菜籽饼粕有机肥腐熟过程中有效成分变化的研究

祝红蕾，储大勇，赵红艳，郭佳佳，姚帮本（安徽省产品质量监督检验研究院，安徽合肥230051）

·技术进步·

菜籽饼粕有机肥腐熟过程中有效成分变化的研究

祝红蕾，储大勇，赵红艳，郭佳佳，姚帮本
（安徽省产品质量监督检验研究院，安徽合肥230051）

摘要：研究了菜籽饼粕中的有效成分及有害重金属等在菜籽饼粕有机肥中腐熟期各阶段成分的变化。在腐熟过程中，氮、磷、钾总养分随着腐熟时间的增加而增加，腐熟到一定程度时达到最高，而后增长趋势平缓；有机质含量随着腐熟时间的增加有降低趋势，分解为小分子物质，但有机质总体含量很高。试验显示，菜籽饼粕有机肥最佳肥效期为45d，菜籽饼肥和菜籽粕肥相比，菜籽饼肥总养分含量略高于菜籽粕肥。

关键词：菜籽饼粕；有机肥；腐熟；有效成分

菜籽饼粕是油菜籽经榨油后留下的副产物。我国菜籽饼粕年产量都在500万吨以上，居世界首位。菜籽饼粕含有极为丰富的蛋白质，是植物生长的良好肥源，其有机肥营养丰富，含有大量的蛋白质、有机氮以及其它营养元素，能够有效改善土壤水、肥、气、热条件，调节微生物的活性[1-3]。农业生产中，施用化肥将会导致土壤养分供应失衡，土壤酸化和板结，长期施用则会导致环境污染，而饼肥能改善土壤的理化性状，提供作物生长所需的养分。

施用饼肥可以提高农作物的产量和品质，以往的研究都集中在施用饼肥对烟叶的营养、生理、产量和品质的提高等方面[4，5]，而有关饼肥施用前的腐熟过程中总养分等成分变化的研究较少。为此，本文通过研究菜籽饼粕在腐熟过程中主要成分的变化，探讨菜籽饼粕有机肥的最佳肥效期及适用性，为生产中适宜发酵期和合理施用饼肥提供依据。

1　材料与方法

1.1试验方法

选用10种菜籽饼粕（其中5种菜籽饼、5种菜籽粕），由安徽怀宁润香植物油有限公司提供。菜籽饼粕腐熟采用恒温（28℃）恒湿培养法。将饼粕粉粹过筛，经混匀后称取100g置于500mL烧杯中，加水至含水量为55%左右，用扎有小孔的塑料薄膜封口，放入培养箱于28℃的条件下分别培养7d、15d、30d、45d、70d，然后分别取样，于粉粹机中粉碎，过筛后分别测定氮、磷、钾、总养分、有机质和重金属含量等。

1.2测定方法

1.2.1重金属

称取试样5～8g于400mL高型烧杯中，将烧杯置于通风橱中，加入30mL盐酸和10mL硝酸，盖上表面皿，在电热板上徐徐加热，酸全部蒸发至近干涸。冷却后加入50mL盐酸溶液，加热溶解，冷却至室温后转移到250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，干过滤，弃去最初几毫升滤液。然后采用二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法测定砷含量，氢化物发生-原子吸收分光光度法测定汞含量，采用原子吸收分光光度法测定铅、镉、铬含量。

1.2.2总养分（氮、磷、钾）、有机质

分别采用凯氏定氮法测定总氮含量，火焰光度法测定磷、钾含量，重铬酸钾容量法测定有机质。

2　结果与分析

2.1菜籽饼粕肥中重金属的含量和变化

菜籽饼肥中重金属的含量是有机肥的一项重要指标。饼肥中存在重金属，将会对土壤和作物产生危害，甚至通过食物链对人体产生危害，所以重金属应进行严格的控制。菜籽饼粕的重金属含量见表1。

按照农业部标准规定，有机肥重金属含量分别为：总砷≤15mg/kg，总汞≤2mg/kg，总铅≤50mg/kg，总镉≤3mg/kg，总铬≤150mg/kg。从表1可以看出，菜籽饼粕肥中重金属含量符合限量要求，不会对土壤和作物产生危害。

