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、增效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。

秸秆生物反应堆技术简介

一 、生物反应堆的概念

二、生物反应堆基础理论创新(1. 植物饥饿理论 3.矿质元素可循环重复利用理论)

三、秸秆生物反应堆的六大作用(2. 热量效应 3. 生物防治效应 4. 有机改良土壤效应 5. 酶切处理残留效应 6. 提高自然资源综合利用效应)

四、秸秆生物反应堆技术应用方式及要点(〈一〉内置式秸秆生物反应堆的选择与条件： 〈二〉内置式反应堆秸秆、菌种及辅料用量 〈三〉内置式反应堆操作 〈四〉外置式秸秆生物反应堆应用方式 〈五〉外置式反应堆的建造工艺 〈六〉外置式反应堆使用与管理 〈七〉操作注意事项)

五、秸秆生物反应堆技术应用结果

植物疫苗及使用技术

山东省秸秆生物工程技术研究中心

应用该技术易出现的问题及其起因和解决方法

秸秆生物反应堆技术简介

秸秆生物反应堆技术以秸秆替代化肥，以植物疫苗替代农药，密切结合农村实际，促进资源循环增值利用和多种生产要素有效转化，使生态改良、环境保护与农作物高产、优质、无公害生产相结合，为农业增效、农民增收、食品安全和农业可持续发展，提供了科学技术支撑，开辟了新的途径。

一 、生物反应堆的概念

1. 生物反应堆的概念：微生物与有机物，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条件和环境。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。

2. 秸秆生物反应堆：生物反应堆应用秸秆作原料，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。

3. 秸秆生物反应堆技术：秸秆在微生物菌种、净化剂等的作用下，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、优质和有机生产。

4. 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，这种有机栽培技术成本低、易操作、资源丰富、投入产出比大，环保效应显著。

5. 秸秆生物反应堆应用形式： 内置式、外置式和内外置结合式。

6. 秸秆生物反应堆转化率：一公斤干秸秆可转化CO21.1公斤、热量3037千卡、生防有机肥0.13公斤和抗病微生物孢子0.003公斤。这些物质和能量用于果树蔬菜生产，可增产0.6—1.5公斤果菜，品种不同增幅有差异。

7. 为什么选择秸秆作为反应料？地球上第一大可再生资源是植物秸秆及其下脚料，它取之不尽用之不完。这些由水和二氧化碳为主合成的秸秆，通过生物反应重新转化为二氧化碳（CO2）、水、热量等，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。

8. 秸秆生物反应堆组成：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。

二、生物反应堆基础理论创新

1. 植物饥饿理论

该理论揭示了植物产量、品质的本质，是由气 （CO2）、水（H2O）、光三要素和微量矿质元素组成。由此，农作物产量和品质有了科学的定义，产量就叫气CO2、水（H2O）、光。这三要素中，主要制约因素是气体CO2，没有它植物就会饥饿而死。目前大气CO2浓度为330ppm，大多数植物每天吃饱需要10000ppm—40000ppm，供需相差几十倍乃至百倍之多，长期以来，植物在严重饥饿状态下生存。许多孕育能够长大的果实，因饥饿早期夭折，或生长缓慢，或性状发育不全，这就是人们平常看到的作物、果树的落花落果、大小年、早衰、午休、晚熟、果实畸形等现象的根本原因。当满足二氧化碳需求时，以上现象就会消失。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“粮食” — 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. 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”。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，研制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.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等各种矿质元素。这些积存于秸秆（植物体）中的矿质元素，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。据测定这些元素完全可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%，从严格科学意义上说，化肥就是“植物盐”，对土壤就是“水泥”， 多施化肥土壤就会板结。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。综上所述，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，只是免疫机理与动物有区别。如何利用好植物免疫功能，重要的技术关键是研制出对应的植物疫苗。经过数年研究，终于20世纪90年代初，植物疫苗研制成功。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。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，生防效果达90%以上，平均用药成本降低85%，平均增产30%以上，是有机食品生产的主要技术保障，有效地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，为消费者的食品安全和健康带来希望。

目前，每年为了防治病虫害，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：农药不能从根本上解决病虫害问题，长期使用剧毒农药，最终恶果是毁灭人类自己。植物疫苗替代农药将会从本质上改变这一现状。

