第七章葡萄应用秸秆生物反应堆技术

第三节 葡萄应用秸秆生物反应堆和植物疫苗技术

一．葡萄生命规律的几个特点

目前果树栽培的突出难点是病害的防治，而葡萄在整个生长季节里，又是各种病害多发的果树品种，感染速度快，发病率高，由此葡萄成了果树的典型代表作。实践显示会种葡萄的人，应该什么样的果树都会种，学会葡萄防病技术，就学会了葡萄栽培60%，葡萄的生长发育与其它果树相比，有特殊的生物学特性。如何通过现象了解内在的生命规律，掌握葡萄一些基本特性，采取秸秆生物反应堆和植物疫苗技术，配套相应工艺措施，发挥葡萄种质优势，是实现葡萄的高产、优质的关键。

1.葡萄生长发育的物质 实现葡萄高产、优质的目标，首先要知道葡萄产量究竟是什么组成的，简言之葡萄是吃什么长大的。科学研究证实：葡萄一生是靠吃气（CO 2），喝水长大的，不是吃肥料长大，

葡萄97%的产量是由一种人肉眼看不见的CO 2气体和看见的水，在阳光的作用下合成，所谓葡萄的产量就叫气（CO 2）、水、光（三要素）。

在三要素中，气体CO 2是葡萄的“主食”，没有它葡萄就会饥饿而死；

水是葡萄合成产量的液体原料；阳光是葡萄合成产量动力。传统葡萄栽培人们把肥料当成葡萄“粮食”是科学的。

2.葡萄合成产量的过程 在知道葡萄吃气，喝水长大的同时，还要知道葡萄是如何吃的？如何喝的？通过作叶片的感光试验和14CO 2、32P 2O 5追踪，得知每当太阳出来照在葡萄叶片上，叶背面就张开

很多吸力较大的嘴（气孔），将周围和远处的CO 2吸进叶内，同时地下根系吸收水分通过茎、叶柄汇集于叶片中合成有机物，白天随光照

强度增加合成加快，随光照强度减弱合成减慢，一落太阳气孔就关闭（闭嘴），随之叶片就把一天制造的有机物运出去，运到果实中，果就变大；运到茎中，茎就变变粗；运到顶端，葡萄棵就变高，运到地下，根就变多。这就是葡萄白天制造晚上运输，葡萄白天不长，夜间长的原因所在。

3.葡萄平均每天CO2饱和点在了解气体CO2就是葡萄“主要食粮”提下，第三个关键问题是白天葡萄吃多少CO2才能吃饱，也就是葡萄的“饭量”。葡萄每天吃饱时所需CO2浓度值，称为CO2饱和点。据测定：露地栽培葡萄，自然光照条件下，早熟品种全生育期内平均CO2饱和点为20000umol/L以上；晚熟品种全生育期内平均CO2二氧化碳饱和点为30000umol/L以上，而大气中昼夜平均可供CO2浓度为330umol/L左右，生长季节白天还不足260umol/L，供需二者相比差距几十倍乃至百倍之多，从中发现葡萄在严重饥饿状态下生存。由此导致一系列人们常见葡萄饥饿生理现象：葡萄开花多结果少，果实大小粒，成熟期推迟，果皮着色差，含糖量低等。葡萄挂果率年份之间差异很大，一年结果多；第二年结果就少，坐果率出现大小年现象非常明显。尤其是大棚葡萄更为突出。这一科学研究发现唤醒了人们，要获得葡萄高产优质，应着力于制造更多的CO2，才是大幅度提高产量、品质和降低成本的关键。

4.葡萄易感病葡萄从发芽到落叶百病缠身，全生育期几乎靠农药为生，果农不仅付出繁重劳动和较大投资成本，同时还大幅度降低产量和质量，造成农药残留超标，又直接威胁到消费者食品安全。葡

萄由于自身的特点，光合作用合成物质葡萄糖含量高，自然成为病原微生物较好的培养基，使多种病菌快速生长繁殖，易在短时间内形成病害爆发，造成大面积严重减产。葡萄常见病害有黑脰病、霜霉病、白腐病、炭疽病、白粉病、褐斑病、根结线虫等成为危害葡萄的主要病害。人们描述葡萄感病的速度和危害程度，可谓是“无风三尺浪，有风刮掉头”。尤其是葡萄的果实和叶片更易感染多种病害，葡萄管理不当一般减产30%以上，严重时颗粒无收。各地果农一致认为会防治葡萄病害的人，就是“葡萄栽培专家”。由此表明一项技术能根治葡萄病害是极端困难的，秸秆生物反应堆和植物疫苗技术研制成功，从根本上解决了果农葡萄好吃病难治的问题，也为生产高产、优质、无农药残留的有机葡萄带来革命性的飞跃。

