姜媛媛朱哲欒天宇張冬娜

(1.吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，吉林 長春 130124；2.鎮(zhèn)賚科技局，吉林 白城 137300)

秸稈生物反應(yīng)堆是有機(jī)、無公害栽培技術(shù)。以農(nóng)作物秸稈為原料，攪拌微生物菌劑，使秸稈能快速分解并釋放出大量的二氧化碳、熱量及抗病的微生物孢子[1,2]，從而使農(nóng)作物產(chǎn)量、品質(zhì)得到進(jìn)一步改善與提高，進(jìn)而提高其經(jīng)濟(jì)效益。目前，此項(xiàng)技術(shù)在我國的部分地區(qū)應(yīng)用廣泛，主要適用在西紅柿、甘藍(lán)等蔬菜上，并已取得一定的經(jīng)濟(jì)效果與收益[3]。秸稈反應(yīng)堆取材廣泛，可應(yīng)用的秸稈種類也很豐富，如玉米秸稈、玉米皮、玉米芯、豆秸等。大量研究表明，秸稈反應(yīng)堆技術(shù)在蔬菜大棚上的應(yīng)用，能有效提高蔬菜的產(chǎn)量、改善蔬菜的品質(zhì)、增加農(nóng)民的收入[4]。

在我國北方地區(qū)，冬春季節(jié)的地溫低、二氧化碳等的虧缺是困擾蔬菜反季節(jié)栽培的難題。在大棚的越冬茬或早春茬的栽培過程中，地溫要比氣溫顯得更重要[5]。而保護(hù)地的地溫與氣溫升高卻存在著不協(xié)調(diào)問題，在春季氣溫已達(dá)到生育的適溫期時(shí)，地溫卻相對(duì)偏低，嚴(yán)重影響作物的根系生長，以及對(duì)養(yǎng)分、水分的需求與吸收，從而使植株生長延緩，產(chǎn)量下降。二氧化碳是作物光合作用制造有機(jī)物的主要因素之一，其虧缺成為保護(hù)地蔬菜生產(chǎn)的重要限制性因素之一。針對(duì)上述問題，國內(nèi)多位專家提出關(guān)于有效土壤改良和土傳病害治理方面的思路，即有效利用秸稈發(fā)酵技術(shù)改善大棚的種植環(huán)境，并通過施用玉米秸稈和配施微生物菌劑，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)土壤理化性質(zhì)和生物學(xué)功能的徹底好轉(zhuǎn)[6,7]。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試作物為瓦力甘藍(lán)，選擇生長期較短、耐寒且抗病性強(qiáng)，并具有較好的商品性早熟品種，甘藍(lán)品種購自壽光良種引進(jìn)服務(wù)中心。菌種為蘇云金芽孢桿菌，購自山東中向生物工程有限公司。

1.2 儀器

溫度傳感測(cè)定器，二氧化碳便攜測(cè)定儀。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)在吉林省白城市鎮(zhèn)賚縣天億農(nóng)業(yè)科技有限公司溫室大棚進(jìn)行。大棚規(guī)格30m×16m，采用行下內(nèi)置式生物反應(yīng)堆技術(shù)。試驗(yàn)設(shè)置2個(gè)處理，處理1為添加蘇云金芽孢桿菌的秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)；處理2為對(duì)照(未做秸稈反應(yīng)堆處理)。試驗(yàn)大棚選用玉米秸稈、菌種、農(nóng)家肥；對(duì)照棚施用復(fù)合肥。其它管理按常規(guī)進(jìn)行。

1.4 試驗(yàn)方法

在種植行的位置，按南北方向挖略寬于小行的溝，溝寬為70cm、深為25cm，開溝后把準(zhǔn)備好的玉米秸稈填入溝內(nèi)，鋪放干秸稈75t·hm-2，填放秸稈厚度為30cm，并進(jìn)行踩實(shí)，南北兩端讓部分秸稈露出地面，便于通氣。將生物菌劑按150kg·hm-2均勻撒在秸稈上，并用鐵鍬輕輕拍打秸稈，使菌種能進(jìn)一步漏入到下層部分，并覆土整平成畦，覆土厚度達(dá)20cm。覆土后需在反應(yīng)堆間的溝內(nèi)澆水，使水面高度達(dá)壟高的3/4，并有效利用水的滲透作用來充分濕透反應(yīng)堆中的秸稈，并要防止水面過高，以免土壤板結(jié)進(jìn)而影響栽種。于7d后進(jìn)行打孔，并進(jìn)行通氣散熱，需間隔20cm，深度達(dá)秸稈底部；10d后方可進(jìn)行移栽定植，定植時(shí)僅需要澆緩苗水即可。其它地田間操作按照普通起壟栽培進(jìn)行，種植過程中的各種操作均按常規(guī)方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)對(duì)地溫的影響