三、秸秆生物反应堆的六大作用

1. CO2效应 一般可使作物群体内CO2浓度提高4—6倍，光合效率提高50%以上，饥饿程度得到有效缓解，生长加快，开花坐果率提高，标准化操作平均增产30%一50%，农产品品质显著提高。

2. 热量效应

在严寒冬天里大棚内20厘米地温提高4—6℃，气温提高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，生育期提前10—15天。

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90%以上，农药用量减少90%以上，标准规范化操作可基本上不用农药。

4. 有机改良土壤效应

在秸秆生物反应堆种植层内，20厘米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

秸秆在反应过程中，菌群代谢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，使有害物质变有益，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。

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应用方式及要点

该技术操作应用主要有三种方式：内置式、外置式和内外结合式三种。其中内置式又分为行下内置式、行间内置式、追施内置式和树下内置式。外置式又分为简易外置式和标准外置式。选择应用方式时，主要依据生产地种植品种、定植时间、生态气候特点和生产条件而定。

〈一〉内置式秸秆生物反应堆的选择与条件：

1、行下内置式：秋、冬、春三季均可使用，高海拔、高纬度、干旱、 寒冷和无霜期短的地区尤宜采用。

2、行间内置式：高温季节、定植前无秸秆的区域宜采用。

3、追施内置式：在作物生长的整个过程均可使用，方法比较灵活。秸秆宜粉碎穴施。

4、树下内置式：果树、经济林、绿化带及苗圃等种植区宜采用。

〈二〉内置式反应堆秸秆、菌种及辅料用量

1、行下内置式：每亩秸秆用量3000—4000公斤、菌种8—10公斤、麦麸160—200公斤、饼肥80—100公斤。

2、行间内置式：每亩秸秆用量2500—3000公斤、菌种7—8公斤、麦麸140—160公斤、饼肥70—80公斤。

3、追施内置式：每亩每次秸秆粉（或食用菌废料）用量900—1200公斤、菌种3—4公斤、麦麸 60—80公斤、饼肥80—100公斤。

4、树下内置式：每亩秸秆用量2000—3000公斤、菌种4—6公斤、麦麸80—120公斤、饼肥60—90公斤。

5、菌种处理方法

使用前一天或当天，菌种必须进行预处理。方法是：按1公斤菌种兑掺20公斤麦麸，10公斤饼肥，加水 35—40公斤，混合拌匀，堆积发酵4—24小时就可使用。如当天使用不完，应摊放于室内或阴凉处，厚8—10厘米，第二天继续使用。

6、注意事项：种植蔬菜、水果和豆科植物，可用草食动物（牛、马、羊等）粪便：每亩一般用量3—4方，与内置式反应堆结合施入沟中效果更佳。使用该技术禁用化肥和非草食动物粪便。研究证实：使用鸡、猪、人、鸭等非草食动物粪便，会加速线虫繁殖与传播，导致植物发病；使用化肥会影响菌种活性，同时还会使土壤板结，加速病害的泛滥。

〈三〉内置式反应堆操作

1.行下内置式操作程序：开沟、铺秸秆、撒菌种、拍振、覆土、浇水、整垄、打孔和定植。

①开沟：一堆双行，宜采用大小行种植。大行（人行道）宽100—120厘米，小行宽60—80厘米，就在小行位置开沟，沟宽60厘米或80厘米，沟深20—25厘米，开沟长度与行长相等，开挖土壤按等量分放沟两边。

②铺秸秆：开沟完毕后，在沟内铺放秸秆（玉米秸、麦秸、稻草等）。一般底部铺放整秸秆（玉米秸、高粱秸、棉柴等），上部放碎软秸秆（例如，麦秸、稻草、玉米皮、杂草、树叶以及食用菌下脚料等）。铺完踏实后，厚度25—30厘米，沟两头露出10厘米秸秆茬，以便进氧气。

③撒菌种：每沟用处理后的菌种6公斤，均匀撒在秸秆上，并用锨轻拍一遍，使菌种与秸秆均匀接触。

④覆土：将沟两边的土回填于秸秆上，覆土厚度20—25厘米，形成种植垄，并将垄面整平。

⑤浇水：浇水以湿透秸秆为宜，隔3—4天后，将垄面找平，秸秆上土层厚度保持20厘米左右。

⑥打孔：在垄上用12#钢筋（一般长80—100厘米，并在顶端焊接一个T型把）打三行孔，行距25—30厘米，孔距20厘米，孔深以穿透秸秆层为准，以利进氧气发酵，促进秸秆转化，等待定植。