5.葡萄喜光怕湿葡萄在充足光照，高CO2浓度，温差大，地面空间湿度低的条件下，葡萄表现：生长健壮果，节间短，叶片厚，叶色浓绿，穗大，花朵分化好，坐果多，果粒大着色鲜艳，成熟早，含糖量高，香味浓。反之，葡萄在多雨高湿，CO2浓度低，温差小，光照不足条件下，葡萄表现：节长而细，叶黄而薄，花序廋弱，落花、落果严重，冬芽分化不好，甚至不能形成花芽，造成严重减产。管理上如何利用葡萄喜光怕湿的特性，采用秸秆生物反应堆技术降低田间和棚内湿度，拉长光照时间，增加光强度，提高葡萄群体中下部透光度，是增产增收的关键措施。

6.葡萄喜欢地下热地上凉在生长季节，葡萄进行光合作用合成有机物储存于根系中的约占60%，储存于枝干中约占40%。休眠期过后进入萌动发芽，土壤20厘米地温高低决定根系和茎枝有机物转化，

养分向枝芽运输的多少，进而影响葡萄冬芽的发芽势，花芽分化、果穗形成，坐果率等。

据作者1984—1990年对葡萄生物学特性研究，葡萄萌发前平均20厘米地温在180C以上，日平均气温在150C以下；开花期平均20厘米地温在200C以上，日平均气温在180C以下，果实膨大期日平均地温高于气温一度的条件下，葡萄产量最高，质量最好。所以，地温对葡萄生长发育作用的极显著，这就是常说的地温高高的，气温凉爽的，才能长出好葡萄。温室大棚栽培葡萄多年来存在生长不协调，产量低而不稳的难题。主要原因在于升温阶段气温过高（250C以上），地温过低（20厘米地温120C以下），形成与葡萄生理要求相反的温度条件，葡萄的冬芽又是叶花混合芽，当条件适宜时可分化成花芽，长成穂和花；当条件不适宜时可分化成叶。

在高气温、低地温的棚室生态环境里，葡萄萌发实际上是一种烤芽的被动生长，大部分储存根系和下部主干中有机物，因地温过低不能转化被利用，只是葡萄上部枝条、冬芽中极少量有机物营养供给发芽所用，从而导致葡萄发芽势弱，整齐度差，果穗及花芽分化的营养不足，穗花分化生长不良，穗花数量少，既是成穂坐果率也低的后果。总结葡萄栽培的经验，我们认为在目前状况下，只有用好内置式秸秆生物反应技术，提高设施葡萄的地温，适当控制降低气温，实施葡萄“暖根冷棵法”的工艺措施，才能充分发挥葡萄生理优势，实现葡萄真正意义的高产、优质。

7.根系呼吸量大，耗氧多葡萄根系为肉质型，运输有机物的树干韧皮部特别发达，相同时间葡萄地上合成的有机物运往根系中的量多、速度快，自然形成根系呼吸强度大，消耗氧气量多，有机物氧

化速度快等特点。在土壤板结，黏性大，地势低洼积涝，透气性差的土地种植葡萄，最容易出现的问题，就是根系缺氧，导致根系呼吸受阻，能量不能转化，地下生长缓慢或停止，这就是葡萄种植一怕土壤黏重，二怕水涝，喜欢在地下水位深，土质松软，透气强，有机质含量高的沙质壤土上生长原因。针对葡萄生长中存在的问题，葡萄栽培应用秸秆生物反应堆技术，定植前宜采用行下内置配合接种疫苗，定植后宜采用行间内置配合接种疫苗的工艺，才能从根本上解决当前葡萄栽培中存在难题。

