陇南市委负秘书长张宏:秸秆生物发酵沟技术

此外，在我国北方地区，冬春季节地温低和CO₂亏缺等也是困扰蔬菜反季节栽培的重大难题。在大棚越冬茬或早春茬栽培中，地温比气温更重要。但往往保护地内地温与气温升高不协调，在春季往往气温已达到生育适温，而地温偏低，影响了根系生长和对养分、水分的吸收，进而使植株生长缓慢，产量降低。CO₂是作物光合作用制造有机物的主要原料之一，但CO₂亏缺已成为保护地蔬菜生产的重要限制因子。实验表明，中午前后CO₂浓度往往低至150～200PPM，甚至接近CO₂补偿点，因而光合速率降低，导致减产。

针对上述问题,国内多家农业科研院所提出了关于土壤改良和土传病害治理方面的基本思路??利用秸秆发酵技术改善大棚种植环境。据此，北京市京圃园生物工程有限公司在改进和完善自主研发的农业有益微生物制剂的基础上，通过施用农作物秸秆和利用特定有机物质，实现土壤理化性质和生物学功能的彻底好转，开发出秸秆生物发酵沟专用微生物制剂。

秸秆生物发酵沟技术一方面可以解决农村大量剩余秸秆的综合利用问题，控制设施农业土传病害的传播，减少农药用量，改善农产品品质，生产出有机、绿色农产品，同时能使设施蔬菜土壤的理化性质和生物学性状得到改善。本技术所利用的玉米等作物秸秆可快速转化为农作物生长所需的热量、二氧化碳、有机和无机养料，达到改良土壤、防治根病、促进作物生长发育、提高作物光合效率的目的，进而获得高产、优质、早熟的蔬菜产品，对我国的设施蔬菜生产具有重要的意义。

原理、意义：

1 秸秆生物发酵沟的原理

秸秆生物发酵沟技术是依据有机物质的微生物代谢原理，即采用微生物菌种将秸秆转化成植物光合作用的原料??二氧化碳，同时产生作物生长所需要的热量、有机物质和营养元素。发酵过程中所产生的大量微生物及其分泌物改善了作物的生长环境，促进作物的生长发育，抑制土传病虫害的发生，进而获得高产、优质的无公害农产品。

2 秸秆生物发酵沟的意义

秸秆生物发酵沟的意义综合下来，主要有以下几个方面：

2.1 增加棚室内CO₂浓度，进而增加产量，提高经济效益。据科学测定，大气中的CO₂浓度不足350PPM。而试验结果表明：若将大棚内二氧化碳的浓度增至1000PPM时，黄瓜可增产42%，芹菜增产50%，蕃茄可增产35%，其他各种蔬菜也同样可增产14～45%左右。因此，在科学生产上必须设法增加大棚内的CO₂浓度，从而满足蔬菜等作物光合作用所需。本项技术能直接提高CO₂浓度５倍左右，缓解了“植物的CO₂光合饥饿现象”。

2.2 协调温室气温、地温比例，早播早收，提前上市。目前，温室内地温和气温不成比例，造成植物的根冠比失调，制约作物产量的提高。本项技术能提高20CM地温4～6℃，棚内气温增加2～3℃，从而有效地缓和了地温与气温不协调的矛盾。不但能提前7～10天播种或定植，还能使蔬果提前10～20天上市，大大提高了保护地栽培的收益。

2.3 消化秸秆，改良土壤，促进循环农业的发展。由于农药化肥的不合理使用，导致土壤有害物质的积累和土壤理化性质的劣化。秸秆生物发酵沟技术利用微生物发酵秸秆生产生物有机肥料，不但消化了秸秆，还消除了土壤中常年积累的有害物质，改善了土壤理化性质，促进循环农业生产模式的发展。

2.4 生物防治，生产无公害产品。保护地栽培过程中存在的通风不良、湿度过大、温差过大、叶面结露，线虫泛滥等原因导致的病害比较严重，单纯使用化学农药不能从根本上解决问题。秸秆生物发酵沟可以持续地产生大量有益微生物。这些有益微生物能有效抵抗、抑制致病菌，从而达到防治病虫害，生产无公害产品的目的。

建造方式：       

1 内置式生物发酵沟

内置式生物发酵沟可以有效提高地温，调节地温气温比，是解决越冬温室的温度障碍的合理化方案。

1.1 操作规程：

1.1.1开沟：在大棚内横向开沟，沟宽一般比种植行宽20CM，沟距比操作行窄20CM，深25～40CM。如番茄：大行（操作行）为80CM,小行（种植行）为40CM，那么开沟时的沟宽应为60CM，沟距60CM,沟深30CM。

1.1.2铺秆：在开好的沟内铺满秸秆（干秸秆），厚度以超过沟10CM为宜，将秸秆在沟的两端各出槽10～15CM，以便于灌水。每亩大棚所用秸秆量约4吨左右。

1.1.3撒菌：秸秆铺好后，应按照秸秆总量干基的2‰的用量撒入专用微生物菌剂，同时按照3～5‰的用量撒入尿素（或者用9～15%的农家肥代替），以加速秸秆的腐解并培养出定向微生物。

