不同微生物菌剂对中药渣堆肥过程及理化性质的影响

陈 霞，罗友进，程玥晴，谢永红

(重庆市农业科学院，重庆 401329)

不同微生物菌剂对中药渣堆肥过程及理化性质的影响

陈 霞，罗友进，程玥晴，谢永红*

(重庆市农业科学院，重庆 401329)

【目的】中药渣富含纤维素、作物生长所需的营养元素等，是制作有机肥料的重要来源之一，研究不同微生物菌剂对中药渣堆肥效果的影响，对合理地科学地利用中药渣有机肥的效果有重要意义。【方法】本文以藿香正气液、通天口服混合药液渣为研究对象，分别添加3种高纤维素腐熟速率的复合微生物菌剂(TSM、TEM、TSEM)，采用条垛式堆肥系统进行堆肥试验，对比分析了不同微生物菌剂对中药渣堆肥效果，并进一步分析了堆肥过程中温室气体CO2和CH4的排放情况，为中药渣合理地利用提供科学依据。【结果】3种微生物菌剂处理的堆肥过程中温度经历升温期、高温期和降温期，其中TSM处理的高温期持续时间最长，达到了21 d。在整个堆肥周期内，中药渣堆肥的有机质含量表现为TSM> TEM> TSEM，至堆肥结束时，TSM、TEM、TSEM处理的中药渣堆肥的有机质为78.3 %、76.9 %和73.1 %；仅TEM(T=(终点C/N比)/(初始C/N比)=0.52< 0.6)和TSEM(T=0.48< 0.6)处理的堆肥达到腐熟标准，但是仅TSEM处理的堆肥总养分含量(5.03 %)和总金属含量达到中华人民共和国农业行业标准——有机肥料，且无毒性(GI=54 %)；同时在堆肥过程中，TSEM处理的CO2排放浓度最低(2.13× 105～2.73 × 105mg·m-3)，但是CH4排放量较高。【结论】在藿香正气液、通天口服液混合渣中接种TSEM微生物菌剂进行堆肥反应，实现了堆肥物料的资源化、减量化和无害化，但在实际生产过程中要注重温室气体CH4处理。

微生物菌剂；中药渣；堆肥；温室气体；养分

【研究意义】中草药业是我国传统优势产业之一，随着人们对中医药需求的增加，全国各大中药制药厂大批量生产中药，随之产生了大量的中药渣[1-2]。据统计，我国每年会产生至少3000×104t的中药渣，其中植物类的中药渣产量高达66.5×104t；重庆市达到(50～60)×104t，仅重庆市太极集团每年就有10×104t，但是由于制药企业环保意识的薄弱，大部分的中药渣出厂后，被焚烧、填埋或者堆放，不仅对环境造成了污染，而且还造成了资源的浪费[3-5]。中药渣(Chinese herbal residues)富含纤维素、半纤维素和木质素，还含有大量作物生长的必需的微量元素和生物活性物质，经合理处理可以生产有机肥料[1,6]和饲料添加剂[7-8]，还可以制备环保生物制剂[9]，进行食用菌栽培等[10]。【前人研究进展】堆肥工艺是中药渣生产有机肥料的重要方法之一，传统的堆肥是通过自然发酵的方式，该方法简单易操作，但是发酵周期较长，无害化效果较差等[11]，因此为提升中药渣堆肥效果，学者们对堆肥条件展开了大量的研究。水分和温度是堆肥过程中重要的影响因素，一般认为初始物料含水率为50 %～60 %，反应堆温度在55～60 ℃时，高温好氧的堆肥效率较高[12-13]。此外，不同翻堆频率对中药渣堆肥过程的影响存在显著影响，王引权等[14]研究表明，中药渣10 d的翻堆频率比较适合在中试规模的条垛式堆肥系统，其中高温持续时间较长，全氮含量降低了8.4 %，全磷、全钾分别提升了9.6 %和5.4 %。在堆肥中接种微生物菌剂提高堆肥效益，将中药渣制成良好的有机基质是目前研究的热点。【本研究切入点】本文以藿香正气液、通天口服混合药液渣为研究对象，针对供试药渣的抑菌特性，分别添加3种能促进纤维素快速腐熟的复合微生物菌剂，采用条垛式堆肥试验，研究了不同微生物菌剂对中药渣堆肥效果的影响，并进一步探讨了堆肥期间的温室气体排放情况。【拟解决的关键问题】以期选取中药渣高堆肥效果最佳的微生物菌剂，为合理科学地开发中药渣奠定基础。

