酒精废液在香蕉栽培上的应用展望

吴代东　牟海飞　刘洁云　林茜　李小泉

摘 要：酒精废液是酒精生产过程中排出的污染物浓度较高的有机废水，直接排入江河不仅会引起环境污染，还会造成资源的浪费。将酒精废液应用于香蕉生产栽培，不仅可以减少环境污染，还可改善土壤肥力、提高香蕉产量及品质、降低生产成本等。本文阐述了香蕉生长过程中对养分的需求、酒精废液的主要成分、酒精废液应用于生产栽培上的研究进展，并分析了在香蕉栽培上应用酒精废液的优点及待解决的问题。

关键词：酒精废液 香蕉 栽培 施肥

酒精废液是酒精生产过程中的副产物，是木薯和糖蜜经糖化发酵在蒸馏后排出的污染物浓度较高的有机废液。废液中富含有机物和矿质营养，排入江河会使水体富营养化，造成水体缺氧、鱼虾绝迹、河水发臭，对环境造成严重污染[1 ]。每生产1 t酒精产生13～15 t废液，1条日产20 t的酒精生产线，排入江河的废液造成的污染相当于30多万人口的生活污水污染量。酒精废液是造成环境污染最为严重的轻工业废液之一。目前治理酒精废液的方法较多，但多数存在技术工艺不够成熟，或者投资成本较高、工序复杂不易操作等缺陷[2 ]。从废液的组分来看，其含有大量营养成分，且无毒，是一种低价高效的优质复合肥，适合植物生长对养分的需求。香蕉营养丰富，是重要的热带亚热带水果，也是我国经济效益较高的作物之一。香蕉植株生长过程中需肥量相当大，是一般作物的数倍，因此肥料是香蕉生产成本的主要组成部分。利用酒精废液对香蕉进行施肥，既可以减少污染，又可以降低香蕉生产的成本，是一项经济实用的酒精废液治理技术。

1 香蕉生长过程中对养分的需求

研究表明[3 ]，每1 t香蕉果实中约含N 2 kg、P2O5 0.5 kg、K2O 6 kg、CaO 0.3 kg。若面积667 m2的蕉园在一个生产周期内可生产2 t鲜果，同时大致还会生产出2.4 t叶片、2 t地下茎。为此，香蕉大约需要吸收N 18.9 kg、P2O5 4.77 kg、K2O 42.4 kg[4 ]。从以上数据可知，香蕉植株的含钾量显著高于其他元素，需钾量也非常大，故钾对产量有显著的影响。在一定范围内，香蕉产量会随着钾肥施用量的提高而提高。在果实发育早期施钾，即可促进抽穗，使果实成熟期缩短，还可使果穗重增加。钾元素还对假茎生长有显著影响，但只有与N、P配合时才最适宜假茎生长。增施氮肥也可使香蕉增产，但施氮过多时反而会造成减产。增施氮肥还会显著增加香蕉植株高度，但同时也会降低植株的抗倒伏能力。由此可见，只有N、P、K等各种营养元素全面施用且比例适当时，才能使香蕉生产达到高产优质的效果。

2 酒精废液的主要成分

酒精废液中含有10 %～20 %的固形物，其固形物中70 %为有机质，如酵母菌体、蛋白质、糖分、氨基酸、维生素、有机酸等，其余30 %为灰分，如氮、磷、钾、钙、镁等无机盐。废液中还含有类黑色素，这是一种糖和氨基酸结合的化合物，致使废液颜色较深。废液中有机物生物需氧量（BOD）为4万～6万mg·L-1，化学需氧量（COD）为8万～12万mg·L-1，悬浮物（SS）为2500～5000 mg·L-1，pH 3.0～5.0，属于酸性有机废水。把高浓度有机废水经发酵使其产生沼气，其有机质、N、P、K、Ca、Mg、B等养分仍保留在沼液和沼渣中。该方法既提供了一定的能源，也使废液经过厌氧发酵变成了含有各种养分的腐熟肥料。经厌氧处理的酒精废液BOD去除率可以达到90 %，COD去除率可以达到70 %～90 %。出水的COD≤20000 mg·L-1，BOD≤10000 mg·L-1，pH值7～8，出水水质达到生产要求。酒精厌氧发酵液具有来自木薯、甘蔗本身的各种肥料元素和在生产酒精时加入的氮和磷，是完全的、良好的有机液体肥料资源。经检测，其含有全氮0.068 %～0.115 %，全P2O5 0.008 %～0.010 %，全K2O 0.136 %～0.166 %，有机质0.81 %～ 1.35 %，以及农作物所需的各种中微量元素。1 t原液废液含有的肥料约相当于尿素2 kg，钙镁磷肥0.5 kg，硫酸钾3 kg，大致符合香蕉对N、P、K3种元素的需求比例。同时，1 t酒精废液中还含有有机质8～14 kg。根据香蕉相应生长期，在酒精厌氧发酵液中配入适量化学肥料就能基本满足香蕉优质高产生长需求。

