簡(jiǎn)易式秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)在大棚草莓上的應(yīng)用

陳莉萍 朱德春 王長(zhǎng)松 胡瑤凱 王玉紅

土壤與肥料

簡(jiǎn)易式秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)在大棚草莓上的應(yīng)用

陳莉萍 朱德春 王長(zhǎng)松 胡瑤凱 王玉紅

博士，教授，云南民族大學(xué)化學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院碩士生導(dǎo)師，植物營(yíng)養(yǎng)與新型肥料研究所所長(zhǎng)。參與主持多項(xiàng)國(guó)家級(jí)和省部級(jí)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目，其中在中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)參與國(guó)家“973”項(xiàng)目和國(guó)家農(nóng)業(yè)部“948”重大項(xiàng)目各1項(xiàng)；在云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院主持參加了國(guó)家級(jí)及省部級(jí)項(xiàng)目8項(xiàng)；在云南民族大學(xué)期間主持云南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目2項(xiàng)、中德國(guó)際合作項(xiàng)目1項(xiàng)、國(guó)家“十二五”專項(xiàng)子項(xiàng)目1項(xiàng)等。獲2002年度中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)校長(zhǎng)獎(jiǎng)學(xué)金及2005年度云南民族大學(xué)科研工作先進(jìn)獎(jiǎng)。在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物Plant and Soil、《中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)》、《華北農(nóng)學(xué)報(bào)》、《植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)》、《中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)》、《中國(guó)土壤與肥料》等上發(fā)表論文26篇，發(fā)表《作物營(yíng)養(yǎng)診斷與合理施肥》專著1部。

導(dǎo)讀：簡(jiǎn)易式大棚秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)是在外置式秸稈反應(yīng)堆技術(shù)的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化而來(lái)，是一項(xiàng)全新概念的栽培理論和技術(shù)，2013-2015年在江蘇儀征市銅山辦農(nóng)業(yè)科技園內(nèi)開(kāi)展了相關(guān)技術(shù)的試驗(yàn)示范，結(jié)果表明，該項(xiàng)技術(shù)操作簡(jiǎn)單，成本較低，且具有培肥、增產(chǎn)、增效的作用。在大棚草莓上應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，每1 hm2增產(chǎn)15.03%，增收60 900元。

秸稈反應(yīng)堆技術(shù)是以農(nóng)作物秸稈為原料，利用生物菌劑將秸稈轉(zhuǎn)化為植物所需要的CO2、熱量、抗病孢子、酶、有機(jī)和無(wú)機(jī)養(yǎng)料[1]，進(jìn)而獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的綠色（有機(jī)）食品的一項(xiàng)農(nóng)業(yè)技術(shù)[2]。該項(xiàng)技術(shù)是由山東秸稈生物工程技術(shù)研究中心張世明研究員研發(fā)的一項(xiàng)全新概念的農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、增質(zhì)、增效的有機(jī)栽培理論和技術(shù)。江蘇省2009年引進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)，2010年開(kāi)始在省內(nèi)推廣示范該項(xiàng)目技術(shù)，2011-2013年，江蘇省農(nóng)委將秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)列為農(nóng)業(yè)重點(diǎn)推廣技術(shù)之一。為此，儀征市耕地質(zhì)量管理站于2013年借助于江蘇省“三新”工程項(xiàng)目，在儀征市銅山辦事處棗林灣農(nóng)業(yè)科技示范園內(nèi)開(kāi)展了大棚秸稈反應(yīng)堆技術(shù)在草莓上的試驗(yàn)示范研究，取得了較好的展示效果?，F(xiàn)將相關(guān)技術(shù)總結(jié)如下。

1 品種選擇

選擇生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)、產(chǎn)量高、果實(shí)大、品質(zhì)好、抗性強(qiáng)的草莓品種紅顏。

2 整地定植

2.1 整地作畦

移栽前清除棚內(nèi)雜草，深耕細(xì)耙，使土壤沉實(shí)平整，施足基肥?；室愿煊袡C(jī)肥為主，一般667 m2施商品有機(jī)肥1 500 kg，另加高效復(fù)合肥50 kg，全棚撒施均勻，然后耕翻土壤，使肥土充分混勻。畦高30～40 cm，畦面寬50～60 cm，畦溝寬40 cm，以南北向?yàn)橐恕?/p>

