秸稈生物反應堆技術體系，是一項全新概念的農業增產、增質、增效的有機栽培理論和技術，與傳統農業技術有著本質的不同，它的研究成功從根本上擺脫了農業生產依賴化肥的局面。
基本介紹
- 中文名：秸稈生物反應堆
- 領域：農業
- 目的：農業增產、增質、增效
- 特點：促進資源循環增值利用
技術介紹,概念,理論創新,六大作用,套用方式,套用結果,植物疫苗,研究中心,問題解決,
技術介紹
秸稈生物反應堆技術以秸稈替代化肥，以植物疫苗替代農藥，密切結合農村實際，促進資源循環增值利用和多種生產要素有效轉化，使生態改良、環境保護與農作物高產、優質、無公害生產相結合，為農業增效、農民增收、食品安全和農業可持續發展，提供了科學技術支撐，開闢了新的途徑。
概念
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生鏈鎖式反應，產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境。它類似於原子反應堆，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：生物反應堆套用秸稈作原料，通過一系列轉化，能綜合改變植物生長條件，極大提高產量和品質，故稱秸稈生物反應堆。其理論依據是植物的光合作用、植物飢餓理論、葉片主被動吸收理論和秸稈礦質元素可循環重複再利用理論。
3.秸稈生物反應堆技術：秸稈在微生物菌種、淨化劑等的作用下，定向轉化成植物生長所需的CO2、熱量、抗病孢子、酶、有機和無機養料，進而實現作物高產、優質和有機生產。
4.秸稈生物反應堆技術特點：以秸稈替代化肥，植物疫苗替代農藥，這種有機栽培技術成本低、易操作、資源豐富、投入產出比大，環保效應顯著。
5.秸稈生物反應堆套用形式：內置式、外置式和內外置結合式。
6.秸稈生物反應堆轉化率：一公斤乾秸稈可轉化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。這些物質和能量用於果樹蔬菜生產，可增產0.6—1.5公斤果菜，品種不同增幅有差異。
7.為什麼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，轉化成植物需要的物質成分多，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。
理論創新
植物飢餓理論
該理論揭示了植物產量、品質的本質，是由氣 （CO2）、水（H2O）、光三要素和微量礦質元素組成。由此，農作物產量和品質有了科學的定義，產量就叫氣CO2、水（H2O）、光。這三要素中，主要制約因素是氣體CO2，沒有它植物就會飢餓而死。大氣CO2濃度為330ppm，大多數植物每天吃飽需要10000ppm—40000ppm，供需相差幾十倍乃至百倍之多，長期以來，植物在嚴重飢餓狀態下生存。許多孕育能夠長大的果實，因飢餓早期夭折，或生長緩慢，或性狀發育不全，這就是人們平常看到的作物、果樹的落花落果、大小年、早衰、午休、晚熟、果實畸形等現象的根本原因。當滿足二氧化碳需求時，以上現象就會消失。研究證明，人們實際得到的產量不足應該達到1%，還有幾十倍增產潛力待挖掘。所以，要想作物高產優質，必須生產出更多的植物“糧食” — 二氧化碳，解決飢餓問題。總之，一切增產措施歸根結底在於提高CO2供應水平。植物的飢餓理論應該作為人們未來進行高產、優質栽培的理論基礎，有了“飢餓理論”才研製成功了秸稈生物反應堆技術。
主、被動吸收理論
