内置式秸秆生物反应堆技术在大棚甜瓜上的应用研究(2).doc

内置式秸秆生物反应堆技术在大棚甜瓜上的应用研究The application research of built-in straw biological reactor technology on the shed melon张洪海1* 基金项目：2009年省农业“三项工程”SX（2009）72；2010年江苏省“333工程”BRA2010030；2010年年常州市农业科技（CC20102032）作者简介：张洪海，男，1970年生，本科学历，籍贯江苏金坛，职称农业推广研究员； 通讯地址：江苏省金坛市金湖路128号（江南农耕园内）农业与园艺科，213200 李新宇1 曹丽华1 季美娣2 詹国勤2贺金芳3 张建国3 （1江苏省金坛市农林局；2常州市园艺技术推广站； 3金坛市气象站 213200） 摘要：内置式秸秆生物反应堆技术在大棚甜瓜上应用能有效地提高大棚空气温度和土壤温度，提高大棚内二氧化碳的浓度，促进植株的生长发育，降低结节位，促进提早成熟15天左右，提高甜瓜产量43.6%，提高甜瓜中心糖度2.6度，具有明显的促成增产提质效果。关键词：内置式生物反应堆、甜瓜、二氧化碳、温度作物生产收获果实、种子、纤维等经济产量的同时还生产了大量的作物秸秆等副产品，这些副产品常被作为废弃物大量地被焚烧于田野、弃之于河塘、散落于村头，成为环境污染源、作物病虫滋生地，浪费了大量的光合产物、矿质营养，并且严重地影响了交通、破坏了农村生态环境，甚至危及他人的人身财产安全。秸秆生物反应堆技术是利用专门的微生物分解作物秸秆等废弃物，增加棚内CO2浓度、提高地温和棚温，使秸秆和土壤中的养份得以活化，使作物根系微生物和土壤理化性状改善，实现化肥、农药的投入减量化，从而实现农业增产、提质、增效的一项作物秸秆生态高效利用新技术。我市是江南渔米之乡，年产各类作物秸秆40万吨左右，为进一步提高我市作物秸秆综合利用率，2010年我们引进了内置式生物反应堆技术（秸秆生物反应堆技术一种），并在葡萄、蔬菜等作物上开展了试验示范，取得了的显著成效。现就在大棚甜瓜上的应用研究阐述如下。1试验方法1.1试验地点及供试品种本次试验地点位于金坛市朱林镇红旗圩申丰乡村大世界的现代蔬菜产业园内，所用的设施是钢架大棚，供试品种为DFM甜瓜。本次试验秸秆生物反应堆为行内内置式反应堆，主要材料为玉米秸秆。生物反应堆供试菌种和疫苗均为山东天和生物工程技术有限公司生产。1.2试验设计此次试验选了2个大棚，大棚宽6m、长100m，南北走向，一个为处理区，一个为对照区。定植密度为株距45cm，行距60cm，定植密度33000株 hm-2。1.3试验方法1.3.1菌种与疫苗扩繁菌种扩繁按1份菌种、30份麦麸、30份水的重量比混合均匀；疫苗扩繁按1份疫苗、40份麦麸、40份水的重量比混合均匀。菌种和疫苗配好后分别堆积在一块预先准备好的塑料薄膜上，在配制好的菌种和疫苗反应堆上，每隔20cm左右打一直径为4cm 左右的孔，利于有氧发酵。1.3.2内置式反应堆制作3月10日在处理区种植行下挖宽0.4m，深0.3m，长度与行长相等的沟，在沟内铺玉米秸秆30cm厚。将已扩繁2d的菌种均匀撒在秸秆上面（每平方米1kg湿料）。撒好后用铁锹在秸秆上拍一遍，使菌种分散在秸秆里面。接着将开沟翻出来的2/3土覆盖于秸秆上，覆土时每隔1.5m左右，露出秸秆长度10cm，以便输入氧气。随后向沟内大量灌水，使秸秆吸足水分。第二天水下渗后，覆盖余土，形成瓜垄，撒上疫苗，将疫苗和表层土稍稍混合一下，最后布好滴灌带、盖上地膜。