秸秆生物发酵技术在日光温室中的应用

​　　摘要 阐述秸秆生物发酵技术的增产原理和作用，总结了秸秆生物发酵技术在日光温室中的应用方法和技术，以供参考。 　　关键词 秸秆；生物发酵技术；日光温室 

　　中图分类号 S216.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）16-0204-01 
　　秸秆生物发酵技术是在日光温室中利用各种农作物秸秆及皮壳等原料，拌上特制的菌种，采用内置式秸秆生物发酵分解的过程。该技术促使秸秆快速发酵分解放出大量二氧化碳、热量、抗病微生物孢子。绿色植物吸收二氧化碳，通过光合作用合成有机物，从而达到提高产量、改善品质、增加经济效益的目的。秸秆生物发酵技术（也称生物反应堆），是一项全新概念的农业增产、增质、增效栽培理论和工艺，它是以秸秆替代化肥，以植物菌苗替代农药，通过一定的设施工艺，实施资源利用、生态改良、环节保护、农作物高产、优质、无公害的有机栽培，技术投资小，增效显著，操作简单。 
　　1 传统日光温室存在的问题 
　　（1）二氧化碳严重缺少。由于日光温室一定面积的局限和封闭，温室内的二氧化碳浓度更低，严重缺少，从而严重影响蔬菜的生长和品质。 
　　（2）冬季日光温室地温低。严寒的冬季使日光温室地温降低，地温与气温比例不协调，影响蔬菜的生长和产量的提高。 
　　（3）病虫害增加。由于日光温室内通风不良、湿度大、温差大、叶面结露严重等，给病菌发生提供了条件，因此病虫害容易发生[1]。 
　　（4）土壤板结、盐渍化现象严重。长期施用化肥农药，过剩的残留物质沉积在土壤中，造成次生盐渍化、土壤板结，形成恶性循环。 
　　2 秸秆生物发酵技术的增产原理及作用 
　　秸秆包括各种农作物的秸秆和皮壳，是可再生资源。以前的用途是燃料、喂牲口、食用菌原料等。现在秸秆在农业生产上有了一个新的用途，即秸秆生物发酵技术。秸秆生物发酵产生二氧化碳、热量、抗病孢子、有机肥料来提高作物抗病性，提高作物产量和品质，是无公害蔬菜的重要途径，实现种地和养地并举，产量和质量并重。据统计，应用此技术，可降低成本50%，可实现瓜果菜增产30%以上，增收40%以上，效益相当可观。 
　　2.1 释放大量二氧化碳，产生二氧化碳效应 
　　增加二氧化碳，有助于提高作物产量和品质。大气中的二氧化碳浓度不足350 mg/kg，由于日光温室的封闭，室内的二氧化碳浓度更低。很多蔬菜所需二氧化碳浓度在1 000～1 500 mg/kg。试验结果表明：如果将温室内二氧化碳浓度增至1 000 mg/kg时，黄瓜可增产12%，芹菜可增产20%，番茄可增产10.5%，其他蔬菜同样可增产10%～20%。施用简单秸秆生物发酵技术后，在低投入情况下，可使一定面积的日光温室空间二氧化碳浓度达到1 800～2 000 mg/kg，较之前提高了4～6倍，光合效率增加逾50%，水分利用率提高75%～125%，从而提高日光温室瓜果菜的产量[2]。 
　　2.2 释放大量热量，产生温度效应 
　　温室内陆温与气温不成比例，造成蔬菜根冠比失调，制约产量的提高。温室施用内置式秸秆生物发酵技术，1 kg秸秆还能放出热量12 706.8 kJ。因此，可提高地下20 cm地温4～6 ℃，气温2～3 ℃。2013年1月2次大降温时，据固原市原州区三营镇金轮村观测，比相邻对照的温室提高气温2 ℃、地温4 ℃（20 cm土层）。早春蔬菜可提前7～10 d播种或定植，能使蔬菜提前7～10 d上市。 
　　2.3 释放抗病微生物及其孢子，形成生物防治病虫害效应 