表1 堆肥原料的性质(干基计)

1 材料与方法

1.1 试验材料

中药渣来源于太极集团重庆涪陵制药厂有限公司，是生产藿香正气液和通天口服液经提取浓缩后所残留的混合药渣，其主要成分为苍术、陈皮、厚朴、白芷、茯苓、大腹皮、半夏、川芎、赤芍、天麻、羌活、细辛、菊花、薄荷、防风、茶叶、甘草。将供试的中药渣(未经粉碎、过筛)通过物理压榨的方法，将其水分含量调节至60 %，其理化性质见表1。

从供试药渣高温腐熟阶段分离出以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)作为唯一碳源生长的高温微生物菌株72株；利用刚果红纤维素筛选培养基进一步筛选，得到具有较强纤维素降解能力的菌株8株(表2，细菌6株、真菌2株)，其中真菌L2对纤维素的降解率最高，为4.03 %± 0.12 %，其次为细菌2#、细菌4#、细菌5#，降解率均大于3.0。将筛选出的真菌L1+细菌(1#～6#)、真菌L2+细菌(1#～6#)以及真菌(L1、L2)+细菌(1#～6#)进行多次继代筛选和培养，菌系种类组成和分解能力都具有较好的稳定性，生长速度快。试验获得的菌种主要由芽孢杆菌属、梭菌属和瘤胃杆菌属组成。将3种菌剂分别与EM菌种(Effective Microorganisms，EM原种购买于上海三胜生物科技有限公司)1︰1复配形成复合发酵菌群TSM、TEM、TSEM微生物菌剂，以2 %菌种接种量接种到正交试验筛选出的液体培养基中，32℃恒温培养、每2 h通气10 min，通气量300 mL·min-1，培养72 h后各菌液OD600均大于1.2，活菌数量大于15×108/mL。菌剂的纤维素酶的活性较单一的EM菌提高25.4 %～64.8 %。

表2 筛选菌株的纤维素降解能力测试

1.2 试验设计

中药渣堆肥试验于2015年5月16日在重庆九龙坡区走马镇土原生物科技有限公司厂房内进行，堆肥期35 d。针对中药渣高C/N和堆肥过程中氮易挥发损失的特性，使用2 %硫酸铵和1 %过磷酸钙对初始物料进行调配。试验采用条垛式堆肥，条垛断面为梯形，底宽2.0 m，顶宽1.0 m，高度为2.0 m，堆体长度10 m；每堆条垛堆肥材料分别接入10 L TSM、TEM、TSEM微生物菌剂并铲车搅拌均匀，并设置不添加任何菌剂的CK处理。试验通风量为0.3～0.6 m3·min-1，通风次数为每天2次，通风时间为每次30 min。试验每7 d翻堆1次，以保证物料充分混匀，翻堆前测定堆体的温度和湿度，在翻堆前，每个堆体采集5个样品，混合均匀后测定中药渣堆体的理化性质，并测定堆肥的温室气体排放量。取样完毕后，进行翻堆后加入与堆体温度相同的水将堆体物料的含水率补充至60 %，以保证堆体温度不会大幅度波动。

1.3 试验测定项目及方法

1.3.1 中药渣堆体温度的测定 堆肥试验开始后，每天上午10:00-11:00取堆体离地面高度50、100、150 cm的位置，探头插入深度50 cm的物料的平均温度作为堆体物理当天的温度。

