秸秆生物反应堆技术

1．可用秸秆种类 2．应用最简方式 3．菌种、秸秆用量及比例 4．操作注意事项 5．使用植物疫苗应注意的问题
1．可用秸秆种类
玉米秸、麦秸、稻草、稻糠、豆秸、花 生秧、花生壳、谷秆、高梁秆、烟秆、向日葵 秆、树叶、杂草、糖渣、食用菌栽培菌糠和牛、 马粪便等。
2．应用方式
生物反应堆技术用于农业生产，标准化 操作植物产量呈几倍的提高，此方式一次性投 资过大，不符合农村现状。针对这一问题，我 们经过多年“洋法变土法、复杂变简单、专家 操作变农民操作”的简化研究，形成了今天应 用的三种方式：内置式、外置式和内外结合式 三种。
由秸秆、辅料、菌种、植物疫苗、交换 机、CO2微孔输送带等设施组成。
该技术原理的依据是植物的光合作 用原理，是光合作用的逆过程。
二、生物反应堆基础理论创新



1. 植物饥饿理论 2. 叶片主、被动吸收理论 3. 秸秆（植物体）中矿质元素可循环重复利用理论 4. 植物生防疫苗理论
1. 植物饥饿理论
6. 提高自然资源综合利用效应
秸秆生物反应堆技术在加快秸秆利用的同时，提 高了微生物、光、水、空气游离氮等自然资源的综合 利用率。
据测定：在CO2浓度提高4倍时，光利用 率提高2.5倍，水利用率提高3.3倍，豆科植物 固氮活性提高 1.9倍。由此可见，秸秆生物反 应堆技术体系是一堆多效应。
四、秸秆生物反应堆技术要点
4. 有机改良土壤效应
在秸秆生物反应堆内，20cm耕作层土壤 孔隙度提高1倍以上，有益微生物群体增多， 水、肥、气、热适中，各种矿质元素被定向释 放出来，有机质含量增加10倍以上，为根系 生长创造了优良的环境。
5. 酶切处理残留效应
转化秸秆的某些菌株，在反应的过程中， 产生大量高活性的生物酶，与化肥、农药接触 反应，使无效肥料变有效，使有害变有益，最 终使农药残毒变为植物需要的二氧化碳。 经测定：一年应用该技术植物根系周围 的农药残留减少95%以上，二年应用该技术可 全部消除。
据测定这些元素完全ຫໍສະໝຸດ 以满足植物生长 的需要，无需通过化肥来补充。
农业生产中人们把施肥当作增产的 主要措施是错误的，由于错误的观念才 导致了化肥的用量越来越大，不仅增加 了生产成本，还造成了生态的破坏和食 品污染。
研究证实：肥料不是产量，产量也 不是肥料，肥料与产量有关系，关系不 大，在产量合成中所起的作用不足5%， 化肥就是“植物盐”，对土壤就是“水 泥”，要想土壤板结多施化肥即可。
不同季节的应用方式：低温期适宜采用 内置式或内外置结合式，高温期适宜采用外置 式或行间内置式。
3．菌种、秸秆用量及比例
根据种植作物品种不同，菌种、秸秆用 量有一定差异。菌种一般应用内置式亩用量 8~10千克，外置式亩用量9千克；秸秆用量每 亩3000~4000千克，菌种与秸秆的比为1： 400。
研究证明，人们实际得到的产量不足应 该达到1%，还有几十倍增产潜力待挖掘。所 以，要想作物高产优质，必须生产出更多的植 物“食粮”二氧化碳，解决饥饿问题。
总之，一切增产措施归根结底在于提高 CO2供应水平。植物的饥饿理论应该作为人们 未来进行高产、优质栽培的理论基础，有了 “饥饿理论”才研制成功了秸秆生物反应堆技 术。
2. 秸秆生物反应堆技术
将秸秆在微生物菌种、催化剂、净 化剂的作用下定向转化成植物生长所需 的CO2、热量、抗病孢子、酶、有机和 无机养料，进而实现作物高产、优质和 无公害。
3. 秸秆生物反应堆技术特点
以秸秆替代化肥，植物疫苗替代农药，实 施有机栽培技术，表现为：成本低、易操作、 资源丰富、投入产出比大，环保效应显著。
植物疫苗的生物特性： （1）感染期的升温效应； （2）感染传导的缓慢性； （3）好氧性； （4）恒温恒湿性； （5）侧向传导性。
植物疫苗经过十几个省、100多个县，在 果树、蔬菜、茶叶、豆科植物、烟草等作物上 大面积示范应用，获得了化学农药不可比拟的 效果，生防效果达90%以上，平均成本降低 60%，平均增产30%以上。
实践还证实使用该技术获得的农产品， 对人的保健还有显著的二次防效，它是有机食 品生产的根本途径和措施。 该技术应用结果实现了微生物、植物与 人，三连良性循环效应。
植物疫苗在农业生产中的成功应用，不 仅是生命科学的理论突破，更重要的是解决了 当前农业生产中急待解决的病虫害泛滥、农药 用量日增、农产品残留超标等问题，也为消费 者的食品安全和健康带来希望，是中国对世界 近代生命科学的贡献。
主动吸收会减少有机物积累，被动吸收 会增加有机物积累。根据主、被动吸收理论， 设计了秸秆生物反应堆应用形式：
内置式、外置式和内外置结合式。
3. 秸秆（植物体）中矿质元素可循环重复利用理论 植物生长除大量需要气、水、光三种原料外，还 要通过根系从土壤中吸收N、P、K、Ca，Mg、Fe、 S等各种微量矿质元素。这些积存于秸秆（植物体） 中的微量元素，经过秸秆生物反应堆技术定向转化释 放出来，能被植物重新全部吸收。
2. 热量效应
在严寒冬天里大棚内20cm地温增加4～ 6℃，气温2～3℃，显著改善植物生长环境， 提高了作物抗御低温的能力，有效地保护作物 正常生长。
3. 生物防治效应
菌种在转化秸秆过程中产生大量的抗病 孢子，对病虫害产生较强拮抗抑制和致死作用， 植物发病率降低80%以上，农药用量减少90% 以上，标准化应用内外置结合式可不用农药。
（5）使用内置式掌握四不易的原则：开沟不 易过深（不超20cm）；菌种、秸秆量不易过 少（每亩菌种8~10千克，秸秆3000~4000千 克）；覆土不易过厚（20~25cm）；打孔不 易过晚、过少（浇水后3天打孔，20cm见 方）。