2.2 定植

9月中下旬定植，每壟種植2行，行距20～30 cm，株距15～20 cm，667 m2栽5 500～6 500株為宜。定植宜選陰天，苗根部的弓背向壟外側(cè)，根系稍向內(nèi)側(cè)，并使其伸展。栽植深度以“深不埋心，淺不露根”為宜，覆土要實(shí)，植后澆透水。

2.3 地膜覆蓋

10月下旬，覆蓋黑色地膜，可以保溫保水、抑制雜草生長(zhǎng)，還可以降低大棚內(nèi)的空氣濕度，隔絕草莓果實(shí)與土壤接觸，減少病害，保持果實(shí)鮮艷、清潔衛(wèi)生[3]。覆蓋前中耕除草，覆蓋后立即破膜提苗，確保草莓正常生長(zhǎng)。

3 搭架、建秸稈生物反應(yīng)堆

3.1 搭架

11月上中旬，在草莓苗行間搭架，在棚中兩畦間建簡(jiǎn)易式大棚秸稈生物反應(yīng)堆?？蛇x用毛竹、木棍或者廢棄的鋼管等作為搭架的材料，架長(zhǎng)1.3～1.5m，架寬0.8～1.0 m，架高2.0～2.2 m，離地面20～30 cm，根據(jù)供試大棚面積確定搭建固定架的數(shù)量，一般情況下100 m2左右搭1個(gè)這樣的固定架，本試驗(yàn)點(diǎn)大棚面積為450 m2，搭建了4個(gè)固定架，均勻分布在大棚中，架底部鋪無(wú)紡布，四周用塑料薄膜包裹。

3.2 鋪草、撒肥、撒菌種

每層同方向鋪放稻秸稈，層與層之間最好交叉疊放。當(dāng)秸稈厚20～30 cm時(shí)，撒1層有機(jī)肥，質(zhì)量在2 kg左右。中間及最上1層撒碳酸氫銨或氯化銨0.25 kg左右。一般情況下菌種2 kg搭配秸稈750～1 000 kg。菌種與秸稈質(zhì)量比為0.2%～0.3%。

3.3 噴水

鋪草、撒肥、撒菌種、噴水如此循環(huán)，整個(gè)反應(yīng)堆高度1.5～1.8 m，最后1層菌種撒好后，加水濕透秸稈，蓋上塑料農(nóng)膜。

4 田間管理

4.1 生物反應(yīng)堆的管理

一是及時(shí)揭膜。簡(jiǎn)易外置式反應(yīng)堆建好5天后移走上面的薄膜，但要增加淋水次數(shù)，保持反應(yīng)堆中的濕度。二是保持濕潤(rùn)。秸稈轉(zhuǎn)化需要大量水分，缺水會(huì)影響反應(yīng)堆轉(zhuǎn)化速度和效果，低溫季節(jié)10天補(bǔ)水1次，其他季節(jié)5～7天補(bǔ)水1次，及時(shí)給秸稈加水，以保持秸稈潮濕，加水量以濕透秸稈為宜。三是及時(shí)補(bǔ)料。當(dāng)反應(yīng)堆中秸稈高度下降至50～70 cm時(shí)，及時(shí)添加菌種、秸稈和有機(jī)肥；在草莓市場(chǎng)價(jià)格好時(shí)，勤加秸稈、有機(jī)肥料和菌種，增加產(chǎn)氣量，提高效益；一般秸稈反應(yīng)堆每40天左右需補(bǔ)1次料。四是保持通風(fēng)。最簡(jiǎn)便易行的方法是在反應(yīng)堆內(nèi)部插入通風(fēng)管，可以加速秸稈反應(yīng)。

