这个技术可使蔬菜

节药、节肥60%

上市期提前15～20天

收获期延长30～45天

销售价格增加10%～20%

亩增产15%以上

亩增收3000元以上

......

在河北省秦皇岛市北戴河区牛头崖镇蒲兰村秸秆有机免疫胡萝卜种植基地内，种植户祖永明忙得不亦乐乎。“今年基地种植了12亩胡萝卜，基本上出土就卖，前几天又和一合肥批发商签了50吨的订单。”正午时分，祖永明拍拍手上的土，活动一下腰部说道“我家今年胡萝卜卖得好，秘密武器就是秸秆生物反应堆技术。”

秸秆生物反应堆技术是个啥？

“说白了就是把秸秆、绿化垃圾和海藻等海洋垃圾按一定比例混合，再和适量生物菌剂一起埋到土里，经过2个月发酵，反应堆里的有益微生物就能增加土壤的有机肥质，有助于胡萝卜生长。”

蒲兰村党支部书记吴江涛说，“反应堆不仅能增加土壤有机肥质，还能释放大量二氧化碳促进植物光合作用，使胡萝卜产量提高30%至50%。更重要的是，有了这技术，不用化肥和农药，胡萝卜品质也提升了。”

“书记的话不假，12亩的胡萝卜，原来一茬总产量2500公斤，现在是5500公斤。原来胡萝卜批发价1元/公斤，现在胡萝卜10元/公斤。一茬比原来多挣5万多元。”祖永明说，村里胡萝卜种植是一年两茬，第一茬是2月到5月，第二茬是8月到11月，农闲的4个月正好是秸秆生物反应堆发酵的时间，“我觉得这新技术就是给我们村胡萝卜量身定制的。

其实除了蒲兰村，在山东省德州市平原县，实施的“秸秆反应堆技术示范县项目”也取得了显著的效果，这里建设了生物反应堆样板棚10亩、核心示范棚200亩、辐射带动棚3000亩，主要效果表现以下4个方面[1]：

1. 使大棚内二氧化碳浓度提高4～6倍，光合效率提高50%以上，解决了大棚生产产量品质不能有效提高的难题。亩增产幅度15%以上，亩增收 3000元以上。

2. 使大棚气温增加2～3℃，20厘米地温提高4～6℃，解决了由于地温低而制约植物正常生长的难题。

3. 反应堆产生的抗病微生物和植物疫苗能提高植物抗病免疫力，可减少60%农药化肥用量，解决了大棚生产病虫害严重的难题，解决了因连年大量使用化肥造成土壤板结、生态环境恶化的问题，每亩地减少化肥农药投资近千元。

4. 蔬菜品质明显改善，产品食用安全性进一步提高，销售价格增加10%～20%，农产品上市期可提前15～20天，收获期延长30～45天。

那么秸秆生物反应堆技术到底是怎么操作的呢，又运用了什么原理呢？和小蔬一起来了解下吧！

PART01

秸秆生物反应堆技术概念及应用前景[1]

蔬菜秸秆生物反应堆技术是一种生物质能源综合利用技术，利用农作物秸秆在特定菌种的作用下发酵分解，产生二氧化碳气体、低分子有机质、无机盐养分和热量等，并被作物利用。

秸秆生物反应堆技术以秸秆替代化肥，以植物疫苗替代农药，其技术特点如下：

一是操作简单，成本低，适用范围广，综合作用多，便于推广。

二是增产、增质、增效幅度大，平均增产30%以上，标准化应用增产50%以上。

三是不用化肥，少用或不用农药，生态效益显著。

该技术可以用来解决冬季大棚蔬菜二氧化碳亏缺影响产量的形成；低温过低造成的根系生理障碍；通风不良湿度过大导致的病害严重；大量施入化肥造成的土壤板结根系生长受阻，吸收功能减弱的弊端。

该技术是温室蔬菜优质、高效栽培技术上的一次创新，还能有效解决秸秆资源科学利用的难题，促进农业提质增效，有助于实现生态改良、环境保护和循环农业，是一项高效、节能、省本、环保的新技术，可以促进资源循环利用，提高资源利用率。

PART02

秸秆生物反应堆技术应用方式及原理[1]