植物葉片從地上吸收CO2，根系從地下“喝水”，在光的作用下二者匯集於“葉片工廠”中合成有機物。白天合成夜間運輸，儲存於植物各個器官中，果實由小變大，植株由矮變高，這就是莊稼白天不長夜間長得原因。在白天，葉片具有把不同位置、不同距離的CO2吸進體內合成有機物的本能，這種本能就叫“葉片的主動吸收” 。不同作物品種吸力有差距，一般4—12大氣壓。在葉片吸收CO2的過程中發現人為將二氧化碳送進葉片內或附近，合成速度加快，積累增多。我們把這種現象叫做“葉片的被動吸收”。主動吸收會減少有機物積累，被動吸收會增加有機物積累。根據主、被動吸收理論，研製了秸稈生物反應堆套用形式：內置式、外置式和內外置結合式。
可循環利用理論
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等各種礦質元素。這些積存於秸稈（植物體）中的礦質元素，經過秸稈生物反應堆技術定向轉化釋放出來，能被植物重新全部吸收。據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。農業生產中人們把施肥當作增產的主要措施是錯誤的，由於錯誤的觀念才導致了化肥的用量越來越大，不僅增加了生產成本，還造成了生態的破壞和食品污染。研究證實，肥料不是產量，產量也不是肥料，肥料與產量有關係，關係不大，在產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。化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，破壞生態作代價，獲得的暫時溫飽。化肥對增產不是直接的作用，而是在瘠薄土壤中，首先培養微生物（如氨化菌、硝化菌、硫化菌）再由微生物代謝放出CO2，才表現增產。綜上所述，秸稈礦質元素可循環重複利用理論，為秸稈替代化肥找到了新途徑和科學依據。
植物生防疫苗理論
要從根本上防治植物病害，最科學的方法是走植物免疫之路，關於植物有無免疫功能，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別。如何利用好植物免疫功能，重要的技術關鍵是研製出對應的植物疫苗。經過數年研究，終於20世紀90年代初，植物疫苗研製成功。植物疫苗是生物反應堆技術體系的重要組成部分，它相似於動物疫苗，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，產生抗體，實施對病蟲害的防疫。
植物疫苗的生物特性：
（1）感染期的升溫效應；
（2）感染傳導的緩慢性；
（3）好氧性；
（4）恆溫恆濕性；
（5）側向傳導性。
植物疫苗經過十幾個省、100多個縣，在果樹、蔬菜、茶葉、豆科植物、菸草等作物上大面積示範套用，生防效果達90%以上，平均用藥成本降低85%，平均增產30%以上，是有機食品生產的主要技術保障，有效地解決了當前農業生產中急待解決的病蟲害泛濫、農藥用量日增、農產品殘留超標等問題，為消費者的食品安全和健康帶來希望。
每年為了防治病蟲害，成千上萬噸劇毒農藥施入作物和土壤中，積存於農產品中，再通過人食用累積於人的身體中。可以這樣說，人體成了劇毒農藥的“第二儲備庫”，人類各種異常病變便由此而來，防不勝防。農業生產中人們構想套用劇毒農藥殺死病蟲害，現實的結果卻是農藥用量越來越大，病蟲害越來越嚴重。上百年生產實踐證明：農藥不能從根本上解決病蟲害問題，長期使用劇毒農藥，最終惡果是毀滅人類自己。植物疫苗替代農藥將會從本質上改變這一現狀。
六大作用
1. CO2效應 一般可使作物群體內CO2濃度提高4—6倍，光合效率提高50%以上，飢餓程度得到有效緩解，生長加快，開花坐果率提高，標準化操作平均增產30%一50%，農產品品質顯著提高。
