技术领域
[0001] 本
发明属生物领域的农业实用技术，具体地讲是涉及一种植物秸杆生物反应堆技术的应用方法，植物秸秆生物反应堆是一种高效的秸秆还田方式，它可提高
土壤有机质含量，在其生物转化分解过程中产生的二
氧化
碳可供作物光合作用，产生的热量可有效提高春、冬季节塑料大棚内的
温度，促进
农作物的生长，高产，使农作物生长不使用化肥、
农药，既降低了农业生产成本，又提高农产品
质量，使农产品实现有机、绿色，还提高了农业、农村、农民的经济收入，是一项投入省、见效快、易于推广的农业生产实用技术。背景技术：
[0002] 进入21世纪初期，在我国农村中还有许多农民环境意识不强，对农业生产产生的植物秸杆，不知其用处，特别是在夏、秋季庄稼收割后，喜欢在田间地头用火焚烧植物秸杆，其结果造成在田间地头到处产生浓烟滾滾，燃烧的浓烟、热浪经
风吹动四处漂散，形成从田间到地头、从地头到村庄、从村庄到城镇等地到处乌烟瘴气，燻得人们睁不开眼睛，甚至致使一些人由于被浓烟燻得直流眼泪，或直打喷嚏，它既污染空气、破坏环境，又危害人们的身体健康。
[0003] 据统计，我国每年约有30多亿吨的植物秸秆不能有效利用。每年化肥施用量近5000万吨，成为世界上化肥消费第一大国，但同时化肥的有效利用率不到35％，且逐年下降。植物秸秆的焚烧、过量施用化肥，不仅增加了农业生产成本，降低了农产品质量，减少了农业生产的收入，而且还恶化了土地、使土地板结，有机质下降，团粒结构遭到破坏，化肥、农药残留增加，给城乡环境带来了严重污染。
[0004] 经研究表明：植物秸秆生物反应堆技术是一种高效的秸秆还田方式，它可根治秸杆对环境的污染，提高土壤的有机质含量，其转化分解过程中产生的二氧化碳可供作物光合作用，产生的热量可有效提高春、冬季节塑料大棚内的温度，促进农作物的生长，提高农作物的产量和质量；通过植物秸秆生物反应堆技术的推广和应用，使植物秸杆产生的有机质
肥料能满足植物生长的需要，
疫苗有利于植株增强抗病能
力，防治病虫害，做到不使用农药、化肥，发展
有机农业，生产绿色瓜果、蔬菜等，提高农业生产经济收入，是一项投入省、见效快、利国利民，易于推广的农业实用技术。
发明内容
[0005] 一、本发明的目的是要提供一种植物秸杆生物反应堆技术的应用方法，根治由植物秸杆对环境的污染，解决化肥、农药在土壤中的残留，提高土壤有机质含量，使植物秸杆产生的有机质肥料能满足植物生长的需要，使疫苗增强植株的抗病能力，做到农业生产不使用农药、化肥，发展有机农业，生产绿色瓜果、蔬菜等，提高农业生产经济收入。实现环境效益、社会效益、科技效益、农业效益、生态效益、经济效益的大丰收。
[0006] 二、本发明的特征是要提供一种植物秸杆生物反应堆技术的应用方法，植物秸秆生物反应堆技术是一种高效的秸秆还田方式，它可根治植物秸杆对环境的污染，提高土壤有机质含量，其转化分解过程中产生的二氧化碳可供作物光合作用，产生的热量可有效提高春、冬季节塑料大棚内的温度，促进农作物的生长，提高农作物的产量和质量；通过植物秸秆生物反应堆技术的推广和应用，使植物秸杆产生的有机质能满足植物生长的需要，使疫苗增强植株的抗病能力，有利于植物抵抗病虫害，做到不使用农药、化肥，消除化肥、农药对土地和对农产品的残留，为发展有机农业，生产绿色瓜果、蔬菜等，提高农业生产科技、社会、经济效益。
[0007] 应用植物秸秆生物反应堆技术，可种植瓜果、辣椒、黄瓜、西红柿等，在春、冬季节，通过塑料大棚技术、作物的日光
温室技术，利用植物秸杆所产生的有机质肥料，二氧化碳和产生的