1.3.2 中药渣堆体的理化性质的测定 堆体温度与含水量使用美国SPECTRUM Watch Dog 2800气象站进行测定。容重采用重量体积法测定[15]。堆肥理化性质的测定具体测定方法参照国家农业标准商品有机肥料标准 (NY525-2012) 规定中的方法：有机质含量采用重铬酸钾容量法；全N用凯氏法 (the Kjeldahl method)[16]，全K采用火焰光度法，全P采用分光光度法，As、Hg采用原子荧光法，Pb、Cd、Cr采用火焰原子吸收光谱法测定[17]。

1.3.3 中药渣堆体的物料种子发芽指数的测定 种子发芽指数参照种子发芽实验法[18]，将采集的微生物菌剂培养的堆肥样品各称取10.0 g于250 mL三角瓶中，加100 mL的蒸馏水，室温振荡浸提(100 次/min)1 h，静置过夜后，进行真空抽滤并收集抽滤液，摇匀后即为堆肥浸提液，供发芽试验。采用白菜 (BrassicarapaL. ssp.pekinensis) 种子进行发芽试验。在10 cm×10 cm×5 cm发芽盒内垫上2张滤纸或纱布，均匀放入30粒大小基本一致、饱满的种子，加5.0 mL获取的堆肥浸提液，恒温(20℃)避光培养72 h，统计种子发芽率和测量胚根长度，设3个重复，以蒸馏水作对照，按照公式3计算种子发芽指数(GI)。

1.3.4 堆肥过程的温室气体排放量 采用捷克ECOPROBE 5环境污染气体检测仪测定混合药渣堆体材料中CO2和CH4的排放量。堆肥试验开始后，每7 d在堆体随机取5个点进行检测，打孔后立即插入探头，探头插入深度25 cm，重复3次，并记录数值。

1.4 计算与统计方法

堆肥样品容重 (kg·m-3) = 堆肥样品质量 (kg)/量杯体积 (m3)

(1)

碳氮比C/N=TC含量/TN含量

(2)

发芽指数GI( %)=

T=(终点碳氮比C/N)/(初始碳氮比C/N)

(4)

试验数据的统计分析采用SPSS 19.0统计软件进行数据处理，图表采用Excel 2010制作。

2 结果与分析

2.1 中药渣堆肥过程中温度的变化

如图1所示，3种微生物菌剂接入中药渣后，堆肥的温度变化趋势较一致，均表现为先升高后降低的趋势；而未添加菌剂的CK处理堆肥自身很难升温，堆体的温度明显低于菌剂处理。在试验前期，3种微生物菌剂处理的中药渣堆肥迅速分解产生大量热量促使其温度在3 d内迅速上升至50 ℃左右，形成一个短暂的快速升温期，其中TEM处理的中药渣堆体升温幅度最大，为16 ℃(从34.9 ℃提高到50.9 ℃)，而CK处理仅提高了6.7 ℃；随着堆肥时间的增加，堆体的温度呈波动式增加，进入反应堆的高温动态平衡期，堆体温度50 ℃以上TSM处理保持了26 d，TEM、TSEM处理保持了27 d；堆体温度60 ℃以上TEM、TSEM处理保持了18 d，而TSM处理保持了19 d；TEM、TSEM处理在第19 天温度达到70 ℃以上，TSM处理在第21天达到70 ℃以上；CK处理在37℃以上仅维持了6 d。从图1还可以看出，随着有机碳源的逐渐耗尽，3种微生物菌剂处理的中药渣堆肥在第27～31天时进入了温度快速下降期，TSM、TEM、TSEM微生物菌剂处理的堆体温度分别下降了23.6、21.9、19.9 ℃；第31天后各处理的温度下降至接近环境温度，堆肥反应基本停滞，堆肥进入腐熟阶段。

AT：环境温度；AT: Ambient temperature图1 不同微生物菌剂作用下中药渣堆肥过程中温度的变化Fig.1 Change of the temperature during Chinese herbal residues composting