⑦定植：一般不浇大水，只浇小水，一棵一碗。定植后高温期3天、低温期5—6天浇一次透水。待能进地时抓紧打一遍孔，以后打孔要与前次错位，生长期内每月打孔1—2次。

2、行间内置式：多数是因为定植前没有秸秆，故先定植，待秸秆收获后在行间进行。其操作程序基本同行下内置式。一般离开苗15—20厘米，挖土深15—20厘米，宽60—80厘米，铺放秸秆20—25厘米厚，沟两头露出秸秆10厘米。将拌好的菌种按每行6公斤均匀撒接，用铁锨拍振一遍，土壤回填于秸秆上，大行不浇水，小行内浇水，渗入大行湿润秸秆。按行距30厘米，孔距20厘米，用12#钢筋打孔，孔深以穿透秸秆层为准。

3、追施内置式：为保持全生育期持续增产、弥补定植时因为没有秸秆或秸秆量不足造成的缺失，在生长期内宜使用该方式。方法是将新下的秸秆用粉碎机粉碎，按每亩菌种用量3公斤、麦麸60公斤、饼肥30公斤、秸秆粉900公斤、水2000公斤（其比例为1：20：10：300：666），混和拌匀，堆积成高60厘米，宽100厘米的梯形堆升温，用直径5厘米的木棍在堆面上打孔9个，盖膜，发酵，升温至45—50℃，即可穴施。30厘米1穴，离开作物15厘米，每穴0.5—1.0公斤；随即覆土，每穴打孔3—4个；追施后7—10天一般不浇水，以后根据墒情进行常规浇水，一般作物在生育期追施2—3次。

4、树下内置式：根据不同应用时期又分全内置和半内置两种，它适用于果树。其他如绿化树、防沙林等附加值较高的树种可参照使用。

（1）树下全内置式：在果树的休眠期适用此法。做法是环树干四周起土至树冠投影下方，挖土内浅外深10 —25厘米，使大部分毛细根露出或有破伤。坑底均匀撒接一层疫苗,上面铺放秸秆，厚度高出地面10厘米，再按每棵树菌种用量均匀撒在秸秆上，撒完后用锨轻拍一遍，坑四周露出秸秆茬10厘米，以便进氧气。然后将土回填秸秆上，3—4天后浇足水，隔2天整平、打孔、盖地膜，待树发芽后用12#钢筋按30×25 厘米见方破膜打孔。

（2）树下半内置式：果树生长季节适用此法。做法是将树干四周分成六等份，间隔呈扇形挖土（隔一份挖一份），深度40—60 厘米（掏挖时防止主根受伤）。撒接一层疫苗，再铺放秸秆，铺放一半时撒接一层菌种，待秸秆填满后再撒一层菌种，用铁锨轻拍后盖土，三天后浇水找平，按30×30厘米见方打孔。一般不盖地膜，高原缺水地区宜盖地膜保水。其操作方法参照内置式秸秆生物反应堆图解。

〈四〉外置式秸秆生物反应堆应用方式

1、外置式反应堆应用方式：按投资水平和建造质量可分简单外置式和标准外置式两种。简单外置式：只需挖沟，铺设厚农膜，木棍、小水泥杆、竹坯或树枝做隔离层，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，使用期为一茬。标准外置式：挖沟、用水泥、砖和沙子建造储气池、通气道和交换机底座，用水泥杆、竹坯、纱网做隔离层。投资虽然大，但使用期长。此方式按其建造位置又分棚外外置式和棚内外置式。低温季节建在棚内，高温季节建在棚外。棚外外置式上料方便，用户可根据实际情况灵活选择。每种建造工艺大同小异，要求定植或播种前建好，定植或出苗后上料，安机使用。

2、秸杆、菌种和辅料的用量：每次秸秆用量1000—1500公斤、菌种3—4公斤、麦麸60—80公斤。越冬茬作物全生育期加秸秆3—4次，秋延迟和早春茬加秸秆2—3次。

