重庆市蔬菜基地尾菜资源化利用模式研究

韦秀丽，刘 科，徐 进，李 平，高立洪

(1.重庆市农业科学院，重庆 401329；2.农业农村部农村可再生能源开发利用南方科学观测实验站，重庆 401329；3.农业废弃物资源化利用技术与设备研发重庆市重点实验室，重庆 401329)

重庆市地处长江中上游，位于三峡库区腹心之地，境内山地面积占76%，丘陵占22%，河谷平坝仅占2%；主要河流有长江、嘉陵江、乌江、涪江、綦江、大宁河等，年降水量1 105.5 mm，属亚热带季风性湿润气候，年平均气温在18 ℃左右，年日照时数1 200～1 400 h，冬暖夏热、雨量充沛、温润多阴，是我国西南地区重要的蔬菜生产基地。蔬菜种植范围广、生产周期短、投资见效快、总体效益较好，是全市农业的一大支柱产业，也是贫困农户的重要增收来源，逐渐成为重庆市脱贫攻坚的重要产业。近年来，重庆市大力发展蔬菜产业，按照“调减大宗菜，增种错季菜，补充特色菜”的思路进行产业内部结构调整，基本构建形成了重庆主城都市区蔬菜保供基地、区县蔬菜保供基地、集镇蔬菜保供基地的3级蔬菜保供体系和以重庆三峡库区为重点的加工蔬菜产业带格局。全市蔬菜年播种面积保持在75万hm2左右，总产量超过2 000万t，产值超过340亿元。

蔬菜产业迅速发展的同时也带来了大量尾菜废弃物。尾菜是蔬菜在收获中产生的无商品价值的根、茎、叶，以及在收获、贮存、加工及运输过程中产生的废果、劣果、烂菜叶等[1-3]。在蔬菜基地，尾菜的产生量大、集中且季节性强，叶菜类尾菜含水率高、易腐烂，保存周期短；茎秆藤蔓类尾菜木质纤维素含量高、不易腐烂，是目前急需处理和开发利用的农业生产废弃物[4]，关系到蔬菜产业可持续健康发展的重要问题，关乎蔬菜产业的转型升级及农业绿色可持续发展。笔者对重庆市蔬菜尾菜产生量进行了估算及特点分析，并经过调研，总结了重庆市目前尾菜处理利用模式，同时提出了尾菜利用过程中存在的问题及相关建议。

1 尾菜产生量估算及特点

不同类型蔬菜的尾菜产生量不同，根据调研重庆市蔬菜生产实际，结合文献资料，尾菜的产量按照蔬菜产量的30%左右计[5-7]，并通过统计年鉴等资料收集重庆市2011—2020年蔬菜产量数据，估算出尾菜产量，详见表1。重庆市蔬菜播种面积、蔬菜产量、尾菜产量逐年增大，到2020年蔬菜产量超过2 090万t、尾菜产量超过620万t。在蔬菜基地尤其是集中连片的基地尾菜产量更高、更为集中。

表1 2011—2020年重庆市蔬菜产量及尾菜产生量估算

与畜禽粪污、农作物秸秆等有机废弃物相比，尾菜具有含水率高、有机质含量高、保存周期短、不易运输等特点[8]。尾菜的碳氮比(C/N)较低，在7.60～22.35[9]，在发酵时需添加畜禽粪便等物料调配C/N至25.00左右使之易于发酵。尾菜比较容易分解，有机物含量较高，含有大量的糖类、半纤维素等营养成分，资源化再利用潜力较高[10]。

叶菜类尾菜主要是老菜叶及其根部，或者是不可作为商品的菜叶，在重庆地区主要种类有飘儿白、芹菜、水白菜、空心菜、莴笋、花菜、甘蓝、儿菜、青菜头、萝卜等的尾菜，多数集中在冬春季节产生。叶菜类尾菜具有含水量较大、木质化程度低、C/N较低、易腐烂变质等特点，含水量多数能达到85%以上，甚至达到90%以上。

