基本介紹
- 中文名：秸稈生物發酵溝
- 技術背景：人民生活水平的提高
- 主要表現：土壤鹽漬化有機質含量下降
- 原理： 秸稈生物發酵溝的原理
技術背景,原理意義,建造方式,套用效果,產品特性,使用說明,注意事項,
技術背景
隨著人民生活水平的提高和農業種植結構的調整，我國蔬菜種植面積不斷擴大，其中保護地反季節栽培更是發展迅速。保護地栽培雖然解決了冬季蔬菜的供應難題，提高了人民生活水平，收到了很好的經濟和社會效益。但作為一種高投入、高產出、集約化的工廠化農業生產方式，也極大地改變了土地原有的理化性質和生物學環境。主要表現在以下幾個方面：1、土壤鹽漬化；2、有機質含量下降，土壤板結；3、土壤微生物區系嚴重惡化，有益菌群急劇減少，疫病、根腐病等土傳病害嚴重發生。
此外，在我國北方地區，冬春季節地溫低和CO2虧缺等也是困擾蔬菜反季節栽培的重大難題。在大棚越冬茬或早春茬栽培中，地溫比氣溫更重要。但往往保護地內地溫與氣溫升高不協調，在春季往往氣溫已達到生育適溫，而地溫偏低，影響了根系生長和對養分、水分的吸收，進而使植株生長緩慢，產量降低。CO2是作物光合作用製造有機物的主要原料之一，但CO2虧缺已成為保護地蔬菜生產的重要限制因子。實驗表明，中午前後CO2濃度往往低至150～200PPM，甚至接近CO2補償點，因而光合速率降低，導致減產。
針對上述問題,國內多家農業科研院所提出了關於土壤改良和土傳病害治理方面的基本思路——利用秸稈發酵技術改善大棚種植環境。據此，北京市京圃園生物工程有限公司在改進和完善自主研發的農業有益微生物製劑的基礎上，通過施用農作物秸稈和利用特定有機物質，實現土壤理化性質和生物學功能的徹底好轉，開發出秸稈生物發酵溝專用微生物製劑。
秸稈生物發酵溝技術一方面可以解決農村大量剩餘秸稈的綜合利用問題，控制設施農業土傳病害的傳播，減少農藥用量，改善農產品品質，生產出有機、綠色農產品，同時能使設施蔬菜土壤的理化性質和生物學性狀得到改善。本技術所利用的玉米等作物秸稈可快速轉化為農作物生長所需的熱量、二氧化碳、有機和無機養料，達到改良土壤、防治根病、促進作物生長發育、提高作物光合效率的目的，進而獲得高產、優質、早熟的蔬菜產品，對我國的設施蔬菜生產具有重要的意義。
原理意義
1 秸稈生物發酵溝的原理
秸稈生物發酵溝技術是依據有機物質的微生物代謝原理，即採用微生物菌種將秸稈轉化成植物光合作用的原料——二氧化碳，同時產生作物生長所需要的熱量、有機物質和營養元素。發酵過程中所產生的大量微生物及其分泌物改善了作物的生長環境，促進作物的生長發育，抑制土傳病蟲害的發生，進而獲得高產、優質的無公害農產品。
2 秸稈生物發酵溝的意義
秸稈生物發酵溝的意義綜合下來，主要有以下幾個方面：
2.1 增加棚室內CO2濃度，進而增加產量，提高經濟效益。據科學測定，大氣中的CO2濃度不足350PPM。而試驗結果表明：若將大棚內二氧化碳的濃度增至1000PPM時，黃瓜可增產42%，芹菜增產50%，蕃茄可增產35%，其他各種蔬菜也同樣可增產14～45%左右。因此，在科學生產上必須設法增加大棚內的CO2濃度，從而滿足蔬菜等作物光合作用所需。本項技術能直接提高CO2濃度5倍左右，緩解了“植物的CO2光合飢餓現象”。
2.2 協調溫室氣溫、地溫比例，早播早收，提前上市。溫室內地溫和氣溫不成比例，造成植物的根冠比失調，制約作物產量的提高。本項技術能提高20CM地溫4～6℃，棚內氣溫增加2～3℃，從而有效地緩和了地溫與氣溫不協調的矛盾。不但能提前7～10天播種或定植，還能使蔬果提前10～20天上市，大大提高了保護地栽培的收益。
2.3 消化秸稈，改良土壤，促進循環農業的發展。由於農藥化肥的不合理使用，導致土壤有害物質的積累和土壤理化性質的劣化。秸稈生物發酵溝技術利用微生物發酵秸稈生產生物有機肥料，不但消化了秸稈，還消除了土壤中常年積累的有害物質，改善了土壤理化性質，促進循環農業生產模式的發展。
