内置式秸秆生物反应堆技术在大棚红香芋上的应用研究

摘要：运用内置式秸秆生物反应堆技术能有效地提高大棚内空气温度、地温和：氧化碳浓度，从而加快缸香芋的生长发育，提前20天左右粟收，且667m(sup)2(/sup)产量可以提高200kg左右，具有明显地促成增产效果。

关键词：内置式生物反应堆；红香芋；二氧化碳；温度

农作物秸秆富含纤维素、半纤维素和木质素，是可再生的生物资源。长期以来，秸秆是农村主要生活燃料、大牲畜饲料和有机肥料，少部分作为工业原料和食用菌基料。近年来，随着化学肥料的大量施用、农村劳动力转移、能源消费结构改善和各类替代原料的应用，出现了地区性、季节性、结构性的秸秆过剩，特别是在粮食主产区和经济发达的部分地区，违规焚烧现象屡禁不止，不仅浪费资源、污染环境，还严重威胁交通运输安全。抓好秸秆综合利用，是发展循环经济，促进能源消费结构调整，转变经济增长方式，建立节约型社会的有效措施；也是从根本上缓解农村饲料、肥料、燃料和工业原料紧张状况，保护农业生态环境，减少空气污染，增加农民收入，实现社会经济可持续发展的有效措施。

秸秆生物反应堆技术是利用专门的微生物分解作物秸秆等废弃物，增加棚内co(sup)2(/sup)浓度，提高地温和棚温，使秸秆和土壤中的养分得以活化，使作物根系微生物和土壤理化性状改善，实现化肥、农药的投入减量化，从而实现农业增产、提质、增效的一项作物秸秆生态高效利用新技术。

金坛市是江南渔米之乡，年产各类作物秸秆40万t左右，为进一步提高金坛市作物秸秆综合利用率，2010年引进了内置式生物反应堆技术(秸秆生物反应堆技术的一种)，并在葡萄、甜瓜等作物上开展了试验示范，取得了显著成效。金坛建昌红香芋肉质细腻粉糯，均匀一致，口感润滑，香味独特，是天然的绿色食品，营养价值极其丰富，含蛋白质≥2.8-3.2g/100g、脂肪≤0.09 g/100g、淀粉≥15.5~16.2g/100g，深受广大消费者喜欢。为了提高红香芋的产量，拓宽其上市期，进行了秸秆内置式反应堆技术在大棚红香芋上的应用研究，阐述如下。

1　试验方法

1.1试验地点及供试品种

试验地点位于金坛市直溪镇吕蚯村，所用的设施是钢架大棚，供试品种为脱毒红香芋。本次试验秸秆生物反应堆为行内内置式反应堆，主要材料为稻草。生物反应堆供试菌种和疫苗均为山东天和生物工程技术有限公司生产。

1.2试验设计

试验选取2个钢架大棚，大棚宽6.3m、长55m，南北走向，一个大棚为处理区，另一个为对照区。栽植株距为0.38m，行距为0.6m，密度为4.3株/m(sup)2(/sup)。

1.3试验方法

1.3.1菌种与疫苗扩繁。菌种扩繁按1份菌种、30份麦麸、30份水的重量比混合均匀；疫苗扩繁按1份疫苗、40份麦麸、40份水的重量比混合均匀。菌种和疫苗配好后分别堆积在一块预先准备好的塑料薄膜上，在配制好的菌种和疫苗反应堆上，每隔20era左右打一直径为4em左右的孔，利于有氧发酵。

1.3.2内置式反应堆制作。2011年1月13日在处理区种植行下挖宽0.8m，深0.2m，长度与行长相等的沟，在沟内铺满稻草秸秆。将已扩繁2天的菌种均匀撒在秸秆上面(1kg/m(sup)2(/sup)湿料)。撒好后用铁锹在秸秆上拍一遍，使菌种分散在秸秆里面。接着将开沟翻出来的2/3土覆盖于秸秆上，覆土时每隔1.2m左右，露出秸秆长度10cm，以便输入氧气。随后向沟内大量灌水，使秸秆吸足水分。第2天水下渗后，覆盖余土，撒上疫苗，将疫苗和表层土稍稍混合，形成畦面。

1.3.3栽植、打透气孔。1月14日栽植红香芋芋种，并沿畦面进行打孔，孔距15cm，孔径4-5cm，孔深以穿透秸秆层，以利于氧气的进入和二氧化碳的排出。

1.3.4田间管理。对照区田间管理与常规管理方式相同，处理区香芋生长期内不再进行追施肥料。

2结果与分析

2.1内置式秸秆反应堆技术对棚内温度以及CO(sup)2(/sup)浓度的影响

试验表明，内置式生物反应堆能明显提高棚内空气温度和土壤温度。由表1和表2可以看出，随着时间的推移，对照区温度增幅逐渐下降，至5月18日，对照区与试验区的空气温度和地温温差均为O℃。同时，处理区的C0：浓度明显高于对照区。2月25日8：00左右测得处理区C02浓度为985mg/kg，高出对照198mg/kg；3月20日测得处理区CO(sup)2(/sup)浓度为872mg/kg，高出对照169mg/kg；可以看出和温度变化相同，随着时间的推移COs浓度差也逐渐降低。到5月18号(202浓度差降至30mg/kg左右。

2.2内置式秸秆反应堆技术对红香芋生长发育的影响

在红香芋种植过程中，分别于5月11日随机选取红香芋10株，对其株高进行测量比较；6月2日随机选取10株对其最大叶的叶长和叶宽进行测量比较。试验结果表明，5月11日测得处理区平均株高为32.15cm，高于对照区9.78cm(表3)。6月2日测得处理区最大叶的平均叶长为25.5cm，平均叶宽为22.3em，分别高于对照区3.55cm和3.3cm(表4和表5)。由此可见。生物反应堆对大棚红香芋的生长和发育有明显的促进作用。

8月15日，处理区红香芋子芋均重为50g，已陆续上市。而此时，对照区子芋均重刚刚达到20g，到9月6日，对照区均重才达50g，因此利用内置式生物反应堆可促使红香芋提早20天成熟。

2.3对红香芋子芋与产量的影响

处理区平均每株产商品子芋9.6个，重0.55 kg，单子芋重57g，667m(sup)2(/sup)产量为1595kg。对照区平均每株产商品子芋9.2个，重0.46kg，单子芋重50g，667m(sup)2(/sup)产量为1334kg。处理区比对照区667m2产量提高了261kg。可见，利用该技术不仅提高了产量而且增加了商品子芋的单重。

3　小结

本次试验表明，利用以稻草秸秆为主料的内置式生物反应堆技术进行大棚红香芋栽植，最高可提高大棚内(202浓度198mg/kg，并能明显的提高大棚内空气温度与土壤温度，最高分别可达2.7℃和4.1℃，对香芋的生长发育和子芋单重有明显的促进作用。试验区内香芋提早上市21天，产量相比对照提高了近20％。可见，该技术对大棚红香芋的栽植有明显的促早增产效果。

(收稿：2011—11~)1)

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