丁能飞,郭 彬,林义成,傅庆林,刘 琛
(浙江省农业科学院 环境资源与土壤肥料研究所,浙江 杭州 310021)
制药废弃物是以豆饼粉、淀粉或玉米粉等有机物为原料,通过微生物发酵产生抗生素后剩余的有机废料。长期以来,药渣并没有作为再生资源得到充分的开发和利用,而是简单的通过外运、掩埋和焚烧等方法来处理,对环境造成了严重的二次污染。研究表明,药渣含有40% 的粗蛋白、16% 游离氨基酸,3% 氮,7% 磷钾,44% 有机质等组分,是开发为有机肥料、农业生产基质以及有机型基质等极具价值的新型农业资源。以往的文献中有关中药药渣的利用研究较多[1-4],而生物质制药废弃物的循环利用则研究得较少[5-6],以前生物质制药药渣常被用于家禽蛋白质饲料[7-8],由于其会引起畜禽和人的耐药性,危害养殖业,国家已明令禁止在饲料中添加使用。
2007年,浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所科研人员以吉它霉素药渣为主要原料配合速效性化学肥料通过一定生产工艺研制成功药渣有机无机复混肥。该肥富含有机质、氨基酸、抗生素等活性物质,植物必需营养元素齐全,是一种兼备改良土壤、提供养分与提高植物品质的新型环保型肥料。为进一步验证其在作物上的应用效果,我们在番茄、萝卜上进行了肥效试验。现将有关结果总结如下。
供试肥料为药渣有机无机复混肥,氮、磷、钾总养分含量为25%,氮、磷、钾配比为10%,6%和9%,由浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所自行研制。供试番茄品种为浙粉202,萝卜品种为浙大长。
番茄浙粉202试验地土壤为潮土,pH值为6.9,有 机 质 18.2 g·kg-1, 碱 解 氮 含 量 92.2 mg·kg-1,速效磷含量 18.0 mg·kg-1,速效钾含量65.3 mg·kg-1。萝卜浙大长试验地为滨海盐土,pH值为7.89,有机质含量11.5 g·kg-1,碱解 氮 含 量 66.3 mg·kg-1,速 效 磷 含 量 20.1 mg·kg-1,速 效 钾 含 量 56.0 mg·kg-1, 全 盐0.67 g·kg-1。
试验设6个处理,分别为:(1)不施药渣有机无机复混肥,对照; (2)药渣有机无机复混肥600 kg·hm-2;(3)药渣有机无机复混肥900 kg·hm-2;(4)药渣有机无机复混肥1 200 kg·hm-2;(5)药渣有机无机复混肥1 500 kg·hm-2;(6)药渣有机无机复混肥1 800 kg·hm-2。所用试验肥料60%作基肥施用,40%作追肥分2次施入。其它栽培管理措施如常规栽培。小区面积为10 m2,重复3次,随机区组排列。
各小区随机定15株,考察番茄、萝卜的生长状况,并对各小区分别计产。对成熟期的番茄、萝卜进行品质测定,Vc用2,6-二氯靛酚滴定法[9],总糖含量用蒽酮比色法[9],总酸度用中和滴定法[9]。
药渣有机无机复混肥对番茄、萝卜生长情况的调查结果如表1。番茄叶色、株高、叶龄等有明显改善;叶片数比对照增加17.3%~38.7%,株高比对照增加16.9%~29.2%;单株坐果数比对照均有不同程度增加,增加幅度为0.6~1.1个,增加率为17.1%~31.4%。萝卜平均株高增长幅度为2.8~8.7 cm、绿叶数增加1.8~6.0张、开盘度增长6.1~16.3 cm,其中以施用1 800 kg·hm-2作用最为明显,该处理萝卜的株高、绿叶数及开盘度分别比对照增加8.7 cm,6.0张和16.3 cm,增加率分别达到30.2%,36.8% 和21.4%。说明药渣有机无机复混肥对促进番茄、萝卜的营养生长有明显效果。
