秸秆生物反应堆技术标准化操作规程
秸秆生物反应堆技术操作应用主要有三种方式:内置式、外置式和内外结合式三种。其中内置又分为行下内置式、行间内置式、追施内置式和树下内置式;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制宜。
一、内置式秸秆生物反应堆
〈一〉内置式秸秆生物反应堆应用方式的选择与条件:
1、行下内置式:一般无电力供应、长江以北的越冬或早春茬保护地种植区,高海拔、高纬度、干旱、 寒冷和无霜期短的露地种植区,宜采用行下内置式。
2、行间内置式:在高温季节生长以及定植前无秸秆的区域,宜采用行间内置式。
3、追施内置式:在作物生长中、后期使用,有大量新秸秆收获的地区,宜采用追施内置式。
〈二〉内置式反应堆秸秆、菌种以及辅料标准用量
1、行下内置式:每亩秸秆用量3000-4000公斤、菌种8-10公斤、麦麸160-200公斤、饼肥80-100公斤。
2、行间内置式:每亩秸秆用量2500-3000公斤、菌种7-8公斤、麦麸140-160公斤、饼肥70-80公斤。
3、追施内置式:每亩每次秸秆粉(或食用菌废料)用量900-1200公斤、菌种3-4公斤、麦麸 80-100公斤、饼肥80-100公斤;
4、树下内置式:每亩秸秆用量2000-3000公斤、菌种4-6公斤、麦麸80-120公斤、饼肥60-90公斤。
5、菌种处理方法:
使用前一天或者当天,必须进行预处理,方法是:按1公斤菌种兑掺20公斤麦麸,加水21公斤,三者先混合拌匀;饼肥可以按1:1.5-1.7的水吸湿拌匀,最后二者在合拌堆积 发酵,4—24小时就可使用。
如当天使用不完,应摊放于室内或阴凉处,降温防热,厚8-10cm,第二天继续使用。
6、注意事项:种植蔬菜水果和豆科植物,可用草食动物(牛、马、羊等)粪便:每亩一般用量3-4方,与内置式反应堆结合施入沟中效果更佳。禁用化肥和非草食动物粪便。研究证实:使用鸡、猪、人、鸭等非草食动物粪便,会传播线虫导致发病;使用化肥会使土壤板结,加速线虫活动和繁殖导致真菌、细菌和病毒病的泛滥。
〈三〉不同内置式反应堆适用期与原料搭配
1、行下内置式:一般在定植或播种前15-20天进行,原料用整秸秆或整碎结合的秸秆均可。
2、行间内置式:一般在定植或播种后至开花结果前进行,原料用整秸秆或整碎结合的秸秆均可。
3、追施内置式:在定植或播种后任何时期都可以,原料采用秸秆粉或食用菌废料。
〈四〉内置式反应堆建造、操作与接种
1、行下内置式操作:
①开沟:一般一堆双行,宜采用大小行种植。大行(人行道)宽100-120cm,小行宽60-80cm,就在小行位置进行开沟:沟宽60cm或80cm,沟深20-25cm。开长度与行长相等的沟,开挖土壤按等量分放沟两边;
②铺秸秆:开沟完毕后,接着向沟内铺放秸秆(玉米秸、麦秸、稻草等),一般底部铺放整秸秆(玉米秸、高粱秸、棉柴等),上部放碎软秸秆(例如,麦秸、稻草、玉米皮、杂草、树叶以及食用菌下脚料等)。铺完踏实后,厚度25-30cm,沟两头露出10厘米秸秆茬,以便进氧气;
③撒菌种:按每沟所需处理后的菌种量12公斤计,均匀撒在秸秆上,撒后使秸秆上的土壤厚度保持20-25cm,并用锨轻拍一遍,使菌种与秸秆均匀接触;
④覆土:将沟两边的土回填于秸秆上,并将土壤整平起垄浇
⑤浇水:浇水以湿透秸秆为宜,隔3-4天后,找平整垄,秸秆上土层厚度保持20cm左右;
⑥打孔:在垄上用12#钢筋(一般长80-100cm,并在顶端焊接一个T型把)打三行孔.行距25-30cm,孔距20厘米,孔深以穿透秸秆层为准,以进氧气发酵,促进秸秆转化,等待定植。定植时,不浇大水只浇小水,一颗一碗,定植后5-6天浇一次透水,此后能进地就先打一遍孔,每次打孔要与前次打的孔错位10cm,以后生长期内保持每月一次打孔。
2、行间内置式:应用此种内置式反应堆,多数是因为定植前没有秸秆,故先定植,等待新秸秆下来后在大行内进行操作,一般离开苗15cm,大行内起土15—20厘米,铺放秸秆20-25厘米厚,两头露出秸秆10厘米,踏实找平。