8.隔年效应，半储存营养生长发育型葡萄进入盛果期，年份之间开花量无差异，而坐果量差异较大，这种年份之间坐果量差距较大的表现，称为葡萄大小年现象。研究证实，导致该现象的原因是果树花芽分化，坐果及果实膨大需要有机物量不同，开花需要的有机物少，表现年份之间开花无差异，做过和果实生长膨大需要有机物多，如果葡萄一年结果多，消耗营养大，有机物无库存结余，第二年开花后因没有营养供应很多幼果被饿死，葡萄就表现落果严重，结果少，产量低。产生这种现象基础原因是空气中CO2含量低（330摩尔/升）供应量少，葡萄当年合成有机物不够当年吃用，需要饿死一部分幼果结余一定量的营养储存于根系、枝干和冬芽中，供给下年结果需要，第二年结果就多。葡萄这种结果多少靠头年，果实大小、成熟早晚靠当年适应性生存的特点，称为葡萄的隔年效应，半储存生长发育型。针对此特点，应用秸秆生物反应堆技术，加强前期管理，供应充足二氧化碳增加当年产量，减少库存亏缺；坚持反应堆一用到底，重视中

后期高浓度二氧化碳供应和管理，加大有机物库存量增加下年坐果率，葡萄的大小年现象就会消失，葡萄每亩面积产量就会极大幅度提高。

二、葡萄应用内置式秸秆生物反应堆

1、各地应用效果和结论

秸秆生物反应堆技术将大量的秸秆定向转化成葡萄需要的CO2、热量、抗病孢子、矿质元素和生防有机肥，进而获得了葡萄高产、优质、无农药残留效果，实现了秸秆替代化肥，植物疫苗替代农药的新跨越。尤其是利用植物疫苗通过接种，提高葡萄的免疫功能，减少因病虫害造成的损失，使果农从高农药投资成本，繁重喷施农药的劳动中解脱了出来，为葡萄实施生防免疫，低投入高产出的有机栽培提供技术支撑。生产实践证明：应用该技术增加CO2浓度4～6倍，提高20厘米地温4～6℃，葡萄成熟期提前10～15天，含糖量提高2%～3%，标准化使用平均增产50%以上，生防效果90%以上，基本实现了不用农药或少用农药，综合投资成本降低50%以上。

2、葡萄内置式生物反应堆所需原材物料

（1）秸秆、麦麸用量每亩秸秆用量3000～4000千克，麦麸160千克—200千克，没有麦麸可用等量的饼肥替代。禁用化肥和鸡、猪、人等非草食动物粪便。

（2）菌种、疫苗用量菌种8～10千克/亩，疫苗4～5千克/亩。

（3）菌种和疫苗的处理使用当天按1千克菌种或疫苗兑掺

20千克麦麸、加20千克的水，将三者拌合均匀，堆积24小时后开始使用。如当天使用不完，摊放于阴暗处，厚度8～10厘米，第二天继续使用。

（4）应用时间大棚葡萄发芽前30～45天做堆，大田葡萄在每年封冻前和解冻后进行。

3、内置式反应堆几种形式

目前在葡萄上应用秸秆生物反应堆形式有定植前的行下内置式、定植后的行间内置式和生长期间追施内置式三种。不论采用哪种形式，建堆前都要先进行菌种、疫苗处理和秸秆、辅料筹备。各地可依据当地条件进行选择。

4、葡萄行间内置式反应堆操作工艺。

（1）起土葡萄行间两遍起土，从每行葡萄棵的两边分别挖土宽60厘米—80厘米，深度从葡萄棵向外由浅变深，靠树干浅5厘米—10厘米，往外深15厘米—20厘米。挖土以不损伤主根，露出毛细根。