4.2 水肥管理

草莓定植后及時(shí)澆水，每隔3～4天澆1次水，直到草莓苗成活，以后見(jiàn)干就澆，特別是果實(shí)膨大期，草莓需水量大，必須經(jīng)常澆水，使耕層保持濕潤(rùn)[3]。追肥分3次，第1次追肥在定植成活后至地膜覆蓋前，這時(shí)植株和根系開(kāi)始生長(zhǎng)，增施1次氮肥，不僅能促進(jìn)植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)，而且能增加頂花穗的花數(shù)。第2次追肥在開(kāi)花前施入，667 m2施復(fù)合肥10 kg。第3次在草莓采摘后施，每次施肥間隔15天左右，肥水相結(jié)合，用滴灌追施沖施肥（N∶P∶K=14∶10∶26）3次。

4.3 除草

草莓園基肥施用量大，灌水量大，雜草發(fā)生多，因此應(yīng)及時(shí)中耕除草，一是栽植后至越冬前；二是翌年春季，草莓萌芽后到開(kāi)花結(jié)果前；三是草莓采果期。中耕除草一般深3～4 cm為宜，注意不要損傷根系和葉片。

4.4 植株管理

摘除匍匐莖，減少植株?duì)I養(yǎng)消耗；疏去畸形果、病蟲(chóng)果，提高商品果率；摘除老葉與弱芽，增加通風(fēng)透光性。

4.5 溫度、濕度調(diào)控

一般在10月底11月初開(kāi)始覆膜保溫，當(dāng)夜間最低氣溫低于5℃時(shí)，大棚內(nèi)應(yīng)加扣套棚，當(dāng)夜間最低氣溫降至0℃以下時(shí)，應(yīng)在草莓壟上加蓋小環(huán)棚。顯蕾后一般白天保持24～28℃，夜間6～8℃，高于30℃或低于5℃都不利于草莓開(kāi)花結(jié)果。大棚內(nèi)空氣濕度甚高，特別是清晨至上午或陰雨天氣，晴天9：00左右應(yīng)進(jìn)行背風(fēng)向單面裙帶通風(fēng)，使棚內(nèi)濕度下降至75%以下。如出現(xiàn)32℃以上高溫時(shí)，及時(shí)通風(fēng)降溫。

4.5 主要病蟲(chóng)害防治

以生物防治、物理防治為主，合理使用化學(xué)防治技術(shù)。生長(zhǎng)期間發(fā)現(xiàn)病株、病葉、病果及時(shí)清除，在棚內(nèi)懸掛黃板誘蟲(chóng)[4]，防治選用高效、低毒、低殘留農(nóng)藥，以免果實(shí)殘毒。

5 秸稈反應(yīng)堆的應(yīng)用效果

5.1 釋放大量的CO2

每隔10天左右，在示范點(diǎn)定點(diǎn)測(cè)CO2濃度。由表1可知，示范棚CO2濃度在900～1 300 mg/kg，而對(duì)照棚CO2濃度在350～500 mg/kg，作物群體內(nèi)CO2濃度提高2～4倍。CO2濃度提高了，在同樣光照強(qiáng)度下，光合效率提高30%以上，作物饑餓程度得到有效緩解，生長(zhǎng)加快，開(kāi)花坐果率提高，產(chǎn)量增加，品質(zhì)改善，效益增加，解決了大棚瓜果蔬菜因CO2虧缺不能繼續(xù)提高產(chǎn)量的難題。

表1 2014年示范點(diǎn)CO2含量檢測(cè)情況

5.2 釋放大量的熱量

據(jù)測(cè)定，1 kg秸稈可轉(zhuǎn)化12 552.0～13 388.8 kJ熱量[5]。在嚴(yán)寒冬季，應(yīng)用秸稈反應(yīng)堆可使大棚內(nèi)20 cm地溫提高4～6℃，氣溫提高2～3℃[6]，顯著改善植物生長(zhǎng)的環(huán)境，提高作物抵御低溫的能力，有效保護(hù)作物正常生長(zhǎng)，使生育期提前10～15天。

5.3 減少農(nóng)藥用量

示范點(diǎn)前期農(nóng)藥肥料用量同對(duì)照區(qū)相差不大，但到了中后期，示范區(qū)用藥次數(shù)明顯減少，這主要是由于使用秸稈生物反應(yīng)堆后，棚內(nèi)CO2濃度增加，植株光合效率提高，體內(nèi)養(yǎng)分積累增加，抗病能力增強(qiáng)[7]。

