玉米秸秆生物反应堆在北方设施大棚应用技术

温耀辉

秸秆生物反应堆技术，又称二氧化碳缓释富氧秸秆发酵技术，是一项全新概念的农业增产、增质、增效的有机栽培理论和技术，与传统农业技术有着本质的不同，它的应用实现了农业节能高效，可以将秸秆资源转化为经济效益，同时可以改善生态环境，促进农业可持续发展。玉米是我国主要粮食作物，玉米秸秆为反应堆放材料提供了丰富的原材料。秸秆反应堆分为内置式、外置式和内外置结合式三种方式。本文主要介绍内置式玉米秸秆反应堆在北方设施大棚上的应用技术。

1 秸秆生物反应堆的作用

1.1 为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机物，同时释放出氧气。在冬季放风量较少的情况下，秸秆反应堆发酵一般可使棚内二氧化碳浓度提高4～6倍，光合效提高50%以上，植株生长加快，开花结果率显著提高，一般可以增产30%～50%，农产品品质显著提高。

1.2 增温作用

秸秆反应堆应用，可以为冬季里大棚20厘米的地面增温提高4～6℃，气温提高2～3℃，显著改善植物生长环境，提高了作物抗御低温的能力，有效地保护作物正常生长，生育期提前10～15天。

1.3 病害生物防治作用

秸秆反应堆放需要施用菌种，菌种在转化秸秆过程中产生大量的抗病孢子。孢子对多种致病病菌有抑制、杀灭作用，植物发病率降低90%以上，可以大大降低化学杀菌剂的使用，标准化使用反应堆可使农药用量可以减少90%。

1.4 改良土壤结构作用

在秸秆生物反应堆种植层内，20厘米耕作层土壤孔隙度提高1倍以上，土壤通透性大大增强，为根系生长创造了优良的环境，作物根系生长旺盛，土壤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，可以减少化肥用量。

1.5 减少农药残留作用

秸秆在反应过程中，菌群代谢产生大量高活性的生物酶，与化肥、农药接触反应，使无效肥料变有效，使有害物质变有益，最终使农药残毒变为植物需要的二氧化碳。一年应用该技术植物根系周围的农药残留减少95%以上，二年应用该技术可全部消除。

2 反应堆技术主要应用方式

秸秆反应堆分为内置式、外置式和内外置结合式三种方式。

内置式分为行下内置式和行间内置式，此种方式为北方地区主要应用方式。行下内置式，即栽培行下铺秸秆，在作物栽培定植前进行操作，秋、冬、春三季均可使用;行间内置式，这种方式秸秆沟在两畦之间，多数是因为定植前没有秸秆，故先定植，待秸秆收获后在行间进行，其操作程序与行间内置基本相同，高温季节、定植前无秸秆的区域宜采用。

外置式又分为简易外置式和标准外置式。在大棚进口山墙内侧与山墙平行挖深80厘米、宽1米、略短于大棚侧山墙的发酵池（标准化采用砖砌）并在池中间位置建垂直于发酵池低于池底10厘米、宽50厘米向外延伸60厘米的气道，在棚内横向建气体交换通道（采用直径40厘米塑料薄膜管道），并使用气体交换机连接气道。选择应用此方式时，主要依据生产地种植品种、定植时间、生态气候特点和生产条件而定。其操作复杂，成本略高。

内外置结合式，即内置式与外置式两种模式结合使用。

3 行下内置式技术要点

3.1 行下内置式操作程序

开沟、铺秸秆、撒菌种、拍振、覆土、浇水、整垄、打孔和定植。

3.1.1 挖槽沟、铺秸秆。在定植行下挖沟，槽沟深25～30厘米，宽50～60厘米，畦宽的35%～45%。沟长与行长相等。北方玉米秸秆较多，取材方便、成本低廉。为此，原材料使用用玉米秸秆，每亩用量2500～4000千克的秸秆，每沟铺30～50千克（6～10捆）玉米秸拆开捆铺满沟，用脚踩实，沟两头露出秸秆10～15厘米。秸秆上施农家肥效果会更佳，每亩用农家肥4000～5000千克。可用草食动物（牛、马、羊等）粪便，禁用化肥和非草食动物粪便。使用鸡、猪、人、鸭等非草食动物粪便，会加速线虫繁殖与传播，导致植物发病;使用化肥会影响菌种活性，同时还会使土壤板结，加速病害的泛滥。

3.1.2 撒菌种并拍振。可以选择施用液体菌种，卢博士生物液体肥，70～100毫升溶入装10千克用水的喷壶中，喷洒秸秆，每亩用量1千克。固体菌种，百沃秸秆发酵剂按菌种、麦麸1∶10～15，加等量水搅拌均匀，避光堆积发酵5～24小时，均匀洒在秸秆和农家肥上，亩用量8千克。最后用锨轻拍一遍，使菌种与秸秆均匀接触。

3.1.3 覆土作畦。先撒填少量土，用锹拍打秸秆和床面并用脚踩一踩，让土和肥进入缝隙当中，防止下沉过多、秸秆分解和产生二氧化碳速度过快，覆土厚度18～20厘米，使畦高25厘米左右，畦面要适当拍打使畦面平坦。

3.1.4 浇水。做完秸秆反应堆时不需要它发挥作用时不要浇水，到气温低时需要启动秸秆反应堆时就要浇水，把水管插到秸秆里浇大水，浇透秸秆，水面高度达畦高的2/3。需要启动前5～7天浇水即可。

