不同接种剂对红花非药用部位堆肥过程的影响研究.pdf

西北园艺中医农业2024.01不同接种剂对红花非药用部位堆肥过程的影响研究于佳悦许洪波*弓张娱摘要为实现红花非药用部位的循环利用，以红花非药用部位为堆肥基质，采用好氧堆肥进行发酵,研究比较了3 种不同的接种剂对红花非药用部位堆肥过程的影响，动态监测了一个堆肥周期内各堆肥指标的变化。结果显示：EM菌剂处理能更显著加快堆肥进程，在第1 8 天时堆肥浸提液浸泡油麦菜种子的发芽指数达到8 7%，这一结果可为红花非药用部位循环利用提供理论依据。堆肥产品总养分的质量分数达到6%，其余各项指标均优于行业标准，种植空心菜的表现也优于市售有机肥产品。关键词红花；非药用部位；堆肥近年来，随着中药产业的快速发展，中药废弃物的排放量也在迅速增加。红花是菊科植物红花(Carthamus tinctorius L.）的干燥花，摘除花朵后茎秆等非药用部位通常采用堆放、焚烧等处置手段，缺乏有效利用。堆肥是利用微生物降解有机质的一种非常环保的方式，通过堆肥可以将红花非药用部位转化为腐殖质,减少对环境的污染。同时堆肥产物是一种优质有机肥，这一能量循环过程具有非常好的经济效益和社会效益。本研究以3 种接种剂为堆肥发酵菌剂，研究其【基金项目】：陕西省2 0 2 2 年重点研发计划项目（2 0 2 2 SF-537)；陕西省教育厅2 0 2 3 年度重点科学研究计划项目(23JY026)；陕西省大学生创新创业训练计划项目(S202310716057)。于佳悦，许洪波，张娱，陕西中医药大学/陕西中药资源产业化省部共建协同创新中心、陕西中医药大学秦药特色资源研究开发重点实验室，邮编7 1 2 0 8 3（咸阳）。收稿日期:2 0 2 3-1 2-1 2*通讯作者：许洪波(E-mail:)+对红花非药用部位堆肥过程的影响，同时考察不添加接种剂的自然发酵状态，以此来寻求一种能实现高效堆肥的接种剂，为红花非药用部位的资源化利用提供参考。1材料与方法1.1材料红花非药用部位：红花地上茎秆去掉红花后的部分;EM菌剂（山东君德生物科技有限公司）；生物菌肥发酵剂（溯源农业公司）;Rw酵素剂（鹤壁市人元生物技术发展有限公司）。1.2仪器与设备分析天平【梅特勒-托利多仪器（上海)有限公司】;pH计【梅特勒-托利多仪器（上海)有限公司】；高速离心机（上海安亭科学仪器厂）；数显水浴恒温振荡器（金坛市双捷实验仪器厂）；KSW型马弗炉（北京科伟永兴仪器有限公司）；烘箱（北京科伟永兴仪器有限公司）。1.3方法1.3.1堆肥基质的准备将红花非药用部位粉碎处理（长度小于0.5 cm）,取4 等份，每份1 2.5 kg，选择+5小结与讨论田间试验结果表明，纳米碳缓释肥料可以促进番茄植株和根系生长，并能增加番茄产量，增产增质效果明显，并能有效改善品质。中医农业是基于现有生态环境、生产条件和生62一产经验，在不改变生产方式，不增加生产成本和农民负担的前提下，创新思想和集成应用现代科技，摆脱现代农业过度依赖化学农药化肥造成的困局，引领现代农业“提质、增产、增效”转型发展，实现现代农业“优质、高产、高效”发展的目标。西北园艺中医农业2024.014个一定体积和厚度的泡沫箱（内径：长宽高=36cm24 cmx20 cm),厚度约为3 cm,编号。1 号：空白对照，不加接种剂；2 号：EM菌剂5 0 mL;3号：生物菌肥发酵剂；4 号：Rw酵素剂5 0 g。加水使含水率在6 0%左右，翻拌均匀后盖上盖子，箱体侧面中部各钻两个直径约5 mm的圆孔通风。当堆体温度上升到5 0 开始翻堆，每隔3 d翻堆1 次。堆肥周期30 d。1.3.2含水率的变化依照GB7833-1987测定含水率。准备好洁净的埚，标号，每次测定含水率前分别称量埚自身的质量并记录数据为mo,每次取样1 0.0 5 g放置于埚中，记录所取样品的质量为mi。称好的样品放人烘箱内，保持温度1 0 0 烘6 h，取出埚放人干燥器中冷却2 0 min，称量并记录为m2,计算含水率。mo+mi-m2含水率(%）=mi1.3.3pH值、电导率和TDS的变化事先准备好离心管(5 0 mL、1 0 m L）、1 0 0 m L锥形瓶（每个容器编号）。取样2 0.0 5 g，无损失倒人锥形瓶中，用量筒量取纯水2 0 mL加人锥形瓶中塞紧盖子。锥形瓶放入摇床，摇床时间设置2 小时，震荡频率设置为2 0 0 rpm。待摇床停止后，将混合均匀的样品液无损失转入50mL离心管中，对称放入离心机中，离心转速为5000rpm，时间2 0 min，离心结束取上清液，用7mm的滤纸过滤至小离心管中(1 0 mL),测定各样品的pH值、电导率和TDS值。1.3.4浸提液对油麦菜种子发芽的影响参考Emino等的方法，每隔6 天按1.3.3 的方法取堆肥浸提液4 mL,测定油麦菜种子的发芽指数。