一 二 三 四 五
生物反应堆的概念 生物反应堆基础理论创新 秸秆生物反应堆的六大作用 秸秆生物反应堆技术要点 秸秆生物反应堆技术应用结果
一 生物反应堆的概念


1. 生物反应堆、 秸秆生物反应堆、
2. 秸秆生物反应堆技术 3. 秸秆生物反应堆技术特点 4. 秸秆生物反应堆应用形式 5. 秸秆生物反应堆转化率差异 6. 为什么选择秸秆作为反应料？ 7. 秸秆生物反应堆组成
4．操作注意事项
（1）内置式操作时间应比定植播种期提前20天 左右，最少不低于10天，否则表现效果会错后。 （2）第一次浇水要足（以湿透秸秆为准），第 二次浇水间隔时间要长（30～40天），第三次 浇水要巧（常规法浇2～3水，反应堆技术浇一 水）。
（3）使用该技术禁用各种化肥和杀菌剂，使 用化肥、农药会降低菌种活性，过量会使菌种 死亡，使作物减产。 （4）温室、大棚和拱棚采用内置式，一般不 用地膜覆盖，因为地膜覆盖会阻碍CO2冒出， 氧气的进入，影响反应堆的定向转化和反应速 度。
秸秆矿质元素可循环重复利用 理论，为秸秆替代化肥找到了新途 径和科学依据。
4. 植物生防疫苗理论
要从根本上防治植物病害，最科学 的方法是走植物免疫之路，关于植物有 无免疫功能，学术界有争论。
我们的研究证实：植物具有免疫功 能，不少种类比动物还强，只是免疫机 理与动物有区别。
植物疫苗是生物反应堆技术体系的重要组 成部分，它相似于动物疫苗，但在接种工艺、 方法上又有很大的差异和特殊性，它是通过对 植物根系进行接种，进入植物各个器官，激活 植物的免疫功能，产生抗体，实施对病虫害的 防疫。
1. 生物反应堆的概念
微生物与基料，在一定设施条件下发生 链锁式反应，产生巨大的生物能和生物能效应， 进而极大的改变了另一种生物的生长和环境。 它类似于原子反应堆，所以，把这种生物反应 的设施装置，取名为生物反应堆。
秸秆生物反应堆
生物反应堆用秸秆作原料，通过一系列 转化，能综合改变植物生长条件，极大提高产 量和品质，故称秸秆生物反应堆。 其理论依据是植物的光合作用、植物饥 饿理论、叶片主被动吸收理论和秸秆矿质元素 可循环重复再利用理论。
目前，每年一个省份为了防治病虫害， 成千上万吨剧毒农药施入作物和土壤中，积存 于农产品中，再通过人食用累积于人的身体中。 可以这样说，人体成了剧毒农药的“第二储备 库”，人类各种异常病变便由此而来，防不胜 防。
农业生产中人们设想应用剧毒农药杀死 病虫害，现实的结果却是农药用量越来越大， 病虫害越来越严重。上百年生产实践证明：农 药解决不了病虫害，长期使用剧毒农药，最终 恶果是毁灭人类自己。
2. 叶片主、被动吸收理论
植物叶片从地上吸收CO2，根系从地下 “喝水”，在光的作用下二者汇集于“叶片工 厂”中合成有机物。白天合成夜间运输，储存 于植物各个器官中，果实由小变大，植株由矮 变高，这就是庄稼白天不长夜间长得原因。
在白天，叶片具有把不同位置、不同距 离的CO2吸进体内合成有机物的本能，这种本 能就叫“叶片的主动吸收” 。 不同作物品种吸力有差距，一般4～12大 气压。在叶片吸收CO2的过程中发现人为将二 氧化碳送进叶片内或附近，合成速度加快，积 累增多。我们把这种现象叫做“叶片的被动吸 收” 。
地球上第一大可再生能源是植物秸秆及 其下脚料，它取之不尽用之不完。这些有水和 二氧化碳合成的秸秆，通过生物反应重新转化 为二氧化碳（CO2），水、热等，供植物吸收 利用，其它方法虽然也能产生单一CO2，但吸 收利用率低、成本高；而秸秆取材广泛、投资 小，转化成植物需要的物质成分多，利用率高。
7. 秸秆生物反应堆组成
化肥在解决人类温饱问题上有过历史性 贡献，而这种贡献是以牺牲人类的健康长寿， 破坏生态作代价，获得的暂时温饱。 化肥对增产不是直接的作用，而是在瘠 薄土壤中，首先培养微生物（如氨化菌、硝化 菌、硫化菌）再由微生物代谢放出CO2，才表 现增产。
研究证实：采用生物反应堆技 术，多用化肥多减产，少用化肥少 减产，不用化肥大增产。
秸秆生物反应堆技术
山东省秸秆生物工程技术研究中心
张世明
秸秆生物反应堆技术体系，是一项全 新概念的农业增产、增质的有机栽培理论 和技术，与传统农业技术有着本质的不同， 它的研究成功从根本上摆脱了农业生产依 赖化肥的局面。