秸秆生物反应堆在大棚蔬菜上的应用效果研究 秸秆生物反应堆技术

　　摘要秸秆生物反应堆在大棚蔬菜上的应用效果研究结果表明，在大棚应用秸秆不少于60 t/hm2的情况下，可使大棚CO2浓度提高3~6倍，冬季棚内气温提高1~3 ℃，0~20 cm地温提高4~6 ℃，还可减少病害、提高蔬菜产量、降低生产费用、增加效益，具有较高的推广价值。
　　关键词秸秆生物反应堆；大棚蔬菜；应用效果
　　中图分类号 S63 文献标识码A文章编号 1007-5739（2011）03-0117-02
　　
　　蔬菜业是农业生产的重要支柱产业，也是农民增收的主要途径。由于大棚蔬菜在生产中连年大量施用化肥，造成土壤次生盐渍化，蔬菜病害加重，产量降低，品质下降。为解决这一问题，引进了秸秆生物反应堆技术[1-6]，在番茄、茄子2种大棚蔬菜上进行了试验示范，以期给菜农搭建一个展示农业新技术的平台，给设施蔬菜的发展注入新的活力。现将其示范效果总结如下。
　　1材料与方法
　　1.1试验材料
　　供试材料为秸秆生物反应堆菌种（固体菌种为沈阳应用生态所生产的百沃牌生物发酵菌，圭谷科技有限公司的沃丰宝生物菌肥，山东世明一号；液态菌种为哈尔滨原野生物技术公司的卢博士生物有机肥，陕西德龙公司的腐杆菌）、玉米秸秆、麦麸等。
　　1.2试验设计
　　选择番茄、茄子2种蔬菜进行试验，每种蔬菜设2个处理，即应用秸秆生物反应堆（A）和不应用秸秆生物反应堆（CK）。秸秆生物反应堆分内置式和外置式2种，本试验应用的是行下内置式秸秆生物反应堆。每种蔬菜安排3个温室，共6个辽沈Ⅱ型日光温室。应用秸秆生物反应堆温室基肥只用玉米秸秆、菌种、饼肥；对照温室基肥只用少量玉米秸秆和有机肥、复合肥、饼肥。其他管理按正常进行。
　　1.3 试验实施
　　准备用玉米秸秆67.5 t/hm2、菌种120 kg/hm2、麦麸2 400 kg/hm2、豆饼肥3 000 kg/hm2。按1 kg菌种掺麦麸20 kg加水16 kg的比例，拌匀后堆成山形，上盖双层麻袋在15~25 ℃温度下堆积1 d备用。一般在大棚蔬菜定植前10~15 d进行。定植前在种植行下开沟，沟宽与种植行相等，宽70 cm，深20 cm，沟长与种植行长相等，起土分放两边，接着填加秸秆；粗硬秸秆放在下面，细软秸秆放在上面，铺匀踏实，厚度30 cm，沟两头露出10 cm秸秆茬，以便进氧气；填完秸秆后，撒上经激活的菌种，踩实，起土回填于秸秆上，浇水湿透秸秆；2~3 d后，找平起垄，秸秆上面土层厚度保持15 cm左右。蔬菜定植后浇水，缓苗后盖膜。定植后打孔要及时。在定植行间先用14#钢筋由外向内斜向打孔，离苗10 cm按20 cm打孔，然后再在每行2株之间各打2个孔，孔距10 cm，孔深以穿透秸秆层为准。试验于2009年9月1日填玉米秸秆，2日投放菌种，3―4日定植。
　　1.4测定内容与方法
　　从11月10日起开始测量气温和地温，统计2009年11月至2010年3月的日均气温、日均地温（0~20 cm土层温度）。测定应用秸秆反应堆后30、45、60、90 d棚内CO2浓度。记录棚内病虫害发生及防治、追肥与浇水情况。统计产量和成本，并进行分析。
　　2结果与分析
　　2.1秸秆生物反应堆对棚内温度与地温的影响
　　通过秸秆生物反应堆菌种对秸秆的分解，可以明显提高棚内温度。现以茄子温室内的温差为例，分析秸秆生物反应堆对棚内温度的影响。从表1可以看出，应用秸秆反应堆大棚内的温度增温明显。经测量对比，应用秸秆生物反应堆大棚比对照大棚日均增温1~3 ℃，2009年11月日均增温1.3 ℃，2009年12月至2010年1月日均增温2.8~3.0 ℃，2―3月日均增温1.2~1.5 ℃。应用秸秆生物反应堆的大棚，地温也明显提高，从2009年11月至2010年3月底，0~20 cm地温保持在18~21 ℃，最冷的1月地温稳定在18 ℃左右，满足茄子根系生长对温度（15 ℃以上）的最低要求。2009年12月至2010年2月应用秸秆生物反应堆大棚比对照大棚地温增加4~6 ℃，增温效果显著。
