秸秆生物反应堆技术的效果及其建设与使用

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  秸秆生物反应堆技术是山东秸秆生物工程技术研究中心研发的一项农业栽培新技术。该技术的原理是:采用生物技术将秸秆转化为农作物所需要的二氧化碳、热量、抗病孢子、有机和无机养料,以此来改善作物的生长环境,促进作物的生长发育,提高植物的光合效率,进而获得高产、优质、早熟的无公害农产品,在保护地生产中应用前景广阔。

  1 秸秆生物反应堆技术的效果与作物生长的表现

  1.1 技术效果

  1.1.1 二氧化碳的供给量对作物的产量形成和品质有重要作用。
  在温室内平时空气中二氧化碳的含量远远不能满足多数作物对二氧化碳的需求量,而秸秆通过反应堆技术可释放大量的二氧化碳,随着二氧化碳浓度的增加,光合效率提高了,水分利用率提高了,肥料利用率提高了。
  1.1.2 秸秆转化成二氧化碳的过程中会释放出大量的热量,它可以使棚内地温可增加 4~6℃,气温增加 2~3℃。
  1.1.3 秸秆通过微生物(菌种、疫苗)降解产生大量的防治病虫害的孢子,它可以有效地减少种植作物的发病率。
  1.1.4 秸秆降解后,还剩下 13%~20%的残渣,里面除有机质外还含有大量的矿质元素,不仅能疏松土壤,促进根系生长,还可节省大量的化肥,减少根部病害。

  1.2 作物表现

  在反应堆产生高浓度的二氧化碳条件下,作物的根茎比增大,日增长量加快,生育期提前,主茎变粗,节间缩短,叶片面积增大,叶片变厚,叶色加深,开花结果增加,果实明显增大,个体差异缩小,整齐度提高,果皮着色加深,抗病虫害能力增强。

  2 秸秆生物反应堆用料

  2.1 秸秆和其他物料用量

  每 667 平方米用秸秆 3000~4000 千克,饼肥 100 千克,牛、马、羊等草食动物粪便 3~4 立方米,严禁使用鸡、猪、人等非草食动物粪便。

  2.2 菌种、疫苗用量

  每 667 平方米菌种 6~8 千克,疫苗 3~4 千克。

  2.3 菌种、疫苗的处理方法

    使用当天,按 1 千克菌种或疫苗掺 20 千克麦麸、18 千克水,三者拌合均匀,堆积 4~5 小时,开始使用。当天若有剩余,可摊放在阴暗处,厚度 10 厘米,第二天继续使用。

  3 秸秆生物反应堆的建造

  秸秆生物反应堆有三种:内置式、外置式和内外结合式。生产上多数菜农采用内置式,在此主要介绍内置式,简单介绍一下外置式。

  3.1 内置式秸秆生物反应堆

  内置式可分为定植行下内置式秸秆生物反应堆和行间内置式秸秆生物反应堆。
  3.1.1 定植行下内置式秸秆生物反应堆
  定植前在种植行下开沟,沟宽根据种植作物的品种和栽培形式不同而有差异,沟宽与种植行相同,沟深 15~20 厘米,起土分别放在定植行的两边,往沟内铺秸秆,然后铺匀踩实,秸秆铺放的厚度为 30 厘米,在沟的两头露出 10 厘米秸秆茬头,以便进氧气。铺完秸秆后,按每沟需要的菌种量均匀撒在秸秆上,用铁锨拍振一遍后,把沟两边的土回填于秸秆上,然后浇水,浇到秸秆湿透为止,2~3 天后,找平起垄,秸秆上土层厚度保持在 15 厘米左右,然后定植,加盖地膜。盖膜后,用 14 号钢筋打孔,孔离苗 10 厘米左右,孔深以穿透秸秆层为准,目的是使地下内置反应堆中的二氧化碳顺孔释放出来,同时方便氧气的进入。
  3.1.2 行间内置秸秆生物反应堆
  在定植后盖膜前进行。在行间起土 15~20 厘米,铺放秸秆 30厘米厚,两头露出秸秆 10 厘米,踏实找平,按每行需菌种用量均匀撒上一层菌种,用铁锨拍振一遍,回填所起土壤于秸秆上,盖地膜,然后离苗 10 厘米,按 30 厘米一行 20 厘米一个,用 14 号钢筋打孔,孔深以穿透秸秆层为准。行间内置式反应堆浇水只浇小行,往行间反应堆渗透,以免反应堆吸水过多造成缺气和棚内湿度增大。

  3.2 简易外置式秸秆生物反应堆

    需要菌种 3 千克,秸秆用量 1000~1500 千克。在棚内的适当位置(一般为棚头)挖一条长 5~6 米,宽 0.8~1.0 米,深 0.6 米的沟,用宽 4 米,长 7 米,厚农膜铺沟(农膜不要破损漏水),在沟上面,每隔 0.4~0.5 米横放一根木棍或水泥杆,再在杆上纵向每隔 20 厘米拉一道固定铁丝,在铁丝上摆放秸秆,每加高 50 厘米秸秆均匀撒上一层菌种,一般 3~4 层即可。接着喷水浇湿,秸秆充分湿透后,下面沟内有一半积水,盖膜发酵 4~5 天,揭开反应堆上的农膜,将下面沟中的水循环浇到反应堆上,这样连续加水 2 次,反应堆浸出的液体就可抽出灌根、喷叶,灌根每月 1~2 次,喷叶 2~3 次。以后反应堆的管理每隔 7~8 天加水淋湿一次。
  在此说明一下,应用秸杆生物反应堆技术后的大棚内蔬菜作物的田间管理和常规棚内管理方法是一致的。

  4 应用秸秆生物反应堆注意事项

  4.1 秸秆用量要足,菌种用量要足,第一次浇水要足。
  4.2 内置沟两头的秸秆要露出茬头 10 厘米。
  4.3 内置式秸秆生物反应堆开沟不宜过深,20~25 厘米,覆土不宜过厚,15 厘米左右,打孔不宜过晚,定植后及时打孔。
  4.4 由于反应堆需要适宜的水分才能发挥最好的效果,在大棚作物栽培中,每隔 7~8 天要加一次水,切记浇水要适量。

  5 秸秆生物反应堆的应用前景

  秸秆生物反应堆技术投资小,操作简单,增产增效显着。此技术已在国内部分省、市进行推广,实践表明:使用该技术能增产增收。同时,秸秆资源得到了很好的利用,有效地避免了因焚烧秸秆造成的环境污染、火灾等,不仅提高了农民的经济效益,同时还带来了良好的生态效益。
  因此,秸秆生物反应堆技术具有广阔的发展前景,是农民致富的好帮手。
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