茎秆藤蔓类尾菜主要是茄果类蔬菜的藤蔓或茎秆，在重庆地区主要种类有红苕、黄瓜、丝瓜、冬瓜、苦瓜、番茄、辣椒、茄子等的尾菜，多数集中在夏秋季节产生。茎秆藤蔓类尾菜具有含水量较低、木质素含量高、木质化程度高、C/N较低、不易腐烂变质等特点。

2 尾菜处理利用模式

经过调研璧山区、潼南区、綦江区等蔬菜基地，目前重庆市蔬菜基地种植大户对蔬菜绿色清洁种植有了一定的认识，尾菜处理利用水平有了较大提升，处理利用率达到85%以上。对尾菜的处理利用模式主要有肥料化模式、饲料化模式、能源化模式、生态化模式等，其中以肥料化模式为主。

2.1 肥料化模式尾菜肥料化是尾菜在一定条件下通过微生物或酶制剂作用，分解成有机质、腐殖质供作物吸收利用。尾菜制成的有机肥具有营养全面、肥效长、易于被作物吸收等特点，同时可以提高土壤肥力，增加土壤有机质，改善土壤结构[3]。肥料化利用是目前重庆地区蔬菜基地尾菜处理利用最为普遍的模式，得到了广泛的推广应用，最大限度解决蔬菜基地田间环境污染问题。肥料化模式主要有直接还田、田间堆沤还田、好氧堆肥还田，其中以直接还田为主。

2.1.1直接还田。尾菜直接还田是尾菜直接或粉碎后还田，在土壤微生物的作用下缓慢分解，释放出矿物质养分，供作物吸收利用的过程[11]，具有可就地处理、操作简单、成本低廉等优点，是重庆市尾菜处理利用最直接、最传统、最主要的方式。据调查，以这种方式处理的尾菜占处理利用总量的70%以上，尤其是在集中连片的蔬菜基地。

结球甘蓝、花椰菜、莴笋、芹菜、芥菜、大白菜、萝卜、水白菜、芥蓝、儿菜、青菜头等叶菜类尾菜比较适合采用直接还田，含水量较高、木质化程度较低，比较容易腐熟分解，但后茬作物的种植时间需安排好，以免腐熟不充分影响到下茬蔬菜播种质量，容易造成缺苗和病虫危害。木质化程度较高的茎秆藤蔓类尾菜不宜直接还田。

为了使得尾菜快速充分腐熟，也可喷洒腐熟菌剂后通过旋耕机等机械翻压，将尾菜与土壤掩埋混合，促进发酵、腐烂，变成肥料，改善土壤理化性质，提高土壤有机质含量，不影响后茬作物的种植。目前各区县正在大力推广应用，但也存在着腐熟菌剂质量参差不齐、效果好的菌剂较少且菌剂成本较高等问题。

2.1.2田间堆沤还田。尾菜堆沤还田也是比较常见的方式，在重庆蔬菜基地中应用也比较普遍，是将尾菜收集后堆置在田间地头的堆沤池中进行腐熟发酵，发酵完全后可还田。田间堆沤实现尾菜就地就近处理利用，操作维护简易，不需要经常翻搅堆肥原料[12]，可减少劳动量，成本较低，适用于含水率高、易于腐烂的叶菜类尾菜处理，如冬春季产量大且集中的青菜头、甘蓝、花椰菜等尾菜。茎秆藤蔓类尾菜木质素含量较高，很少采用堆沤处理。堆沤腐熟期较长(45～75 d)，沤肥是一种有机质较高的偏酸性有机肥，对改良碱性土壤有良好作用[7]，但堆沤过程中会产生臭味，增加温室气体排放。

2.1.3好氧堆肥还田。尾菜好氧堆肥还田是将尾菜收集后，经过铡切或粉碎处理，与动物粪便或微生物菌剂混合堆放，在高温下(50～70 ℃)经发酵腐熟及微生物分解而变成有机肥还田。好氧堆肥温度高，可以最大限度消灭病原菌，有机物分解速度快，堆肥周期较短[3]，适用于各种类型尾菜的处理。可在田间就地分散覆膜堆肥，也可采用设施设备集中堆肥，实现尾菜堆肥处理机械化和工厂化。好氧堆肥目前在重庆蔬菜基地应用不多见，在有些区县的畜禽粪污资源化利用整县推进项目中尾菜能够与农作物秸秆、畜禽粪便协同好氧堆肥处理，实现肥料化利用。