　　2.2秸秆生物反应堆对棚内CO2浓度的影响
　　应用秸秆生物反应堆的大棚，经菌剂反应后CO2浓度从用后的30 d释放开始增加，到45~60 d释放达到高峰。从90 d以后逐渐减弱，130 d后反应基本完成。经测量，应用秸秆生物反应堆大棚30、45、60、90 d棚内CO2浓度分别是900、1 600、1 900、900 mg/L，对照大棚棚内CO2浓度是300~330 mg/L。应用秸秆生物反应堆大棚的CO2浓度是对照大棚的3~6倍。棚内CO2浓度的增加，提高了植株的光合能力，使棚内温度提高，湿度降低，植株生长更加健壮。
　　2.3秸秆生物反应堆对棚内病虫害防治的影响
　　以病虫害发生较重的大棚番茄为例，病害主要有灰霉病、叶霉病、早疫病、晚疫病等，应用秸秆生物反应堆大棚只防灰霉病和叶霉病3次，而对照大棚防灰霉病、叶霉病、早疫病、晚疫病等病9次；虫害主要是蚜虫和白粉虱，应用秸秆生物反应堆大棚和对照大棚均防治3次。应用秸秆生物反应堆大棚对病害的发生，特别是晚疫病的发生起到了明显的抑制作用。可能是棚内CO2浓度的增加、温度的提高以及湿度的下降，改善了棚内生态环境，提高了植株的抗逆性，减轻了病害的发生。应用秸秆生物反应堆大棚比对照大棚减少喷药6次，减少农药用量50%。
　　2.4秸秆生物反应堆对产量和效益的影响
　　从表2可以看出，应用秸秆生物反应堆大棚的产量、产值明显高于对照大棚。番茄、茄子增加产量为25.433~31.470 t/hm2，平均增加28.452 t/hm2；产值增加3.56万~6.29万元/hm2，平均增加4.92万元/hm2，成本降低15 750~18 450元/hm2，纯收益增加4.38万~7.39万元/hm2，平均增加5.88万元/hm2。还可以看出，应用秸秆生物反应堆大棚比对照大棚生产费用明显下降，主要是因为应用大棚的追肥、浇水和喷药次数明显少于对照大棚。从田间记录统计可看出，追肥：对照大棚冲施8~10次，费用15 000~18 000元/hm2，应用秸秆生物反应堆大棚冲施4~5次，费用为6 750~8 250元/hm2；浇水：对照大棚浇13~15次，费用8 250~9 450元/hm2，应用秸秆生物反应堆大棚只浇水（包括冲施次数）6次，费用3 000~3 450元/hm2；喷药：对照大棚喷10~12次，费用4 500~5 400元/hm2，应用秸秆生物反应堆大棚喷5~6次，费用2 250~2 700元/hm2。应用秸秆生物反应堆大棚比对照大棚的生产费用（不包括设施折旧和人工费用）平均降低1.71万元/hm2，减少56.44%。
　　3结论与讨论
　　试验结果表明，在大棚应用秸秆不少于60 t/hm2的情况下，可使大棚内CO2浓度提高3~6倍。在冬季最冷的（12月至翌年2月）时间使棚内气温提高1~3 ℃，0~20 cm地温提高4~6 ℃。据测定，1 kg秸秆可产生0.13 kg有机肥，有机肥的增加可以改良土壤，防止土壤次生盐渍化。秸秆生物反应堆还可减少病害，可减少农药用量50%。应用秸秆生物反应堆大棚蔬菜提前上市5~7 d，结果期延长10~15 d，可使大棚瓜果菜产量提高，生产费用降低56.44%。生长的茄果个大、色泽好、果实整齐，品质明显提高，效益增加，具有较高的推广价值。
　　4参考文献
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　　[6] 邹辉，荣强，曹庆，等.秸秆反应堆在日光温室中的应用[J].当代蔬菜，2005（4）：39.
　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
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