一、秸秆生物反应堆研究的依据和原理
所谓秸秆生物反应堆技术，就是采用生物技术，将秸秆转化为作物所需要的二氧化碳、热量、生防效应、矿质元素、有机质等，进而获得高产、优质、无公害的农产品。该项技术的实施，可加快农业生产要素的有效转化，使农业资源多层次充分再利用，农业生态进入良性循环。秸秆反应堆的技术原理是：植物光合吸收二氧化碳和水形成的秸秆，通过加入微生物菌种、催化剂和净化剂，在通氧的条件下定向重新产生二氧化碳、水、热和矿质元素，在这个过程中又产生出大量的抗病虫的菌孢子，再通过一定的工艺设施，提供给作物，使作物更好地生长发育。这样植物光合合成有机物，微生物氧化分解有机物，二者在物质转化，重复再利用的过程中构成了一个良性循环的生物圈。这就是秸秆生物反应堆的依据和原理。
二、秸秆生物反应堆技术效能与作物生长表现
（一）技术效能，生物反应堆对作物生长产生四大效应：
1.二氧化碳效应可使浓度提高4～8倍，光合效率提高50%以上，水分利用率提高127%以上，肥料利用率提高60%以上。
2.热量效应可使晚秋、冬季、早春20厘米地温增加4～6℃，气温增加2～3℃。
3.生物防治效应可减少发病率80%～96%。
4.有机改良土壤效应可使土壤有机质提高10倍以上，根条数增加136%，根系鲜度增加1.25倍。
在以上四大效应的影响下，农产品上市期提前15～20天，收获期延长30～45天，综合投资成本下降60%，增效65%以上。结果证明，该技术是一项兼具经济效益、生态效益、社会效益的创新技术。
（二）作物生长表现，在反应堆产生的高浓度二氧化碳条件下，农作物在生理生态、形态结构及化学组成等方面发生了一系列的显著变化：根茎比增大，日增长量加快，生育期提前，主茎变粗，节间缩短，叶片面积增大，叶片变厚，叶色加深，开花结果增加，千粒重显著增高，果实明显增大，个体差异缩小，整齐度提高，果皮着色加深，含糖量升高，口感变甜，抗病虫害能力增强。若用于花卉，可使花卉的花朵增大，花期延长，花色更鲜艳，观赏价值更高。
三、秸秆生物反应堆应用的基本结论
（一）提高农业综合效益，显著增加农民收入。生物反应堆技术进入大田生产示范已2年，累积在7000个大棚、67公顷果园上推广应用。实践表明：使用该技术，每1/15公顷（1亩）平均增产50%以上，成倍增产的典型也很多。东阿县姚寨镇刘海洋村刘培明60米长的黄瓜大棚应用此技术收入18400元，增产106%，增收9000元；该县铜城镇大周村的周广新70米长大棚黄瓜应用此技术收入21000元，增产145%，增收12000元；济阳县曲堤镇阎家村周强60米长大棚油桃应用此技术收入16000元，增产135%，增收9000元；泰安市岱岳区良庄镇延北村左建宝拱棚土豆应用此技术增产126%；枣庄市峄城区榴园镇北刘庄孙丛银的石榴园应用此技术比对照增产215%；商河县杨庄铺乡前王村王家军甜椒大棚应用此技术，收入14000元，增产50%以上，增收6000元。多点应用效果显示，该项技术的投入产出比可达1：14～16。
（二）降低生产成本，提高农产品的质量。应用该技术后，二氧化碳供应充足，气温、地温提高，有益微生物大量繁殖，生成的抗病孢子和秸秆腐熟后产生大量的有机、无机养分，使作物生长健壮，抗病能力增强。各地应用情况表明，一般情况下町节省化肥50%以上，节省农药70%左右，每个大棚可减少投入300元以上。化肥、农药使用量减少，可显著提高果菜品质，果菜外观和口味都有明显改善。
（三）开辟了农作物秸秆利用的新途径，生态效益显著。安徽省年产秸秆9000万吨左右，全国年产秸秆35亿吨。大量剩余秸秆被废弃、焚烧，得不到合理利用。若采用生物反应堆技术，每1/15公顷果菜可消化秸秆约5000千克，提高秸秆的利用率，产生良好的经济效益，同时能够有效解决焚烧秸秆造成的环境污染、火灾、威胁高速公路行车和飞机起降等问题。
（四）操作简单，投资小，秸秆转化量大，易于推广。应用此技术，只需挖条沟、铺秸秆、撒菌种、浇上水、盖上膜就可以了，每1/15公顷大棚投资450元，大田投资200元，由于技术简单，投入低，效果好，不仅能消化闲置的秸秆资源，改善由于滥用化肥、农药造成的生态恶化、农产品有有害物质超标问题，而且能够促进农业增效，农民增收，深受农民欢迎。
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