图2 不同微生物菌剂作用下中药渣堆肥过程中容重和有机质含量的变化Fig.2 Change of the volume weight and organic matter during Chinese herbal residues composting

2.2 中药渣堆肥过程中容重及有机质的变化

在堆肥周期中，CK处理的堆体容重维持在300 g·cm-3以上，各菌剂处理的中药渣堆肥容重明显低于CK处理，TSM处理的中药渣堆肥容重高于TEM和TSEM处理，且3种微生物菌剂处理的堆肥容重均随反应时间的增加呈下降趋势。从图2可以看出，从堆肥开始(第0 d)至第21 天，TSM、TEM、TSEM微生物菌剂处理的堆肥容重均快速下降，比试验前(容重342 g·cm-3)急剧下降了45.03 %，48.83 %，50.29 %，而CK处理仅下降了9.36 %；在第21～35 天堆肥期间内，各处理的堆肥容重下降幅度逐渐减缓并趋于平稳，在堆肥结束时，各处理的堆肥容重下降幅度表现为TSEM(50.88 %)>TEM(50.00 %)>TSM(47.37 %)，可见添加菌剂较CK处理能有效降低堆体的容重，改善堆体的结构，从而增加了微生物的活性，促进了堆肥进程。

在整个堆肥周期内，中药渣堆肥的有机质含量表现为CK> TSM > TEM >TSEM，且随着堆肥时间的增加，3种微生物菌剂处理的堆肥有机质含量呈下降趋势，而CK处理的有机质含量变化不大，范围在88.0 %～86.0 %；至堆肥结束时，TSM、TEM、TSEM处理的中药渣堆肥的有机质含量从开始的88.0 %，分别下降至78.3 %、76.9 %和73.1 %，而CK处理的有机质仅下降了0.3 %～2.0 %，可见在中药渣堆肥过程中添加微生物菌剂可以加速自然堆肥过程。

2.3 中药渣堆肥过程中温室气体排放

2.3.1 CO2质量浓度 如图3所示，在整个堆肥周期内，3种微生物菌剂处理的中药渣堆肥过程中CO2浓度的变化均随时间的增加，呈先增加后减少的趋势，且均高于CK处理。TSM处理的CO2浓度的变化表现为，堆肥反应的第7 天，CO2浓度比反应前增加了1.52×105mg·m-3，第7～21 天反应期间，CO2浓度的变化范围在19.3 %～60.7 %，第21 天时，CO2浓度达到最高值(2.93×105mg·m-3)，随后下降至2.31×105mg·m-3。TEM处理的CO2浓度在反应第7 天，迅速增加至2.14×105mg·m-3，第28 天时达到最高浓度值，为2.79×105mg·m-3，而在第7～28 天的反应期间内，增幅比较小，变化范围在7.2 %～11.9 %。TSEM处理的CO2浓度的变化趋势不同于其他2个处理，在反应第7 天，CO2浓度迅速增加至2.13×105mg·m-3，第14 天就达到最高浓度值 2.82×105mg·m-3，随后呈缓慢递减趋势，降低至2.33×105mg·m-3。

图3 不同微生物菌剂作用下中药渣堆肥过程中CO2浓度的变化Fig.3 Change of mass concentration of CO2 during Chinese herbal residues composting

2.3.2 CH4质量浓度 3种微生物菌剂处理的堆肥CH4排放情况存在差异，其中TSM和TSEM处理的CH4质量浓度高于CK处理；TEM在堆肥前期和堆肥后期的CH4质量浓度低于CK。如图4所示，TSM处理的堆肥CH4的浓度在第7 天迅速增加到132.7 g·m-3，随后在第21 天时达到最高值302.3 g·m-3，之后在第28 天降低到106.2 g·m-3，在堆肥周期结束后，TSM处理的堆肥CH4的浓度为167.2 g·m-3。TEM处理的堆肥在反应前期未产生CH4气体，第14 天迅速增加加到164.7 g·m-3，而后随反应时间的增加逐渐下降，在第28 天时，堆体中未检测出CH4气体。TSEM处理的CH4的浓度与TSM处理的变化趋势相类似，表现为随着反应时间的增加，呈先增加后减少在增加的趋势，分别在第21和28 天时达到最高值(239.4 g·m-3)和最低值(83.1 g·m-3)，但是在反应第14 天前，TSEM处理的CH4的浓度高于TSM处理，而后均低于TSM处理。总体上，在整个堆肥周期内，3种菌剂处理的CH4质量浓度高于未添加菌剂的CK处理，但是TEM处理的CH4质量浓度低于TSEM和TSM处理，可见TEM微生物菌剂能降低的中药渣堆肥过程中的CH4气体的排放量。

