秸秆生物反应堆技术在日光温室蔬菜生产上的应用

2011-08-09张爱民刘飞韩振亚

长江蔬菜 2011年24期

张爱民，刘飞，韩振亚

（1.江苏徐州市蔬菜研究所，221004；2.徐州生物工程高等职业学院）

日光温室是徐州地区冬季蔬菜生产的主要形式之一，蔬菜常年面积1万hm2以上，由于连年种植，化学肥料用量大，造成了土壤连作障碍逐年加重，加上日光温室内环境密闭，CO2浓度不足，冬季地温低，植株生长不良，直接影响了蔬菜生产效益的提高。为解决上述难题，在江苏省农业三项工程和国家现代农业产业技术体系建设等有关项目资金资助下，2010年以来，我们从中国农科院等单位引进了秸秆生物反应堆技术和 “沃丰康”生物菌剂，在徐州市睢宁县和贾汪区等日光温室生产基地进行了试验示范和推广应用，试验区667 m2施沃丰康生物菌剂1 kg，麦麸40 kg，铺玉米秸秆3 000 kg，腐熟农家肥3 500 kg，复合肥50 kg，腐熟饼肥100 kg。对照区除不用沃丰康生物菌剂、麦麸和玉米秸秆外，其施肥、管理与对照相同。试验结果发现，利用秸秆生物反应堆技术不仅增加了地温，提高了蔬菜产量和品质，降低了土壤连作障碍，同时也开辟了作物秸秆利用的新途径，较好地解决了长期以来作物秸秆焚烧带来的环境污染问题。

1 应用效果

1.1 增温效果良好

据睢宁试验点试验，在试验区和对照区各选取3个点分别放置测量地温和气温的温度计，其中地温为地下 10，15，20 cm 处的温度，每天记录2次，从定植后开始到植株第7穗果出现、番茄植株打顶时为止，结果表明，试验区比对照区日平均地温高 2.5～3.8℃，气温高 0.8～1.5℃。

1.2 室内CO2含量明显增加

在生物菌剂（肥）作用下，作物秸秆陆续分解，不断释放出CO2。因此，应用秸秆生物反应堆技术的棚室CO2浓度明显高于对照区。据初步测量，一般日出前棚室内CO2摩尔浓度为1 200×10-6～1 400×10-6mol/mol，较对照区提高 700×10-6～800×10-6mol/mol，平均提高1倍以上。

1.3 植株健壮，产品上市早

据贾汪试验点观察，应用秸秆生物反应堆技术的棚室，番茄根系发达，根数、根长（粗）度较对照均明显增加，生长前中期番茄平均株高较对照高10～20 cm，茎粗增加0.5～0.9 cm。据睢宁试验点试验，在番茄生长中后期，应用生物反应堆技术的番茄植株株高、第1穗果下方的茎粗、第3穗果下方的茎粗、第5穗果下方的茎粗分别比对照组高12.4，0.72，0.61，0.48 cm。据贾汪和睢宁2个试验点试验，应用生物反应堆技术施用生物菌剂的棚室番茄比对照区的番茄上市时间可提早10～15 d。

1.4 产量效益大幅提高

应用生物反应堆技术，一方面提高了地温和气温，提高了光合作用的原料——室内CO2含量，另一方面也改善了作物根际环境，增强了土壤保水保肥性能，植株生长健壮，产量明显提高，平均较对照增产 20%～30%，一般 667 m2平均增收达 3 000～5 000元，较对照区增收25%以上。

2 生物菌剂的生理习性与功效

①该菌株属于好氧型，在分解秸秆时产生大量CO2，可使大棚内CO2浓度提高4～5倍，满足蔬菜对CO2的需求，大幅度提高蔬菜产量。

②该菌株是嗜热型的，能缓慢、均衡地释放热量。持续3～4个月提高冬季地温4～7℃，提高棚内夜温1.5～2.5℃，可满足蔬菜对地温和夜棚温的需求，促进根系生长，提高产量。

③该菌剂能固氮、解磷、解钾，有效降解化肥、农药的残留，提高肥料利用率，省肥、省药、省投入。

④该菌株在大量繁殖过程中，产生赤霉素和细胞分裂素等多种植物激素类物质，刺激作物生长，提高雌花节率、坐果率和单瓜质量。

⑤该菌剂的大量、长期使用，大大减少了土壤中有害病原菌的存量，有效抑制了土传病害的发生和为害。

⑥5～7个月后，埋入土壤中的大量秸杆被菌剂转化为腐殖质，改良了土壤，培肥了地力。

3 技术要点

3.1 挖发酵沟

要求于冬季日光温室蔬菜定植前，在种植畦下挖沟，熟土翻向两边，在犁底层下挖。沟宽一般等于畦上定植行的宽度，为 50～80 cm，深 25～30 cm，不超过30 cm。

3.2 铺秸秆

生产上除用玉米秸秆外，也可以使用稻草、麦草、豆秸和食用菌下脚料等。一般越冬栽培的日光温室每畦铺秸秆30～50 kg，每667 m2用秸秆2 500～4 000 kg。要求秸秆铺满发酵沟，铺平、铺实、踩实，畦沟两头的秸秆要露出10～15 cm。

3.3 拌（撒）菌剂

①拌菌剂 1 kg固体菌剂与15～20 kg麦麸拌在一起，加水适量拌匀。麦麸中的蛋白质是活性菌株最好的“粮食”，是菌株分裂、大量快速繁殖的高级营养来源。由于菌剂启动速度快，会固化土壤中的氮，一般在拌菌剂的水中加入尿素50～70 g。要求手抓菌剂用力合拳后水顺指缝流出，但不成流。

②撒菌剂按照事先计划好的用量，将拌好的菌剂分成若干份，均匀撒到秸秆上，并用铁锹轻轻拍振秸秆，使表层菌剂（约1/3）渗透到下层秸秆上。

3.4 覆土作畦

先撒少量土在秸秆上，用铁锹拍打，使土和肥落入秸秆空隙中，以防止畦面下沉和秸秆分解过快。拍实后覆土厚以18～20 cm为宜，最少不小于15 cm，最多不大于25 cm。畦高25 cm左右，畦宽与一般蔬菜栽培方式同。畦面拍打平整后，有条件的可铺设滴灌软管或做好膜下暗灌水沟，随后覆盖地膜。

3.5 浇足水

徐州地区冬季日光温室蔬菜生产，定植期多在10月下旬，一般越冬栽培的日光温室在定植前5 d左右往秸秆沟底浇大水，至畦面上层的土湿润为止，使秸秆吸足水分，以利其分解发酵。

3.6 定植打孔

定植秧苗后，在距苗10 cm处用14～16号钢筋打孔，穿透秸秆层，打到沟底。前期打2个孔，采收期可打4～6个孔。打孔位置不可距苗过近，防止根系受到发酵过程产生的气体伤害与机械伤害，也防止地上叶片受到氨气为害。孔的作用是保证菌株氧气的供应，只有不断给菌株提供氧气，菌株才能正常生活，也才能持续不断地产生CO2并由孔排出，因此，在整个生育期内均应保持气孔通透。