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日光温室秸秆生物反应堆技术

  一、反应堆技术含义
  秸秆反应堆技术是指在棚室栽培畦下埋藏施用了菌肥的秸秆,其原理是采用生物技术方法,将秸秆转化为作物所需要的热量、二氧化碳、矿物质元素、有机质、生物防治及土壤改良效应等,释放出经济、环境、生态的多重效益,获得高产、优质、无公害的农产品。具体分为内置式、外置式和混合式三种。
  二、应用反应堆技术效果
  (一)三提高
  1、提高温度。秸秆在分解时产生热量,这样就在栽培层的20厘米之下把土壤加热了。经测量,使用秸秆反应堆使地温平均提高2~3℃、气温平均提高1~2℃。
  2、提高二氧化碳浓度。使用秸秆反应堆的棚室可达500μl/l左右,增加1.5~3.5倍。
  3、提高了作物抗病性。秸秆反应堆所应用的八大菌系中,都有专门控制土传病害的菌种。秸秆反应堆使用的高活性菌种,在发酵过程中产生大量有益菌株,对多种致病菌有抑制、杀灭作用,从而减少了病害,尤其是土传病害的发生,降低化学杀菌剂的使用量。
  (二)三节约
  1、节水。由于秸秆的吸水能力强,土壤保水能力得到提高,流到地下的水量会减少,据温室中测定减少灌水量20~25%。
  2、节肥。同样上述道理,水流失少,肥流失也少,同时秸秆释放以及土壤肥料释放作用,据调查,节肥28%左右。
  3、节药。由于温度条件好,植株生长健壮,病害就比较轻,特别是土传病害、生理障碍等,据调查,节约用药26%左右。
  (三)三改善
  1、改善农产品品质。在口味品质上提高明显,味道浓郁;外观商品性好,果型正,光泽度高;产品受污染的风险得到极大改善。
  2、改善土壤。使用秸秆反应堆后,土壤结构明显得到改良,土壤通透性大大增强,团粒结构大大好转,土壤的有机质含量有所提高,根系增旺,为设施农业的可持续发展创造了有利条件。
  3、改善环境。一亩应用秸秆反应堆的设施农业要消耗4亩的秸秆。实现了能源的循环利用,同时能够有效解决焚烧秸秆造成的环境污染等问题。植物光合吸收二氧化碳和水形成的秸秆,再通过微生物氧化分解有机物,二者在物质转化,重复再利用的过程中构成了一个良性循环的生物圈。
  (四)三增加
  1、增加产量。增加早期产量,提前上市7~10天,延迟结束15~20天,即使是同期产量也高出30~40%。综合增产幅度在30~50%之间。
  2、增加产值。由于产量的增加带动产值的增加幅度在35~50%。
  3、增加收入。增收一般都在30~40%之间。应用秸秆反应堆技术每亩所需的菌种成本大致在80元到500元之间,有些加入麦麸等成本会增加到1000元。投入产出比在1∶10以上。亩增收在5000~7000元,在2~3亩设施农业上推广秸秆反应堆产生的效益,相当于1亩棚室产生的效益。
  三、技术要点
  秸秆反应堆技术主要应用在温室、大棚的低温季节,即9月至翌年5月份。在此主要介绍内置式秸秆反应堆技术要点
  1、挖槽沟方法。深度25~30厘米,不宜过深,有的挖35~40厘米深,塌陷过于严重;适当的要在南边深一些,便于灌水。宽度要略微大于畦上两行的行距,占整个畦宽的35~45%左右,约40~70厘米宽左右。过宽会在灌水时畦沟和畦肩出现过湿,导致棚室内湿度加大。深度和宽度要相互反向配合。有的农民反应秸秆反应堆比常规栽培用水多,与挖槽偏宽有关,当然也与漂浮膜覆盖有关。
  挖沟采用两沟协同作业方法,即下一个沟的挖出的土,直接覆盖在上一个沟畦的秸秆上,减少挖起的土到地上后,还要再挖起来放到畦的秸秆上,多费一遍事,劳动强度可减轻一倍。
  在果树上应用时,采用行间内置式反应堆,一般在葡萄、桃等果树上应用。应把树冠下表层土扒到两边,以露出毛细根为宜。行间内置式反应堆:挖一条宽70厘米、深15厘米的沟,将土培放在垄背上或两头,填入的秸秆厚度为25厘米,将用麦麸拌好的菌种均匀地撒在秸秆上,用铁锨轻拍一遍,覆土10厘米厚。浇水湿透秸秆,然后及时覆盖地膜、打孔。大型果树可以围绕树基节水坑挖6条放射状条沟。
  2、秸秆选择。主要采用玉米秸秆,也可选用稻草,稻壳、酒糟、圪囊、杂草,废弃食用菌菌棒及豆秸。可以使用当年的新秸秆,也可使用跨年陈旧秸秆。
  3、秸秆铺设方法。每亩用量2500~4000公斤(3~5亩的秸秆,亩产玉米按600公斤,即秸秆量=玉米亩产量×1.34=804公斤/亩秸秆;棚室每亩约80畦,每畦30~50公斤),也就是每畦沟内铺用6~10捆玉米秸。玉米秸要拆开捆,不能用整捆。秸秆铺用量铺满槽沟,要铺实、踩实,秸秆铺施厚度25~30厘米,畦沟两头的秸秆要漏出10~15厘米,便用今后灌水和通气。