图4 不同微生物菌剂作用下中药渣堆肥过程中CH4浓度的变化Fig.4 Change of mass concentration of CH4 during Chinese herbal residues composting

2.3.3 温室气体排放与理化性质相关分析 通过对中药渣堆肥过程中理化性质与温室气体排放浓度相关性分析(表3)，发现所有处理中有机质含量分别与堆肥容重均呈显著正相关关系，同时在TSM与TEM处理中CO2排放浓度与堆肥温度呈显著的正相关关系(P<0.05)，而TSEM与CK处理中则相关关系不显著。

2.4 3种微生物菌剂处理中药渣堆肥的效果

表4显示，3种微生物菌剂处理的中药渣堆肥的终点的碳氮比C/N、发芽指数GI、养分含量以及重金属含量。与CK处理相比，堆肥结束后TSM、TEM、TSEM微生物菌剂处理后药渣的C/N比分别为22.48，16.77，15.65，下降幅度分别为28.3 %，46.5 %，50.1 %，进一步计算T值发现TSEM处理的T值较低，比CK处理低了0.39，且比其他2种菌剂处理的降低了0.03和0.17；各处理的发芽指数GI表现为TSEM>TEM>TSM，可见TSEM微生物菌剂比其他2种菌剂能较快的增加中药渣的腐熟程度，且基本无毒。

表3 3种微生物菌剂作用下中药渣堆肥过程中理化性质与温室气体排放量相关关系分析

注：**表示其相关性在P<0.01水平达到显著水平；*表示其相关性在P<0.05水平达到显著水平。

Note: **indicate significant relationships among treatments (P<0.01); *indicates significant relationships among treatments (P<0.05).

表4 不同微生物菌剂作用下中药渣堆肥的效果

从表4还可以看出，堆肥结束后，各处理的总氮和总钾含量较CK处理均增加，其中TSEM处理的增幅最大，分别提高了70.44 %和48.82 %；对总钾含量而言，除TSM处理的下降2.27 %外，其他的均增加了4.55 %～14.77 %，其中TSEM含量最高；因此在总养分含量中TSEM的含量高于TSM和TEM处理，分别增加了0.23 %和1.19 %。堆肥结束后，3种菌剂处理降低了堆体重金属总砷含量，比CK处理下降了54.5 %～72.7 %，其中TSEM处理效果最佳；TSM和TEM处理提高了堆体总汞含量，分别比CK处理增加了0.040 和0.023 mg·kg-1；对总铅而言，除TSM处理较CK提高了0.8×10-4mg·kg-1外，TEM和TSEM处理分别下降了1.5×10-4和1.1×10-4mg·kg-1；对总铬和总镉而言，除TSM处理的总铬降低外，其他处理的总铬和总镉含量均增加，其中TEM处理的总铬含量最高，达到了10.2×10-4mg·kg-1。试验样品中检测出的重金属主要来源于中药渣本身，且堆肥过程中也不存在重金属的代谢途径，样品中重金属含量的变化主要原因可能是由于试验物料构成复杂，并且未经粉粹，混合不均匀。

