秸稈生物反應堆技術概念詳解

 

 

　　1.生物反應堆的概念：微生物與有機物，在一定設施條件下發(fā)生鏈鎖式反應，產(chǎn)生巨大的生物能和生物能效應，進而極大的改變了另一種生物的生長條件和環(huán)境。它類似于原子反應堆，所以把這種生物反應的設施裝置，取名為生物反應堆。

　　2.秸稈生物反應堆：生物反應堆應用秸稈作原料，通過一系列轉(zhuǎn)化，能綜合改變植物生長條件，極大提高產(chǎn)量和品質(zhì)，故稱秸稈生物反應堆。其理論依據(jù)是植物的光合作用、植物饑餓理論、葉片主被動吸收理論和秸稈礦質(zhì)元素可循環(huán)重復再利用理論。

　　3.秸稈生物反應堆技術：秸稈在微生物菌種、凈化劑等的作用下，定向轉(zhuǎn)化成植物生長所需的CO2、熱量、抗病孢子、酶、有機和無機養(yǎng)料，進而實現(xiàn)作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和有機生產(chǎn)。

　　4.秸稈生物反應堆技術特點：以秸稈替代化肥，植物疫苗替代農(nóng)藥，這種有機栽培技術成本低、易操作、資源豐富、投入產(chǎn)出比大，環(huán)保效應顯著。

　　5.秸稈生物反應堆應用形式：內(nèi)置式、外置式和內(nèi)外置結(jié)合式。

　　6.秸稈生物反應堆轉(zhuǎn)化率：一公斤干秸稈可轉(zhuǎn)化CO21.1公斤、熱量3037千卡、生防有機肥0.13公斤和抗病微生物孢子0.003公斤。這些物質(zhì)和能量用于果樹蔬菜生產(chǎn)，可增產(chǎn)0.6—1.5公斤果菜，品種不同增幅有差異。

　　7.為什么選擇秸稈作為反應料？地球上第一大可再生資源是植物秸稈及其下腳料，它取之不盡用之不完。這些由水和二氧化碳為主合成的秸稈，通過生物反應重新轉(zhuǎn)化為二氧化碳（CO2）、水、熱量等，供植物吸收利用。其它方法雖然也能產(chǎn)生單一CO2，但吸收利用率低，成本高。而秸稈取材廣泛、投資小，轉(zhuǎn)化成植物需要的物質(zhì)成分多，利用率高。

　　8.秸稈生物反應堆組成：由秸稈、輔料、菌種、植物疫苗、交換機、CO2微孔輸送帶等設施組成。

 

 

秸稈生物反應堆技術理論創(chuàng)新

 

 

1

植物饑餓理論

 

 

　　該理論揭示了植物產(chǎn)量、品質(zhì)的本質(zhì)，是由氣 （CO2）、水（H2O）、光三要素和微量礦質(zhì)元素組成。由此，農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)有了科學的定義，產(chǎn)量就叫氣CO2、水（H2O）、光。這三要素中，主要制約因素是氣體CO2，沒有它植物就會饑餓而死。大氣CO2濃度為330ppm，大多數(shù)植物每天吃飽需要10000ppm—40000ppm，供需相差幾十倍乃至百倍之多，長期以來，植物在嚴重饑餓狀態(tài)下生存。許多孕育能夠長大的果實，因饑餓早期夭折，或生長緩慢，或性狀發(fā)育不全，這就是人們平�？吹降淖魑�、果樹的落花落果、大小年、早衰、午休、晚熟、果實畸形等現(xiàn)象的根本原因。當滿足二氧化碳需求時，以上現(xiàn)象就會消失。研究證明，人們實際得到的產(chǎn)量不足應該達到1%，還有幾十倍增產(chǎn)潛力待挖掘。所以，要想作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，必須生產(chǎn)出更多的植物“糧食” — 二氧化碳，解決饑餓問題�？傊�，一切增產(chǎn)措施歸根結(jié)底在于提高CO2供應水平。植物的饑餓理論應該作為人們未來進行高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)栽培的理論基礎，有了“饑餓理論”才研制成功了秸稈生物反應堆技術。

 

 

2

可循環(huán)利用理論

 

 