3、建造使用期：作物从出苗至收获，全生育期内应用外置式生物反应堆均有增产作用，越早增产幅度越大。一般增产幅度50%以上。

〈五〉外置式反应堆的建造工艺

1、标准外置式：一般越冬和早春茬建在大棚进口的山墙内侧处，距山墙60—80厘米，自北向南挖一条上口宽120—130厘米，深100厘米，下口宽90—100厘米，长6—7米（略短于大棚宽度）的沟，称储气池。将所挖出的土均匀放在沟上沿，摊成外高里低的坡形。用农膜铺设沟底（可减少沙子和水泥用量）、四壁并延伸至沟上沿80—100厘米。再从沟中间向棚内开挖一条宽65厘米，深50厘米，长100厘米的出气道，连接末端建造一个下口径为50×50 厘米（内径），上口内径为45厘米，高出地面20厘米的圆形交换底座。沟壁、气道和上沿用单砖砌垒，水泥抹面，沟底用沙子水泥打底，厚度6—8厘米。沟两头各建造一个长50厘米，宽高20×20米的回气道，单砖砌垒或者用管材替代。待水泥硬化后，在沟上沿每隔40厘米横排一根水泥杆（20 厘米宽，10 厘米厚），在水泥杆上每隔10厘米纵向固定一根竹竿或竹坯，这样基础就建好了。然后开始上料接种，每铺放秸秆40—50 厘米，撒一层菌种，连续铺放三层，淋水浇湿秸秆，淋水量以下部沟中有一半积水为宜。最后用农膜覆盖保湿，覆盖不宜过严，当天安机抽气，以便气体循环，加速反应。详见外置式秸秆生物反应堆建造图解。

2.简易外置式：开沟、建造等工序同标准外置式。只是为节省成本，沟底、沟壁用农膜铺设代替水泥、砖、沙砌垒。

〈六〉外置式反应堆使用与管理

外置式反应堆使用与管理可以概括为：“三用”和“三补”。上料加水当天要开机，不分阴天、晴天，坚持白天开机不间断。

1、用气：苗期每天开机5—6小时，开花期7—8小时，结果期每天10小时以上。不论阴天、晴天都要开机。研究证实：反应堆CO2气体可增产55—60%。尤其是中午不能停机。

2、用液：上料加水后第二天就要及时将沟中的水抽出，循环浇淋于反应堆的秸秆上，每天一次，连续循环浇淋三次。如果沟中的水不足，还要额外补水。其原因是通过向堆中浇水会将堆上的菌种冲淋到沟中，不及时循环，菌种长时间在水中就会死亡。循环三次后的反应堆浸出液应立即取用，以后每次补水淋出的液体也要及时取用。原因是早期液体中酶、孢子活性高，效果好。其用法按1份浸出液兑2—3份的水，灌根、喷叶，每月3—4次，也可结合每次浇水冲施。反应堆浸出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，又可起到防治病虫害的效果。试验证明反应堆液体可增产20—25﹪。

3、用渣：秸秆在反应堆中转化成大量CO2的同时，也释放出大量的矿质元素，除溶解于浸出液中，也积留在陈渣中。它是蔬菜所需有机和无机养料的混合体。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、定植时作为基质穴施、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，试验证明反应堆陈渣可增产15-20﹪。

4、补水：补水是反应堆反应的重要条件之一。除建堆加水外，以后每隔7—8天向反应堆补一次水。如不及时补水会降低反应堆的效能，致使反应堆中途停止。

5、补气：氧气是反应堆产生CO2的先决条件。，秸秆生物反应堆中菌种活动需要大量的氧气，必须保持进出气道通畅。随着反应的进行，反应堆越来越结实，通气状况越来越差，反应就越慢，中后期堆上盖膜不宜过严，靠山墙处留出10厘米宽的缝隙，每隔20 天应揭开盖膜，用木棍或者钢筋打孔通气，每平方米5—6个孔。

6、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。一次补充秸秆1200—1500公斤，菌种3—4公斤，浇水湿透后，用直径10厘米尖头木棍打孔通气，然后盖膜；一般越冬茬作物补料3次。

〈七〉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）；第二次浇水匀，间隔时间10—15天；第三次浇水要巧，常规法浇2—3水，反应堆技术浇一水，第四次浇水要慎，入九至立春期间不宜浇水，以看到旱情才可浇水。

