日光溫室應用秸稈反應堆兩年多茬栽培探索

摘 ""要 ""采用內(nèi)置式秸稈反應堆兩年多茬栽培模式，研究該模式對日光溫室土壤肥力、土壤溫濕度、空氣溫濕度及果蔬品質(zhì)的影響，并通過經(jīng)濟效益對比分析了技術(shù)推廣應用價值。結(jié)果表明：使用秸稈反應堆1年，土壤堿解氮含量提高34.7 mg/kg，有效磷含量提高35.9 mg/kg，速效鉀含量提高178.2 mg/kg，有機質(zhì)含量提高9.01 g/kg；使用秸稈反應堆2年，堿解氮含量提高85.5 mg/kg，有效磷含量提高45.44 mg/kg，速效鉀含量提高470.2 mg/kg，有機質(zhì)含量提高10.15 g/kg。采用內(nèi)置式秸稈反應堆技術(shù)，日光溫室地溫變幅小，內(nèi)置式秸稈反應堆最高地溫比對照高1.1 ℃，最低地溫比對照高1 ℃；晝夜最小地溫差（24 h）比對照低0.6 ℃，平均晝夜地溫差（24 h）比對照低1.06 ℃。內(nèi)置式秸稈反應堆溫室晝夜最大氣溫差（24 h）24.4 ℃，比對照低10 ℃；晝夜最小氣溫差（24 h）比對照低0.1 ℃，平均晝夜氣溫差18.9 ℃，比對照低5.2 ℃。在相同灌溉條件下，內(nèi)置式秸稈反應堆平均土壤濕度較對照高8.17個百分點，平均空氣濕度較對照低4.29個百分點。

關(guān)鍵詞 ""日光溫室；秸稈反應堆；多茬栽培；環(huán)境影響；果蔬品質(zhì)

我國是農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)大國，但秸稈綜合利用率僅60%左右，大量秸稈被遺棄在田間地頭或被焚燒，既造成資源的極大浪費，也嚴重污染環(huán)境。秸稈生物反應堆技術(shù)2000年提出，2004年被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部列為防治農(nóng)業(yè)面源污染重大技術(shù)之一，并于2005年起連續(xù)兩年通過財政專項扶持山東省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳示范推廣。蘭州市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局于2008年列專項資金開展試驗示范推廣，當時同時采用內(nèi)置和外置式反應堆，日光溫室僅材料費投入每畝高達6 980元，而且多年連作蔬菜的日光溫室病蟲基數(shù)大，第1年對蟲害抑制效果顯著，但對病害抑制效果不明顯；同時受當時經(jīng)濟條件限制，人們對農(nóng)產(chǎn)品安全性重視程度普遍不高，農(nóng)產(chǎn)品不能實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)優(yōu)價。因為投資成本大且增效不明顯，推廣應用難度大，秸稈生物反應堆技術(shù)推廣一度擱淺。

隨著社會經(jīng)濟水平提高，人們對食品安全越來越重視，采用秸稈生物反應堆技術(shù)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)果蔬可實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)優(yōu)價，種植戶生產(chǎn)積極性不斷提高。為提升技術(shù)推廣應用價值，我們開展了日光溫室秸稈反應堆兩年多茬栽培探索。

1 ""材料與方法

1.1 ""試驗地概況 ""試驗地在甘肅省榆中縣，設(shè)2處試驗示范點，一處位于榆中縣甘草店鎮(zhèn)蔡家溝村，距榆中縣城25 km左右，為榆中北部干旱山區(qū)，年均溫6.6 ℃，年均降水量406.7 mm，年均蒸發(fā)量1 406.8 mm，設(shè)施用水為集雨工程收集雨水及山外拉水補充； "另一處位于榆中縣城關(guān)鎮(zhèn)李家莊村，南接興隆山， 年均溫6.6 ℃，年均無霜期138 d，年均日照時數(shù) "2 665.9 h，年均降水量450 mm，采用地下水和興隆山泉水灌溉。

1.2 ""供試材料 ""供試草莓苗隋珠，由遼寧東港市丹富種苗繁育有限公司提供；供試番茄、芹菜、娃娃菜、蘿卜苗由榆中好玉種苗提供；試驗地面積667 m2，反應堆所用長玉米秸稈1 500 kg由榆中李家莊農(nóng)戶提供，短玉米秸稈2 000 kg由白銀市農(nóng)戶提供；中藥渣6 000 kg由甘肅隴神戎發(fā)藥業(yè)提供；疫苗20 kg、菌種20 kg、二氧化碳傳輸帶54 m及風機由山東世明生物反應堆技術(shù)有限公司提供。

