大棚黃瓜栽培中秸稈生物熱氣肥應用效果初探

王永顯 孫亞萍 楊銘鑫 王蘭先 楊青賢 隋芳芳

秸稈生物熱氣肥是對傳統秸稈生物反應堆的升級改造,已申報2項國家發明專利。它是利用各類農林和畜牧廢棄物，調配為適宜的碳氮比，壓制成顆粒狀。經筆者在華北地區多年試驗探索，秸稈生物熱氣肥適于冬季保護地栽培應用，加入發酵菌群和生防菌群后，可迅速啟動發酵，產生生物熱，提高地溫，釋放二氧化碳，大幅度提高產量（有研究表明，充足的二氧化碳能使作物增產60%～210%）和品質。本研究明確了秸稈生物熱氣肥在冬暖式大棚黃瓜種植中的提氣、升溫和增產效果。

1 材料與方法

1.1 供試材料 供試黃瓜品種為碩豐9號。秸稈生物熱氣肥3t（青島市農業技術推廣中心提供），枯草芽孢桿菌+釀酒酵母菌+木霉菌（1000億/g孢子數）專用菌種1.5kg（青島市農業技術推廣中心提供）；麥麩60kg（試驗基地自籌）；15∶15∶15復合肥150kg（由山東大龍化肥有限公司公司生產，試驗基地自籌）；45%商品有機肥240kg。

1.2 試驗安排 試驗于2018年12月中旬至2019年7月中旬在青島市即墨區移風店鎮三灣莊村兩個相鄰的試驗棚進行，東西長60m，南北種植區長8m，分別作為處理棚和對照棚。

1.3 試驗方法 處理棚施用15∶15∶15復合肥50kg，45%商品有機肥40kg，對照棚施用15∶15∶15復合肥100kg，45%商品有機肥200kg。

處理棚施底肥后作畦，開溝，每畦均勻施入60kg秸稈生物熱氣肥，提前用麩皮將菌種活化，按1t熱氣肥使用專用菌種500g的比例，與熱氣肥混勻。土回填，覆土厚度15cm。畦面整平后移栽，大水澆透。澆水48小時后，用直徑2～3cm的木棒打孔，孔距30cm。每周打1次，共打6～9次，每次打孔與上一次孔位錯開。

對照棚按常規栽培方式操作，先撒施商品有機肥和復合肥,然后依次旋耕、做畦、移栽。

1.4 數據記錄

1）田間管理。處理棚和栽培棚的水肥、病蟲、除草管理均按常規進行，管理水平一致。

2）溫度記錄。每個棚內“S”狀選取5個地溫檢測點，地下20～30cm埋設地溫儀，記錄全生育期地溫。

3）二氧化碳記錄。每天上午9:00，用手持二氧化碳儀，在每個棚隨機選取5個點位，測量二氧化碳濃度。

4）產量統計。記錄2個試驗棚每次采收黃瓜時間、采收量、銷售額等數據，并統計肥料投入、人工投入等。

2 結果與討論

2.1 不同處理對地溫的影響 冬季地溫低是黃瓜生產的制約因素，匯總2個試驗棚每天5個測溫點的平均地溫，并計算各棚5日地溫平均值，結果見圖1。由圖1可知，處理棚5日平均地溫比對照棚高0.3～2.2℃，平均高1.2℃。

圖1 黃瓜大棚低溫5天均值

2.2 不同處理對二氧化碳濃度的影響 匯總2個試驗棚5個點每天上午9:00二氧化碳濃度（2018年12月 16至 2019年3月 25日），分別統計5個點5天平均值，結果見圖2、圖3。可知，2019年1月17日之前處理棚上午二氧化碳濃度范圍在5000～8000mg/L，遠遠高于對照棚1300～2000mg/L。1月17日之后處理棚上午二氧化碳濃度穩定在2000～3300mg/L，高于對照棚1000～1300mg/L。由此可見，秸稈生物熱氣肥歷時1個月，微生物分解有機物活動趨于平穩，但整個生育期二氧化碳濃度均比對照棚高。

圖2 黃瓜大棚上午二氧化碳濃度5天均值

2.3 不同處理各生育期的表現

1）苗期。處理棚黃瓜苗表現出緩苗早、生長快、瓜蔓粗壯、葉片增大、花芽分化早的現象，這與張世明的研究結果一致（《秸稈生物反應堆技術》，中國農業出版社2012年出版），提高二氧化碳濃度后，增強作物抗逆性，促進作物生長發育。