熱量效應
在嚴寒冬天裡大棚內20厘米地溫提高4—6℃，氣溫提高2—3℃，顯著改善植物生長環境，提高了作物抗禦低溫的能力，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
菌種在轉化秸稈過程中產生大量的抗病孢子，對病蟲害產生較強拮抗、抑制和致死作用，植物發病率降低90%以上，農藥用量減少90%以上，標準規範化操作可基本上不用農藥。
有機改良土壤效應
在秸稈生物反應堆種植層內，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，各種礦質元素被定向釋放出來，有機質含量增加10倍以上，為根系生長創造了優良的環境。
酶切處理殘留效應
秸稈在反應過程中，菌群代謝產生大量高活性的生物酶，與化肥、農藥接觸反應，使無效肥料變有效，使有害物質變有益，最終使農藥殘毒變為植物需要的二氧化碳。經測定：一年套用該技術植物根系周圍的農藥殘留減少95%以上，二年套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。
套用方式
該技術操作套用主要有三種方式：內置式、外置式和內外結合式三種。其中內置式又分為行下內置式、行間內置式、追施內置式和樹下內置式。外置式又分為簡易外置式和標準外置式。選擇套用方式時，主要依據生產地種植品種、定植時間、生態氣候特點和生產條件而定。
〈一〉內置式反應堆套用方式：
1、行下內置式：秋、冬、春三季均可使用，高海拔、高緯度、乾旱、 寒冷和無霜期短的地區尤宜採用。
2、行間內置式：高溫季節、定植前無秸稈的區域宜採用。
3、追施內置式：在作物生長的整個過程均可使用，方法比較靈活。秸稈宜粉碎穴施。
4、樹下內置式：果樹、經濟林、綠化帶及苗圃等種植區宜採用。
5、行下內置式：每畝秸稈用量3000—4000公斤、菌種8—10公斤、麥麩160—200公斤、餅肥80—100公斤。
6、行間內置式：每畝秸稈用量2500—3000公斤、菌種7—8公斤、麥麩140—160公斤、餅肥70—80公斤。
7、追施內置式：每畝每次秸稈粉（或食用菌廢料）用量900—1200公斤、菌種3—4公斤、麥麩 60—80公斤、餅肥80—100公斤。
8、樹下內置式：每畝秸稈用量2000—3000公斤、菌種4—6公斤、麥麩80—120公斤、餅肥60—90公斤。
9、菌種處理方法
使用前一天或當天，菌種必須進行預處理。方法是：按1公斤菌種兌摻20公斤麥麩，10公斤餅肥，加水 35—40公斤，混合拌勻，堆積發酵4—24小時就可使用。如當天使用不完，應攤放於室內或陰涼處，厚8—10厘米，第二天繼續使用。
10、注意事項：種植蔬菜、水果和豆科植物，可用草食動物（牛、馬、羊等）糞便：每畝一般用量3—4方，與內置式反應堆結合施入溝中效果更佳。使用該技術禁用化肥和非草食動物糞便。研究證實：使用雞、豬、人、鴨等非草食動物糞便，會加速線蟲繁殖與傳播，導致植物發病；使用化肥會影響菌種活性，同時還會使土壤板結，加速病害的泛濫。
〈二〉內置式反應堆操作
1.行下內置式操作程式：開溝、鋪秸稈、撒菌種、拍振、覆土、澆水、整壟、打孔和定植。
①開溝：一堆雙行，宜採用大小行種植。大行（人行道）寬100—120厘米，小行寬60—80厘米，就在小行位置開溝，溝寬60厘米或80厘米，溝深20—25厘米，開溝長度與行長相等，開挖土壤按等量分放溝兩邊。
②鋪秸稈：開溝完畢後，在溝內鋪放秸稈（玉米秸、麥秸、稻草等）。一般底部鋪放整秸稈（玉米秸、高粱秸、棉柴等），上部放碎軟秸稈（例如，麥秸、稻草、玉米皮、雜草、樹葉以及食用菌下腳料等）。鋪完踏實後，厚度25—30厘米，溝兩頭露出10厘米秸稈茬，以便進氧氣。