3 讨 论

堆肥过程中温度是一个最为复杂的因子，其变化可以反映堆肥系统中微生物的活动状态，影响着堆肥过程中各种重要的生化反应[19-20]。在堆肥系统中温度的变化一般经历了3个阶段：升温期(环境温度～45 ℃)、长时间的高温动态平衡期(45～70 ℃)，降温期(45 ℃～环境温度)[11]。在本研究的中药渣堆肥初期，微生物大量分解初始物料中易分解的有机质，产生了大量的热量，导致堆肥的第3天温度就达到了50℃，其中TEM微生物菌剂处理的升温幅度最大，这与王虹等[21]研究结果相类似，且3种菌剂处理在堆肥试验中的温度均高于CK处理，可见堆肥一开始，接种的菌剂就迅速在药渣堆体中定殖下来并快速繁殖，加快新陈代谢，促进升温。有研究表明，堆肥时温度应控制在45～60 ℃，温度过高(> 60 ℃)会降低甚至抑制微生物的活性[22]。在本试验的高温阶段(> 50 ℃)，TSEM处理的持续时间最长，但其超过60 ℃的持续时间最短(18 d)，一方面堆肥材料大部分的有机质被微生物氧化分解，另一方面，微生物活性被抑制的时间较短，因此在本研究中TSEM处理的中药渣有机质分解最多，有机质含量最低(图2)，而TSM微生物菌剂处理的高温阶段持续时间最短，超过60 ℃的持续时间长达19 d，堆体中微生物的活性降低，以致于较其他两个处理有机质含量下降幅度最低。在高温阶段各处理的温度呈动态平稳的变化趋势，表现为翻堆后堆体温度都出现上升现象，这与何京钟等研究结果相类似[23]。这是由于在堆肥过程中进行了翻堆和补水作业，翻堆对堆体的温度、湿度、通氧量以及有机质降解速率都有极大的作用[24]，同时补充水源温度低于堆体温度，导致堆体温度骤降，而后堆体在合适水分的条件下改善了堆体的孔隙度提高了好氧微生物活性，增加了有机质分解速率导致温度上升[25-26]。

堆肥过程中温室气体的排放也是评价堆肥效果的指标之一，通常根据释放CO2的强度来判断微生物代谢活动的程度和堆肥的稳定性[27]。Epstein[19]研究表明，堆肥过程排放的CO2浓度< 5 mg·g-1时，堆肥达到相对稳定的状态，在CO2浓度< 2 mg·g-1时，达到成熟。本研究堆肥试验中，各处理的升温期和高温期，微生物活性较强，有机质分解率较快，产生大量的CO2，这与前人的研究结果一致[11]；TSEM微生物菌剂处理的堆肥虽然高温时间持续较短，超过60 ℃的时间较长，但在堆肥前期有机质被充分分解，产生大量的CO2，而在高温阶段产生的CO2浓度较低，比其他两种处理更快地进入稳定状态。CH4的浓度峰值在堆肥高温期出现，这是因为该阶段微生物活性较强，快速分解微生物的同时，消耗了大量的的氧气，致使堆体局部有厌氧情况发生，甲烷菌新陈代谢活跃产生了大量的CH4，随着易分解有机物逐渐被分解，堆肥温度也逐渐下降，CH4的质量浓度也随之呈下降趋势。在堆肥初期TEM微生物菌剂处理的微生物不活跃，CH4浓度较低；即使在高温阶段，TEM微生物菌剂处理下的CH4浓度仍低于其他两种菌剂，这可能是因为TEM微生物菌剂抑制了甲烷菌的生长，从而降低了产CH4能力。