3 酒精废液应用于生产栽培的研究进展

酒精废液中含有丰富的N、P、K等元素，可直接或经稀释、中和、发酵后灌溉于农田，也可加工成复合肥、钾肥等 [5-8]。郑业鹏等[9 ]将赤泥与糖蜜酒精废液2种污染物质按一定比例混合，同时掺入白糖、蔗渣、混合菌、新鲜牛粪等进行发酵制成土壤，结果表明，在此土壤上种植的豆类、草类、和辣椒等都能正常生长。目前，有关糖蜜酒精废液在农作物上的应用研究主要集中于甘蔗上，在香蕉以及其他作物上的研究较少。各研究结果表明，施用糖蜜酒精废液对农作物的产量及品质都有影响。朱秋珍等[10 ]对甘蔗直接施用新鲜酒精废液，研究得出，定量施用酒精废液对甘蔗有增产效果。江永[11 ]采用播种时“淋施废液+地膜覆盖”和宿根蔗开垄后淋施废液的方法栽培甘蔗，得出糖蜜酒精废液能促进甘蔗幼苗生长，增加前中期株高、茎长、有效茎数和单茎重，提高产量，且适量施用不影响甘蔗蔗糖分和蔗汁重力纯度。王一丁等 [12 ]通过定量施用糖蜜酒精废液对甘蔗苗期PPO、POD、CAT的活性和农艺性状进行研究，得出结论，定量施用酒精废液能提高3种酶的活性及甘蔗的分蘖率。于俊红等 [13 ]将糖蜜酒精废液稀释后在菜心的不同生长期施用，研究其对产量和品质的影响，结果表明，糖蜜酒精废液能够提高菜心产量，并对菜心品质及氮代谢有一定促进作用。邓英毅等 [14 ]研究了酒精发酵液的施用对香蕉生长和产量的影响，得出施用酒精发酵液能显著提高香蕉植株绿叶数、果梳数、单株果穗重等，且促进提早抽蕾，提高产量。

4 在香蕉栽培上应用酒精废液的优点

4.1 提高经济效益

酒精废液中含有丰富的营养元素及有机质，且含钾量高，基本可以满足香蕉植株在生长发育过程中对养分的需求。施用酒精废液可以提高香蕉的品质及产量，从而提高香蕉生产产值。同时，施用酒精废液所需费用较低，经过稀释可进入香蕉生产水肥一体化系统，既减少化肥的用量，又可降低生产成本。因此，在香蕉生产栽培过程中适当施用酒精废液可提香蕉生产栽培高经济效益，增加收入。

4.2 降低环境污染

酒精生产过程中产生大量的酒精废液，直接排入江河中会造成严重的环境污染问题。香蕉植株需肥量大，利用酒精废液种植香蕉不仅能降低废液处理成本，有效解决废液的治理问题，还能将废液变为肥料资源循环利用，实现变废为宝。同时还能减少农业生产上化肥用量，从多方面解决环境污染问题。

4.3 提高土壤肥力

酒精废液中含有大量有机酸、脂肪酸、蛋白质和单糖等有机物质，土壤中微生物将这些有机物分解，释放大量营养元素，同时还生成大量胡敏酸钙，使土壤形成团粒结构。施用酒精废液能加快土壤矿化和腐殖化进程，提高土壤肥力及水分利用率，促进土壤蛋白酶活性的提高 [15-16 ] 。研究表明，土壤有效氮、有效镁、速效钾及有机质的含量也会随着酒精废液施用量的增加而显著提高 [17]。