热能，充分利用阳光和日照等，满足作物生长的需要，增强作物抵抗病虫害的抗病能力，告别农药、化肥的应用，使大棚内采用植物秸秆生物反应堆技术的应用，作物的生长明显快于普通技术的种植，使瓜果、辣椒、黄瓜、西红柿等不仅在我国南方春、冬寒冷季节能种植，而且在我国北方春、冬寒冷季节也能种植，并使这些瓜果、蔬菜提前挂果，提早成熟、提早采收，提早供应市场，满足人们需求，提高农业经济效益，实现年/亩经济收入4～5万元，使利用植物秸杆生物反应堆技术种植的瓜果、蔬菜收入是常规种植
水稻收入的十倍。实践证明：植物秸秆生物反应堆技术是一项具有推广价值的农业实用技术，其前景看好，有助于改善农村环境、减少资源浪费、提高作物产量、实现食品有机、绿色，保障
食品安全、促进农民增收。
[0008] 三、植物秸秆生物反应堆技术的应用方法的介绍：
[0009] 1.植物秸秆生物反应堆技术的应用对象；
[0010] (1)、塑料大棚、冬暖式大棚、
温室大棚；
[0011] (2)、早春大棚；
[0012] (3)、陆地果树园林、花草保温玻璃房、室等。
[0013] 2、植物秸秆生物反应堆技术的应用主要用途：利用早春、冬季农村空闲土地期间，通过植物秸秆生物反应堆技术的应用，增加农田空闲期间的种植，发展农业生产，增加农民收入。
[0014] 3、植物秸秆生物反应堆技术的应用条件：大棚内具有220伏电源、各种大棚、温室等，具有电热元器件，如白日
灯泡等，必要时可利用
电能热量增加各种棚、室内的温度和光照，促进植株的生长、结果和早熟；
[0015] 4、植物秸秆生物反应堆技术的利用方式：
[0016] (1)内置式；
[0017] (2)外置式；
[0018] (3)内外置结合式。
[0019] 5、植物秸秆生物反应堆技术生产农产品的时间
选定：
[0020] 使农产品在元旦、春节、清明、五一、国庆节期间供应，可大幅度提高农业产品的种植收益。
[0021] (一)内置式植物秸杆反应堆技术：
[0022] 1、行下内置式反应堆的操作时间：晚秋，初冬季节建行下内置式反应堆，最好在作物定植前15～20天做好，浇水、结合使疫苗、打孔待用。早春大棚可提前30天建好待用。晚春、早秋现建现用。
[0023] 2、行下内置式反应堆操作方法：在小行(定植行)
位置，顺南北方向挖一条宽65～75厘米、深22～25厘米的沟，把事先准备好的植物秸杆(
捆有草绳的要解开)排填到沟里，铺均、填放秸杆的高度为8～30厘米，用
脚踏实；南北两端让部分秸杆露出地面，便于往沟内通氧气，促使秸杆受菌后进行生物反应；然后，用1公斤菌种加20公斤麦麸，1公斤麦麸加0.8公斤水；先将麦麸和菌种放在盆子里拌均匀后，放入水，再拌均匀，使所拌的麦麸和菌种能用手捏出水来就行，为使菌种能撒得均匀，可掺拌50公斤饼肥同撒。将其均匀地撒在植物秸杆上，用
铁揪对秸杆轻拍一二遍，让菌种漏到下面的植物秸杆中，以便植物秸杆得到菌种作用，进行生物反应后均匀、全部地转化为二氧化碳和有机质肥料；再覆土
18～22厘米，内置式反应堆基本建成；在大行内浇水湿透植物秸杆，水位高度为垄沟的四分之三，不可满于地面，以免上部垄土板结；果树应在大棚提温前6～8天做好反应堆的浇水。
[0024] 3、果树内置式反应堆的建造时间：大棚果树在12月中旬操作，陆地果树，南方可在早春操作；北方可采用在3月土地化冻前15天操作，雨季前15天停止操作。
[0025] 4、果树内置式反应堆的操作：在树行下，从树杆两边分别起土至树冠外缘下方，靠近树杆起土深土8～12厘米，越往外越深，到树冠外缘下方深度为18～22厘米，露出毛细根。在畦内按行距28～32厘米，穴距24～26厘米开穴，穴深4～6厘米，每穴抓一把经处理的植物疫苗，并在表面均匀撒一层，然后铺放秸杆，秸杆厚度为28～42厘米，填完秸杆后，每亩撒施120～160公斤的饼肥，再将处理好的菌种饼肥均匀撒在秸杆上；回填覆土，厚度为8～12厘米。
[0026] 大棚果树大棚盖膜提温前6～8天，浇一次大水湿透植物秸杆，晾晒3～5天后盖