③撒菌種：每溝用處理後的菌種6公斤，均勻撒在秸稈上，並用杴輕拍一遍，使菌種與秸稈均勻接觸。
④覆土：將溝兩邊的土回填於秸稈上，覆土厚度20—25厘米，形成種植壟，並將壟面整平。
⑤澆水：澆水以濕透秸稈為宜，隔3—4天后，將壟面找平，秸稈上土層厚度保持20厘米左右。
⑥打孔：在壟上用12#鋼筋（一般長80—100厘米，並在頂端焊接一個T型把）打三行孔，行距25—30厘米，孔距20厘米，孔深以穿透秸稈層為準，以利進氧氣發酵，促進秸稈轉化，等待定植。
⑦定植：一般不澆大水，只澆小水，一棵一碗。定植後高溫期3天、低溫期5—6天澆一次透水。待能進地時抓緊打一遍孔，以後打孔要與前次錯位，生長期內每月打孔1—2次。
2、行間內置式：多數是因為定植前沒有秸稈，故先定植，待秸稈收穫後在行間進行。其操作程式基本同行下內置式。一般離開苗15—20厘米，挖土深15—20厘米，寬60—80厘米，鋪放秸稈20—25厘米厚，溝兩頭露出秸稈10厘米。將拌好的菌種按每行6公斤均勻撒接，用鐵杴拍振一遍，土壤回填於秸稈上，大行不澆水，小行內澆水，滲入大行濕潤秸稈。按行距30厘米，孔距20厘米，用12#鋼筋打孔，孔深以穿透秸稈層為準。
3、追施內置式：為保持全生育期持續增產、彌補定植時因為沒有秸稈或秸稈量不足造成的缺失，在生長期內宜使用該方式。方法是將新下的秸稈用粉碎機粉碎，按每畝菌種用量3公斤、麥麩60公斤、餅肥30公斤、秸稈粉900公斤、水2000公斤（其比例為1：20：10：300：666），混和拌勻，堆積成高60厘米，寬100厘米的梯形堆升溫，用直徑5厘米的木棍在堆面上打孔9個，蓋膜，發酵，升溫至45—50℃，即可穴施。30厘米1穴，離開作物15厘米，每穴0.5—1.0公斤；隨即覆土，每穴打孔3—4個；追施後7—10天一般不澆水，以後根據墒情進行常規澆水，一般作物在生育期追施2—3次。
4、樹下內置式：根據不同套用時期又分全內置和半內置兩種，它適用於果樹。其他如綠化樹、防沙林等附加值較高的樹種可參照使用。
（1）樹下全內置式：在果樹的休眠期適用此法。做法是環樹幹四周起土至樹冠投影下方，挖土內淺外深10 —25厘米，使大部分毛細根露出或有破傷。坑底均勻撒接一層疫苗,上面鋪放秸稈，厚度高出地面10厘米，再按每棵樹菌種用量均勻撒在秸稈上，撒完後用杴輕拍一遍，坑四周露出秸稈茬10厘米，以便進氧氣。然後將土回填秸稈上，3—4天后澆足水，隔2天整平、打孔、蓋地膜，待樹發芽後用12#鋼筋按30×25 厘米見方破膜打孔。
（2）樹下半內置式：果樹生長季節適用此法。做法是將樹幹四周分成六等份，間隔呈扇形挖土（隔一份挖一份），深度40—60 厘米（掏挖時防止主根受傷）。撒接一層疫苗，再鋪放秸稈，鋪放一半時撒接一層菌種，待秸稈填滿後再撒一層菌種，用鐵杴輕拍後蓋土，三天后澆水找平，按30×30厘米見方打孔。一般不蓋地膜，高原缺水地區宜蓋地膜保水。其操作方法參照內置式秸稈生物反應堆圖解。
〈三〉外置式反應堆套用方式
1、外置式反應堆套用方式：按投資水平和建造質量可分簡單外置式和標準外置式兩種。簡單外置式：只需挖溝，鋪設厚農膜，木棍、小水泥桿、竹坯或樹枝做隔離層，磚、水泥砌壘通氣道和交換機底座就可使用。特點是投資小，建造快，但農膜易破損，使用期為一茬。標準外置式：挖溝、用水泥、磚和沙子建造儲氣池、通氣道和交換機底座，用水泥桿、竹坯、紗網做隔離層。投資雖然大，但使用期長。此方式按其建造位置又分棚外外置式和棚內外置式。低溫季節建在棚內，高溫季節建在棚外。棚外外置式上料方便，用戶可根據實際情況靈活選擇。每種建造工藝大同小異，要求定植或播種前建好，定植或出苗後上料，安機使用。