（3）使用内置式掌握四不宜的原则：

开沟不宜过深（不超25厘米）；菌种、秸秆量不宜过少（每亩菌种8—10公斤，秸秆3000—4000公斤）；覆土不宜过厚（20—25厘米）；打孔不易过晚、过少（浇水后3天打孔，20厘米见方）。

五、秸秆生物反应堆技术应用结果

1．生长表现：苗期：早发、生长快、主茎粗、节间短、叶片大而厚，开花早，病虫害少，抗御自然灾害能力强。中期：长势强壮，坐果率高，果实膨大快，个头大，畸形少，上市期提前10—15天。后期：越长越旺，连续结果能力强，收获期延长30—45天，果树晚落叶20天左右。重茬导致的死苗、死秧和病虫害泛滥等问题得到解决。许多品种过去表现是一年好，二年平，三年连作就不行，用了秸秆生物反应堆技术就成了一年好，二年更好，三年好上加好。

2．产量表现：果树不同品种一般增产80%—500%；蔬菜不同品种一般增产50%—200%；根、茎、叶类作物一般增产1—3倍，豆科植物（如花生、大豆）一般增产50%—150%。总结多年生产应用结果，其倾向性规律为：果树大于蔬菜；根、茎、叶类蔬菜大于果实类菜；豆科植物大于禾本科植物；以叶类为经济产量的作物（如茶、烟等）大于以籽粒为经济产量的作物；C3植物大于C4植物等。

3．品质表现：果实整齐度、商品率、颜色光泽、含糖量、香味香气质量显著提高；产品含亚硝酸、农药残留量显著下降或消失，是一项典型的有机栽培技术。

4．投入产出比：温室果菜、瓜类为1：14—16；大拱棚果菜、瓜类为1：8—12；小拱棚瓜、菜为1：5—8；露地栽培瓜、菜为1：4—5；特殊中药村为1：20 —50。

5．降低生产成本：温室每亩减少3500—4500元；大棚每亩减少1500—2500元；小拱棚每亩减少500—1000元。

植物疫苗及使用技术

植物疫苗是一种利用植物免疫功能防止植物病害的生物技术。植物疫苗防病机理是通过接种进入植物体内，激活植物机体免疫功能，实现防治病害的目的。它是生物反应堆技术体系的重要组成部分。该技术现已在山东、辽宁、河北等10几个省，100多个县（市、区）果树、蔬菜、中药材、豆科植物、茶叶、烟草等作物上大面积示范应用，防治效果达到了80%—100%，平均成本降低60%，平均增产30%以上。植物疫苗对解决农产品化肥污染和农药残留问题，实现农作物有机栽培和食品安全具有重要意义。

一、植物疫苗的生物学特性　1、感染期的升温效应：植物疫苗接种后进入植物机体，有3—4天剧烈升温期。此期如遇高温天气，疫苗则易失活，所以在高温季节接种关键是用水降温和疫苗放热处理。高温期接种后2—3天内应浇水降温。

2、感染传导的缓慢性：植物具有细胞壁，所以植物汁液流速要慢得多。因此，植物从根部接种疫苗后，总是缓慢地从下部器官往上部器官传导。一般从根传导至全株各部位，草本植物需要30天左右；木本植物需要45—55天，有的植物更长。根据这一特点，为了接种成功，接种时间要在病发前30天进行。生产中一般在育苗和定植期接种。

3、好氧性：植物疫苗萌发、活化需要大量的氧，缺氧会影响疫苗活性，造成接种失败。所以在植物接种疫苗时，注意打孔通气，提高接种成功率。

4、恒温恒湿性：植物疫苗活力和感染速度受温度和湿度变化的制约。在土壤昼夜温差不超过2℃，相对湿度75-80%的条件下活度高。因为土壤温度和湿度相对恒定，所以一般植物疫苗应从根区周围接种，才容易成功。而地上温度、湿度变化较大，不能从茎、叶上接种。

5、侧向运输性：植物根系吸收营养是通过每一条韧皮部和木质部导管，侧向运输到各个器官，这就是哪一部位根为哪一部位器官供给营养。植物自身这一特点也决定了疫苗传导具有侧向性。因此接种疫苗时特别注意均匀性，使植物根系各部分尽可能都要接触到疫苗。尤其是定植后、生长期间接种，必须绕植株四周起土扒穴，使各部位根系露出，并有轻度破伤和毛细根断损，再将疫苗环绕四周均匀撒接。