1.3 ""試驗方法

1.3.1 ""內(nèi)置式反應堆制作 ""2019年7月25日，在蔡家溝、李家莊2處日光溫室制作內(nèi)置式反應堆，將菌種與麥麩按1 ∶ 40的比例混勻，加水至含水量達到50%～60%，用潔凈棚膜覆蓋發(fā)酵。將中藥渣均勻鋪設(shè)在田間翻耕。采用開溝機行間開挖深25～30 cm的溝，將長玉米秸稈及短玉米秸稈鋪于溝中，厚約25 cm。將發(fā)酵麥麩撒在秸稈上，用鐵鍬輕拍，使菌種均勻分布。覆土，畦溝兩端秸稈留出10～15 cm便于通氣。全程不用化肥農(nóng)藥。對照為常規(guī)栽培。

1.3.2 ""茬口安排 ""果蔬產(chǎn)品秸稈反應堆栽培、對照常規(guī)栽培均采用多茬栽培模式，2年共栽5茬，各茬均采用育成苗移栽，前茬拉秧后定植下茬。

1.4 ""試驗設(shè)計 ""見表1。

1.5 ""溫濕度和土壤檢測

1.5.1 ""溫濕度測定 ""2020年12月30日至2021年4月22日，采用ZDR智能數(shù)據(jù)記錄儀連續(xù)監(jiān)測日光溫室空氣及土壤溫濕度，每30 min讀取數(shù)據(jù)1次。每個日光溫室放置自測儀2臺，溫室空氣溫濕度測定探頭置于距地面高1.6 m處，土壤溫濕度測定探頭置于距地表20 cm深處。

1.5.2 ""土壤檢測 ""采用5點取樣法，對以上6個處理涉及的日光溫室采集土樣進行檢測，檢測項目、方法等見表2。

1.6 ""果蔬檢測 ""果蔬達到采收標準時隨機取樣檢測，以不使用秸稈反應堆種植的蔬菜為對照，檢測項目、方法等見表3。

2 ""結(jié)果與分析

2.1 ""內(nèi)置式秸稈反應堆對日光溫室溫濕度的影響 "日光溫室空氣溫濕度數(shù)據(jù)選自2020年12月30日至2021年1月24日，地溫及土壤濕度選自2020年12月30日至2021年2月24日。

2.1.1 ""內(nèi)置式秸稈反應堆對日光溫室地溫的影響 "如圖1所示，20 cm土層內(nèi)置式秸稈反應堆的最高地溫19.2 ℃，比對照高1.1 ℃；最低地溫12.9 ℃，比對照高1 ℃；平均地溫15.36 ℃，比對照高0.61 ℃；晝夜最大地溫差（24 h）2 ℃，比對照低1.3 ℃；晝夜最小地溫差（24 h）0.6 ℃，比對照低0.6 ℃；平均晝夜地溫差（24 h）1.15 ℃，比對照低1.06 ℃。

2.1.2 ""內(nèi)置式秸稈反應堆對日光溫室土壤濕度的影響 ""如圖2所示，在相同灌溉條件下，內(nèi)置式秸稈反應堆20 cm土層平均土壤濕度81.46%，較對照高8.17個百分點。

2.1.3 ""內(nèi)置式秸稈反應堆對日光溫室氣溫的影響 "如圖3所示，內(nèi)置式秸稈反應堆溫室最高氣溫31.3 ℃，比對照低9.3 ℃；最低氣溫4.5 ℃，比對照低0.2 ℃；平均氣溫12.2 ℃，比對照低2.03 ℃；晝夜最大氣溫差（24 h）24.4 ℃，比對照低10 ℃；晝夜最小氣溫差（24 h）10.6 ℃，比對照低0.1 ℃；平均晝夜氣溫差（24 h）18.9 ℃，比對照低5.2 ℃。

2.1.4 ""內(nèi)置式秸稈反應堆對日光溫室空氣濕度的影響 ""如圖4所示，內(nèi)置式秸稈反應堆平均空氣濕度81.46%，較對照低4.29個百分點。

2.2 ""內(nèi)置式秸稈反應堆對土壤肥力的影響（表4）2.2.1 ""蔡家溝試驗地 ""對照不使用秸稈種植的常規(guī)日光溫室土樣中可檢測出砷、汞、鉛、鉻等重金屬，采用內(nèi)置式反應堆技術(shù)1年仍能檢測出砷、汞、鉛、鉻等重金屬成分，但采用內(nèi)置式反應堆技術(shù)2年后檢測不出重金屬成分。使用秸稈反應堆1年，土壤堿解氮含量提高61.3 mg/kg，有效磷含量提高59.4 mg/kg，速效鉀含量提高252 mg/kg，有機質(zhì)含量提高11.82 g/kg，全鹽含量提高0.072個百分點，pH值降低0.23；使用秸稈反應堆2年，堿解氮含量提高143.5 mg/kg，有效磷含量提高70.1 mg/kg，速效鉀含量提高868 mg/kg，有機質(zhì)含量提高17.72 mg/kg，全鹽含量提高0.352個百分點，pH值降低0.58。