2、秸桿、菌種和輔料的用量：每次秸稈用量1000—1500公斤、菌種3—4公斤、麥麩60—80公斤。越冬茬作物全生育期加秸稈3—4次，秋延遲和早春茬加秸稈2—3次。
3、建造使用期：作物從出苗至收穫，全生育期內套用外置式生物反應堆均有增產作用，越早增產幅度越大。一般增產幅度50%以上。
〈四〉外置式反應堆建造工藝
1、標準外置式：一般越冬和早春茬建在大棚進口的山牆內側處，距山牆60—80厘米，自北向南挖一條上口寬120—130厘米，深100厘米，下口寬90—100厘米，長6—7米（略短於大棚寬度）的溝，稱儲氣池。將所挖出的土均勻放在溝上沿，攤成外高里低的坡形。用農膜鋪設溝底（可減少沙子和水泥用量）、四壁並延伸至溝上沿80—100厘米。再從溝中間向棚內開挖一條寬65厘米，深50厘米，長100厘米的出氣道，連線末端建造一個下口徑為50×50 厘米（內徑），上口內徑為45厘米，高出地面20厘米的圓形交換底座。溝壁、氣道和上沿用單磚砌壘，水泥抹面，溝底用沙子水泥打底，厚度6—8厘米。溝兩頭各建造一個長50厘米，寬高20×20米的回氣道，單磚砌壘或者用管材替代。待水泥硬化後，在溝上沿每隔40厘米橫排一根水泥桿（20 厘米寬，10 厘米厚），在水泥桿上每隔10厘米縱向固定一根竹竿或竹坯，這樣基礎就建好了。然後開始上料接種，每鋪放秸稈40—50 厘米，撒一層菌種，連續鋪放三層，淋水澆濕秸稈，淋水量以下部溝中有一半積水為宜。最後用農膜覆蓋保濕，覆蓋不宜過嚴，當天安機抽氣，以便氣體循環，加速反應。詳見外置式秸稈生物反應堆建造圖解。
2.簡易外置式：開溝、建造等工序同標準外置式。只是為節省成本，溝底、溝壁用農膜鋪設代替水泥、磚、沙砌壘。
〈五〉外置式反應堆使用與管理
外置式反應堆使用與管理可以概括為：“三用”和“三補”。上料加水當天要開機，不分陰天、晴天，堅持白天開機不間斷。
1、用氣：苗期每天開機5—6小時，開花期7—8小時，結果期每天10小時以上。不論陰天、晴天都要開機。研究證實：反應堆CO2氣體可增產55—60%。尤其是中午不能停機。
2、用液：上料加水後第二天就要及時將溝中的水抽出，循環澆淋於反應堆的秸稈上，每天一次，連續循環澆淋三次。如果溝中的水不足，還要額外補水。其原因是通過向堆中澆水會將堆上的菌種沖淋到溝中，不及時循環，菌種長時間在水中就會死亡。循環三次後的反應堆浸出液應立即取用，以後每次補水淋出的液體也要及時取用。原因是早期液體中酶、孢子活性高，效果好。其用法按1份浸出液兌2—3份的水，灌根、噴葉，每月3—4次，也可結合每次澆水沖施。反應堆浸出液中含有大量的二氧化碳、礦質元素、抗病孢子，既能增加植物的營養，又可起到防治病蟲害的效果。試驗證明反應堆液體可增產20—25﹪。
3、用渣：秸稈在反應堆中轉化成大量CO2的同時，也釋放出大量的礦質元素，除溶解於浸出液中，也積留在陳渣中。它是蔬菜所需有機和無機養料的混合體。將外置反應堆清理出的陳渣，收集堆積起來，蓋膜繼續腐爛成粉狀物，在下茬育苗、定植時作為基質穴施、普施，不僅替代了化肥，而且對苗期生長、防治病蟲害有顯著作用，試驗證明反應堆陳渣可增產15-20﹪。
4、補水：補水是反應堆反應的重要條件之一。除建堆加水外，以後每隔7—8天向反應堆補一次水。如不及時補水會降低反應堆的效能，致使反應堆中途停止。
5、補氣：氧氣是反應堆產生CO2的先決條件。，秸稈生物反應堆中菌種活動需要大量的氧氣，必須保持進出氣道通暢。隨著反應的進行，反應堆越來越結實，通氣狀況越來越差，反應就越慢，中後期堆上蓋膜不宜過嚴，靠山牆處留出10厘米寬的縫隙，每隔20 天應揭開蓋膜，用木棍或者鋼筋打孔通氣，每平方米5—6個孔。