二、防治对象　1、线虫、刺吸式害虫（蚜虫、飞虱、叶蝉）、夜蛾科幼虫。

2、由线虫引起的植物真菌、细菌和病毒病。

三、接种方法　1、疫苗用量：根据作物种类不同，其用量也有一定区别。每亩大田果树3—4公斤，大棚果树和密植园4—5公斤，大棚瓜菜4—5公斤，露地瓜菜3—4公斤，大田作物3—4公斤，中药材3—4公斤，绿化树木6—8公斤；草本植物花卉每100—130盆用1公斤。

2、操作方法：（1）植物疫苗的处理配方。配方一：1公斤疫苗 ：20公斤麦麸 ：20公斤饼肥（豆饼、菜籽饼、棉饼等） ：60公斤秸秆粉（玉米秸、稻草、麦秸、豆秸等）：160公斤水五者掺合拌匀；配方二：1公斤疫苗 ：20公斤麦麸： 50公斤饼肥 ：75公斤秸秆粉：210公斤水五者拌合掺匀。（2）堆积发酵放热处理：堆积成高50厘米的方型堆，并在上面按20厘米见方打孔，孔径为5厘米，孔深以打透为准，接着盖膜保湿使其升温；待堆温升至55-60℃时，及时翻堆，并掺入一倍大田土，重新堆积打孔盖膜，当温度再次升至55—60℃时，开堆摊薄至10厘米厚，两天后即可使用。低温期不必放热处理，只需堆积4—24小时就可接种。方法有穴接、沟接和环根区接3种。接种应在育苗、移栽或播种前10—15天进行，将疫苗撒接于定植穴（沟、行），盖土5—10厘米，穴上打孔标记，等待定植或点种。定植时一棵浇一碗水，隔3—4天浇大水，促使疫苗快速进入植物机体或避免因高温造成的失活。如当天接种不完，摊放于阴暗处，厚度5厘米，第2天继续使用。

四．注意事项　1、浇水：植物疫苗接种后，高温季节第2天一定要浇水，隔4天再浇1次；中温季节4—5天一定要浇水，隔7—8天再浇1次；低温季节7天一定要浇水，隔10天再浇一次水。

2、通气： 接种后一般要延迟7-10天盖地膜。下雨或浇水后，应及时耙锄或用筷子打孔透气，避免疫苗失活。

3、断根： 为提高接种成功率，果树接种应使部分根系破伤、毛细根断损，以利于疫苗进入植物体内。

五、植物疫苗适于作物的种类　1.瓜菜类：黄瓜、西红柿、甜瓜、西葫芦、茄子、甜椒、葫芦、西瓜、冬瓜、丝瓜、芸豆、豇豆、苦瓜、佛手瓜、草莓、韭菜、芹菜、马铃薯、莲藕、芦笋、山药、地瓜、魔芋、芋头、牛蒡、黄姜、萝卜等。

2、中药材类：桔梗、丹参、三七、党参、西洋参、人参、栝楼等。

3、果树类：苹果、樱桃、冬枣、杏、桃、梨、葡萄、油桃、荔枝、板栗、柑橘、李子、香蕉等。

4、豆科类：花生、大豆、蚕豆、豌豆、扁豆等。

六、植物疫苗种类　1.果树疫苗：桃树疫苗、樱桃疫苗、杏树疫苗、枣树疫苗、苹果疫苗、梨树疫苗、茶树疫苗、

柑桔疫苗、荔枝疫苗、葡萄疫苗、柿树疫苗、李子树疫苗等。

2.瓜菜疫苗：黄瓜疫苗、西瓜疫苗、甜瓜疫苗、西葫芦疫苗、冬瓜疫苗、洋香瓜疫苗、西红柿疫苗、茄子疫苗、辣椒疫苗、叶菜类疫苗、大姜疫苗、蘑芋疫苗、土豆疫苗、莲藕疫苗、芦笋疫苗、豇豆疫苗、芸豆疫苗等。

