文/ 山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展研究中心 徐建堂

一、技術(shù)背景

山東省是農(nóng)業(yè)大省，也是蔬菜果茶生產(chǎn)大省，種植面積達(dá)4000萬畝，是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民增收致富的支柱產(chǎn)業(yè)。但近年來，農(nóng)民為提高產(chǎn)量，盲目使用化肥和農(nóng)藥，殘留量增加，污染加重，造成土壤板結(jié)、土地生產(chǎn)力下降，病蟲害抗逆力增強(qiáng)，農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量受影響。為進(jìn)一步提升我省果菜產(chǎn)業(yè)特別是設(shè)施菜果生產(chǎn)質(zhì)量安全水平，科學(xué)利用農(nóng)業(yè)資源，農(nóng)業(yè)增效，農(nóng)民增收，生態(tài)環(huán)境友好，應(yīng)用推廣秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)就是一個(gè)典型案例。

我省是農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)大省，年產(chǎn)秸稈8000多萬噸，每年有近2000萬噸沒有得到有效利用，有的甚至燒掉，造成資源浪費(fèi)；有的隨便亂堆亂放，影響村容村貌整潔。實(shí)踐證明，推廣應(yīng)用秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)，畝可轉(zhuǎn)化秸稈5噸，節(jié)本增效8000多元。既開辟了農(nóng)作物秸稈利用的新途徑，又提高了農(nóng)業(yè)的綜合效益，對(duì)發(fā)展現(xiàn)代生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)，保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全都具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、技術(shù)要點(diǎn)

秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)是在一定的設(shè)施（內(nèi)、外置反應(yīng)堆）條件下，利用生物工程技術(shù)，在微生物菌種、催化劑、凈化劑的作用下，將農(nóng)作物秸稈直接定向轉(zhuǎn)化成植物生長(zhǎng)所需的二氧化碳、熱量、抗病微生物、有機(jī)和無機(jī)養(yǎng)料，從而實(shí)現(xiàn)培肥地力、促進(jìn)作物生長(zhǎng)、提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)。分內(nèi)置反應(yīng)堆和外置反應(yīng)堆兩種應(yīng)用模式。

（一）構(gòu)成要素：由秸稈、輔料、菌種、植物疫苗、交換機(jī)、CO2微孔輸送帶等設(shè)施組成。

（二）技術(shù)特點(diǎn)：以秸稈替代化肥，植物疫苗替代農(nóng)藥，具有成本低、易操作、資源豐富、投入產(chǎn)出比大，環(huán)保效應(yīng)顯著特點(diǎn)。

1. CO2效應(yīng)。在每畝大棚使用4000～5000公斤秸稈情況下，可使大棚內(nèi)二氧化碳濃度提高4～6倍，光合效率提高50%以上，能有效解決由于光合原料CO2嚴(yán)重虧缺，作物極度饑餓，制約當(dāng)前大棚生產(chǎn)，生長(zhǎng)加快，提高開花坐果率，早成熟，早上市，標(biāo)準(zhǔn)化操作平均增產(chǎn)30%以上。

2.熱量效應(yīng)。在嚴(yán)寒冬天里，大棚內(nèi)20厘米地溫提高4～6℃，氣溫提高2～3℃，顯著改善植物生長(zhǎng)環(huán)境，提高作物抗御低溫的能力，有效保護(hù)作物正常生長(zhǎng)，生育期提前10～15天，大櫻桃等提前成熟上市15天。

3.生物防治效應(yīng)。菌種在轉(zhuǎn)化秸稈過程中產(chǎn)生大量的抗病孢子，對(duì)病蟲害產(chǎn)生較強(qiáng)拮抗、抑制和致死作用，植物發(fā)病率降低70%以上，農(nóng)藥用量減少70%以上，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化操作可基本上不用農(nóng)藥。

4.有機(jī)改良土壤效應(yīng)。在秸稈生物反應(yīng)堆種植層內(nèi)，20厘米耕作層土壤孔隙度提高1倍以上，有益微生物群體增多，水、肥、氣、熱適中，各種礦質(zhì)元素被定向釋放出來，有機(jī)質(zhì)含量增加4倍以上，為根系生長(zhǎng)創(chuàng)造了優(yōu)良的環(huán)境。

5.酶切處理殘留效應(yīng)。秸稈在反應(yīng)過程中，菌群代謝產(chǎn)生大量高活性的生物酶，與化肥、農(nóng)藥接觸反應(yīng)，使無效肥料變有效，使殘毒農(nóng)藥變?yōu)橹参镄枰亩趸肌＝?jīng)測(cè)定：一年應(yīng)用該技術(shù)，植物根系周圍的農(nóng)藥殘留減少90%以上，二年應(yīng)用該技術(shù)可全部消除。