表1 药渣有机无机复混肥处理对番茄、萝卜生长的影响
从表2可知,施用药渣有机无机复混肥的番茄产量均有较大幅度的提高,增产幅度为22.4%~43.2%。经多重比较,施用1 200 kg·hm-2以上的3个处理产量基本无差异,与900 kg·hm-2用量比较,差异显著;与对照相比,施用药渣有机无机复混肥各处理增产效果均达显著水平。施用药渣有机无机复混肥后,良好的地上部生长给地下部肉质根的生长、膨大创造了物质条件,从而提高了萝卜的产量,增产率达31.2%~57.0%,均达显著水平,其中以施用1 500 kg·hm-2的增产效果最佳。
表2 药渣有机无机复混肥处理对番茄、萝卜产量的影响
药渣有机无机复混肥对番茄、萝卜品质测定结果见表3。番茄Vc、总糖含量、总酸度及糖酸比是其风味品质的重要指标,从表3数据可以看出,随着药渣有机无机复混肥用量的增加,Vc含量比对照增加 10.5 ~43.6 mg·kg-1,总糖含量提高3.0%~20.2%;总酸度有相应的增加,而糖酸比则有不同程度的下降。施用药渣有机无机复混肥后,萝卜的Vc含量较对照有较大的提高,分别比对照提高9.0%~31.6%;总糖含量在施肥后比对照也有较大幅度增加,增加率为8.6%~23.8%。因此认为,药渣有机无机复混肥的施用对提高番茄、萝卜的风味品质有明显的改善作用。
由表2中药渣有机无机复混肥施用量与产量之间的关系可得番茄、萝卜的肥料效应曲线。番茄产量(y)与施肥量 (x)的回归方程为y=-0.006 3 x2+22.086x+45 283(R2=0.985 9),对方程求一阶导数,dy/dx=22.086-0.012 6 x,令其为0,得最高产量施肥量 x=1 753 kg·hm-2,代入抛物线方程,得最高理论产量为64 640kg·hm-2。药渣有机无机复混肥价格为 1.2元·kg-1,番茄价格为 1.6 元·kg-1,令 dy/dx=22.086-0.012 6x=1.2/1.6,得最佳经济施肥量x=1 693 kg·hm-2,相应的最佳产量为64 618 kg·hm-2。萝卜产量与施肥量的回归方程为 y=-0.007 6x2+25.095x+36 552(R2=0.995 9),用同法可以得到最高产量施肥量为1 651 kg·hm-2,最高理论产量为57 368 kg·hm-2。市场上萝卜价格为0.8元·kg-1,最佳经济施肥量为1 552 kg·hm-2, 相 应 的 最 佳 产 量 为57 294 kg·hm-2。
表3 药渣有机无机复混肥处理对番茄和萝卜品质的影响
施用药渣有机无机复混肥可促进番茄、萝卜植株健壮生长,表现为番茄株高、叶片数、单株坐果率明显增加,萝卜株高增加、绿叶数增多、开盘度增大。
施用药渣有机无机复混肥对番茄、萝卜有明显的增产效果,番茄产量增加22.4% ~43.2%,萝卜增产率达31.2%~57.0%,番茄最高产量施肥量和最佳经济施肥量分别为1 753 kg·hm-2和1 693 kg·hm-2,萝卜最高产量施肥量和最佳经济施肥量分别为1 651 kg·hm-2和1 552 kg·hm-2。
施用药渣有机无机复混肥能明显改善番茄、萝卜的品质,增加其风味。其中番茄 Vc含量增加10.5~43.6 mg·kg-1,总糖含量提高 3.0% ~20.2%,总酸度有相应的增加,而糖酸比则有不同程度的下降;萝卜的Vc含量比对照提高9.0%~31.6%,可溶性糖提高8.6%~23.8%。
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