3.大田作物疫苗：花生疫苗、大豆疫苗、地瓜疫苗、棉花疫苗等。

4.花卉疫苗有24种：中药材疫苗30种；绿化树木疫苗有12种。

山东省秸秆生物工程技术研究中心

山东省秸秆生物工程技术研究中心成立于2000年。是集科学研究、技术推广、产品开发、销售服务于一体的企业化管理的事业单位。我中心技术力量雄厚。现有技术推广、科学研究等8个业务科室、一个综合菌种生产厂及山东天合生物公司。专业技术人员62人，其中专家、教授12人，研究生15人，本、专科生35人，生产职工516人。

中心主任张世明研究员研发的秸秆生物反应堆和植物疫苗技术体系，是一项具有自主知识产权全新概念的农业增产、增质、有机生产新技术。经全国多个省、市、自治区大面积应用证实，该技术大幅度提高资源利用率，促进农业良性循环，降低生产成本，显著地提高农产品产量和质量、使资源利用与农民增收，环境保护、食品安全融为一体，为农业的可持续发展探索出一条新途径。正如中国工程院院士于松烈教授指出：秸秆生物反应堆技术必将引起一场新的农业革命。该项目曾在国内多次获奖，中央电视台等多家媒体先后对秸秆生物反应堆体系进行了相关报道。

秸秆生物反应堆专用菌种和植物疫苗均由山东天合生物工程技术有限公司生产。

应用该技术易出现的问题及其起因和解决方法

秸秆反应堆技术因其具有提高棚室内二氧化碳浓度、提高地温、生物抗重茬和提升土壤有机质的四大效应，平均增产30%左右，目前在我国北方棚室区得到了迅速推广，有效地提高了棚室作物产量，增加了农民的收入，并促进了土壤的可持续利用。但也有一些用户反映使用该技术后存在效果不明显等现象，笔者通过两年来对秸秆反应堆的研究，把应用该技术后易出现的问题及其起因总结如下，并提出相应的解决措施。

1、效果不明显

起因一：所用菌种质量低劣。

解决措施：购买优质菌种，不要听厂商忽悠，要专菌专用。由于目前微生物肥料产品需要到农业部进行产品登记后才能进行生产和销售，因此建议购买有微生物肥料登记标识的菌种产品，如丰农秸秆反应堆菌种。有部分产品短期内使用效果不错，但由于其所用菌种没有经过农业部微生物肥料登记部门进行的菌种检验、产品毒性检测及质量检测，存在产品质量不稳定，施用不安全等原因，建议慎重购买和使用。

起因二：未进行碳氮比调节。

解决措施：亩用15公斤左右的尿素或200公斤豆粕来调节碳氮比，具体操作方法如下：撒菌种后，将尿素或豆粕均匀撒在秸秆上。也可将菌种和豆粕混匀后撒施，切忌尿素和菌种混合撒施。

起因三：打孔不足或孔被堵塞。

解决措施：增加打孔密度。一般可按下述操作进行：定植期在距离作物苗根茎5公分处与前后左右各打一孔；生长期可按25～30公分见方均匀打孔；结果期按20公分见方打孔。一般茄果类作物一季打四次孔即可，叶菜类两次即可。

2、打孔后有白色小虫爬出

起因：玉米秸秆中有玉米螟，秸秆收割后，玉米螟在秸秆中休眠。当秸秆反应堆浇水打孔后，温度升高，玉米螟解除了休眠就从孔中爬出来了。

解决措施：喷洒杀虫药剂即可，切忌喷洒杀菌剂。

3、植株颜色发黄，茎细叶薄

起因：由于在秸秆反应堆建造时没有添加尿素调节碳氮比或尿素添加较少，在秸秆分解过程中微生物与植物争氮，导致作物缺氮失绿。

解决措施：冲施氮肥。

4、植株下部叶色变黄

起因：冲施氮肥时图方便，直接将冲施肥浇进了孔中。由于孔中微生物作用几种，温度较高，导致氮肥分解成了氨气溢出，导致了下部叶片受熏。

解决措施：首先要排风放气，降低室内氨浓度；其次要浇水，降低肥料浓度；三要在叶片背部喷施1%食用醋溶液，可有效缓解危害。

5、病害比未用前严重

起因：未使用专用菌种或使用量不足或使用了劣质菌种。由于秸秆中本身带有病菌，如果菌种使用不当，会导致秸秆所带病菌在棚室中蔓延，产生新病害。

解决措施：使用经农业部登记的秸秆反应堆菌种产品；使用相应杀菌剂进行叶面喷施，切忌灌根。