1.1.4覆土：在铺好的秸秆上面覆盖种植土15～20CM。

1.1.5覆膜：为减少水分蒸发，覆土后，应覆膜。

1.1.6灌水：完成上述工作后，应顺大棚内地势较高的一方将水灌入槽内，灌水程度应达到秸秆吸水饱和为止，上层所覆盖的土有水洇湿。

1.1.7打孔：在进入发酵后的第4天，顺生物发酵沟方向以30CM一行20CM一个，用12号钢筋打孔，打孔时应穿透秸秆。

1.1.8种植管理：在秸秆经过微生物腐解15日后，可进行播种或定植。其他种植管理按照常规进行。

1．2注意事项：

内置式秸秆生物发酵沟根据需要可以在种植行下或行间进行。如果选择行下，应该在定植前10～15天完成。如果已经定植则可在定植行的大行之间进行。

1.2.1三足：①秸秆用量要足，②菌种用量要足，③第一次浇水要足。

1.2.2一露：内置发酵沟两端秸秆要露出茬头。

1.2.3三避免：①避免开沟过深，②避免覆土太厚，③避免打孔太晚。

2 外置式生物发酵沟：

针对栽培品种CO₂严重亏缺的现象，我们研究出了外置式秸秆生物发酵沟。外置式秸秆生物发酵沟的主要特点是在作物整个生长发育任何阶段都能随时建造并供应大量的植物所需二氧化碳。

2.1操作规程：

在棚内一侧山墙内，离墙60CM开挖1条宽1米、深0.8米的南北沟，长度随山墙而定。砖砌或农膜垫底，预防漏气。在沟的一头，从沟底到高出地面20CM，垒1个底为边长50CM的正方形、顶为45CM圆形的二氧化碳交换机底座。另一头留30CM×30CM的回气孔，然后在沟上每隔50CM横放一根木棍或水泥杆。在杆上每隔20CM纵向拉一道固定铁丝，在铁丝上面铺放一层40CM厚的秸秆，撒1层拌好的菌种，连续操作3层，最终淋水湿透，盖膜保湿，做完后当天就要开机抽气循环供氧，以便为生物发酵沟的秸秆快速转化提供充足的氧气（详细见示意图）。

2.2注意事项：

外置式生物发酵沟要注意“四补”、“三用”。

2.2.1四补：即补水、补菌、补气、补秸秆。

（1）补水：水分是微生物分解转化秸秆的重要物质。缺水会降低生物发酵沟的效能，发酵沟建好后，10天内可用贮气（液）池中的水循环补充1～2次。以后可用井水补充。秋末冬初和早春7～8天向反应堆补一次水；严冬季节10～12天补一次水。补水是应以充分湿透秸秆为宜，不宜过多。结合补水，用直径10厘米尖头木棍自上向下按40厘米见方，在生物发酵沟上打孔通气，孔深以穿透秸秆层为宜。

（2）补菌:圃园牌秸秆生物发酵沟专用菌剂是多种菌种复合而成，对秸秆有很好的发酵分解作用。由于发酵周期长，发酵过程中需要定期加入新的秸秆，因此应及时补菌，以便发酵沟能更好的发挥效能。具体补充量按补充秸秆量2‰计算。

（3）补气：秸秆生物发酵沟专用菌种在代谢过程中需要大量的氧气。因此，向生物发酵沟中补充氧气是十分必要的。补充氧气的具体措施是：①储气池两端留气孔；②沟上打孔；③盖膜不可过严，四周要留出5～10CM高的空间，以利于通气。④建好当天就应当开机抽气。即使阴雨天，也应每天通气5小时以上。

（4）补秸秆：外置生物发酵沟一般使用50～60天，秸秆消耗在60%以上，应及时补充秸秆。一次补充秸秆1000公斤，浇水湿透后，用直径10厘米木棍打孔通气，然后盖膜。

2.2.2三用：即指要用好生物发酵沟的“气”、“液”和“渣”。

（1）用气：充分使用生物发酵沟中的CO₂气体，是增产、增效的关键。那么如何用好气呢？这就要坚持开机抽气，苗期每天5～6小时，开花期7～8小时，结果期每天10小时以上。不论阴天、晴天都要开机。每日开机时间，自上午7时至盖草帘为止。

（2）用液：秸秆生物发酵沟浸出液中含有大量的有机营养物质、矿质元素、有益微生物。既能增加植物的营养，又可起到防治病虫害的效果。用法：按1份浸出液兑2～3份的水，喷施叶片和植株，或每月3～4次结合每次浇水冲施，每沟15～25公斤即可。

（3）用渣：生物发酵沟中转化成大量CO₂的同时，也释放出大量的矿质元素积留在陈渣中，它是蔬菜所需有机和无机养料的混合体，是高效的生物有机肥料，可收集起来，备下茬做底肥施用。

应用效果：

实践表明：使用该技术，增产幅度在30%左右，节约投入50%，净收益平均增长40%，最高可达80%。由于产品提前成熟上市10～15天，品质明显改善，其综合效益显著高于传统栽培。

应用该技术后，由于CO₂供应充足，气温、地温提高，有益微生物大量繁殖，及秸秆腐熟后产生大量的有机、无机养分，使作物生长健壮，抗病抗逆能力增强，土壤得到快速改良，高产稳定优质，使农药使用量下降70%以上，显著提高果菜品质，蔬菜外观和口味都有极大改善。

同时能够使大量剩余秸秆得到合理利用，提高秸秆的利用率，产生良好的经济效益，并能有效解决焚烧秸秆造成的环境污染、火灾、威胁高速公路行车和飞机起降等问题。