2.2 饲料化模式尾菜具有一定的营养价值，含有多种维生素、膳食纤维、矿物质、糖类、有机酸和芳香物质等，是较好的饲料资源之一[13]。尾菜饲料化是通过切碎、脱水、发酵等物理或生物处理之后转变为饲料，可提升饲料养分、降低动物饲养成本[14]，同时也可代替部分饲料，解决养殖业饲料短缺问题。目前重庆地区的尾菜饲料化模式有作饲草鲜食饲料、青贮饲料、作饲料加工原料等方式，其中以作饲草鲜食饲料为主，占尾菜饲料化利用的90%以上。

2.2.1作饲草鲜食饲料。作饲草鲜食饲料的尾菜主要是以叶菜类尾菜为主，也有部分红苕藤。蔬菜基地周边有养殖的农户或养殖大户将新鲜的尾菜捡拾收集后，切碎，作为禽畜(鸡、鸭、鹅、猪、牛)的口粮添加，替代部分饲料，在一定程度上减少畜禽养殖户的饲料成本。

2.2.2青贮饲料。尾菜青贮饲料是利用乳酸菌等微生物的发酵改变尾菜的理化性状[3]。经过青贮处理可以延长饲料储存时间，并提升饲料的适口性和营养价值，提高消化吸收率，是蔬菜尾菜饲料化利用的有效途径[11]。作青贮饲料的尾菜含水量不宜太高，为65%左右。有少部分养殖大户将尾菜收集后经过青贮形成青贮饲料饲养肉牛，经过青贮处理后的尾菜饲料适口性较好，提高肉牛采食量，饲养效果良好。

2.2.3作饲料加工原料。尾菜经过清洗、压滤、烘干等工序生产加工成饲料，主要是降低含水率、延长储存时间。压滤是脱水的一种方式，尾菜压滤后含水量可降至30%～60%，再加入玉米蛋白粉、稻壳粉、膨润土等，通过造粒、制块等[3]，制成畜禽饲料，提高饲料营养和适口性。在潼南农业科技园区蔬菜基地引进了尾菜脱水生产企业，将尾菜进行脱水后加工成饲料，进一步延长产业链。

2.3 能源化模式厌氧消化是处理有机废弃物的一种有效方式，在回收清洁能源的同时又能获得沼渣、沼液肥料，还可减少CO2、CH4等温室气体排放，节能减排。在重庆有些区县的农户结合已有的沼气池来处理蔬菜尾菜，将尾菜作为沼气池入池原料之一，弥补农户畜禽养殖量少导致粪污原料不足的问题。但在实际操作中，不同种类蔬菜尾菜的性质和组成不同，单一种类原料营养成分的结构相对单一，容易引起发酵系统酸化，抑制产甲烷菌活性[11]，导致沼气池发酵效果不好，甚至停用。

2.4 生态化模式

2.4.1黄粉虫生态化处理模式。黄粉虫食性极杂，能吃各种粮油作物加工的副产品和各种蔬菜叶子[15]，通过黄粉虫的过腹转化处理，将低值的尾菜转变成高附加值的昆虫蛋白[3]，同时能产生黄粉虫粪，虫粪富含蛋白质和氨基酸，主要用于饲料。黄粉虫的生物量每增加1 t，即可消纳7～8 t尾菜[16]。黄粉虫生态化处理模式在甘肃等地区有推广应用，但在重庆地区应用较少。

2.4.2蚯蚓生态化处理。蚯蚓是一种杂食性的环节动物，食量大、繁殖快、分解有机物能力强。利用蚯蚓过腹转化的能力，把尾菜、畜禽粪便等有机废弃物转化为动物蛋白和蚯蚓粪有机肥，具有工艺简单、不产生二次污染、维护方便等优势，是一种低成本规模化处理有机废弃物的有效方法之一[17]。利用蚯蚓过腹转化尾菜可有效降低尾菜传统堆肥或沤肥过程中的氮素损失和温室气体排放量[4]。利用蚯蚓处理尾菜可采用大田饲养，也可采用设施饲养。