2）生長結果期。據觀察，處理棚黃瓜坐瓜節位降低、節間縮短，單瓜質量大，瓜條均勻，商品率提高，口感變好。這說明秸稈生物熱氣肥發酵過程能提高地溫和棚內二氧化碳濃度，優化土壤微生物環境，促進黃瓜生長發育,進而提高產量。

棚內地溫主要是對作物根系活性產生影響，地溫不足時，根系生理活性減弱，吸收水分養分減慢，地上部分生長受阻，植株易老化。劉金泉等總結了二氧化碳施肥對黃瓜的生理作用與效應，二氧化碳肥可以促進光合作用，抑制呼吸作用，降低蒸騰作用，有利于黃瓜生長發育和產量形成。

2.4 不同處理對產量的影響 將全生育期產量分3段統計，處理棚與對照棚黃瓜產量對比見表1。第1段是2月18日之前，這個階段黃瓜單價高；第2段至對照棚采收結束，即2月19日至5月24日；第3段是對照棚采收結束后至處理棚采收結束，即5月25日至7月15日。

表1 大棚黃瓜產量及收入對比

根據采收記錄及表1，處理棚黃瓜比對照棚提前14天于2月2日上市，采收32.5kg黃瓜，2月4日采收60kg，對照棚2月16日采收第1批黃瓜25kg，當天處理棚采收110kg，結瓜情況顯示，秸稈生物熱氣肥對越冬栽培黃瓜有明顯的促早產作用。

處理棚2月2日開始收獲，一直到7月15日采摘結束，相比對照棚收獲期從2月16日到5月24日，可見，熱氣肥的使用大大延長了生育期。

處理棚持續結瓜能力強，無明顯歇秧期，日產量穩定，證明熱氣肥穩產效果顯著，對照棚則有明顯的歇秧期 （3月 9—14日，3月 26—31日），歇秧期產量明顯下降。

張世明對施用秸稈生物反應堆的研究也證實了這一點，常規種植黃瓜在冬季受低溫刺激表現的瓜打頂、生長結瓜間歇現象基本消失，生育期拉長35～45天，且后期長勢不減，淡季不淡。

處理棚整個生育期收獲11151.5kg，相較對照棚5845.5kg，增產率達90.7%。由此可見，秸稈在腐爛分解過程中提高了土壤有機質和無機養分含量，改善了土壤理化性質，增強了保肥、保水能力，培肥了地力，秸稈的施用為黃瓜生長打下了堅實的物質和能量基礎。

2.5 不同處理的經濟效益分析 分段統計大棚收入，匯總結果見表1。春節期間黃瓜價格在10～14元/kg，2月 2—18日處理棚比對照棚增產558.5kg，增收6622元；2月19日至5月24日期間，處理棚增產1452kg，增收5795元；5月25日至7月15日，處理棚產量3295.5kg，增收5768元。使用秸稈生物熱氣肥后處理棚農戶黃瓜增產91%，毛收入多18185元。

雖然秸稈熱氣肥的投入成本比對照棚增加4160元（見表2），但純收入處理棚比對照棚多14025元，增收58%，效益非常可觀。

表2 大棚黃瓜投入對比

3 結論

經過7個多月觀察記錄，處理棚越冬黃瓜各項性狀指標在不同生長發育期均優于對照棚黃瓜。施用了秸稈生物熱氣肥的處理棚在前期5天平均地溫比對照棚高0.3～2.2℃，平均高1.2℃；處理棚上午二氧化碳濃度范圍在5000～8000mg/L，遠高于對照棚1300～2000mg/L。說明秸稈在生物發酵菌作用下，釋放出大量的熱量和二氧化碳，提高了大棚內地溫和二氧化碳濃度，促進了黃瓜的光合作用，處理棚黃瓜苗生長加快、瓜條均勻、單果質量提高、商品率提高、成熟期提前、生育期延長，還有促早產、保穩產作用，處理棚實現增產91%、增收58%。

綜上，秸稈生物熱氣肥可有效提高地溫，補充棚內二氧化碳濃度，促進增產增收效果顯著，有實際推廣價值。同時，大力推廣秸稈生物熱氣肥，還有助于提高秸稈綜合利用率，節約化肥、農藥，有利于節能減排和保護生態環境，實現良好的經濟效益、生態效益和社會效益。

（參考文獻略）