该技术可以采用内置式、外置式两种形式。其中内置式又分为行下内置式、行间内置式，两者操作基本相同。外置式又分为简易外置式和标准外置式。

选择应用方式时，主要依据生产地、种植品种、定植时间、生态气候特点和生产条件而定。

一、内置式秸秆生物反应堆技术应用

内置式反应堆的原理是将秸秆开沟埋入地下，通过缓慢发酵分解，可改善土壤理化性状、释放二氧化碳气体并提高地温。

1. 第1阶段。

6～7月，用大量夏收作物秸秆，在越冬大棚果菜换茬时，随拔秧在种植小行开1条宽60厘米、深20 厘米、长与行长相等的沟，先将瓜秧菜棵铺底，放入麦秸和牛、羊等草食动物粪便， 总厚度为30～40厘米，接着再将拌好的菌种均匀地撒施在每沟的秸秆上，并用铁锨拍震1遍，然后将开沟的土壤回填起垄，隔2天后浇足水。

浇水3天后用12号钢筋按孔距20厘米打孔，孔深以穿透秸秆层为宜。以后每隔15天浇1次透水，共浇3～4次。每亩用菌种4千克，秸秆3000千克。

此种方式在整个高温季节里，秸秆转化为大量的二氧化碳、抗病孢子、有机质、腐殖质和矿质营养，它们以液体和固体的形式贮存在土壤中，可供秋、冬季作物前期使用。

2. 第2阶段。

10～12月，利用秋收作物的秸秆，在冬暖式大棚内定植后的大行间起土，续加秸秆、接种、覆土、浇水和打孔，方法同上。

一般起土深15厘米左右，宽80～100厘米，铺放秸秆厚度应在30～40厘米，然后撒上菌种，每亩用菌种4～5千克，秸秆3000～4000千克。

第2次建造的内置式秸秆生物反应堆，可提高冬季地温、二氧化碳含量、各种营养和土壤透气性，为后期作物生长打好基础。

3. 施肥要求。

应用秸秆生物反应堆技术的地块，施肥种类及数量与常规法有所差异。需增施有机肥，每亩施牛羊粪10～12立方米，饼肥250～300千克。

追肥以反应堆浸出液替代化肥，结合浇水，苗期追施2～3次肥，开花结果期追施3～4次肥，后期追施2～3次肥，每次用量2～3立方米。这种施肥方法增产又增值，防病成本低，产品品质与外观显著好于施用化肥的果实。

图片来源：北戴河女性

二、简易式外置式秸秆生物反应堆技术应用

外置式反应堆原理是将秸秆集中堆放发酵产生大量二氧化碳、抗病生物孢子和具有丰富营养的浸出液，通过发酵反应产生的二氧化碳、浸出液和反应堆残渣供给作物生长需要，促进作物增产提质。

1. 时间。

一般在夏、秋季进行，主要是充分利用高温、潮湿天气和丰富的秸秆资源。时间应从麦收后开始至9月下旬结束。

2. 操作方法。

简易式外置秸秆生物反应堆与标准式外置生物反应堆不同之处，在于减少了一个二氧化碳交换机和微孔输送带。

其做法是在大棚或大田水电方便的位置，按每亩地挖1条宽 1米、长8～10米、深0.6米的沟，用水泥砌垒或用农膜铺沟。基础做好后，在沟上每隔50厘米横着摆放1根木棍或水泥杆，然后在杆上纵向拉3～4道铁丝即可。

接着摆放秸秆，每摆放40厘米厚的秸秆，撒1层菌种，共放3～4层，沟的两头各留40厘米的取液口或进气口，最后淋水湿透，盖膜保湿，发酵转化。

每隔5～7天将沟内的水循环淋浇到反应堆上，如沟内，水不足要及时补水。经过45～60天，这种简易式生物反应堆可产生反应液和反应渣。反应液可在果蔬根部追施或叶面喷施，反应渣可用作秋、冬季果蔬基肥。反应渣可施在定植穴内，每穴1把，然后再栽植果蔬幼苗。

3.反应堆的管理与注意事项。

一是定时加料，高温季节转化速度快，消耗原料多，一般应在20天左右加1次秸秆和菌种；二是定期补水，每隔7～8天循环淋浇1次透水；三是在膜上注意加盖遮阳物，防止光线过强使菌种失去活性。四是秸秆用量，每亩地块秸秆用量不得少于4000千克。

PART03

秸秆生物反应堆技术应用要点[1]

1. 与植物疫苗配合应用

植物疫苗具有良好的防治病虫害的作用，与生物反应堆配合应用，可以收到增产增效的显著效果。在蔬菜定植时，先将处理好的疫苗与穴内土壤混合，然后放苗定植。

果树类应用时，先在内置反应堆埂畦内按长、宽各30厘米，深10厘米的规格刨穴，使其穴内的毛细根有破伤或断根，将植物疫苗撒于穴内，穴内接种量为每棵树接种量的2/3，其余1/3均匀撒在树根部及树下表面，接着铺放秸秆，撒接菌种。疫苗用量：每亩地3～4千克。

