设施蔬菜秸秆生物反应堆技术应用效果

摘要：在冬暖大棚中应用秸秆生物反应堆技术，试验表明：应用秸秆生物反应堆技术可使大棚内CO2浓度提高3～6倍，气温提高2～3 ℃，0～20 cm地温提高4～6 ℃；蔬菜产品可提前上市5～7 d，采收期延长10～15 d，产量提高31.4%，生产费用降低34.4%，同时产品的品质也明显提高。

关键词：秸秆生物反应堆；设施蔬菜；应用效果

近几年，即墨市由于蔬菜连作、农药和化肥使用量的持续增加，导致设施蔬菜产量和品质日益下降，对蔬菜产业的发展产生了不良的影响。为从根本上解决长期施用化肥、农药和连作障碍导致的土壤生态恶化、蔬菜产品污染、土传病害严重及设施内冬春季地温低、二氧化碳不足等问题，提高设施蔬菜的产量和品质，增加设施蔬菜的种植效益[1-2]，笔者积极探索秸秆生物反应堆技术应用，通过在黄瓜、番茄、甜椒等冬暖大棚蔬菜上进行试验示范，取得了良好的经济效益和生态效益。

1 材料和方法

1.1 试验地基本情况

试验分别安排在移风店镇后古城村、大坝村和刘家庄镇天宫院村的冬暖大棚进行。该区域光照充足，年光照时数为2 100 h，年积温4 400～4 500 ℃。土壤为褐潮土，质地为轻壤土，土层深厚，保水保肥能力强，土壤养分及地下水丰富，灌溉条件便利。大拱棚规格为70 m×11 m，为无立柱型日光温室，使用EVA薄膜覆盖，加盖草帘。

1.2 试验方法

将玉米秸秆＋菌种粉碎，选择行下内置式秸秆生物反应堆，对黄瓜、番茄、甜椒3种蔬菜作物进行试验。每种蔬菜选3个棚，共9个冬暖式大棚（简称应用大棚）；另外选择试验前产量、管理水平相近的邻边9个冬暖式大棚作为对照（简称对照大棚）。应用大棚667 m2菜地基肥为玉米秸秆4 000 kg＋菌种1.5 kg＋有机肥100 kg，对照大棚菜地基肥为少量玉米秸秆＋有机肥100 kg＋复合肥50 kg。使用TPJ-26PTPJ-26型手持式二氧化碳测量仪测量棚内CO2浓度，测定启动生物反应堆30 d、45 d、60 d、90 d后应用大棚内的CO2浓度。

2 结果与分析

2.1 秸秆生物反应堆对棚内温度的影响

秸秆生物反应堆内的菌种在分解秸秆时，释放出大量CO2和热量，可以明显提高棚内温度。现以番茄大棚内的温差为例，分析秸秆生物反应堆对棚内温度的影响。

2009年10月20日填入玉米秸秆，22日投放菌种，11月3－4日定植。自11月10日起，开始测量气温和地温。

经测量对比，应用大棚比对照大棚日平均增温2.2～4.1 ℃（见表1）。应用大棚地温也明显提高。2009年11月底－2010年3月底，0～20 cm地温保持在16～21 ℃，最冷的1月份地温稳定在16～18 ℃，可满足番茄根系生长的最低温度（14 ℃以上）要求。12月－翌年2月份，应用大棚比对照大棚地温增加4～6 ℃，增温效果显著（见表1）。

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内CO2浓度从启动生物反应堆后30 d开始增加，45～60 d释放量达到高峰，90 d以后逐渐减弱，130 d后反应基本结束。经测量，应用大棚内启动生物反应堆30 d、45 d、60 d、90 d后，棚内CO2浓度分别是900 mg/L、l 600 mg/L、1 900 mg/L、900 mg/L，对照大棚棚内CO2浓度为300～330 mg/L。应用大棚内CO2浓度是对照大棚的3～6倍。棚内CO2浓度增加，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的影响

以病虫害发生较重的番茄大棚为例，虫害主要是蚜虫和白粉虱，应用大棚和对照大棚均防治3次；病害主要有灰霉病、叶霉病、早疫病、晚疫病等，应用大棚仅防治灰霉病和叶霉病3次，而对照大棚防治灰霉病、叶霉病、早疫病、晚疫病等累计9次，应用大棚比对照大棚减少用药6次，减少农药用量50%。应用大棚内病害发生轻，特别是对晚疫病起到了明显的抑制作用，主要是因为棚内CO2浓度增加、温度提高、湿度下降，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。

2.4 秸秆生物反应堆对产量和效益的影响

从表2看出，应用大棚的黄瓜产量、产值明显高于对照大棚，每667 m2产量增加1 525 kg，增产31.4%，产值增加7 003元，提高了57.7%。应用大棚比对照大棚生产成本下降34.4%，主要是因为应用大棚保水、保肥，棚内温度提高，相对湿度降低，减少了病害发生，所以追肥、浇水和打药次数明显少于对照大棚。

3 结论

在每667 m2大棚应用秸秆不少于4 000 kg的情况下，可使大棚内CO2浓度提高3～6倍。在冬季最冷月份（12月－翌年2月）使棚内气温提高2～3 ℃，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，有机肥可以改良土壤，防止土壤次生盐渍化[3-4]。应用秸秆生物反应堆还可以减少病害，减少农药用量50%。应用大棚内瓜果蔬菜可提前上市5～7 d，采收期延长10～15 d，产量提高31.4%，生产费用降低34.4%。产出的瓜果个大、色泽好、果实整齐，品质明显提高，比对照大棚多卖0.6～1.0元/kg，产值增加57.7%。每667 m2投入菌种400～500元，可增加收入7 000多元，投入产出比达1∶（15～18），因此秸秆生物反应堆具有较高的推广价值。

参考文献

[1] 李秋国,王瑞雪,项国俊,等.秸秆生物反应堆在大棚蔬菜内的应用效果[J].蔬菜,2009(8):30-33.

[2] 林淑敏,张红玲,宫文超,等.温室茄子应用秸秆生物反应堆技术的试验总结[J].蔬菜,2010(6):38-40.

[3] 聂士亮,王相江,李秋国.秸秆生物反应堆在大棚蔬菜的应用试验[J].中国农技推广,2009,25(9):36-38.

[4] 王夫同,高兴明,孙吉存.秸秆反应堆通气时间对CO2浓度及黄瓜产量、效益的影响[J].蔬菜,2007(9):30-31.