1.3.3定植、打透气孔3月12日进行甜瓜定植，并沿瓜垄进行打孔，孔距15cm，孔径4-5cm，孔深以穿透秸秆层，以利氧气的进入和二氧化碳的排出。1.3.4田间管理对照区田间管理与常规管理方式相同，处理区甜瓜生长期内不再进行追施肥料。2结果与分析2.1对棚内CO2浓度的影响处理区的CO2浓度明显高于对照区。3月30日上午测得处理区CO2含量为739ppm，高出对照181ppm；4月12日下午测得处理区CO2含量为772ppm，高出对照198ppm；但到6月份后CO2浓度差降至只有50ppm左右。2.2对棚内空气及土壤温度的影响试验表明内置式生物反应堆能明显提高棚内空气温度和土壤温度（测温时间为早晨9点左右）的作用。由表1和表2可以看出，4月1日前温度增幅呈增加趋势，空气温度增幅最大达2.9，15cm土壤温度增幅最大达7.5，但随着时间的推移温度增幅逐渐下降，6月14日试验与对照区空温、地温温差都降至0。表1 处理区与对照区棚温变动情况 单位：时间3月30日4月1日4月12日4月22日5月3日5月16日5月27日6月14日处理343634.21934382925对照31.133.232.81732372825温差2.92.81.422110表2 处理区与对照区15厘米地温变动情况 单位：时间3月30日4月1日4月12日4月22日5月3日5月16日5月27日6月14日处理21.72824.52728302725对照1720.521.32223272525温差4.77.53.255320 2.3对甜瓜成活率的影响处理区统计甜瓜苗455棵，成活418棵，成活率91.8%；对照区统计甜瓜苗462棵，成活365棵，成活率79%。处理区比对照区成活率高出12.8%。2.4对甜瓜长势的影响4月22日测得处理区平均叶令已比对照区大7.7叶(见表3)。5月22日测得处理区主茎蔓长达137.4cm，对照区主茎蔓长81.3cm，相差56.1cm（见表4）。处理区甜瓜主茎蔓长标准差为9.94远小于对照区主茎蔓长33.46的标准差，可见处理区植株生长较为整齐一致。可见内置式生物反应堆对甜瓜的生长有明显的促进作用。表3 处理区与对照区甜瓜生长速度比较单位：叶日期3月12日3月30日4月1日4月12日4月22日处理区叶令3.54.55.89.215.2对照区叶令3.53.54.85.97.5叶令差0113.37.7表4 5月16日处理区与对照区甜瓜主茎蔓长株号12345678910平均标准差S处理150140119146129126146136139143137.49.94对照1384050105871179638727081.333.46 单位：cm2.5对甜瓜生育期的影响 处理区的始花期为4月22日，对照区始花期为5月3日，处理区比对照区早开花10天。处理区的结瓜节位平均为11.7叶，对照区为12.7叶，低1个节位，且结瓜整齐一致。处理区甜瓜成熟上市期为6月1日，对照区成熟上市期为6月16日，因此在本试验中内置式生物反应堆可促使甜瓜提早15天成熟。2.6 对甜瓜产量与品质的影响处理区单瓜重1.26kg，平均株带瓜数1.8个，每公顷产量为68107.5kg。对照区单瓜重为1.07kg，平均株带瓜数1.7个，每公顷产量为47421kg。可见，试验区比对照区每公顷产量提高了近43.6%。处理区甜瓜中心糖分为12.8度，对照区甜瓜中心糖分为10.2度，高出2.6度，处理区甜瓜品质显著提高。3小结本次试验表明，利用以玉米秸秆为主料的内置式生物反应堆技术进行甜瓜大棚栽培，可提高大棚内