6、補料：外置反應堆一般使用50天左右，秸稈消耗在60%以上。應及時補充秸稈和菌種。一次補充秸稈1200—1500公斤，菌種3—4公斤，澆水濕透後，用直徑10厘米尖頭木棍打孔通氣，然後蓋膜；一般越冬茬作物補料3次。
〈六〉操作注意事項
（1）內置式操作時間應比定植播種期提前20天左右，最少不低於10天，否則表現效果會錯後。
（2）第一次澆水要足（以濕透秸稈為準）；第二次澆水勻，間隔時間10—15天；第三次澆水要巧，常規法澆2—3水，反應堆技術澆一水，第四次澆水要慎，入九至立春期間不宜澆水，以看到旱情才可澆水。
（3）使用內置式掌握四不宜的原則：
開溝不宜過深（不超25厘米）；菌種、秸稈量不宜過少（每畝菌種8—10公斤，秸稈3000—4000公斤）；覆土不宜過厚（20—25厘米）；打孔不易過晚、過少（澆水後3天打孔，20厘米見方）。
套用結果
1．生長表現：苗期：早發、生長快、主莖粗、節間短、葉片大而厚，開花早，病蟲害少，抗禦自然災害能力強。中期：長勢強壯，坐果率高，果實膨大快，個頭大，畸形少，上市期提前10—15天。後期：越長越旺，連續結果能力強，收穫期延長30—45天，果樹晚落葉20天左右。重茬導致的死苗、死秧和病蟲害泛濫等問題得到解決。許多品種過去表現是一年好，二年平，三年連作就不行，用了秸稈生物反應堆技術就成了一年好，二年更好，三年好上加好。
2．產量表現：果樹不同品種一般增產80%—500%；蔬菜不同品種一般增產50%—200%；根、莖、葉類作物一般增產1—3倍，豆科植物（如花生、大豆）一般增產50%—150%。總結多年生產套用結果，其傾向性規律為：果樹大於蔬菜；根、莖、葉類蔬菜大於果實類菜；豆科植物大於禾本科植物；以葉類為經濟產量的作物（如茶、煙等）大於以籽粒為經濟產量的作物；C3植物大於C4植物等。
3．品質表現：果實整齊度、商品率、顏色光澤、含糖量、香味香氣質量顯著提高；產品含亞硝酸、農藥殘留量顯著下降或消失，是一項典型的有機栽培技術。
4．投入產出比：溫室果菜、瓜類為1：14—16；大拱棚果菜、瓜類為1：8—12；小拱棚瓜、菜為1：5—8；露地栽培瓜、菜為1：4—5；特殊中藥村為1：20 —50。
5．降低生產成本：溫室每畝減少3500—4500元；大棚每畝減少1500—2500元；小拱棚每畝減少500—1000元。
植物疫苗
植物疫苗是一種利用植物免疫功能防止植物病害的生物技術。植物疫苗防病機理是通過接種進入植物體內，激活植物機體免疫功能，實現防治病害的目的。它是生物反應堆技術體系的重要組成部分。該技術現已在山東、遼寧、河北等10幾個省，100多個縣（市、區）果樹、蔬菜、中藥材、豆科植物、茶葉、菸草等作物上大面積示範套用，防治效果達到了80%—100%，平均成本降低60%，平均增產30%以上。植物疫苗對解決農產品化肥污染和農藥殘留問題，實現農作物有機栽培和食品安全具有重要意義。
一、植物疫苗的生物學特性 1、感染期的升溫效應：植物疫苗接種後進入植物機體，有3—4天劇烈升溫期。此期如遇高溫天氣，疫苗則易失活，所以在高溫季節接種關鍵是用水降溫和疫苗放熱處理。高溫期接種後2—3天內應澆水降溫。
2、感染傳導的緩慢性：植物具有細胞壁，所以植物汁液流速要慢得多。因此，植物從根部接種疫苗後，總是緩慢地從下部器官往上部器官傳導。一般從根傳導至全株各部位，草本植物需要30天左右；木本植物需要45—55天，有的植物更長。根據這一特點，為了接種成功，接種時間要在病發前30天進行。生產中一般在育苗和定植期接種。
3、好氧性：植物疫苗萌發、活化需要大量的氧，缺氧會影響疫苗活性，造成接種失敗。所以在植物接種疫苗時，注意打孔通氣，提高接種成功率。
