秸秆生物反应堆技术的应用与推广

王海英

(葫芦岛市绥中县西平坡乡人民政府农业工作站，辽宁 绥中 125218)

地球上第一大可再生资源是植物秸秆及下脚料，它取之不尽用之不完。这些由水和二氧化碳为主合成的秸秆，通过生物反应重新转化为二氧化碳、水、热量等，供植物吸收利用。其他方法虽然也能产生单一二氧化碳，但吸收利用率低而成本高。而秸秆取材广泛、投资小，转化成植物需要的营养成分多，利用率高。近年来，秸秆替代化肥，植物疫苗替代农药，这种有机栽培技术成本低，易操作，资源丰富、投入产出比大，环保效应显著，为农业增效、农民增收、食品安全和农业可持续发展提供了科学技术支撑，开辟了新的途径。

1 秸秆生物反应堆技术

微生物与有机物，在一定设施条件下发生连锁式反映，产生巨大的生物能和生物能效应，进而极大的改变了另一种生物的生长条件和环境。它类似于原子反应堆，所以把这种生物反应的设施装置取名为生物反应堆。生物反应堆应用秸秆作原料，通过一系列转化，能综合改变植物生长条件，最大提高产量和品质。所以，称为秸秆生物反应堆技术。所谓秸秆生物反应堆技术，就是秸秆在微生物菌种、催化剂等作用下，定向转化植物生长所需的二氧化碳、热量、抗病孢子、酶、有机养料和无机养料，进而实现农作物高产优质的有机生产。

2 秸秆生物反应堆的作用

第一，二氧化碳效应。一般可使农作物群体内二氧化碳浓度提高4～6倍，光和效率提高50%以上，作物生长加快，开花做过率提高，标准化操作平均增产30%～50%，农产品品质显著提高。

第二，热量效应。在寒冷的冬天大棚内20 cm低温提高4～6℃，气温提高2～3℃，显著改善植物生长环境，提高了作物抗低温的能力，有效的保护了作物正常生长，成熟期提前10～15 d。

第三，生物防治效应。菌种在转化秸秆过程中了产生大量孢子，对病虫害产生了较强拮抗、抑制和致死作用，植物发病率降低80%以上，农药用量减少，标准规范化操作可减少农药使用量

第四，有机质改良土壤效应。在秸秆生物反应堆种植层内，20 cm耕作层土壤孔隙度提高1倍以上，有益微生物群体增多，水、肥、气、热适中，各种矿物质元素被定向释放出来，有机质含量增加10倍以上为根系生长发育创造优良的环境。

第五，酶切处理残留效应。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、农药接触反映，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根系需要的二氧化碳。经测定：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。

第六，提高自然资源综合利用效应。秸秆生物反映对技术在在加快秸秆利用的同时，提高了微生物、光、水、空气游离氮等自然资源的综合利用率。据测定：在二氧化碳浓度提高4倍时，光利用率提高2.5倍，水利用率率提高3.3倍，豆科植物固氮活性提高1.9倍，由此可见，秸秆生物反应技术体系是一堆多效应。

3 秸秆生物反应堆的应用模式

该技术应用主要有内置式、外置式和内外结合式。其中内置式又分为行下内置式、行间内置式、追施内置式和树下内置式。外置式又分为简易外置式和标准外置式。选择应用模式时，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。

3.1 大棚行下内置式秸秆生物反映堆，也是生产上常用的模式

3.1.1 开沟，宜采用大小行种植。大行 （人行道）宽100～200 cm，小行宽 60～80 cm，就在小行位置开沟，沟宽60 cm或80 cm，沟深20～25 cm，开沟长度与行长相等，开沟土壤按等量分放沟两边。

3.1.2 铺秸秆：开沟完毕后，在沟内铺放秸秆（玉米秸、稻麦秸等）。一般底部铺放整秸秆，铺完踏实后，厚度25～30 cm，沟两头漏出10 cm秸秆茬，以便进氧气。每亩秸秆用量3000～4000 kg。

3.1.3 撒菌种：每沟用处理后的菌种6 kg，均匀撒在秸秆上，并用铁锹轻拍一边，使菌种与秸秆均匀接触。

3.1.4 覆土：将沟两边的土回填于秸秆上，覆土厚度20～25 cm，形成种植垄，并将垄面整平。

3.1.5 浇水：浇水以湿透秸秆为宜，隔3～4 d后，将垄面找平，秸秆上涂层厚度保持20 cm左右。

3.1.6 打孔：在垄上用12#钢筋打三行孔行距25～30 cm，孔距20 cm，孔深以穿透秸秆层为准，以利进氧气发酵，促进秸秆转化，等待定植。

3.1.7 定植：一般不浇大水，只浇小水，一棵一碗。定植后高温期3 d、低温期5～6 d交一次透水。待能进地时抓紧打一遍孔，以后打孔要与前次错位，生长期内每月打孔1～2次。

3.2 果树树下全内置式秸秆生物反应堆

每亩秸秆量2000～3000 kg，在果树的休眠期适用此法。做法是环树干四周起土至树冠投影下方，挖土内浅外深10～25 cm，使大部分毛细根露出或有破伤。坑底均匀撒接一层菌种，上面铺放秸秆，厚度高出地面10 cm，再按每棵树菌种用量均匀撒在秸秆上，撒完后有铁锹轻拍一遍，坑四周露出秸秆茬10 cm，以便进入氧气。然后将土壤回填秸秆上，3～4 d后交足水分，隔2 d整平、打孔、盖地膜，待树发芽后，用12#钢筋按30 cm×25 cm见方破膜打孔。

3.3 果树树下半内置式

果树生长季节适用此法。做法是将树干四周分成六等份，间隔呈扇形挖土（隔一份挖一份），深度40～60 cm（掏挖时防止主根受伤），撒接一层疫苗，再铺放秸秆，铺放一半时撒接一层菌种，待秸秆填满后再撒一层菌种，用铁锹轻拍后盖土3 d后浇水找平，按30 cm×30 cm见方打孔。一般不盖地膜，高原缺水地区宜盖地膜保水。

4 应用反应堆注意的问题

4.1 操作时间应比定值播种期提前20 d左右，最少不低于10 d，否则表现效果会错后。

4.2 第一次浇水要足以湿透秸秆为准，第二次浇水要匀，间隔时间10～15 d，第三次浇水要巧，常规法浇2～3水，反应堆技术浇一水，第四次浇水要慎，入冬至立春期间不宜浇水，以看到旱情才可浇水。

4.3 掌握四不宜的原则：开沟不宜过深，不要超过25 cm，菌种、秸秆量不宜过少（每亩菌种量4～5kg，秸秆3000～4000 kg）；覆土不宜过厚（20～25 cm）；打孔不宜过晚、过少（浇水后3 d打孔，20 cm见方）。