2.4 生物防治，生產無公害產品。保護地栽培過程中存在的通風不良、濕度過大、溫差過大、葉面結露，線蟲泛濫等原因導致的病害比較嚴重，單純使用化學農藥不能從根本上解決問題。秸稈生物發酵溝可以持續地產生大量有益微生物。這些有益微生物能有效抵抗、抑制致病菌，從而達到防治病蟲害，生產無公害產品的目的。
建造方式
1 內置式生物發酵溝
內置式生物發酵溝可以有效提高地溫，調節地溫氣溫比，是解決越冬溫室的溫度障礙的合理化方案。
1.1 操作規程：
1.1.1開溝：在大棚內橫向開溝，溝寬60CM，深40CM，溝與溝的中心距離為120CM（詳細見示意圖）。
1.1.2鋪稈：在開好的溝內鋪滿秸稈（乾秸稈），厚度約為40CM，將秸稈在溝的兩端各出槽10～15CM，以便於灌水。每畝大棚所用秸稈量約為4000KG。
1.1.3撒菌：秸稈鋪好後，應按照秸稈總量乾基的2‰的用量撒入專用微生物菌劑，同時按照3～5‰的用量撒入尿素（或者用9～15%的農家肥代替），以加速秸稈的腐解並培養出定向微生物。
1.1.4覆土：在鋪好的秸稈上面覆蓋種植土15～20CM。
1.1.5覆膜：為減少水分蒸發，覆土後，應覆膜。
1.1.6灌水：完成上述工作後，應順大棚內地勢較高的一方將水灌入槽內，灌水程度應達到秸稈吸水飽和為止，上層所覆蓋的土有水洇濕。
1.1.7打孔：在進入發酵後的第4天，順生物發酵溝方向以30CM一行20CM一個，用12號鋼筋打孔，打孔時應穿透秸稈。
1.1.8種植管理：在秸稈經過微生物腐解15日後，可進行播種或定植。其他種植管理按照常規進行。
1．2注意事項：
內置式秸稈生物發酵溝根據需要可以在種植行下或行間進行。如果選擇行下，應該在定植前10～15天完成。如果已經定植則可在定植行的大行之間進行。
1.2.1三足：①秸稈用量要足，②菌種用量要足，③第一次澆水要足。
1.2.2一露：內置發酵溝兩端秸稈要露出茬頭。
1.2.3三避免：①避免開溝過深，②避免覆土太厚，③避免打孔太晚。
2 外置式生物發酵溝：
針對栽培品種CO2嚴重虧缺的現象，我們研究出了外置式秸稈生物發酵溝。外置式秸稈生物發酵溝的主要特點是在作物整個生長發育任何階段都能隨時建造並供應大量的植物所需二氧化碳。
2.1操作規程：
在棚內一側山牆內，離牆60CM開挖1條寬1米、深0.8米的南北溝，長度隨山牆而定。磚砌或農膜墊底，預防漏氣。在溝的一頭，從溝底到高出地面20CM，壘1個底為邊長50CM的正方形、頂為45CM圓形的二氧化碳交換機底座。另一頭留30CM×30CM的回氣孔，然後在溝上每隔50CM橫放一根木棍或水泥桿。在桿上每隔20CM縱向拉一道固定鐵絲，在鐵絲上面鋪放一層40CM厚的秸稈，撒1層拌好的菌種，連續操作3層，最終淋水濕透，蓋膜保濕，做完後當天就要開機抽氣循環供氧，以便為生物發酵溝的秸稈快速轉化提供充足的氧氣（詳細見示意圖）。
2.2注意事項：
外置式生物發酵溝要注意“四補”、“三用”。
2.2.1四補：即補水、補菌、補氣、補秸稈。
（1）補水：水分是微生物分解轉化秸稈的重要物質。缺水會降低生物發酵溝的效能，發酵溝建好後，10天內可用貯氣（液）池中的水循環補充1～2次。以後可用井水補充。秋末冬初和早春7～8天向反應堆補一次水；嚴冬季節10～12天補一次水。補水是應以充分濕透秸稈為宜，不宜過多。結合補水，用直徑10厘米尖頭木棍自上向下按40厘米見方，在生物發酵溝上打孔通氣，孔深以穿透秸稈層為宜。
（2）補菌:圃園牌秸稈生物發酵溝專用菌劑是多種菌種複合而成，對秸稈有很好的發酵分解作用。由於發酵周期長，發酵過程中需要定期加入新的秸稈，因此應及時補菌，以便發酵溝能更好的發揮效能。具體補充量按補充秸稈量2‰計算。