由表1可知，玉米秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)種植，處理1比處理2溫度高2.1～3.3℃，處理1比處理2地溫高2.1～3.5℃，在冬季低溫季節(jié)種植能提高氣溫與地溫，為甘藍(lán)生長提供安全可靠的溫度環(huán)境，促進(jìn)甘藍(lán)健康長勢(shì)。玉米秸稈腐熟產(chǎn)生的大量熱量能有效提升地溫。

表1 秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)對(duì)地溫的影響

2.2 秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)對(duì)甘藍(lán)生長發(fā)育的影響

由表2可知，2個(gè)處理比較，秸稈生物反應(yīng)堆處理比對(duì)照處理的葉片數(shù)增加4片，株高增加0.50m,采收期提前6d，單重增加90g。由此可知，秸稈反應(yīng)堆技術(shù)的應(yīng)用有效增加了葉片數(shù)和株高，同時(shí)也使采收日期提前，甘藍(lán)的單重也增加。

表2 秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)對(duì)甘藍(lán)生長發(fā)育的影響

2.3 秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)對(duì)產(chǎn)量的影響

經(jīng)核算，秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)所需菌種6kg·667m-2，計(jì)價(jià)600元，秸稈4000kg·667m-2(0.10元·kg-1)，價(jià)值400元，節(jié)約肥料200元，節(jié)約農(nóng)藥200元，多增加人工10個(gè)，人工費(fèi)300元，秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)要比對(duì)照增加投入900元·667m-2。由表3可知，玉米秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)處理要比對(duì)照增產(chǎn)2050kg，增產(chǎn)率為27.37%。按甘藍(lán)市場(chǎng)價(jià)5.50元·kg-1計(jì)算，可增產(chǎn)值11275元，可增加純收入10375元·667m-2。

表3 秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)對(duì)產(chǎn)量的影響

3 結(jié)論與討論

本研究表明，秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)在溫室蔬菜栽培中的應(yīng)用能有效提高10cm處的土壤溫度2.10～3.50℃，溫室氣溫提高2.10～3.30℃，有效解決了冬季低溫凍害給設(shè)施蔬菜生產(chǎn)造成的嚴(yán)重影響，做到減災(zāi)抗災(zāi)，增強(qiáng)作物長勢(shì)，提高作物的抗病力，減少農(nóng)藥和化肥的使用量，不斷改善蔬菜的品質(zhì)，生產(chǎn)綠色、無害蔬菜；有效促進(jìn)作物的提早上市；提高產(chǎn)量,增加經(jīng)濟(jì)收入。秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)為農(nóng)作物秸稈綜合利用提供一條新路徑，既解決了農(nóng)作物秸稈資源浪費(fèi)的問題，又保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，有利于農(nóng)業(yè)向健康、有效、循環(huán)發(fā)展，具有良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)效益。秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)推廣的應(yīng)用前景非常廣闊。

秸稈反應(yīng)堆技術(shù)解決了農(nóng)村大量剩余秸稈綜合利用難的問題，并進(jìn)一步控制設(shè)施農(nóng)業(yè)土傳病害的傳播，減少農(nóng)藥的使用量，不斷改善農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，生產(chǎn)出綠色、有機(jī)、無公害產(chǎn)品。秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)促進(jìn)了資源循環(huán)增值利用及對(duì)多種生產(chǎn)要素的有效轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)生態(tài)保護(hù)、生態(tài)改良與農(nóng)作物高效生產(chǎn)的有機(jī)結(jié)合，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展開辟了新途徑。本項(xiàng)技術(shù)所利用的玉米秸稈可快速轉(zhuǎn)化為農(nóng)作物生長所需的熱量、二氧化碳、有機(jī)和無機(jī)養(yǎng)料，達(dá)到改良土壤、防治根病、促進(jìn)作物生長發(fā)育、提高作物光合效率的目的，進(jìn)而獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、早熟的蔬菜產(chǎn)品，對(duì)我國的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)與借鑒意義。