4、恆溫恆濕性：植物疫苗活力和感染速度受溫度和濕度變化的制約。在土壤晝夜溫差不超過2℃，相對濕度75-80%的條件下活度高。因為土壤溫度和濕度相對恆定，所以一般植物疫苗應從根區周圍接種，才容易成功。而地上溫度、濕度變化較大，不能從莖、葉上接種。
5、側向運輸性：植物根系吸收營養是通過每一條韌皮部和木質部導管，側向運輸到各個器官，這就是哪一部位根為哪一部位器官供給營養。植物自身這一特點也決定了疫苗傳導具有側向性。因此接種疫苗時特別注意均勻性，使植物根系各部分儘可能都要接觸到疫苗。尤其是定植後、生長期間接種，必須繞植株四周起土扒穴，使各部位根系露出，並有輕度破傷和毛細根斷損，再將疫苗環繞四周均勻撒接。
二、防治對象 1、線蟲、刺吸式害蟲（蚜蟲、飛虱、葉蟬）、夜蛾科幼蟲。
2、由線蟲引起的植物真菌、細菌和病毒病。
三、接種方法 1、疫苗用量：根據作物種類不同，其用量也有一定區別。每畝大田果樹3—4公斤，大棚果樹和密植園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，中藥材3—4公斤，綠化樹木6—8公斤；草本植物花卉每100—130盆用1公斤。
2、操作方法：（1）植物疫苗的處理配方。配方一：1公斤疫苗 ：20公斤麥麩 ：20公斤餅肥（豆餅、菜籽餅、棉餅等） ：60公斤秸稈粉（玉米秸、稻草、麥秸、豆秸等）：160公斤水五者摻合拌勻；配方二：1公斤疫苗 ：20公斤麥麩： 50公斤餅肥 ：75公斤秸稈粉：210公斤水五者拌合摻勻。（2）堆積發酵放熱處理：堆積成高50厘米的方型堆，並在上面按20厘米見方打孔，孔徑為5厘米，孔深以打透為準，接著蓋膜保濕使其升溫；待堆溫升至55-60℃時，及時翻堆，並摻入一倍大田土，重新堆積打孔蓋膜，當溫度再次升至55—60℃時，開堆攤薄至10厘米厚，兩天后即可使用。低溫期不必放熱處理，只需堆積4—24小時就可接種。方法有穴接、溝接和環根區接3種。接種應在育苗、移栽或播種前10—15天進行，將疫苗撒接於定植穴（溝、行），蓋土5—10厘米，穴上打孔標記，等待定植或點種。定植時一棵澆一碗水，隔3—4天澆大水，促使疫苗快速進入植物機體或避免因高溫造成的失活。如當天接種不完，攤放於陰暗處，厚度5厘米，第2天繼續使用。
四．注意事項 1、澆水：植物疫苗接種後，高溫季節第2天一定要澆水，隔4天再澆1次；中溫季節4—5天一定要澆水，隔7—8天再澆1次；低溫季節7天一定要澆水，隔10天再澆一次水。
2、通氣：接種後一般要延遲7-10天蓋地膜。下雨或澆水後，應及時耙鋤或用筷子打孔透氣，避免疫苗失活。
3、斷根：為提高接種成功率，果樹接種應使部分根系破傷、毛細根斷損，以利於疫苗進入植物體內。
五、植物疫苗適於作物的種類 1.瓜菜類：黃瓜、西紅柿、甜瓜、西葫蘆、茄子、甜椒、葫蘆、西瓜、冬瓜、絲瓜、芸豆、豇豆、苦瓜、佛手瓜、草莓、韭菜、芹菜、馬鈴薯、蓮藕、蘆筍、山藥、地瓜、魔芋、芋頭、牛蒡、黃姜、蘿蔔等。
2、中藥材類：桔梗、丹參、三七、黨參、西洋參、人參、栝樓等。
3、果樹類：蘋果、櫻桃、冬棗、杏、桃、梨、葡萄、油桃、荔枝、板栗、柑橘、李子、香蕉等。
4、豆科類：花生、大豆、蠶豆、豌豆、扁豆等。
六、植物疫苗種類 1.果樹疫苗：桃樹疫苗、櫻桃疫苗、杏樹疫苗、棗樹疫苗、蘋果疫苗、梨樹疫苗、茶樹疫苗、
柑桔疫苗、荔枝疫苗、葡萄疫苗、柿樹疫苗、李子樹疫苗等。
2.瓜菜疫苗：黃瓜疫苗、西瓜疫苗、甜瓜疫苗、西葫蘆疫苗、冬瓜疫苗、洋香瓜疫苗、西紅柿疫苗、茄子疫苗、辣椒疫苗、葉菜類疫苗、大姜疫苗、蘑芋疫苗、土豆疫苗、蓮藕疫苗、蘆筍疫苗、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種：中藥材疫苗30種；綠化樹木疫苗有12種。