3.1.5 打孔。定植后畦面植株周围要打孔通气。浇水后4～5天要及时打孔，在每行的2株之间用直径14#钢钎子（一般长80～100厘米，并在顶端焊接一个T型把）各打2个孔，孔距25厘米，深以穿透秸秆层为准，浇水2～3次后要补打孔。打孔位置要与上次的错开。打三行孔，行距25～30厘米，孔距20厘米，孔深以穿透秸秆層为准，以利进氧气发酵，促进秸秆转化，等待定植。

3.1.6 定植。做完秸秆反应堆只要地温适合要尽量抢早定植。操作行尽量要大，即畦上行距50～60厘米，畦间行距90～100厘米。总密度比常规降低10%左右，株距35～40厘米。

3.2 行间内置式

多数是因为定植前没有秸秆，故先定植，待秸秆收获后在行间进行操作。其操作程序基本同行下内置式。一般离开苗15～20厘米，挖土深15～20厘米，宽60～80厘米，铺放秸秆20～25厘米厚，沟两头露出秸秆10厘米。将拌好的菌种按每行6千克均匀撒接，用铁锨拍振一遍，土壤回填于秸秆上，大行不浇水，小行内浇水，渗入大行湿润秸秆。按行距30厘米，孔距20厘米，用14#钢筋打孔，孔深以穿透秸秆层为准。

4 注意事项

4.1 秸秆反应堆在保护地蔬菜上要做到“三足”、“一露”、“两不准”、“三不宜”。三足：秸秆用量要足;菌种用量要足;第一次浇水量要足。一露：秸秆要露出沟头10厘米。两不准：不准向秸秆沟内直接灌杀菌剂;第一次大水后不准对秸秆浇水过频或浇大水。三不宜：开沟不宜太深（25～30厘米）;覆土不宜过厚（20～25厘米）;打孔不宜过晚。

4.2 选用优质菌种，切忌菌种与尿素混合施用。由于微生物肥料产品需要到农业部进行产品登记后才能进行生产和销售，建议购买有微生物肥料登记标识的菌种产品，不合格的菌种，产品质量不稳定，存在施用不安全的情况发生;撒菌种后，将尿素或豆粕均匀撒在秸秆上，也可将菌种和豆粕混匀后撒施。

4.3 打孔要充足，防止孔洞被堵塞。氧气是反应堆产生CO2的主要条件，秸秆生物反应堆起动后菌种活动需要大量的氧气，必须保持进出气道通畅。随着反应的进行，反应堆越来越结实，通气状况越来越差，反应就越慢，应注意观察，发现孔洞被堵塞，要钢钎子再通气，确保反应堆有充足的氧气。

4.4 加强田间管理。如果植株出现颜色发黄，茎细叶薄，是由于在秸秆反应堆建造时没有添加尿素调节碳氮比或尿素添加较少，在秸秆分解过程中微生物与植物争氮，导致作物缺氮失绿，要急时冲施氮肥;植株底部叶片变黄，是反应堆在棚内温度较高时及肥分解成氨气从孔洞中排出，底部叶片被熏变黄，要注意排风放气，降低棚内氨浓度，其次要浇水，降低肥料浓度，或在叶面背面喷施食用醋溶液，可有效缓解症状;植株病害较未使用反应堆严重了，是未使用专用菌种或使用量不足或使用了劣质菌种，由于秸秆中本身带有病菌，如果菌种使用不当，会导致秸秆所带病菌在棚室中蔓延，产生新病害，因此要使用经农业部登记的秸秆反应堆菌种产品，使用相应杀菌剂进行叶面喷施，切忌灌根。

蔬菜大棚种植反季节蔬菜的优势和广阔前景

随着社会的发展与进步，反季节蔬菜种植已逐渐成为农业发展的主流方式之一，目前市场上冬春季的蔬菜也绝大部分都来自蔬菜大棚的种植，那么，为什么大棚种植的反季节蔬菜更容易获得人们的青睐呢？

1 反季节种植

在我国80年代出现大棚种植之前，在我国地域辽阔的北方，由于寒冷的室外温度，土地在冬季大多处于沉睡期，人们的饮食多是以萝卜、大葱、马铃薯等易储性蔬菜为主，蔬菜品类单一，且不新鲜，而蔬菜大棚的出现改变了这种饮食习惯，使得人们在寒冷的冬季也能吃到绿油油的反季节蔬菜，大大提高了人们的生活质量和餐饮质量，所以受到人们的欢迎。

2 绿色有机种植

蔬菜大棚属于保温性设施，与外界接触比较少，极可大范围地降低外界病虫害对蔬菜的影响和侵害，控制蔬菜的高质量生长，从而達到少用或者不用农药的效果，实现蔬菜无公害生产。还有就是施肥的时候多采用有机肥，大大提高了蔬菜的营养价值，所以这些蔬菜都属于绿色有机蔬菜，符合人们追求天然无公害的环保理念。

3 产量高

由于蔬菜大棚内部保温性能的关系，可常年种植蔬菜，一年四季都能收获，还可提高复种指数，增加单位面积土地的蔬菜产量，而且还可适栽品种较多，可以多种农作物混栽，如果能达到比较合理的操作，可实现产量的大幅度增长。从经济角度来说，大棚蔬菜在市场上的卖价一般高于正常季节的蔬菜价格，这极大增加了农民朋友的经济收益。

4 降低成本

从生产成本上来说，蔬菜大棚的隔离装置可免除大雨冲刷，保护土壤肥料不流失，而且水分含湿量可以保持，节水节肥，减少一部分开支。另一方面，可从很大程度上免受自然灾害的影响，保障产量。再者，大棚内可实现物联网技术操作，机器操纵，节约了大量的人力，也减少了操作人员的劳动量，大大提升了工作效率，降低了人力资源成本。

综上所述，蔬菜大棚的优势有很多，而且符合目前社会的发展趋势，所以具有广阔的前景。