（2）疫苗接种先按每行疫苗用量，均匀撒接地面和根系上，使其接触均匀。

（3）铺放秸秆接种疫苗后随即铺放秸秆（玉米秸、麦秸、稻草、棉柴等），秸秆厚度30厘米，踏实找平。

（4）撒施菌种秸秆上按每行菌种用量，均匀撒施菌种，随即用铁锨拍振一遍，使菌种与秸秆密切接触。

（5）覆土浇水将所挖土壤回填于秸秆上，隔4一5天浇大水

透秸秆。

（6）打孔待能进地及时用12#钢筋打孔，孔距30厘米一行、20厘米一个，孔深以穿透秸秆层为准，以便透气升温。

（7）浇萌动茸头水待葡萄萌动至茸头期，浇第二次水，水量要使秸秆均匀湿透，待能进地及时打孔，打孔8一10天后盖膜。发芽前不盖膜，新叶展开再打孔破膜。

5、葡萄行下内置式反应堆操作工艺。

（1）挖沟在定植前从定植行下开沟挖土将其分放两边，沟宽100厘米，沟深60～80厘米，沟长与葡萄行长相等。

（2）铺放秸秆铺放秸秆厚30～40厘米，沟长每10米远两边各露出10厘米秸秆茬，沟两头也要各露出10厘米秸秆茬，以便向地下通氧。

（3）撒菌种按每沟用量，将拌好的菌种均匀撒施秸秆上，随,撒施随用铁锨拍震一边，使秸秆与菌种密切接触。

（4）回填覆土将所挖土一半壤回填于秸秆上，覆完土隔5天至7天浇一次大水湿透秸秆，浇完第一次水后隔4 一5天进行打孔，孔距40厘米一行，25厘米一个，孔深以穿透秸秆层为准，打孔10天后开始栽植葡萄苗。

（5）定植根据种植密度和株距要求，将葡萄苗放入打孔的沟内，撒施疫苗，随即将沟两遍剩余的土壤全部填入沟中，每棵葡萄苗浇半桶水，使根系与土壤密切接触，停2一3天整理种植行，打第二遍孔葡萄行两遍各打两行，行距30厘米，孔距25厘米，孔深仍以穿

透秸秆层为宜。

（6）盖膜升温促生根第二次打孔7天后，在葡萄行两遍覆盖80厘米宽幅的地膜，盖膜后低温升的很快，疫苗活性提高，刺激根系长出新根。

（7）浇发芽返青水发芽后在大行间浇第二次大水，促进生根，提高发芽势，使叶片快速生长展开，增加早期光合作用。

（8）膜上打孔放碳叶片展开进入功能期后，及时破膜上打孔，方式在葡萄苗两遍各打一行孔，将内置堆中反应产生的二氧化碳放出来，供地上叶片吸收合成有机物，促使壮苗早发，奠定第二年丰产基础。

总结两种内置式反应堆应用实践，编写葡萄用堆顺口溜：一行葡萄两边做，不断主根可断毛；先撒疫苗后铺草，秸秆夹着葡萄干；撒完菌种后拍振，覆土过后停几天；两行葡萄正中间，留沟浇水最方便；头水浇后要打孔，二水浇匀最关键；两水间隔十几天，盖膜要在茸头前；叶片展开再打孔，花期禁止水浇田；求高地温，浓浓的碳，下湿上干才高产。

三、葡萄应用外置式秸秆生物反应堆

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。其工艺程序：挖沟，砌垒，上水泥，抹面，摆放水泥杆，固定竹坯，做隔离层（篦子）。本期重点介绍该方式。

（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、竹坯做隔离层。用砖、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）秸杆、菌种和辅料的用量越冬茬作物每亩大棚第一次用秸秆1500千克、菌种3千克、麦麸60千克。第二、三次秸秆2000千克，菌种4千克，麦麸80千克，第四次秸秆1000千克，菌种2千克，麦麸40千克。这种标准用量可增产50%以上。

2、标准外置式反应堆的建造

（1）放线在大棚山墙的内侧，离开山墙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，出气道长1.5米，宽60厘米深50厘米；回气道长50厘米，宽30厘米，深30厘米；最后挖储气池。储气池长6米，上口宽1.5米，下口宽1.2米，深1.2米，挖土分放四周。

（3）先建出气道和交换机底座内径尺寸要求长 1.4米，宽0.4米，高0.4米。用砖、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）再建回气道内径尺寸要求长0.5米，宽0.2米，高0.2米。用单砖水泥砌垒或用管材替代，建后也将挖土回填道上。

（5）最后建储气池内径尺寸要求长6米，深1.5米，上口宽

1.5米，底宽1.2米。先用爬砖、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（20 厘米宽，10 厘米厚），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葡萄叶片展开后，及时备好秸秆、麦麸和菌种，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。

（7）开机供气开机前2～3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使用管理，每隔7天向堆上补水一次。实践证明，从葡萄发芽至收获，任何阶段使用外置式反应堆均有增产作用，用的越早增产幅度越大。

3、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”。

（1）补水水是反应堆反应的重要条件之一。上料后每隔7天向反应堆补一次水。如补水不及时，就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天揭开盖膜，用木棍或者钢筋打孔通气，每平方米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。第一次补秸秆1500千克，菌种3千克，第二、三次秸秆2000千克，菌种4千克，麦麸80一100千克，一般越冬茬作物补料3次。