（3）補氣：秸稈生物發酵溝專用菌種在代謝過程中需要大量的氧氣。因此，向生物發酵溝中補充氧氣是十分必要的。補充氧氣的具體措施是：①儲氣池兩端留氣孔；②溝上打孔；③蓋膜不可過嚴，四周要留出5～10CM高的空間，以利於通氣。④建好當天就應當開機抽氣。即使陰雨天，也應每天通氣5小時以上。
（4）補秸稈：外置生物發酵溝一般使用50～60天，秸稈消耗在60%以上，應及時補充秸稈。一次補充秸稈1000公斤，澆水濕透後，用直徑10厘米木棍打孔通氣，然後蓋膜。
2.2.2三用：即指要用好生物發酵溝的“氣”、“液”和“渣”。
（1）用氣：充分使用生物發酵溝中的CO2氣體，是增產、增效的關鍵。那么如何用好氣呢？這就要堅持開機抽氣，苗期每天5～6小時，開花期7～8小時，結果期每天10小時以上。不論陰天、晴天都要開機。每日開機時間，自上午7時至蓋草簾為止。
（2）用液：秸稈生物發酵溝浸出液中含有大量的有機營養物質、礦質元素、有益微生物。既能增加植物的營養，又可起到防治病蟲害的效果。用法：按1份浸出液兌2～3份的水，噴施葉片和植株，或每月3～4次結合每次澆水沖施，每溝15～25公斤即可。
（3）用渣：生物發酵溝中轉化成大量CO2的同時，也釋放出大量的礦質元素積留在陳渣中，它是蔬菜所需有機和無機養料的混合體，是高效的生物有機肥料，可收集起來，備下茬做底肥施用。
套用效果
實踐表明：使用該技術，增產在15%～45%之間，節約投入30%以上，淨收益平均增長80%以上。由於產品提前成熟上市10～15天，品質明顯改善，其綜合效益顯著高於傳統栽培。
套用該技術後，由於CO2供應充足，氣溫、地溫提高，有益微生物大量繁殖，及秸稈腐熟後產生大量的有機、無機養分，使作物生長健壯，抗病抗逆能力增強，土壤得到快速改良，高產穩定優質，使農藥使用量下降70%以上，顯著提高果菜品質，蔬菜外觀和口味都有極大改善。
同時能夠使大量剩餘秸稈得到合理利用，提高秸稈的利用率，產生良好的經濟效益，並能有效解決焚燒秸稈造成的環境污染、火災、威脅高速公路行車和飛機起降等問題。
生物發酵溝專用菌曲
北京市京圃園生物工程有限公司是專門從事“有機廢物發酵菌曲”產品生產的高新技術企業。公司於1998年註冊成立，並於2001年取得農業部頒發的產品登記證書，為第一個獲得發酵菌曲產品登記證的內資企業。2003年，本產品成為國內唯一通過部級成果鑑定的產品，評審專家一致認為：“這是我國第一個具有自主智慧財產權的發酵劑產品。”
圃園牌秸稈生物發酵溝專用菌曲是採用現代生物技術研發而成的有機物料發酵菌劑。該產品由好氧性的多個菌種複合培養而成，對有機廢物中的纖維素、半纖維素、木質素等有機成分有很強的分解能力，是秸稈生物發酵溝技術所必需的高效優質菌種。
產品特性
1、複合菌群：本品選用優良的菌種，採用現代先進生物技術使得其微生物各菌群能夠和諧共處、相互促進，達到優勢互補的效果，對根結線蟲起到抑制作用，同時能解決保護地連茬種植障礙問題。
2、定向發酵效果好：本品在秸稈發酵過程中將秸稈定向分解，產生大量的二氧化碳，同時產生作物生長所需要的熱量、有機質和無機養分。
3、提高土壤活性：本品在秸稈腐熟過程中會繁殖出大量有益微生物並產生大量代謝物，能夠改良土壤的理化性質，刺激作物生長。
4、使用方便：使用時無需接種擴繁，可直接套用到秸稈發酵過程中。
使用說明
1、 用量：用量為秸稈總量的2‰，即每1000Kg秸稈使用本品2Kg。每畝大棚使用發酵菌曲量8——10Kg即可。
2、用法：在每20cm 的秸稈上撒用菌曲一層，用鐵鍬輕拍，使菌曲與秸稈均勻接觸。根據所鋪層數控制每層使用量。
注意事項
1、禁止與殺菌類農藥混用；
2、使用時避免長時間陽光暴曬；
3、避光通風處保存。