1.3.5堆肥指标检测将腐熟堆肥送至陕西佰瑞斯生物科技有限公司检测全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾、缓效钾含量和重金属铅、镉、铬、汞、砷含量。1.3.6盆栽种植空心菜将堆肥产品与市售有机肥产品一一史丹利复合肥添加到盆土中种植空心菜，每盆均添加2 0 g。收获后检测空心菜的全氮全磷全钾含量。1.4数据分析实验所得数据采用Excel2007软件进行制图。2结果与分析2.1含水率的变化堆肥中适宜的水分含量是堆肥的关键因素，大量研究结果表明堆肥合适的水分含量一般控制在6 0%8 0%为佳。这时堆肥中的微生物能进行正常的新陈代谢。如图1 所示，在整个堆肥周期4 个处理的含水率都在6 0%7 0%,属于堆肥合适的含水率范围。100180%/率水景6040200 x1002.2pH值、电导率和TDS的变化pH的变化见图2。微生物降解活动需要微酸性或中性环境条件。在堆肥初期,pH有一个显著的升高，之后4 个处理的pH值都在8 左右，趋于平稳，是好氧微生物适宜的范围。078620如图3 所示，在堆肥初始阶段4 个处理的电导率都呈上升趋势，随后下降，之后趋于平稳。电导率的变化可以间接反应微生物量的变化，电导率初期升高，微生物新陈代谢可以利用的导电的离子增多，微生物开始大量繁殖,符合堆肥的规律。TDS的变化与电导率的变化趋势接近，也间接验证了堆肥周期微生物变化的规律。63一+1-2-31020时间/d图1 含水率的变化1020时间/d图2 pH的变化303040+1-2-3-?4740西北园艺2024.01中医农业3007250(uo/sl)/率吉甲20015010050-0120100(T/eu)/SaL806040202.3油麦菜种子发芽指数通常认为，种子发芽指数大于等于8 0%时，堆肥达到腐熟，此时的堆肥对种子没有毒性。第2 4 d，4 个处理的发芽率都达到了8 0%，发芽指数最高的是2 号，第1 8 d就达到87%。添加接种剂对堆肥的腐熟进程有促进作用，2号接种剂对红花非药用部位的堆肥腐熟作用更明显。1002.5堆肥产品检测基于实验结果，将EM菌剂处理组堆肥产品送陕西佰瑞斯生物科技有限公司进行检测，结果如下：全氮4 0.4 g/kg,全磷3.6 5 g/kg,全钾17.25g/kg,碱解氮1 4 5 4.3 2 mg/kg,有效磷 7 4 2.7 1 mg/kg,速效钾1 2.2 g/kg，缓效钾1.2 8 g/kg。重金属含量：一6 4 一铅7.3 4 mg/kg，镉0.3 3 mg/kg，铬3 6.2 3 mg/kg，汞0.016mg/kg，砷0.3 7 mg/kg。各项指标与有机肥料新+1标准NY/T525-2021对比，总养分的质量分数达到-26%，高出标准5 0%。重金属含量远远低于行业标+34准（低于标准限额几十倍至上百倍）。堆肥品质非常安全。1020时间/d图3 电导率的变化1020时间/d图 4 TDS 的变化510图5 发芽指数的变化30301520时间/d40+1+23机肥处理组分别高出2 3.6%、1 2 6.8%、5 3.9%。?413结论40几种接种剂对红花非药用部位堆肥过程都有促进作用，都可以作为红花非药用部位的堆肥菌剂。其中EM菌剂处理能显著缩短堆肥周期,在1 8 d时油麦菜种子的发芽率就达到了8 7%，堆肥实现腐熟。堆肥产品各项指标均优行业标准，种植空心菜的表现也优于市售有机肥产品。参考文献1国家药典委员会.中华人民共和国药典：一部 M北京：中国医药科技出版社，2 0 2 0.2赵飞亚，陶爱恩，管鑫，等.重楼非药用部位化学成分、药理作用和资源化利用模式的研究进展 J.中草药,2 0 2 1,5 2(08):2 449-2 457.+13朱诗君，金树权，汪峰，等.典型城市废弃物混合好氧堆-23肥的基本特征及其育苗应用潜力 J.浙江农业学报,2 0 2 1,3 3*4(06):1 069-1 077.一4王霄，徐素，詹俊，等.农村有机固废两段式好氧协同堆25302.6盆栽种植空心菜氮磷钾含量添加堆肥种植空心菜全氮、全磷、全钾含量分别为4 2.2 3 g/kg、5.76g/kg、6 2.3 8 g/k g，添加史丹利复合肥空心菜全氮、全磷、全钾含量分别为3 4.1 8 g/kg、2.5 4 g/k g、40.54g/kg。与市售史丹利有机肥对比，施用堆肥的处理地上根茎部分全氮、全磷、全钾含量比史丹利有肥效果分析 J.环境工程学报,2 0 2 1,1 5(0 5):1 7 0 8-1 7 1 5.5卢佳伟，王铭泽，汪棋.辅料及微生物菌剂对羊粪好氧堆肥腐熟度的影响 J.中国农学通报，2 0 2 1,3 7(1 5):3 9-4 6.6 EMINO E R,WARMAN P R.Biological assay for com-post quality JCompost Science&Utilization,2004,12(4):342-348.