5 待解决的问题

5.1 相关研究较少，难以做到定量施用

适量施用酒精废液能促进香蕉生长发育，提高香蕉产量及品质，但若施用酒精废液过量，不仅浪费肥料资源，增加施肥成本，还会对香蕉的生长造成不良影响。在生产过程中，酒精废液一般还会配合氮肥、磷肥等化肥施用，盲目配施肥料会造成土壤养分失衡，导致香蕉低产劣质。生长旺盛季节或干旱季节使用时浓度要严格掌握，否则易导致烧根，影响香蕉植株正常生长。目前有关糖蜜酒精废液在香蕉栽培上的研究较少，生产上缺乏技术指导，难已做到定量施肥。

5.2 运费成本较高，不利于推广应用

目前有关酒精废液在农业生产上的应用研究之所以主要集中于甘蔗上，其原因之一是因为酒精废液的产地—糖厂附近一般有大面积的甘蔗地。用酒精废液灌溉甘蔗的运输距离较近，运输成本较低。而大部分的香蕉园并非在糖厂附近，若要用酒精废液作为液肥灌施香蕉园，则需进行远距离的运输，不仅运输不方便，运输成本也较高，从而影响酒精废液在香蕉栽培上的推广应用。

6 展望

从香蕉生长过程中所需的养分，酒精废液的组成成分，以及现有的研究可以看出，施用酒精废液对香蕉的生长发育有促进作用，能提高香蕉生产效益。今后的研究方向应重点解决酒精废液在香蕉生长过程中的定量施用，以及废液的运输等生产上遇到的问题，促进酒精废液施肥技术的推广，使其在香蕉生产栽培上得到广泛应用，实现有机废液的综合利用。

参考文献

[1] 谭子心，陈四海，来光业，等. 我国糖厂酒精废液综合治理的技术进展[J]. 广西轻工业，1997（3）： 3-6.

[2] 朱秋珍，李阳瑞，王维赞，等. 甘蔗定量施用糖厂酒精废液试验初报[J]. 中国糖业，2007（3）： 7-10.

[3] 黄秉智. 香蕉优质高产栽培[M]. 北京： 金盾出版社，2003： 14-23.

[4] 庄伊美. 香蕉营养与施肥[J]. 福建果树，1990（1）： 36-43.

[5] 吴士聪. 利用糖厂酒精废液制备活性腐植酸液肥及应用试验[J]. 漳州职业技术学院学报，2007， 9（3）： 24-27.

[6] 夏学康，江祖嘉，李轩，等. 利用酒精废液生产有机—无机复合肥[J]. 广西轻工业，2003（3），23-24.

[7] 章朝晖. 利用糖蜜酒精废液生产钾肥[J]. 环境保护，2006（6）： 44-45.

[8] 马光庭，韦平英，卢安根. 糖蜜酒精废液生产生态复合菌肥的应用[J]. 中国糖业，2004（2）： 10- 13

[9] 郑业鹏，朱文凤，郭威敏. 赤泥与糖蜜废液混合掺杂发酵制备土壤[J]. 桂林理工大学学报，2012，32（1）： 109-114.

[10] 朱秋珍，李阳瑞. 定量施用糖厂酒精废液对甘蔗增产效果研究[J]. 安徽农业科学，2007，35（32）： 10375-10377.

[11] 江永. 甘蔗施用糖蜜酒精废液研究初报[J]. 甘蔗糖业，2007（5）： 11-15.

[12] 王一丁，韦鸣泽，毕黎明. 定量施用糖蜜酒精废液对甘蔗苗期3种酶活性和农艺性状的影响[J]. 西南农业学报，2006，19（3）： 482-485.

[13] 于俊红，徐培智，彭智平，等. 糖蜜酒精废液对菜心产量和品质的影响[J]. 广东农业科学，2012 （1）： 14-18.

[14] 邓英毅，韦民政，张艺超，等. 木薯淀粉厌氧发酵液对香蕉生长和产量效益的影响[J]. 中国南方果树，2011，40（4）： 64-66.

[15] 苏天明，李阳瑞，韦广泼，等. 糖厂酒精生产废液施用对蔗地水分、铜和氯利用及流失的影响[J]. 水土保持通报，2009，29（5）： 90-93.

[16] 苏天明，莫艳兰，李阳瑞，等. 施用甘蔗酒精废液对土壤水解酶活性的影响[J]. 西北农业学报，2008，17（3）： 199-204.

[17] 敖俊华，邓海华，李奇伟，等. 施用糖蜜酒精废液对土壤理化性质的影响研究[J]. 广东农业科学，2009（7）： 177-180.