玉米秸稈生物反應堆技術在日光溫室辣椒上的應用試驗

海生廣 惠浩劍 高 昱

（彭陽縣蔬菜產業發展服務中心 寧夏彭陽756500）

秸稈生物反應堆技術是利用微生物分解作物秸稈過程中釋放作物生長所需的熱量、CO2、無機和有機養分并改善作物根際環境的生態農業創新技術，此項技術應用在溫室辣椒等作物生產上， 能夠取得較好的收益。 作物秸稈中含有大量的營養物質，有機碳平均在 40%以上， 氮、 磷、 鉀平均含量分別為0.62%、0.25%和 1.44%，還含有鈣、鎂、鐵、硫、硅等微量元素，這些都是農作物生長必須的營養元素，其資源利用潛力很大。 秸稈生物反應堆技術是一項全新概念的農業增產、提質、增效的新技術，為確切了解該技術在保護地蔬菜上的應用效果， 為其今后大面積推廣應用提供依據， 寧夏園藝總站于2013 年以來， 在彭陽縣紅茹河流域溫室辣椒上進行了應用試驗研究， 通過棚室辣椒試驗田與對照田各項試驗指標對比， 證明秸稈生物反應堆技術在溫室辣椒上的應用是可行的，并且可以大面積推廣應用。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

辣椒品種為綠劍。 生物菌種，CO2濃度、溫度、地溫、濕度測量儀，玉米秸稈、水等。

1.2 試驗溫室情況

試驗溫室位于彭陽縣紅河鎮友聯村馬河日光溫室園區， 安排有多年種植辣椒經驗的種植戶的3 個大棚， 其中2 個大棚應用玉米秸稈生物反應堆 （處理 1、處理 2），1 個大棚作對照（CK），3 棚辣椒品種示范展示。每個大棚面積 450 m2（60.0 m×7.5 m）,辣椒于2019 年11 月28 日定植，其他種植管理方式一致。

1.3 反應堆的使用方法

棚內土地翻整、施肥，開挖南北向秸稈填放溝，溝長 7.5 m、 寬 0.7 m， 深 0.30 m， 每畝鋪玉米秸稈4 000 kg，兩溝間留管理行寬0.8 m，以利于通風透光及種植管理。 然后將菌種（10 kg/畝）均勻地撒在玉米秸稈上， 用锨拍振一遍后， 每溝約施50 kg 優質農家肥，起土回填，覆土25～30 cm[1]，溝兩頭秸稈露出10 cm，做畦、安裝滴管滴透水，待壟面徹實后再覆土耬平，擺好滴管管道，鋪好地膜，在畦的正上方平均分布打孔，孔徑 0.8 cm 30～50 個，孔深 30 cm，7 d 后定植辣椒，定植后重復打孔1 次，每澆水2～3 次打孔1 次。 2019 年 11 月 5 日啟用秸稈生物反應堆。

2019 年 9 月 3 日育苗，10 月 28 日定植。 定植前每畝施腐熟農家肥4 000 kg、磷酸二銨50 kg、復合肥50 kg， 秸稈試驗處理的于 2020 年1 月24 日開始采收，對照為 2 月 1 日開始采收[2]。

2 結果與分析

2.1 生育期

由表1 可知， 采用玉米秸稈生物反應堆技術的2 個處理較對照的始花期分別提前3 d、 4 d， 始收期較對照分別提前9 d、 7 d， 明顯加快了辣椒的生育過程。

2.2 主要農藝性狀

由表2 可知， 采用玉米秸稈生物反應堆技術的2 個處理均較對照的莖稈粗， 其中以處理1 最粗，平均莖粗為1.28 cm，比對照粗0.03 cm，處理2 比對照粗0.02 cm。 株高均比對照高，其中處理1 株高最高，平均株高2.06 m，比對照高0.2 m，處理2 平均株高1.97 m，比對照高0.11 m。單株結果數均比對照增加，處理 1、處理 2 分別比對照增加 9.8 個、9.5 個。 果長均比對照增長，但變化不明顯。 單株產量2 個處理明顯較對照提高，以處理1 最高，為2 801 g，比對照高560 g，處理2 較對照高542 g。 采用玉米秸稈生物反應堆技術田間畸形結果率降低了5%。 說明不同處理方式下辣椒應用玉米秸稈生物反應堆技術后， 植株生長旺盛、主莖變粗、主要農藝性狀和經濟性狀明顯增加[3]。

2.3 不同處理CO2 濃度的測定結果

由表3 可知， 采用玉米秸稈生物反應堆技術的2 個處理較對照CO2濃度都高，對連續2 個時間段的不同3 個時間點的CO2濃度進行比較，2 個處理較對照CO2濃度平均增加3.06 倍， 這為增加辣椒產量提供了理論基礎。

表1 不同處理辣椒主要生育期

表2 不同處理辣椒的農藝性狀表現及品質比較

表3 不同處理CO2 濃度(mg/kg）測定結果

2.4 不同處理溫室的溫度比較

由表4 可知， 玉米秸稈生物反應堆技術處理的棚內平均溫度為29.1℃， 對照平均棚溫為28.4℃，較對照高0.7℃；試驗處理10 cm 平均地溫為16.9℃，對照10 cm 平均地溫為14.8℃，比對照高2.1℃，為辣椒生長提供了有利條件。

2.5 不同處理的產量、產值比較

由表5 可知， 玉米秸稈生物反應堆技術處理的棚內辣椒采摘期為1 月24 日， 對照為2 月1 日，較對照早采摘7 d；各處理的平均畝產為6 976 kg，對照的平均畝產為5 603 kg， 較對照的畝增產1 373 kg；畝投入成本各處理平均為4 501元，對照的為4 815元，較對照的畝投入降低314 元； 各處理的畝純收入平均為17 528元，對照的為12 879 元，比對照的畝純收入增加 4 649 元[3]。

表4 不同處理溫室溫度比較

3 結論

試驗結果表明， ①日光溫室利用秸稈生物反應堆技術可使辣椒提前上市5～8 d，平均提前7 d，且果形正，光澤度高，商品性好，價格也高。 ②秸稈分解產生熱量，使10 cm 土層土壤溫度增加2～3℃，平均增加2.1℃， 為反季節栽培辣椒生長提供了有利條件。③秸稈生物反應堆技術所引用的菌種含有專門控制土傳病害的高活性菌種，從而減少了病害的發生，尤其是土傳病蟲害明顯減少，使用藥成本較低，農藥用量減少30%。 ④應用秸稈生物反應堆技術可使土壤通透性、有機質、作物根部呼吸作用均得到改善，作物根系生長旺盛。 ⑤應用秸稈生物反應堆技術使辣椒全生育期增產24.5%以上，增收36.1%，即每棟棚增產686.5 kg、增收2 324.5 元，折合畝增產1 373 kg、畝增收4 649 元，產值和收入大幅度提高，因此該項技術值得大力推廣應用。

表5 不同處理產量、產值比較