近年来，重庆市璧山区、合川区、铜梁区、丰都县等区县发展了蚯蚓养殖，以蚯蚓生态化处理模式为纽带，将种植业和畜禽养殖业紧密结合起来，成为种养结合的生态循环农业典型模式。重庆市璧山区七塘镇稼喜龙蚯蚓养殖专业合作社依托重庆农业科学院的技术力量，以璧山国家农业科技园区蔬菜基地产生的尾菜、农作物秸秆等为主要原料，通过好氧发酵后饲养蚯蚓，形成以蚯蚓为核心的种养循环农业模式(图1)，既解决了尾菜处理问题，又生产了蚯蚓和蚯蚓粪肥，具有良好的经济效益、社会效益和生态效益。

图1 以蚯蚓为核心的种养循环农业模式

3 存在问题

3.1 政策尚未完善目前，在农作物秸秆综合利用方面制定的政策多数是针对粮油作物秸秆，未将尾菜纳入农作物秸秆综合利用范畴内，缺乏蔬菜基地尾菜的处理利用优惠扶持政策，蔬菜种植农户及业主对尾菜的处理利用重视不够，存在随意堆积、倾倒以及少数焚烧现象。同时，各区县、各乡镇政府部门对尾菜的处理也缺乏有力监管。

3.2 利用方式粗放重庆地区以丘陵山地为主，集中收集、集中处理较为困难，尾菜更多的是采用原位就地还田为主，但农民在实际操作时多数未按要求撒腐熟剂就翻压还田，紧接着播种下一茬蔬菜，尾菜未能充分腐熟分解，病虫害发生率较高。大部分蔬菜基地虽有田间堆沤池，但由于需要额外耗费劳力人工将尾菜收集到堆沤池中处理，堆沤池往往成为摆设，利用率较低。而对于茄子、辣椒等茎秆类尾菜和黄瓜、苦瓜、红苕等藤蔓类尾菜，难以翻压还田和粉碎堆沤，多数均堆放在路边、田间地头或者灌排水沟中自然消解，既影响农业生产又污染环境。

3.3 科技支撑薄弱根据蔬菜品种的不同，尾菜种类也不同，有含水量高的叶菜类尾菜，也有木质素含量高的茎秆藤蔓类尾菜，但目前根据不同尾菜的特点研发应用的尾菜就地就近处理利用技术和设备缺乏，市场上的腐熟菌剂主要是针对粮油作物秸秆，针对尾菜的较少，且质量也良莠不齐。覆膜好氧堆肥、蚯蚓过腹生态化处理、商品饲料化技术、厌氧发酵产沼气等技术推广应用或示范较少，也缺乏相应标准或规范，农民操作主要凭经验，相关技术培训或指导未形成常态化。

4 对策建议

4.1 加强政策扶持及引导政府各级部门应高度重视尾菜处理利用，加强对尾菜产生情况、处理利用情况的摸底调查，将尾菜纳入农作物秸秆综合利用优惠政策及项目资金扶持范畴中，出台相应政策或意见，健全尾菜处理利用的监管机制，大力推动尾菜的资源化利用。

4.2 加强科技研发与示范推广 根据尾菜的不同类型及物料性质，研发适用的收集、处理、利用技术、产品、装备等，制定相关标准，开展不同技术的适宜性评价，提高资源化处理利用的效率，降低处理成本；同时，结合各区县农业产业发展基地和优势，研究示范“菜-饲料-畜禽-肥料-菜”“菜-蚯蚓-肥料-菜”等生态循环农业模式，形成经济、实用的尾菜资源化利用技术体系。加强适用技术、典型模式、标准规范的研发、推广、宣传与培训，提高各级部门及种植农户尾菜资源化利用意识，引导种植农户科学处理利用尾菜，减少尾菜不合理处置对环境的污染。