（4）用气上料加水当天要开机，葡萄生长期内不分阴天、晴天，坚持白天开机不间断。葡萄开花前每天开机5—6小时，开花期7—8小时，果实膨大期期每天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，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：反应堆的陈渣可增产15%-20%。

4、应用该技术对应的几项管理措施

（1）提高地温，控制气温调控温室大棚栽培葡萄草帘管理：由于内置反应堆早期地温平均增加6度以上，控制气温防止徒长，延长光合作用时间，增加光合有机物积累，提高开花坐果率是早熟、高产优质的关键。草帘管理与常规栽培相比，揭帘要早，百米能看清人时就拉草帘。盖帘要晚，晴天下午棚温降至17 一18℃，阴天降至15一16℃及时盖帘。

（2）加强通风排湿为提高光合作用，降低湿度，预防病虫害。应用反应堆的大棚，放风口应比常规开口时间早、开口大。一般早期棚温25℃时放风，开花期棚温28℃时防风，果实膨大期30℃时放风，每次风口要比常规的大1/4-1/3；关闭风口，早期以温度降至22一23℃，开花期24一25℃，果实膨大期26℃关闭风口。

（3）打顶、抹芽、去果穗葡萄新枝生长顶端优势较大，易出现枝叶疯长，影响花芽分化，降低果穗花数，增大落花落果量，延迟成熟期。所以，要使葡萄花芽分化的好，穂大结果多，成熟早，高产优质。早期管理：一要留生长粗壮的结果枝，去掉弱枝；二要留大果穗，去掉小果穗；三要留叶、留穂早打顶，，一般一枝留1穂4一5叶打顶，留两穂6叶打顶；四要留顶端叶芽，继续生长新枝，再长出3一4片叶，二次打顶，依次进行，其余新出叶芽及时抹去，越早越好。

（4）留果穂数量应用秸秆生物反应堆技术，每棵葡萄留穂总量应比常规增加20%。

（5）病虫防治应用该技术的大棚，一般不见病不用药，外来虫害可用化学农药防治。

（6）田间浇水应用该技术比常规法减少两倍的浇水次数，进入葡萄开花期，禁止浇水、喷施液体肥料、激素和农药，果实膨大期

（葡萄粒象豆粒大时）浇一次透水，以后根据墒情而定是否再浇。

（7）阴雨天后草帘管理连续阴雨后揭草帘时不要一次全部揭完。人工揭帘要间隔进行，第一天隔二揭一，第二天揭二隔一，第三天才能全部揭完；用自动卷帘机，第一天揭1/3，第二天揭2/3，第三天揭完。

（8）预防人为传播病虫害防止人为传播线虫导致病害发生。每一个种植户管理大棚，棚内需要准备4-5双替换鞋和塑料袋，管理人员进出大棚要换鞋，参观人员进棚前鞋上要套塑料袋，以防通过鞋底带进线虫。

（9）禁止使用激素和叶面肥实践证明：葡萄使用激素和叶面肥，很容易导致葡萄叶、花、果等器官畸形和化学污染。尤其是葡萄的叶片畸形，会造成气孔不能正常开闭，直接影响葡萄叶片吸收CO2、光合作用、产量的合成、有机物运输、品质降低、晚熟等。因此，应用反应堆和疫苗技术，要禁止使用激素和叶面肥。

五．葡萄应用生物反应堆和疫苗技术操作图解

1、葡萄内置式秸秆反应堆的建造

（1）菌种、疫苗处理，按菌种（或疫苗）：麦麸：水1:20:20比例。

（2）将菌种、疫苗、麦麸加水混合搅拌均匀。

（3）连续搅拌三遍，使菌种、疫苗、水充分混合均匀。

（4）将拌好的物料，堆积成高50厘米的堆。

用。

（6）起土挖沟，沟宽1米，沟中间深20厘米，两边浅10厘米。

（7）先撒疫苗，按每沟用量均匀撒施，两边多中间少。

（8）铺放秸秆，厚度30厘米，沟两头露出10厘米秸秆透气。

（9）撒菌种，按每沟菌种用量，均匀撒施秸秆上。

（10）用铁锨拍振一遍，使菌种与秸秆密切接触，随即覆土。

（11）覆土厚度10—15厘米，将挖出土壤全部回填秸秆上。