2.2.2 ""李家莊試驗地 ""使用秸稈反應堆1年，土壤堿解氮含量提高8.1 mg/kg，有效磷含量提高12.48 mg/kg，速效鉀含量提高104.4 mg/kg，有機質(zhì)含量提高6.2 g/kg，全鹽含量降低0.004個百分點，pH值提高0.14；使用秸稈反應堆2年，堿解氮含量提高27.5 mg/kg，有效磷含量提高20.78 mg/kg，速效鉀含量提高72.4 mg/kg，有機質(zhì)含量提高2.59 g/kg，全鹽含量降低0.006個百分點，pH值降低0.009。

2.3 ""秸稈反應堆技術(shù)對果蔬品質(zhì)的影響（表5） ""采用內(nèi)置式秸稈反應堆技術(shù)生產(chǎn)的果蔬，貨架期延長，2 ℃冷藏期可達10 d左右。蔬菜綜合品質(zhì)明顯提高，秸稈番茄可溶性固形物含量比對照提高1.4個百分點，維生素C含量每100 g比對照提高2.7 mg，可溶性糖含量每100 g比對照提高0.9 g，有機酸每100 g比對照提高0.56 g。秸稈芹菜水分每100 g含量比對照提高0.8 g，維生素C含量每100 g比對照提高2.59 mg，可溶性糖含量每100 g比對照提高0.2 g，蛋白質(zhì)含量每100 g比對照提高0.81 g，粗纖維含量比對照提高0.4個百分點。秸稈黃瓜可溶性固形物含量比對照提高1.5個百分點，維生素C含量每100 g比對照提高0.7 mg，可溶性糖含量每100 g比對照提高1.2 g，干物質(zhì)含量每100 g比對照降低0.38 g。

2.4 ""農(nóng)殘檢測 ""經(jīng)對果蔬產(chǎn)品定期抽樣進行農(nóng)殘檢測，所有批次均未檢測出戊唑醇、多菌靈、吡蟲啉、三唑酮、毒死蜱、氯氰菊酯等農(nóng)藥殘留，所檢項目均符合COFCC有機認證產(chǎn)品風險檢測目錄（2021）要求。

2.5 ""兩年多茬產(chǎn)量效益（表6） ""每茬果蔬采收后，統(tǒng)計銷售商品果蔬產(chǎn)量、銷售收入，并統(tǒng)計總收益，秸稈果蔬銷售模式為自主配送，對照果蔬銷售模式為商販上門收購或市場批發(fā)。自8月下旬第1茬草莓至第5茬蘿卜采收，全生產(chǎn)季歷時2年，共5茬，秸稈反應堆商品果蔬產(chǎn)量12 750 kg，其中草莓平均價格80元/kg，其他蔬菜平均價格10元/kg，總收益19.75萬元；對照果蔬產(chǎn)量13 500 kg，總收益13.69萬元。

2.6 ""兩年多茬投入對比（表7） ""對全生產(chǎn)季各項投入?yún)R總，秸稈反應堆2年總投入7.575萬元，2年純收益12.175萬元。對照2年總投入4.67萬元，2年純收益9.02萬元；秸稈反應堆栽培較對照增收3.155萬元。

3 nbsp;"小結(jié)

采用秸稈反應堆技術(shù)能有效改良土壤，顯著提高土壤肥力，連續(xù)使用2年后可清除土壤中的砷、汞、鉛、鉻等重金屬成分，對生產(chǎn)綠色安全食品具有積極意義。

使用秸稈反應堆技術(shù)，土壤堿解氮、有效磷、速效鉀、有機質(zhì)、全鹽含量均有不同程度提高，pH值有所降低。

使用秸稈反應堆技術(shù)，日光溫室空氣和土壤溫度均有所提升，地溫變幅減小。

在相同灌溉條件下，內(nèi)置式秸稈反應堆日光溫室平均土壤濕度較對照提高，平均空氣濕度較對照降低，更有利于作物生長。

使用秸稈反應堆較對照具有明顯的提質(zhì)增效作用，產(chǎn)品符合COFCC有機認證產(chǎn)品風險檢測目錄（2021）要求。

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【項目資助】：蘭州市人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目（項目編號2022-RC-67）。

史永梅，方彩霞，張婷婷，張文利，王國宇，吳步梅，甘肅省蘭州市農(nóng)業(yè)科技研究推廣中心，郵編730010。

*通訊作者：吳步梅（E-mail：1403984096@qq.com）