按每行菌种用量,均匀撒接一层菌种,用铁锨拍振一遍,回填所起土壤于秸秆上,接着在小行内浇水,渗入大行湿润秸秆。然后离开苗10厘米,按30厘米一行,20厘米一个用12#钢筋打孔,孔深以穿透秸秆层为准。行间内置式反应堆只浇小行,往大行反应堆中渗透,以免反应堆吸水过多造成缺气和棚内湿度增大,以后浇水在小行间进行。
3、追施内置式:为保持全生育期持续增产、弥补定植时因为没有秸秆或秸秆量不足,在生长期内将新下的 秸秆用粉碎机粉碎,按每亩菌种用量3公斤、麦麸60公斤、饼肥30公斤、秸秆粉900公斤、水162公斤,其比例为1:20:10:300:540,先将菌种、麦麸、饼肥和水拌湿,再将秸秆粉与水拌湿,最后两者混办均匀,堆积成高60cm,宽100cm的梯形堆,并在堆面上按1M2用5cm直径木棍从顶到底打9个孔,盖膜,发酵,升温至45-50℃,即可进行行间追施。追施时离开作物15cm,顺行每隔30cm开一个穴,每穴追施湿料0.5-1.0公斤。随之将土盖在料上,此后每穴用12#钢筋打孔3-4个;追施7-10天一般不浇水,以后根据墒情进行常规浇水,一般作物在生育期追施2-3次。
树下内置式:根据不同应用时期又分全内置和半内置两种,它适用于果树、绿化树、防沙林等附加值较高的树种。
(1)树下全内置式:在落叶后主发芽前的非生长季节适用此法。操作程序为:从树干向外四周起土深度由浅到深,靠树干10 cm右左,外缘20-25 cm,使大部分毛细根露出或有破伤,挖完坑如下图示:
先在坑底均匀撒接一层疫苗,此后铺放秸杆厚度20-30 cm,再按每棵树菌种用量均匀撒在秸杆上,撒种后用劲锨轻拍一遍,注意坑四周露出四捆秸杆茬,长度10 cm以便进氧气,然后将土回填秸杆上。
做完堆土后隔3-4天浇足水,晾晒三天整平打孔盖地膜,待树发芽后用12#钢筋按30×25 cm见方进行打孔即可。
(2)树下半内置式:在发芽后至落叶前的生长季节里适用此法。操作程序为做前先把树干周围分成六等份,间隔挖出其中的三份面积,深度40-60 cm,遇到主根留住进行掏挖,挖好坑后先撒接一层疫苗,再往坑中放秸杆,放一半时撒接一层菌种,放完后再撒一层菌种,最后盖土,三天后浇水找平,按30×30见方进行第一次打孔,此法高原缺水地反盖地膜,一般不盖地膜。
二、外置式秸秆生物反应堆
〈一〉外置式反应堆的建造
1、应用方式的选择与物料准备:
①、标准外置式反应堆:为了能一次建造数年使用,提高外置反应堆的效能,在有电力供应的种植区最好采用此方式。其程序:挖沟-砌垒-水泥抹面打底-摆放水泥杆-固定竹坯做隔离层。这次重点介绍该方式。
②、简易外置式反应堆:只需挖沟,铺设厚农膜,摆放木棍、小水泥杆、竹坯或细竹杆做隔离层,砖、水泥砌垒通气道和交换机底座就可使用。特点是投资小,建造快,但农膜易破损,反应液易渗漏,通气道易堵塞,使用期短,平均年成本高。
③、外置式秸杆、菌种和辅料的标准化用量:越冬茬作物每亩大棚第一次用秸秆1500公斤、菌种3公斤、麦麸60公斤。第二 、三次秸秆2000-2500公斤,菌种4-5公斤,麦麸80-100公斤,第四次秸秆1000公斤,菌种2公斤,麦麸40公斤。这种标准用量可增产50%以上。
2、标准外置式反应堆的建造
用水泥、砖、砂子砌垒池子通气道和交换机底盘,水泥杆、竹坯、纱网做隔离层,投资大,使用期为15-0年,按共建造位置又分棚外置式的棚内外置式,低温季节一般建在棚内,高温季节和南方省份一般建在棚外,棚外外置上料方便,棚内外置上料麻烦,用户可根据实际情况灵活选择。每种建造工艺大同小异,而共同点是定植或播种前建好,定植或出苗后上料,按机使用。
①、放线:在大棚山墙的内侧,离开山墙80-100厘米,南北两头各留出80厘米,南北方向划一条长6-7米,宽120-150厘米的储气池灰线,接南北两头东西灰线的中间各划一个长50厘米,宽30厘米宽回气道灰线,再从储气池灰线中间向棚内划一条长150厘米,宽65厘米,通气道灰线。
②、挖沟:先挖出气道和回气道,出气道深50厘米,回气道深30厘米,最后挖储气池。挖好后的规格出气道150×65厘米,回气道50×30厘米,储气池长6-7米,上口宽1.2-1.5米,底宽0.9-1.1米,深1.2米。挖土分放四周。
③、先建出气道和交换机底座:内口尺寸要求长1.4米,宽0.4米,高0.4米。用单砖、水泥、沙子砌垒,水泥打底,抹壁。硬化后出气道上盖一块长一米,宽一米的水泥板,末端0.4×0.4 米口上,建一个高40厘米,上口内径为40厘米的里圆外方的交换机底座。建后将挖土分别盖于出气道上和交换机底座周围。
