香榧假种皮肥料化利用技术研究及问题探讨

2022-12-09 07:16王阳姚燕来陈一定
浙江农业科学 2022年12期
关键词:香榧小白菜发芽率

王阳,姚燕来,陈一定

(1.绍兴果满园水果专业合作社,浙江 绍兴 312000;2.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;3.浙江省耕地质量与肥料管理总站,浙江 杭州 310020;4.浙江农艺师学院,浙江 杭州 310021)

香榧(Torreyagrandiscv.Merrilli),又称细榧、真榧、榧子、木皮子、玉山果、赤果、玉榧、羊角榧等,属于稀有坚果类树种,为我国特有的经济树种,主产地是浙江省绍兴市。因香榧果实兼具食用和药用价值[1],一直备受青睐和肯定,其经济效益也相对较高,是发展林业经济的重要树种。但随着香榧种植面积的增加,占其种子鲜重50%~60%的假种皮部分则没有得到有效利用,长期被当作加工废弃物,既造成资源浪费,又容易污染环境。20世纪80年代有科研工作者对此做过一些研究,也有过假种皮精油和浸膏的销售,但之后却销声匿迹。目前的一些研究主要集中在干的香榧假种皮[2-6],而且香榧假种皮的应用主要是提炼精油,消耗量有限,而制成有机肥的案例及研究鲜见报道。

绍兴地区作为香榧主产地,香榧产业的不断发展,百姓喜迎丰收的同时,每年产生的香榧假种皮却不断地对当地环境造成污染,成为困扰当地政府和百姓的烦心事。绍兴市现有香榧种植面积2.133万hm2,每年产生香榧假种皮十几万吨,规模十分庞大,如何解决如此大规模的香榧假种皮污染问题逐渐成为制约当地香榧产业发展的瓶颈之一。为此,本研究在奶牛粪中添加不同比例的新鲜香榧假种皮进行堆肥试验,通过测定其养分变化及对种子发芽率的影响,评价不同用量香榧假种皮对堆肥的影响。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试香榧假种皮由嵊州市谷来镇榆树村提供,含水率60%;奶牛粪由金华市余氏生物科技应用有限公司提供,含水率30%。

所用仪器有仪度玻璃棒式温度计、ME/02电子天平、900T原子吸收分光光度计、AFS-8520原子荧光光度计、FE28-Standard酸度计、DHG-9146A烘箱、GNP-9080恒温培养箱YS100显微镜、F-100火焰光度计、VD23真空干燥箱、GTOP-310Y光照培养箱。

1.2 处理设计

堆肥物料主要由牛粪与新鲜香榧假种皮组成,试验设5个处理,即新鲜香榧假种皮占比分别为0(对照)、20%、40%、60%和80%。每个处理总重1 000 kg,在同一个封闭大棚环境中发酵。

每隔2 d用仪度玻璃棒式温度计测定堆体温度。发酵19 d,试验结束,从每个处理中随机选取不少于7个采集点,用取样器采集300~400 g样品混合均匀,每份取样2 000 g以上。采集的样品封存并寄送浙江浙农检测认证技术有限公司检测。

对小白菜种子发芽率影响的试验。以小白菜作为应用对象,每组选取200粒种子,采用传统田间直播的方式,观察以不同堆肥处理产品作基肥(7.5 kg)对小白菜种子发芽率的影响。播种后20 d观察每组小白菜种子的发芽情况,计算发芽率。

1.3 检测内容及方法

样品按照《有机肥料》(NY/T 525—2021)对各处理堆肥样品进行检测。

2 结果与分析

2.1 堆肥温度的变化

不同处理堆肥过程中温度的变化如图1所示。图1显示,添加香榧假种皮各个处理的堆肥温度均要高于0添加对照,香榧假种皮比例越高,其发酵产生的温度越高,添加80%香榧假种皮处理的堆肥温度最高,除对照外其他处理在第3~5天温度达到最高,随后发酵温度逐渐降低。

2.2 有机质和养分含量的差异

表1显示,各个处理有机质含量较接近,均高于NY/T 525—2021规定的要求。总养分(N+P2O5+K2O),各处理随着香榧假种皮添加量的增加而呈增加趋势,新鲜香榧假种皮占比80%处理总养分含量最高。在养分组成上,氮和钾含量相对较高,磷含量相对较低,各个处理之间养分含量较为接近。

表1 不同处理堆肥的养分及有机质含量(以干基计)

表2显示,新鲜香榧假种皮占比80%处理堆肥样品的蛔虫卵死亡率、粪大肠菌群数、重金属含量、种子发芽指数、机械杂质的质量分数和杂草种子活性等指标均达NY/T 525—2021规定的要求,总体质量达到有机肥料质量标准。