地膜，在膜上用直径12～14mm的
钢筋按行距38～42厘米，孔距19～21厘米打孔，孔深以穿透秸杆层为好。陆地果树在早春做完即可浇水、覆膜、打孔。陆地果树浇水很关键，要分段浇，每15～20米为一段，及时打孔，以防水大闷根，雨季要注意排水。
[0027] 5.相关事项：
[0028] (1)、植物桔杆用量要足，要和菌种用量搭配好，每500公斤植物秸杆用菌1公斤，每亩用植物秸杆4000～5000公斤，用菌种量为4～5公斤。
[0029] (2)、浇水时，不准施农药，特别要禁用
杀菌剂，必要时，地面上可用
杀虫剂，
预防病虫害。
[0030] (3)、不准施化肥，以避免降低菌种、疫苗的活性，影响秸杆反应堆的效果，后期，可根据地力情况适当追加施少量
有机肥和
复合肥，可以每亩施经7～10天浸泡的豆粉、豆饼等有机肥20公斤左右，复合肥10公斤左右，(或人粪尿300公斤/亩)。可用叶面喷施法，喷
磷酸二氢
钾。一般讲，应用植物秸杆反应堆技术可连续三年不用化肥，农药。进行对有机瓜果、蔬菜的栽培和生产，以充分利用植物秸杆经转化分解的有机质肥料，可降低农业生产成本，生产出有机、环保、绿色的瓜果和蔬菜。
[0031] (4)科学用水是应用反应堆技术的关键。
[0032] ①、内置式秸杆生物反应堆技术，要做好第1次浇(灌)水；它是反应堆的启动水，其特征是水量要大，掌握的原则是使秸杆尽量吃足水；第一次浇水后4～5天，应将处理好的疫苗撒到垄上，与土掺均、并做好打孔。
[0033] ②、内置式秸杆反应堆第2次浇水是浇定植缓苗水，浇水要浇小水，掌握原则：宁浇小水，不浇大水，以保证定植苗能成活为好，一般一棵苗浇一碗水的量就够；高温季节，隔2～4天浇一次水；低温时节，隔6～8天浇一次水；中温季节，隔4～6天浇一次水；其水量控制一棵苗只准浇一碗水就够，不宜多浇。定植后一般不盖地膜(气温较低时可盖地膜)，等10天左右植苗缓过来，种活时再盖地膜。
[0034] ③、一般地讲，常规栽培植苗浇2～4次水，用该技术只浇一次水即可。
[0035] 切记浇水不能过多，多浇水植苗要烂根。一般情况，在第一次浇启动水湿透秸杆的情况下，要间隔70～90天以后再浇水一次，但可根据土质类型和土地的干湿程度灵活掌握运用确定浇水量。浇水后3天，应适当加大风口，使潮气排除。可用45％百菌清烟剂熏蒸，每亩250克。
[0036] ④、冬季浇水时要把握浇水时机。冬季浇水要“四看”：(看天、看地、看苗情、看时间)和“五不能”(不能早上浇水、不能晚上浇水、不能小水勤浇、不能阴天浇水、不能降温浇水)。
[0037] ⑤、早春大棚作物，浇水必须分段浇水，以15～20米一段为好，否则会浇水过大，产生植苗闷苗、烂根。
[0038] ⑥、应用滴管浇水，科学用水；既能控制水量，做到节约用水，棚内种植的瓜果、蔬菜生长效果会很好、农产品质量会更好、产量会更高、收益会更大。
[0039] (二)、外置式植物秸杆反应堆技术：
[0040] 1、在温度低时，在棚内建外置式反应堆；在温度高时，棚外建外置式反应堆。
[0041] 2、棚内外置式反应堆操作方法：在大棚内靠近
门口一侧，离开山墙0.8米，依据大棚宽度，南北方向挖一个长5～7米、宽1米、深0.8米的贮气池，在池靠近作物一侧(西侧)池边的中间，向西挖一长、宽各0.8米，深度略深于贮气池的方型坑，用砖砌好，略高于地面0.2米，上口砌成0.4米的圆形口，上口平面向池内一侧倾斜30度，用
水泥抹面，在圆形口上安装二氧化碳交换机和输送带；在南侧池边的中间，可向南挖0.8米，深为0.85米的30度倾斜波，并在倾斜波面中挖出4个阶梯，以便日后向池底取经转化的有机质和水，坑池东西向每隔0.5米放一根横本头(或水泥杆)，南北向拉四道铁丝，上面排放每层0.5米厚的植物秸杆，在植物秸杆上撒一层麦麸拌好的菌种，共排放三层高，然后用水浇透秸杆，盖上塑料膜，在贮气池上方中线的南、中、北等各处分别插入直径为0.1米、长为1.5米的3根通气管子。