6.提高自然資源綜合利用效應(yīng)。秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)在加快秸稈利用的同時(shí)，提高了微生物、光、水、空氣游離氮等自然資源的綜合利用率。據(jù)測(cè)定：在CO2濃度提高4倍時(shí)，光利用率提高2.5倍，水利用率提高3.3倍，豆科植物固氮活性提高1.9倍。

（三）技術(shù)模式圖

（四）技術(shù)要點(diǎn)

1．內(nèi)置式反應(yīng)堆操作：主要有開溝、鋪放秸稈、撒菌種、覆土、澆水、蓋膜、打孔、定植等程序。

（1）開溝：采用大小行種植，一般一堆雙行。大行寬90～110厘米，小行寬60～80厘米。在小行位置開溝，深20～25厘米，寬70～80厘米。

（2）鋪秸稈：每畝鋪放干秸稈4000～5000公斤，溝內(nèi)鋪放秸稈厚度25～30厘米。

（3）撒菌種、餅肥：將處理好的菌種均勻撒在秸稈上，畝用菌種8～10公斤，餅肥100～150公斤。

（4）覆土：秸稈上覆土厚度20厘米，然后將土整平成畦。

（5）澆水：澆大水濕透秸稈。

（6）撒疫苗、打孔、定植：在壟上撒處理好的植物疫苗并與15厘米土摻勻，打3行孔，行距20～25厘米，孔距20厘米，孔深35 厘米。7～10天后定植作物。

2．外置反應(yīng)堆操作：建池、放秸稈、接菌種、淋水澆濕、蓋膜發(fā)酵、裝機(jī)抽氣、取液噴施。

配套技術(shù)及其要點(diǎn)：推廣應(yīng)用新型高效日光大棚管理技術(shù)、集約化育苗、水肥一體化微滴灌高產(chǎn)技術(shù)。物理控害技術(shù)：在棚內(nèi)距地面1～1.5米設(shè)置黃板和藍(lán)板，分別誘殺蚜蟲和薊馬，減少病害傳播。在設(shè)施出入口、通風(fēng)口，鋪設(shè)防蟲網(wǎng)，防止害蟲危害。第一次應(yīng)用秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)的，在7、8月日光溫室閑置季節(jié)，在棚內(nèi)開溝，鋪施碎的作物秸稈1000千克，起壟、灌水用地膜覆蓋地面，上面蓋嚴(yán)棚膜，高溫悶棚20～30天，再用硫磺熏蒸殺菌。

三、推廣情況

（一）推廣情況。秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)是生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。該項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)上突出的增產(chǎn)、增效、增質(zhì)作用和顯著的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益，受到了山東省乃至全國(guó)各地廣大農(nóng)民的極大歡迎，得到了國(guó)家、省等各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的高度關(guān)注。農(nóng)業(yè)部在我省舉辦了全國(guó)秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)推廣應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)會(huì)，全國(guó)人大常委會(huì)副委員長(zhǎng)周鐵農(nóng)出席了現(xiàn)場(chǎng)會(huì)并做了重要講話，到該技術(shù)應(yīng)用基地考察調(diào)研，并給予高度評(píng)價(jià)。這項(xiàng)技術(shù)于2010年獲得了聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織第二十七屆世界農(nóng)業(yè)科技一等獎(jiǎng)。

2013年山東省農(nóng)業(yè)廳、科技廳把它作為山東省農(nóng)業(yè)主推技術(shù)，省財(cái)政廳列專項(xiàng)重點(diǎn)支持，向廣大農(nóng)民推廣。2016年農(nóng)業(yè)部列為農(nóng)業(yè)主推技術(shù)，全國(guó)推廣。目前，山東省累計(jì)推廣面積30萬畝，全國(guó)各省區(qū)都有推廣，累計(jì)推廣面積達(dá)50多萬畝。節(jié)本增效300多億多元，取得較大的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益。

（二）適宜地區(qū)。該技術(shù)模式主要應(yīng)用形式有內(nèi)置反應(yīng)堆和外置反應(yīng)堆，以內(nèi)置反應(yīng)堆為主，外置反應(yīng)堆為輔。可用于設(shè)施作物、大田果茶等經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的作物，全國(guó)各省區(qū)都可以推廣應(yīng)用。