表2 新鲜香榧假种皮占比80%处理堆肥与NY/T 525—2021标准的比较

2.3 对小白菜种子发芽率的影响

表3显示,对照的发芽率最低,为50.0%,随着香榧假种皮添加量的增加,种子发芽率逐渐提高,新鲜香榧假种皮占比80%处理的发芽率最高,为75.0%。说明增加香榧假种皮添加量可以促进堆肥腐熟,产品在小白菜上应用,可提高小白菜种子发芽率。

表3 不同处理堆肥对小白菜种子发芽率的影响

3 讨论

3.1 香榧假种皮资源化利用意义

随着我国集约化农业和农产品加工业的飞速发展,已经打破了传统农业中对废弃物的循环利用环节和方式,出现了农业废弃物处理不当、利用效率不高以及资源浪费等诸多问题,而大量农业废弃物的过度累积也使其成为生态环境污染的重要来源,不仅造成了农业生态环境质量不断恶化,危害人们的身心健康,同时也导致大量附加值高的有用成分和养分资源的流失,极大地削弱了我国现代农业可持续发展能力[7-8]。绍兴会稽山脉自古是香榧聚集区,拥有大量古香榧群,香榧发展到今天更是绍兴南部山区的支柱产业,但产业发展的同时每年遗留下来的香榧假种皮污染环境的问题却成为制约当地农业高质量发展的主要因素。香榧在发酵晾晒后,当地百姓将废弃物当作垃圾丢弃在林间地头,甚至露天焚烧,不仅会造成资源浪费和环境污染,还可能会导致火灾发生。若要使香榧产业可持续发展,就必须解决这一难题,而解决的出路就是对香榧假种皮合理的资源化利用,其重要意义在于降低原产区环境污染,使香榧产业在当地可以更持久的发展,同时促进经济的又好又快发展,增加农民的收入,减少环境的污染,走可持续发展的道路,维护人民的生命健康,促进经济、社会的协调发展。

3.2 香榧假种皮肥料化利用可行性

通过香榧假种皮和畜禽粪便配比进行堆肥试验发现,堆肥温度和腐熟度均随着香榧假种皮添加量的增加而提高,说明添加香榧假种皮在一定条件下可以提高堆肥温度,加速堆肥腐熟,利用奶牛粪和香榧假种皮进行合理配比可以促进奶牛粪、香榧假种皮的矿化和腐殖化,达到有机肥料质量标准。对不同处理腐熟产物的检测表明,添加80%香榧假种皮处理的养分含量最高,达7.7%,比标准规定的4.0%增加了3.7百分点,且经第三方检测机构检测,其他各项指标均达到有机肥料的质量标准,因此,利用香榧假种皮可以制作优质的有机肥。香榧假种皮富含多种活性物质,如萜类化合物和黄酮类物质,还含有纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质等有机物,除此之外还包含了农作物生长所必需的各种微量元素,可以促进植物生长。因此,利用香榧假种皮制备的有机肥料能够有效地改善土壤理化状态和生物特性,具有熟化土壤、增强土壤保肥供肥能力和缓冲能力,为农作物的生长创造了良好的土壤条件。

3.3 香榧假种皮肥料化利用的问题和对策

目前,香榧种植多以家庭式为主,且都在山区,山区地广人稀,道路曲折,形成了人数多、分布散的情况,导致香榧假种皮收集难、运输难的问题,是影响其资源化利用的难点之一。从实际出发,借鉴先进地区经验,以改善农村生态环境、促进生态农业发展为目的,以废弃物资源化综合利用为出发点,政府有关部门要将此项工作作为一项长期坚持不懈的项目来抓,引导群众转变观念,积极参与,为推进香榧废弃物资源化利用工作创造良好的社会舆论氛围,并积极参与到环境治理和保护工作中去,同时需要加强监督,对随意弃置、造成环境污染的主体或个人进行一定程度的惩戒。以企业和合作社的市场化运作,使企业和合作社做大做强。这既是解决当地废弃物污染问题的有效途径,也是香榧产业可持续发展的根本要求。不仅可以缓解资源短缺,提升地力,改善农作物的品质和提高产量,而且还可以实现清洁生产和农业资源的循环利用,推动生态农业建设的健康发展。

4 小结

试验研究表明,香榧假种皮的添加可以促进堆肥发酵腐熟,香榧假种皮添加量80%处理的发酵腐熟温度和腐熟度最高,发酵后其产物总养分达7.7%,有机质含量为34%,其余指标均达到NY/T 525—2021规定的有机肥料质量标准,可以用于优质商品有机肥的生产。但当前香榧假种皮资源化利用中存在收集困难等问题,需要进一步加强方式和制度的创新,提高群众的参与利用的积极性,从而为香榧产业的健康可持续发展提供保障。

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