[0042] 3、注意事项：
[0043] ①、所有秸杆数量和菌种要搭配好，每1000公斤秸杆用菌种1公斤，秸杆要晒干，因为新鲜秸杆易产生厌氧反应，生成甲烷等有害气体。
[0044] ②、外置式反应堆南、中、北间各从上到下插入长1.5米、直径为0.1米的通气管子，以便氧气回流供菌种利用。
[0045] ③、秸杆上面所盖塑料膜四周要盖严，交换机座要密封，便于抽、换气。
[0046] ④、交换机装好当天就要开机1小时，以后每天增开1个小时，一周内增至每天开8小时，遇到阴雨天气也要开机，但可根据实际情况少开些时间。
[0047] ⑤、及时给秸杆加水，一般气温相对低时，15天加一次水，气温相对高时，10天左右加一次水，保持秸杆潮湿。
[0048] ⑥、第1次加秸杆时，加1500公斤，当秸杆由1.5米堆高经生物转化降到0.8～1.0米时，要及时漆加秸杆1000公斤，共需四次转化秸杆，数量为4500公斤，每增加1000公斤植物秸杆时，同样要增加1公斤菌种，增加方法同上述。
[0049] ⑦、要用好外置式秸杆反应堆所产生的液体和渣子，合理使用，促瓜果、蔬菜成长。
[0050] (三)、植物秸杆反应堆合理密植：
[0051] 1、植物秸杆反应堆技术的应用，要注意掌握大行要大，一般如黄瓜、辣椒、西红柿等以0.9～1米为宜，小行适中，以0.6～0.7米为宜，株距适当缩小，总
密度掌握在比常规种植密度降低10～15％之间。
[0052] 2、一般早熟品种宜密，早春种植物宜稀、晚熟品种宜稀。
[0053] (四)菌种和植物疫苗的处理：
[0054] ①、处理菌种：1公斤菌种用20公斤麦麸，1公斤麦麸加0.8公斤水，先把菌种和麦麸用干法拌均匀，再倒水搅拌，拌好后用手一攥手缝滴水为好，菌种可现拌现用；为使菌种能撒得均匀，可掺拌50公斤饼肥同撒。
[0055] ②、处理植物疫苗：疫苗与麦麸拌匀方法与拌菌种相同。由于植物疫苗用量少，为避免接种不均匀，可每亩加100公斤草粉、50公斤饼肥。方法是先将草粉与饼肥用干法将其拌均匀，再加水拌均匀，拌匀后用手攥手缝能滴水为好，再与用麦麸拌好的植物疫苗混拌均匀，拌好后堆放5小时左右，使堆放时温度不超过50℃，摊薄之7～8厘米，放热5～7天后再用。摊薄时在上面罩上防蝇罩，防止苍蝇的危害。
[0056] ③、疫苗接种方法：有普接、重点接、穴接、条带接和环形根区接。接种后浇小水，隔5～7天后，再浇一次小水降温，促使疫苗快速进入植物
机体，以免因高温造成失活。
[0057] ④、接种疫苗：发病严重的
地块要普遍接种与重点接种相结合。
[0058] ⑤、疫苗用量：重病区疫苗5公斤/亩，轻病区2～3公斤/亩。
[0059] 植物秸杆生物反应堆技术的应用前景看好。利用植物秸杆生物反应堆技术生产瓜果、蔬菜不用化肥、农药，使生产出的瓜果、蔬菜质量好、产量高、口感好，干物质含量高、营养好、环保绿色，它既降低了农业生产种植成本，又提高了农产品经济收益，目前，做得好的年收入可望实现4～5万元/亩的好收成，用一年的植物秸杆生物反应堆技术的应用，种植瓜果、蔬菜，相当于种植水稻十年的收益。此项技术值得在我国全面推广。它所取得的科技、社会、环境、生态、经济效益将是不可估算的。具体实施方式：
[0060] 实例：内置式植物秸杆生物反应堆技术的应用：
[0061] 植物秸杆生物反应堆大棚瓜果、蔬菜栽培技术，它是利用
生物工程技术将植物秸杆转化为作物需要的CO2、热量、生物抗病孢子、矿物质元素、有机质肥料，使大棚农业生产产品所获得的瓜果、蔬菜、辣椒、黄瓜、西红柿等高产、优质、环保、食用安全，成为绿色、有机食品。