研究中心
山東省秸稈生物工程技術研究中心成立於2000年。是集科學研究、技術推廣、產品開發、銷售服務於一體的企業化管理的事業單位。我中心技術力量雄厚。現有技術推廣、科學研究等8個業務科室、一個綜合菌種生產廠及山東天合生物公司。專業技術人員62人，其中專家、教授12人，研究生15人，本、專科生35人，生產職工516人。
中心主任張世明研究員研發的秸稈生物反應堆和植物疫苗技術體系，是一項具有自主智慧財產權全新概念的農業增產、增質、有機生產新技術。經全國多個省、市、自治區大面積套用證實，該技術大幅度提高資源利用率，促進農業良性循環，降低生產成本，顯著地提高農產品產量和質量、使資源利用與農民增收，環境保護、食品安全融為一體，為農業的可持續發展探索出一條新途徑。正如中國工程院院士於松烈教授指出：秸稈生物反應堆技術必將引起一場新的農業革命。該項目曾在國內多次獲獎，中央電視台等多家媒體先後對秸稈生物反應堆體系進行了相關報導。
秸稈生物反應堆專用菌種和植物疫苗均由山東天合生物工程技術有限公司生產。
問題解決
秸稈反應堆技術因其具有提高棚室內二氧化碳濃度、提高地溫、生物抗重茬和提升土壤有機質的四大效應，平均增產30%左右，在我國北方棚室區得到了迅速推廣，有效地提高了棚室作物產量，增加了農民的收入，並促進了土壤的可持續利用。但也有一些用戶反映使用該技術後存在效果不明顯等現象，筆者通過兩年來對秸稈反應堆的研究，把套用該技術後易出現的問題及其起因總結如下，並提出相應的解決措施。
1、效果不明顯
起因一：所用菌種質量低劣。
解決措施：購買優質菌種，不要聽廠商忽悠，要專菌專用。由於微生物肥料產品需要到農業部進行產品登記後才能進行生產和銷售，因此建議購買有微生物肥料登記標識的菌種產品，如豐農秸稈反應堆菌種。有部分產品短期內使用效果不錯，但由於其所用菌種沒有經過農業部微生物肥料登記部門進行的菌種檢驗、產品毒性檢測及質量檢測，存在產品質量不穩定，施用不安全等原因，建議慎重購買和使用。
起因二：未進行碳氮比調節。
解決措施：畝用15公斤左右的尿素或200公斤豆粕來調節碳氮比，具體操作方法如下：撒菌種後，將尿素或豆粕均勻撒在秸稈上。也可將菌種和豆粕混勻後撒施，切忌尿素和菌種混合撒施。
起因三：打孔不足或孔被堵塞。
解決措施：增加打孔密度。一般可按下述操作進行：定植期在距離作物苗根莖5公分處與前後左右各打一孔；生長期可按25～30公分見方均勻打孔；結果期按20公分見方打孔。一般茄果類作物一季打四次孔即可，葉菜類兩次即可。
2、打孔後有白色小蟲爬出
起因：玉米秸稈中有玉米螟，秸稈收割後，玉米螟在秸稈中休眠。當秸稈反應堆澆水打孔後，溫度升高，玉米螟解除了休眠就從孔中爬出來了。
解決措施：噴灑殺蟲藥劑即可，切忌噴灑殺菌劑。
3、植株顏色發黃，莖細葉薄
起因：由於在秸稈反應堆建造時沒有添加尿素調節碳氮比或尿素添加較少，在秸稈分解過程中微生物與植物爭氮，導致作物缺氮失綠。
解決措施：沖施氮肥。
4、植株下部葉色變黃
起因：沖施氮肥時圖方便，直接將沖施肥澆進了孔中。由於孔中微生物作用幾種，溫度較高，導致氮肥分解成了氨氣溢出，導致了下部葉片受熏。
解決措施：首先要排風放氣，降低室內氨濃度；其次要澆水，降低肥料濃度；三要在葉片背部噴施1%食用醋溶液，可有效緩解危害。
5、病害比未用前嚴重
起因：未使用專用菌種或使用量不足或使用了劣質菌種。由於秸稈中本身帶有病菌，如果菌種使用不當，會導致秸稈所帶病菌在棚室中蔓延，產生新病害。
解決措施：使用經農業部登記的秸稈反應堆菌種產品；使用相應殺菌劑進行葉面噴施，切忌灌根。