  4、施基肥。秸秆上施农家肥用量和平常栽培相比可适量减少,但决不能不施肥。秸秆反应堆是不能取代肥料的,在个别地块连续过量施肥的头1~2年可以不施肥或很少量施肥。一般每亩用农家肥4000~5000公斤,每畦50~60公斤。化肥可以混到农家肥中施用,或在做畦覆土中间层撒化肥。当土壤已经施完农家肥时,可向秸秆上亩施农家肥1000公斤,即每畦12.5公斤左右。
  5、菌种的选择。可以应用含有秸秆发酵的多种菌种产品。目前大体有2大类,一类是液体的,如卢博士生物液体肥,它含有8大菌系。另一类就是固体的,如沈阳生态所、辽宁微生物研究院、沈阳农大、山东的多种秸秆发酵菌剂。目前看效果都非常不错的。
  6、菌种的施用方法。由于菌种的不同,施用方法有所不同。如用液体的卢博士液体菌肥,每亩用量70~100毫升,兑10公斤水,喷8畦,即亩用量0.7~1公斤。菌种量不宜过大,否则秸秆分解过快,前期后期产生的CO2量差异太大。
  若用百沃等固体菌种,亩用量6~8公斤,即每畦用75~100克。最好在使用当天按1公斤菌种掺10~15公斤麦麸(饼类、谷糠3倍代替)拌均匀后加等量水再拌和,以手轻握不滴水为宜。避光堆积发酵5~24小时后,将菌种均匀撒在秸秆和农家肥上。用锨拍振一遍后。每500公斤秸秆用菌种1公斤。如菌种当天用不完,应摊放于室内避光处或阴凉处,降温防热,一般存放时间不宜超过3天。
  7、内置式秸秆反应堆自然菌种的使用。秸秆上铺施农家肥,不再向秸秆上施用菌种,也能取得非常好的效果。
  8、回填土做畦。施完菌种,将土回填,可先撒填少量土用锹拍打。随后回填土时还要不断用铁锹拍打秸秆和床面,让土和肥进入秸秆空隙当中,防止畦面大量下沉和秸秆分解过快、产生二氧化碳速度过快。
  9、浇水。让秸秆反应堆尽快发挥作用时就可立即浇水,或以后需要的时侯再浇水,但先浇水方便省工。要浇大水、浇透秸秆,水面高度达畦高的2/3。上层所覆盖的土有水洇湿。继续覆土,厚度18~20厘米左右,使畦高25~30厘米左右,即推广高畦栽培。畦面要适当拍打。完全作完畦再浇水的要注意,畦面不平要进一步调平。
  10、防虫。防止地下害虫、虱虫和玉米螟。覆盖地膜前,畦面喷杀虫剂。亩用40%辛硫磷(黄瓜、菜豆不宜使用)100克,兑水100公斤喷撒畦面,防止地下害虫和秸秆玉米螟危害。或用50%敌百虫乳油800倍液喷畦面(菜豆不宜)。
  11、铺滴灌带。最好采用滴灌,如不能采用滴灌要在畦中间修一条沟拱膜下灌水。
  12、覆盖地膜。要采用畦覆盖,不要采用垄上对缝条覆盖,以防止底叶受到气害;黑白地膜使用季节得当,低温严冬覆盖白色透明膜,不使用黑色地膜覆盖。不要采用漂浮膜覆盖,防止水淌流的畦间产生积水或高湿度。
  13、定植方法。做完秸秆反应堆后7~15天定植,不易过晚,尽量抢早。操作行尽量要大,定植行适中,总密度比常规降低10%左右。
  14、打孔通气。定植后畦面植株周围要打孔通气进氧气,使反应堆产生二氧化碳气体并排放到棚室当中,促进植株光和作用,也防止根际周围二氧化碳浓度过高影响根系发育。浇水后4~5天要及时打孔,在每行的2株之间用直径14号钢钎子各打2个孔,孔距25厘米深以穿透秸秆层为准。注意2~3次浇水后要补打孔,以防水将孔堵上。打孔位置可与上次错开。对于沙土地等通气性好的土壤,打孔间隔时间要大幅增加。
  15、注意慎用小拱棚,防止气体浓度过高产生的危害,如必须使用小拱棚时一定加强放风。
  16、不可回避农药使用。加强叶部病虫害的综合防治。地上叶部病害是要和往常一样防治,不可忽视。
  17、不可忽视保温管理。秸秆反应堆虽然提高温度,使以前不能进行冬季果菜类生产的温室实现冬季生产,但决不可以轻视保温管理。如早上在温度过低的阴天过早揭草苫,有时一次失误,会导致棚内温度低到3~5℃的,造成冻害,所有的技术效果都被毁掉。
  18、在第一次秸秆湿透秸秆的情况下,定植时不要再浇大水,只浇缓苗水;一般常规栽培浇2次水,用该项技术只浇1水。用手抓一把土一攥,不能攥成团应马上浇水,能攥成团不要浇水。
  19、防止地温过高倾向。尤其初期地温短时间可能会偏高,可能会影响根系发育情况,像番茄、辣椒和黄瓜等植株徒长倾向明显,座果延后等。番茄的一穗果与第二穗果差距过大的情况,这里一个是注意填埋土时使土尽量填满秸秆间缝隙和减少扎孔控制地温、早栽等。黄瓜向墙上或植株上喷40%乙稀利4毫升兑水15公斤(107mg/kg),一周后还可以再喷1次,可以促进结瓜。番茄激素喷花浓度要降到原来浓度的80%,即加水量增加原来的1/4。
  20、追施肥基本正常,每次每亩冲施浸泡7~10天的豆粉、豆饼等有机肥20公斤左右、复合肥10公斤左右。后期不再追含磷肥料,以追施氮肥和钾肥为主。