5.4 改良土壤

分別于2013年9月25日和2014年4月8日對(duì)銅山辦事處示范點(diǎn)的2號(hào)大棚土壤樣品進(jìn)行采樣化驗(yàn)，土壤有機(jī)質(zhì)含量分別為29.97、31.14 g/kg?？梢?jiàn)秸稈反應(yīng)堆反應(yīng)結(jié)束后，殘?jiān)胪?，土壤變得肥沃而且松軟?0 cm耕作層土壤孔隙度有所提高，有機(jī)質(zhì)含量增加1.17 g/kg，有益微生物群體增多，水、肥、氣適中，各種礦質(zhì)元素被定向釋放出來(lái)，為根系生長(zhǎng)創(chuàng)造了優(yōu)良的環(huán)境。除此之外，殘?jiān)锩孢€含有大量抗病微生物和植物生長(zhǎng)所必需的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)，而且比例配合適當(dāng)，能很好地改善土壤的營(yíng)養(yǎng)狀況，大大減少化肥的用量，從而解決了土壤板結(jié)、鹽漬化的難題。

5.5 增產(chǎn)增收效果顯著

2014 年示范點(diǎn)數(shù)據(jù)表明，示范區(qū)草莓平均產(chǎn)量23 310 kg/hm2，比對(duì)照區(qū)增產(chǎn)3 045 kg/hm2，增幅15.03%。按照市場(chǎng)價(jià)20元/kg計(jì)算，每1 hm2增收60 900元（表2）。

表2 2014年示范點(diǎn)產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益統(tǒng)計(jì)

5.6 示范帶動(dòng)效果顯著

2015 年示范區(qū)種植戶自行按照操作規(guī)程，在種植番茄的大棚內(nèi)搭建簡(jiǎn)易外置式秸稈反應(yīng)堆，示范區(qū)比對(duì)照區(qū)增產(chǎn)2 550 kg/hm2，增幅13.25%，每1 hm2增收20 400元（表3），為新技術(shù)在儀征市的大力推廣起了一個(gè)帶動(dòng)示范帶動(dòng)作用。

表3 2015年示范點(diǎn)經(jīng)濟(jì)效益統(tǒng)計(jì)

6 小結(jié)

同常規(guī)外置式秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)相比，簡(jiǎn)易外置式秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)操作簡(jiǎn)單、簡(jiǎn)便實(shí)用、搭建成本較低、示范效果顯著、農(nóng)戶容易接受，其最為關(guān)鍵的技術(shù)是通風(fēng)透氣和濕度，掌握好這兩項(xiàng)關(guān)鍵措施，可以充分地挖掘反應(yīng)堆帶來(lái)的增產(chǎn)潛力。另外，還需要加大宣傳力度，以示范點(diǎn)為輻射中心點(diǎn)，帶動(dòng)設(shè)施農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)，進(jìn)一步增強(qiáng)為農(nóng)服務(wù)水平，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收。

[1]韓雪梅.秸稈反應(yīng)堆技術(shù)規(guī)程[J].山東蔬菜，2012（3）：33-38.

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[3]田洪梅，曾義玲，石玉林，等.大棚草莓種植技術(shù)[J].植物醫(yī)生，2011，24（1）：52-53.

[4]王全.秸稈反應(yīng)堆技術(shù)在設(shè)施草莓上的應(yīng)用[J].溫室園藝，2015（5）：54.

[5]朱曉麗，秦清偉.內(nèi)置式秸稈生物反應(yīng)堆技術(shù)的應(yīng)用及效能分析[J].新疆農(nóng)業(yè)科技，2012（1）：58.

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江蘇省農(nóng)業(yè)三新工程項(xiàng)目（SXGC[2013]258）

陳莉萍， 江蘇儀征市耕地質(zhì)量管理站，211400，E-mail：614001462@qq.com

朱德春，儀征市園藝試驗(yàn)場(chǎng)

王長(zhǎng)松，胡瑤凱，王玉紅，儀征市耕地質(zhì)量管理站

2016-12-21