬菜大棚的優(yōu)勢有很多，而且符合目前社會的發(fā)展趨勢，所以具有廣闊的前景。