　　秸秆生物发酵技术利用的专用菌种中，含有多种有益微生物，在分解秸秆的同时，能繁殖产生大量抗病微生物及其孢子，能抑制病菌生长，能杀灭病菌，防效逾60%。采用秸秆生物发酵技术，有的温室能达到基本上不打药就可以生产无污染的绿色有机蔬菜[3-4]。 
　　2.4 形成有机肥，产生有机改良土壤效应 
　　秸秆发酵分解剩下的残渣因含大量有机质、抗病微生物和矿质营养，可促使土壤变得肥沃且松软，极大地改善日光温室中土壤的营养状况。应用秸秆生物发酵技术后，第1、2年可分别减少化肥用量逾50%、80%，第3年基本不施用化肥。近年在当地示范推广应用该技术以来，各种作物应用效果明显，上市期提前，减少了化肥用量，投入产出比一般为1∶10～14。连续3年应用可不施化肥农药，平均增产1倍以上，提前上市10～15 d，水分利用提高2.5～3.0倍，使作物生长出现根茎比增加125%～300%，从而彻底解决了土壤因长期施用化肥、农药导致板结和盐渍化的现象。 
　　3 秸秆生物发酵技术在日光温室中的应用技术 
　　（1）开沟。在温室内横向即南北方向开沟，与种植行方向一致。沟宽比种植行宽20 cm，一般为60～70 cm，沟深为30 cm，沟距为60 cm。如番茄种植行为50 cm，开沟宽为70 cm，沟深为30 cm，沟距为60 cm。 
　　（2）铺秸秆。在开好的沟内铺满秸秆，秸秆铡成短节以便于操作。厚度以超过沟深10 cm为宜，将秸秆在沟的两端各露出10 cm左右，有利于二氧化碳气体和热量的释放。1 hm2温室内所用秸秆量约为60 t。 
　　（3）灌水。将水灌入铺满秸秆的沟内，达到秸秆吸水饱和为止[5]。定植以后随着植株的生长，结合灌水每隔20～25 d往沟内补灌1次大水。 
　　（4）撒菌。秸秆铺满并灌水后，应按照秸秆总量干基的2‰用量撒入专用菌种（长6 m、宽70 cm的沟用菌种3把，长8 m、宽70 cm沟用菌种4把，以此类推）。同时，按照秸秆总量干基的3‰～5‰用量撒入尿素（或用10%～15%农家肥替代），以加速秸秆的发酵分解，并培养出定向微生物。 
　　（5）覆土起垄。在灌水饱和并撒入菌种的秸秆上覆盖种植土20 cm，再起种植垄25 cm，以免覆土太少造成定植后出现吊苗现象[6]。 
　　（6）铺喷灌水袋并覆膜。在种植垄面上铺好喷灌水袋后立即覆膜，封闭垄面使秸秆加快发酵分解腐熟。 
　　（7）打孔。在秸秆发酵后的第4天，顺秸秆生物发酵沟方向以30 cm一行20 cm一个的距离，用12号钢筋打孔，打孔时应穿透秸秆，使产生的二氧化碳和热量充分释放。以后随着植株的生长应在其根部周围打孔，防止沤根。 
　　（8）种植管理。在秸秆经过发酵分解15 d后，可进行播种或定植。秸秆生物发酵技术也可在种植行间进行，用此方法时，可以紧接着播种或定植，不需要等到秸秆发酵后播种或定植。其他种植管理技术应按照日光温室常规种植管理技术进行即可。 
　　4 参考文献 
　　[1] 王璐.秸秆生物反应堆技术在辽中县的应用[J].吉林蔬菜，2012（4）：56-57. 
　　[2] 王传军，郝敏，邢霁，等.秸秆生物反应堆技术在设施蔬菜生产中的应用[J].现代农业科技，2011（7）：314，317. 
　　[3] 袁喜庆.秸秆生物降解技术的效应[J].现代农业科技，2011（4）：261. 
　　[4] 刘淑萍，贾兰英，成振华，等.秸秆生物反应堆技术在天津市设施农业中的应用[J].农业环境与发展，2009（4）：23-25. 
　　[5] 孙桂文.温室甜瓜秸秆生物反应堆栽培技术应用与示范[J].北京农业，2012（12）：61-63. 
　　[6] 徐全辉，赵强.秸秆生物反应堆技术的应用对温室生态环境因子的影响[J].安徽农业科学，2010（24）：12999-13000.