[0062] 一、栽培方法：内置式：
[0063] (1)拌菌种：每亩需生物菌种4～5公斤，为接种均匀，每公斤菌种掺和麦麸(或经
粉碎的玉米秸杆粉)20公斤，加水16公斤，先将菌种和麦麸充分拌均匀，再加水拌均匀即可使用。
[0064] (2)、开长沟、铺植物秸杆、接种、覆土。选南北方向开沟，沟宽75厘米，深25厘米，开一直沟(留下后墙80厘米宽为作业路)，长度与大棚相同，在沟内排铺植物秸杆30～40厘米，用脚踏实找平后，进行均匀撒一层菌种，用铁揪拍打植物秸杆几下，使菌种均匀落入秸杆中，随即覆15～20厘米厚的泥土。
[0065] (3)、浇水。首次浇水为启动水，应浇(灌)于沟高的3/4处，让植物秸杆吸足水，但不宜浇(灌)得太多、太满，将秸杆上层的水也浇湿，以影响上层的土地板结。
[0066] (4)、打眼。浇水3～5天后，用直径1.2～1.4的
钢筋按孔距25厘米左右进行打空，打孔由沟上方向秸杆沟底打孔，深度以达到打到秸
杆底部为准。
[0067] (5)、定植。一般植物秸杆埋到底沟下，进行秸杆生物堆转化达15～20天后，可定植；此时，沟中间秸杆已下沉很多，两边下沉较少，自然成畦。定植前，先接种疫苗，一般每亩为2～3公斤(普种的为5公斤)，以1公斤疫苗拌20公斤麦麸，先用干法拌均匀后，加水16公斤拌均匀后，堆积4～5小时，使堆放时温度不超过50℃，摊薄之7～8厘米，放热5～7天后可用。在撒用时，由于植物疫苗用量少，为避免接种不均匀，可每亩加100公斤草粉、50公斤饼肥。方法是先将草粉与饼肥用干法将其拌均匀，再加水拌均匀，拌匀后用手攥手缝能滴水为好，再与用麦麸拌好的植物疫苗混拌均匀，可将疫苗均匀地使用。定植苗栽培与常规方法相同，不同之处是定植时浇一次小水，每棵苗可浇一碗水即可，以后根据定植苗生长状况小量浇水，一般70天内不浇大水，不施化肥、农药，必要时对植株追施有机肥或复合肥就行。
[0068] 二、植物秸杆生物反应堆技术与传统的
种植模式相比具有以下优越性：
[0069] 1、增施二氧化碳气肥，每亩按4000～5000公斤植物秸杆，通过生物转化可满足整个季节CO2气肥的使用。
[0070] 2、提高温度。可使地温提高5～6度，棚内气温提高3～4度，实现棚外下
雪，棚内蔬菜、瓜果不受冻，还能持续生长和采摘西瓜、黄瓜、西红柿等。
[0071] 3、降底湿度，提高植物抗病能力。定植作物后，一般70天不浇大水，只对植苗和植株浇小水(一植株只浇一碗水)，大棚内湿度低，增加了作物抗病能力，减少了病虫害的发生，做到不使用农药，还可通过在大棚内培养
害虫天敌杀死害虫，实现无公害、环保、绿色生产。
[0072] 4、降低成本，提高效益；按传统的种植每生产一亩大棚农业生产产品，需鸡粪15～16立方，需1500～1600元，三元复合肥150～160公斤，需500～530元，杀虫剂、杀菌剂、农药等计350元，共计需2350～2480元；而使用植物秸杆生物反应堆技术，每亩只需
700元的菌种和疫苗费，传统种植后期需治虫、打药、施追肥、除草等又需用1000多元，而使用植物秸杆生物反应堆技术的应用不需那么多
费用。综上所述每亩最少可节约农业生产成本2900多元。
[0073] 三、使用植物秸杆生物反应堆技术的科技、社会、经济效益。
[0074] 1、使植物秸杆生物反应堆技术秸杆代替化肥；菌种产生有益菌、秸杆产生有机质等，温度高、营养好，作物吸收后，植株生长旺盛，长势优良，抗寒能力强，在寒冷的冬天使作物提早坐果，产量大幅度提高，瓜果、蔬菜生长无污染，环保、绿色，口感好，食用安全，富含营养、食用健康，完全可达到有机瓜果、蔬菜标准，无论是西瓜、辣椒、黄瓜、西红柿一经上市受到广大消费者的青睐，很多超市争相订购，每公斤比常规瓜果、蔬菜贵几
角，甚至1～2元/公斤也供不应求，经济效益十分可观。