　　植物生長除大量需要氣、水、光三種原料外，還要通過根系從土壤中吸收N、P、K、Ca，Mg、Fe、S等各種礦質(zhì)元素。這些積存于秸稈（植物體）中的礦質(zhì)元素，經(jīng)過秸稈生物反應堆技術定向轉(zhuǎn)化釋放出來，能被植物重新全部吸收。據(jù)測定這些元素完全可以滿足植物生長的需要，無需通過化肥來補充。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中人們把施肥當作增產(chǎn)的主要措施是錯誤的，由于錯誤的觀念才導致了化肥的用量越來越大，不僅增加了生產(chǎn)成本，還造成了生態(tài)的破壞和食品污染。

　　研究證實，肥料不是產(chǎn)量，產(chǎn)量也不是肥料，肥料與產(chǎn)量有關系，關系不大，在產(chǎn)量合成中所起的作用不足5%，從嚴格科學意義上說，化肥就是“植物鹽”，對土壤就是“水泥”， 多施化肥土壤就會板結(jié)�；�肥在解決人類溫飽問題上有過歷史性貢獻，而這種貢獻是以犧牲人類的健康長壽，破壞生態(tài)作代價，獲得的暫時溫飽�；�肥對增產(chǎn)不是直接的作用，而是在瘠薄土壤中，首先培養(yǎng)微生物（如氨化菌、硝化菌、硫化菌）再由微生物代謝放出CO2，才表現(xiàn)增產(chǎn)。綜上所述，秸稈礦質(zhì)元素可循環(huán)重復利用理論，為秸稈替代化肥找到了新途徑和科學依據(jù)。

 

 

3

植物生防疫苗理論

 

 

　　從根本上防治植物病害，最科學的方法是走植物免疫之路，關于植物有無免疫功能，學術界有爭論。我們的研究證實：植物具有免疫功能，只是免疫機理與動物有區(qū)別。如何利用好植物免疫功能，重要的技術關鍵是研制出對應的植物疫苗。經(jīng)過數(shù)年研究，終于20世紀90年代初，植物疫苗研制成功。植物疫苗是生物反應堆技術體系的重要組成部分，它相似于動物疫苗，但在接種工藝、方法上又有很大的差異和特殊性，它是通過對植物根系進行接種，進入植物各個器官，激活植物的免疫功能，產(chǎn)生抗體，實施對病蟲害的防疫。

 

 

秸稈反應堆六大作用

 

 

　　熱量效應

　　在嚴寒冬天里大棚內(nèi)20厘米地溫提高4—6℃，氣溫提高2—3℃，顯著改善植物生長環(huán)境，提高了作物抗御低溫的能力，有效地保護作物正常生長，生育期提前10—15天。

 

　　生物防治效應

　　菌種在轉(zhuǎn)化秸稈過程中產(chǎn)生大量的抗病孢子，對病蟲害產(chǎn)生較強拮抗、抑制和致死作用，植物發(fā)病率降低90%以上，農(nóng)藥用量減少90%以上，標準規(guī)范化操作可基本上不用農(nóng)藥。

 

　　有機改良土壤效應

　　在秸稈生物反應堆種植層內(nèi)，20厘米耕作層土壤孔隙度提高1倍以上，有益微生物群體增多，水、肥、氣、熱適中，各種礦質(zhì)元素被定向釋放出來，有機質(zhì)含量增加10倍以上，為根系生長創(chuàng)造了優(yōu)良的環(huán)境。

 

　　酶切處理殘留效應

　　秸稈在反應過程中，菌群代謝產(chǎn)生大量高活性的生物酶，與化肥、農(nóng)藥接觸反應，使無效肥料變有效，使有害物質(zhì)變有益，最終使農(nóng)藥殘毒變?yōu)橹参镄枰�的二氧化碳。�?jīng)測定：一年應用該技術植物根系周圍的農(nóng)藥殘留減少95%以上，二年應用該技術可全部消除。

 

　　自然資源綜合利用效應

　　秸稈生物反應堆技術在加快秸稈利用的同時，提高了微生物、光、水、空氣游離氮等自然資源的綜合利用率。據(jù)測定：在CO2濃度提高4倍時，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。由此可見，秸稈生物反應堆技術體系是一堆多效應。