2. 应与配套管理相结合

①施肥。3年以上的棚区，基肥严禁施用鸡粪、猪粪、鸭粪、人粪尿等非草食动物粪便，以防传播线虫和其他病害。基肥可用牛、马、羊、驴、兔等草食动物粪便和各类饼肥，数量以常规用量为准，集中施在内置反应堆的秸秆上。化肥不作基肥，只作追肥，并根据作物长势适当减少化肥用量。

②行距与密度。应用反应堆后，作物生长较常规枝叶茂盛，如大棚为3.6米开间，4～5行制被普遍认为可采用，大行1.0～1.2米，小行0.6～0.8米。株距可适当缩小，总量减10%～15%。暖冬时可适当稀植，冷冬可适当密植，也可采用先密后稀的种植方法，灵活掌握。

③浇水。适时供应充足水分是高产的基础。但水量如果过大，会使根系缺氧，给病害发生创造条件。冬季浇水要点是“三看”（看天、看地、看苗情）和“五不能”（不能早浇，不能晚浇，不能小水勤浇，不能阴天浇，不能降温期浇）。进入 11月，选晴天9：30～14：30浇水。当天浇不完要停浇，到翌日同样的时间内再进行。

④把握好揭盖草帘。揭盖草帘是冬天管理主要技术环节。对于冬暖大棚，揭盖草帘要依据光照和作物的生育特性。首先，揭草帘要早，只要晴天，天明以后草帘揭得越早对光合作用越有利，揭得越晚产量损失越严重。

其次，揭草帘要巧，主要依据棚内气温，下午当气温下降至 18～20℃，就应及时盖草帘。过早或过晚都对作物不利，会出现有机物积聚在叶片中，使叶片肥厚、茎细、坐瓜少、生长缓慢、产量低等。

⑤用药。可以在叶片上喷洒 农药防治飞虱、蚜虫等害虫，但绝对不能往根部灌杀虫、杀菌药物。

植物疫苗接种方法和注意问题

植物疫苗是生物反应堆技术体系的重要组成部分，是一种利用植物免疫功能防止植物病害的生物技术。植物疫苗对解决农产品化肥污染和农药残留问题，实现农作物有机栽培和食品安全具有重要意义。

（1）接种方法。

接种前24小时将1千克疫苗加入15～20千克麦麸，兑水14～18千克，充分拌匀后堆积待用。育苗移栽应在定植前将拌好的疫苗施入行下，或在定植树穴内撒施并与土掺和均匀。

已定植的苗或果树应在苗或树冠下，围绕主干周围起土5～10厘米（以露出毛细根为准），将疫苗均匀接种于根系上，然后放 1层薄草覆土。

棵体接种法是将拌好的疫苗，按 1∶30的比例掺入秸秆，淋水湿透，放入外置秸秆反应堆中，盖膜通气发酵，再加水泼淋，过滤浸出液，进行灌根或喷施叶片和植株，防病效果也很突出。

（2）注意问题。

高温季节接种植物疫苗，第2天必须浇水，时隔4天再浇1次；低温季节接种植物疫苗，7天后要浇水，隔10天再浇1次；中温季节接种植物疫苗，4～5天要浇水，隔7～8天再浇1次。

接种后遇下雨或浇水后应及时划锄或打孔透气，避免疫苗因缺氧失活。根系接种要 有毛系断根或粗根破伤口，效果才好。

PART04

秸秆生物反应堆技术常见问题

1. 操作细节常见问题

（1）二氧化碳浓度过高会危害作物吗？

答：据研究，一般作物在二氧化碳浓度为50000ppm以下均可正常生长。而秸秆生物反应堆技术产生的二氧化碳浓度只有2000ppm左右，最高也不到4000ppm，因此不会对作物有害。

（2）对人体有害吗？

答：使用秸秆生物反应堆技术对人体无害。首先从接触物品来看。如开沟机，微耕机，铁锹、秸秆、专用菌种、疫苗等。其中开沟机具和秸秆是农户自备，只有专用菌种和疫苗来自厂家，专用菌种和疫苗都是有益菌，对人体无害。

其次是秸秆生物反应堆产物，主要是二氧化碳和秸秆发酵残渣，二氧化碳的量最高只能达到2000ppm左右，而人体窒息的二氧化碳浓度为1%即10000ppm。秸秆发酵残渣是优质的有机肥，对人体无害。

（3）青秸秆能否使用？

答：在没有干秸秆的情况下，也可以用青秸秆来制作秸秆生物反应堆。但由于青秸秆水分含量较大，体积较大，会比较费工，且效果比干秸秆差距较大。在应用青秸秆制作秸秆生物反应堆时，还要注意第一次浇水不能太多，只需要浇定苗水即可。