堆肥化过程中物料的C/N比对分解速度有重要影响，C/N过高或过低均不利于堆肥腐熟[28]。同时，C/N也是评价堆肥腐熟度的重要指标之一。Morel等[29]采用T=(终点碳氮比C/N)/(初始碳氮比C/N)来评价堆肥的腐熟度，认为当T<0.6时堆肥达到腐熟，在本研究中，TSM、TEM、TSEM微生物菌剂处理后稳定期药渣堆肥的T分别为0.56、0.42和0.39，均小于0.6，达到腐熟标准，而TSM处理的药渣堆肥的C/N虽然等于22.48，但T值接近0.6，腐熟程度低于其他两种菌剂处理。GI指数是衡量堆肥腐熟度的重要指标，是堆肥样品低毒性(影响根长)和高毒性(影响发芽)的综合表现[30]，因此植物生长试验应是评价堆肥腐熟度的最终和最具说服力的方法[31]。一般认为堆肥材料的GI指数> 50 %，堆肥达到可接受的腐熟度即基本上无植物毒性，GI指数>80 %时，堆肥已经完全腐熟[14]。本试验中，至堆肥结束时，TSM处理的药渣堆肥(GI=45 %)仍存在植物毒性，TEM与TSEM处理的堆肥(GI=50 %和54 %)，达到腐熟度且无毒性。

4 结 论

3种微生物菌剂TSM、TEM、TSEM处理的中药渣堆肥效果存在差异，参比中华人民共和国农业行业标准——有机肥料(NY525-2012)和(GB18877-2009)中的规定，仅有TSEM处理的堆肥的总养分含量和重金属含量达标，其他两种微生物菌及处理的总养分含量低于5 %，不符合有机肥标准，且在堆肥过程中，TSEM处理的温室气体CO2排放量最低，但CH4排放量较高。总体上，在藿香正气液、通天口服液混合渣中接种TSEM微生物菌剂进行堆肥反应，实现了堆肥物料的资源化、减量化和无害化，但在实际生产过程中要注重温室气体CH4处理。

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EffectofDifferentMicrobialAgentsonChineseHerbalResidueCompostingProcessandItsPhysical-chemicalProperties

CHEN Xia, LUO You-jin, CHENG Yue-qing,XIE Yong-hong*

(Chongqing Academy of Agricultural Sciences, Chongqing 401329, China)

【Objective】Chinese herbal residue is one of the important resources because of its rich in fiber, nutrient elements. The effects of different microbial agents on Chinese herbal residue composting process are needed to be known, which is very significant to use Chinese herbal residues scientifically and reasonably.【Method】The Chinese herb residue composited of Ageratum liquid and Tongtian oral was used as tested materials, which was applied with three kinds of microbial agents (TSM, TEM, TSEM) which had the capacity of decomposing cellulose. A crib composting was used to compare and analyze the composting effects of different microbial agents on Chinese herb residue. Meanwhile the emissions of CO2and CH4during composting process were also studied to provide the scientific basis for using the Chinese herbal residues and to make contribution to environment. 【Result】There were three periods in composting, including temperature raising period, altithermal period and temperature cooling period, of which the altithermal period lasting for 21 days in TSM treatment was the longest. During the composting, the organic matter contents were in order of TSEM >TEM >TSM, and at the end of composting, the organic matter contents of composting in TSM, TEM and TSEM treatments were 78.3 %, 76.9 % and 73.1 %, respectively; The Chinese herbal residues compost in TEM(T=0.52< 0.6)and TSEM(T=0.48< 0.6)treatment reached the standard of ripe composting. However, the total nutrient content of Chinese herbal residues compost (5.03 %) reached the level of national organic standard and the compost was non-toxic (GI=54 %) only in TSEM treatment. The emission of CO2( 2.13-2.73×105mg·m-3) in TSEM treatment was lower than that in others, but the emission of CH4was highest during composting.【Conclusion】The application of TSEM in the Chinese herbal residues could basically achieve compost material utilization, reduction and harmless, but in the actual production process, the emission of greenhouse gases CH4was paid to attention.

Microbial agents; Chinese herbal residues; Compost; Greenhouse gases; Nutrient

1001-4829(2017)12-2756-08

10.16213/j.cnki.scjas.2017.12.024

2017-01-20

国家“十二五”科技支撑计划课题(2012BAD14B18)

陈 霞(1981-)，女，重庆人，主要从事农业资源利用与果树生态栽培研究；*为通讯作者，E-mail: 35357716@qq.com。

S158

A

(责任编辑李 洁)