④、再建回气道:内口尺寸要求长0.5米,宽0.2米,高0.2米。单砖水泥砌垒或用管材替代,建后也将挖土回填道上。
⑤、最后建储气池:内口尺寸要求长6-7米,深1.2-1.5米,上口宽1.2-1.5米,底宽0. 9-1.1米。先用单砖、沙子和水泥砌垒沟四壁,沟上沿变为24砖封顶,硬化后水泥抹面。最后用农膜铺底,膜上沙子,水泥打底,待底硬化后在沟上沿每隔24厘米横排一根水泥杆(长1.5-2.0米,宽20 厘米,厚10 厘米),在水泥杆上每隔5厘米纵向固定一根竹竿或竹坯,外置堆基础就建好了。
⑥、上料接种:外置堆上料一般在育苗或定植前3-5天。上料方法每铺放秸秆40-50 厘米,撒一层菌种,连续铺放3至4层,上料撒完菌种后,堆上盖一层秸秆;上料后先不浇水盖膜,及时开机向堆中循环氧气,促进菌种萌发,经2-3天待菌种萌发粘住秸秆后,再淋水浇湿秸秆,水量以下部沟中有一半积水时停止淋水,盖膜保湿(盖膜不宜过严);第二天揭开膜,从堆下储气池中抽液往堆上循环(菌种在水中因缺氧会死亡),连续循环三天,如池中水不足还要额外加水;最后把储气池中反应液全部抽出浇地或兑三倍水喷施植株叶片,有显著增产作用。
每放40 cm厚接一层菌种,连续铺放三层,淋水浇湿秸秆,淋水量以下部沟中有一半积水为宜,最后用农膜覆盖保湿,农膜覆盖不易过严,安机抽气,以便促进反应堆定向快速反应转化。秸秆分解发酵。
⑦、开机供气:开机前2至3天不挂气带,以减少气带中的湿度,此后再连接挂上气袋,外置反应堆进入正常管理,每隔6-7天向堆上补水一次。实践证明,从作物出苗至收获,任何阶段使用外置式反应堆均有显著增产作用,用的越早增产幅度越大。
〈二〉、外置式反应堆使用与管理
外置式反应堆使用与管理概括为:“三补和三用”。上料加水当天要开机,作物生长期内不分阴天、晴天,坚持白天开机不间断。
1、补水:水是反应堆反应的重要条件之一。除建堆加水外,以后每隔6-7天向反应堆补一次水。如不及时补水会降低反应堆的效能,致使反应堆中途停止。
2、补气:氧气是反应堆产生CO2的先决条件。随着反应的进行,反应堆越来越实,通气状况越来越差,反应就越慢。因此堆上盖膜不宜过严,靠山墙处留出10厘米宽的缝隙,每隔15-20 天揭开盖膜,用木棍或者钢筋打孔通气,每平方米5-6个孔。
3、补料:外置反应堆一般使用50天左右,秸秆消耗在60%以上,应及时补充秸秆和菌种,补料前用直径10厘米尖头木棍打孔通气,再加秸秆和菌种,浇水湿透后盖膜。第一次用秸秆1200-1500公斤,菌种3-4公斤,第二 、三次秸秆2000-2500公斤,菌种4-5公斤,第四次秸秆1000公斤,菌种2公斤。一般越冬茬作物补料3次。
4、用气:上料加水当天要开机,作物生长期内不分阴天、晴天,坚持白天开机不间断。苗期每天开机5-6小时,开花期7-8小时,结果期每天10小时以上。研究证实:在充足CO2供应下,外置反应堆可增产50%以上。尤其是中午11点至下午15点时不停机,增产幅度更大。
5、用液:为使反应液不占用储气池的空间,而多存二氧化碳,减少液体中酶、孢子活性降低。每次补水池中下落的反应液应及时抽出使用,结合每次田间浇水冲施,或按1份浸出液兑3份的水喷施植株和叶片,每月3-4次,增产明显,反应液中含有大量的二氧化碳、矿质元素、抗病孢子,既能增加植物的营养,又可起到防虫治病的作用,试验证明反应液可增产20-25%。
6、用渣:秸秆在反应堆中转化成大量CO2的同时,也释放出大量的矿质元素,除溶解于反应液中,也积留在陈渣中。将外置反应堆清理出的陈渣,收集堆积起来,盖膜继续腐烂成粉状物,在下茬育苗、定植时作为基质配合疫苗穴施或普施,不仅替代了化肥,而且对苗期生长、防治病虫害有显著作用,试验证明反应堆陈渣可增产15-20%。
〈三〉外置式反应堆应用对象
1、果树蔬菜:如樱桃、杏、桃、草莓、甜瓜、西瓜、黄瓜、茄子、甜椒、辣椒、西红柿、西葫芦等。
2、经济作物类:如茶树、花生、大豆、烟草、棉花、大姜、芦笋。
3、中药材类作物:如三七、人参、西洋参、丹参、桔梗、柴胡、半夏和五味子等。
4、苗木和花卉:如牡丹、蝴蝶兰、杜鹃、君子兰、玫瑰、地瓜花、菊花以及绿化苗木。