在有条件的情况下还是建议使用干秸秆。

（4）下塌会伤根吗？

答：秸秆生物反应堆技术在秸秆发酵前后会造成垄面下塌，但由于下塌是缓慢的，下塌过程持续时间长，因此对根系的伤害是微乎其微的，相对于增产增收来说，下塌伤根的危害可以忽略不计。

（5）冬季结冰菌种会冻死吗？

答：秸秆生物反应堆菌种主要有效成分是菌，同绝大部分菌有共同的特点，就是不怕低温，怕高温。因此即使在结冰前撒进地里，不及时激活，也会以孢子状态存在于土壤中，不会冻死。但夏季地表四十度以上的高温会对菌活性造成杀伤，应尽量避免高温暴晒。

（6）调节碳氮比，尿素和豆粕哪个好？

答：在秸秆生物反应堆应用中，如果单纯对比调节碳氮比的效果，尿素比豆粕效果要好。而在有机栽培过程中，不允许使用化学合成肥料，因此只能选择豆粕等有机原料。

（7）两头秸秆必须露15厘米吗？

答：两头秸秆露出15厘米，有利于通气和浇水。但不是必须露出。如果两头不露出秸秆就建议打孔时稍微密一些。而如果有是有机农庄为体现出有机生产，则尽量建议露出秸秆。

2. 配套技术常见问题

（1）还需用农家肥和化肥吗？

答：需要。因为秸秆生物反应堆技术使用的秸秆在当季发酵后产生的有机质并不能完全被当季作物利用，并具有一定的延迟性，尤其是在苗期，秸秆发酵产生的有机质几乎为零。

因此需要施用一定量的粪肥和化肥，尤其是第一年使用秸秆生物反应堆技术的土壤必须全量施用粪肥，并最好是按照之前栽培方式一样足量施用化肥，次年继续使用该技术，粪肥可减量40～50%，化肥减量20～30%，第三年粪肥可减量60～80%，化肥减量40～60%。

（2）能用杀菌剂吗？

答：能，但要注意施用方式。因为秸秆生物反应堆菌种本身是菌类，杀菌剂会影响其效能。因此要注意以下几点。

①如果用多菌灵、石灰氮等广谱性杀菌剂进行了土壤消毒，至少需要一个星期后才能建造内置式秸秆生物反应堆。

②杀菌剂不能和秸秆生物反应堆菌种混用。

③杀菌剂不能直接施用到秸秆生物反应堆内。

④不能用杀菌剂灌根。

⑤如后期发现病害，可以叶面喷施杀菌剂防治。

（3）水分如何管理？

答：秸秆生物反应堆的水分管理主要分为秸秆生物反应堆水分管理和作物的水分管理。

秸秆生物反应堆的水分管理如下：外置式秸秆生物反应堆8～10天需要补充一次水分；行间内置式秸秆生物反应堆每3～4周浇一次透水；行下内置式秸秆生物反应堆的水分补充结合作物浇水进行，一般1个月左右补充一次透水。

尤其是第一次灌水，必须灌透秸秆。如果用滴灌，第一次灌水时间要达到普通作物灌水时长的3倍以上。以后每次往秸秆生物反应堆内灌水，时长也要把握在1.5～3倍之间，以前期灌水时间长，后期灌水时间短为原则。

作物水分管理如下：定植后浇一次定植水，生长坐果期的浇水间隔期按比平时多少2～3天的原则，即如果平常6～8天浇一次水，则现在需要8～10天浇一次即可。

但需注意浇水不宜在阴天进行，冬至至立春期间不宜浇水，需看到旱情才可浇水。

（4）打孔如何进行？

答：打孔可以用自制打孔器打孔，也可以用12个圆的钢筋替代。打孔一定要穿透薄膜和秸秆层。

苗期打孔：在苗的两侧，距根茎5cm处分别打一个孔。

生长期打孔：在秸秆生物反应堆上按25cm×25cm距离打孔。

果期打孔：在秸秆生物反应堆上按20cm×20cm距离打孔。

需要注意的是，每次打孔要避开上次打孔的位置，不要在同一位置重复打孔。

（5）如何控制开机时间？

答：外置式秸秆生物反应堆建成当天就要开机抽气，以保证氧气供应。以后每天都要开机抽气，苗期5～6小时，开花期7～8小时，结果期10小时以上。不论阴天、晴天都要开机，尤其是中午不能停机。

参考文献：

[1]农新.秸秆生物反应堆技术提高农业绿色生产水平[J].农村新技术,2023(04):4-7.

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信息来自中国知网、中国秸秆网

全国农技推广、北京正农、中农再废等

长江蔬菜综合整理