2.2菜籽饼粕肥中总养分（氮、磷、钾）的含量和变化

将饼粕粉粹过筛，分别培养7d、15d、30d、45d、70d，测定氮、磷、钾各成分，结果见图1、图2、图3、图4。

表1　菜籽饼粕肥中重金属含量　（mg/kg，以烘干基计）

图1　不同腐熟时间菜籽饼粕有机肥中氮含量的变化

图2　不同腐熟时间菜籽饼粕有机肥中磷含量的变化

图3　不同腐熟时间菜籽饼粕有机肥中钾含量的变化

图4　不同腐熟时间菜籽饼粕有机肥中总养分的变化

从不同腐熟时间来看，菜籽饼粕肥中氮含量随着腐熟时间的增加呈增加趋势，在45d时最高，增长幅度较快；磷含量在45d时最高，但增长幅度慢；钾含量变化幅度很小。菜籽饼粕肥经过腐熟后，其中的全氮含量有上升趋势，氨态氮先迅速升高，随后大幅度下降，而硝态氮则持续升高。施用饼肥后，能减少土壤对磷的固定，促进土壤中迟效磷的速效化。饼肥在一定程度上减少了钾素固定，并促使土壤缓效态钾的速效化。饼肥在培肥地力、提高土壤养分有效性方面作用明显。

从图1～4中可以看出，菜籽饼肥各养分含量稍高于菜籽粕肥。上述变化规律可能与材料的性质相关，由于菜籽饼里油脂含量高，养分充足，腐熟较快，而菜籽粕肥因油脂、有机成分较少，腐熟生长所需的元素较少，所以腐熟较慢。

2.3菜籽饼粕肥中有机质的含量和变化

有机质含量是有机肥料关键的技术指标，其含量决定了肥料的商品性。试验表明，菜籽饼粕有机肥中有机质含量高达80%以上，经过各阶段的腐熟，有机质有降低的趋势（见图5）。由于饼肥在腐熟时有机质转化为小分子营养物质、氨基酸、小分子肽类化合物和小分子有机酸等，因而更有利于植物的吸收。

图5　不同腐熟时间菜籽饼粕有机肥中有机质含量的变化

饼肥中含有大量的有机质，有明显的培肥改土作用，长期施用饼肥可有效降低土壤容量，使土壤结构疏松，维持土壤结构。

3　结论

（1）腐熟过程中氮、磷、钾、总养分存在差异，发酵过程中，氮、磷、钾、总养分随着腐熟时间的增加而增加，腐熟到一定程度时达到最高，而后增长趋势平缓。有机质含量随着腐熟时间的增加有降低趋势，分解为小分子物质，但有机质总体含量很高。试验显示，菜籽饼粕有机肥最佳肥效期为45d。菜籽饼肥和菜籽粕肥相比，菜籽饼肥总养分含量略高于菜籽粕肥。

（2）由于菜籽饼粕肥在不同发酵时间营养物质含量有差异，生产上应根据不同的腐熟阶段，合理控制腐熟时间，把握最佳肥效期。

参考文献

[1]陈刚，彭健，刘振利，等.中国菜籽饼粕品质特征及其影响因素研究[J].中国粮油学报，2006，21（1）：95- 99.

[2]徐洪志，曾川，张大琼，等.菜籽饼的利用与研究进展[J].耕作与栽培，2007（1）：37- 39.

[3]付利波，苏帆，陈华，等.菜籽饼肥不同用量对烤烟产量及质量的影响[J].中国生态农业学报，2007，15（6）：77- 80.

[4]欧清华，齐永杰，李兰玉，等.菜籽饼肥不同施用量对烤烟主要质量性状的影响[J].现代农业科技，2012（6）：55- 57.

[5]易建华，张新要，李天福，等.不同有机质土壤饼肥用量对烤烟产量和质量的影响[J].中国农学通报，2006，22（10）：216- 220.□

doi：10.3969/j.issn.1008- 553X.2015.01.016

中图分类号：TQ440.2+2

文献标识码：A

文章编号：1008- 553X（2015）01- 0059- 03

收稿日期：2014- 09- 05

作者简介：祝红蕾（1982-），女，毕业于郑州轻工业学院，硕士研究生，工程师，从事产品质量检验和科研工作，0551- 63356297，15056956627，zhuhonglei0701@163.com。

Studies on Changes of Effective Components during Fermentation of Rapeseed Cake Organic Fertilizer

ZHU Hong-lei，CHU Da-yong，ZHAO Hong-yan，GUO Jia-jia，YAO Bang-ben
（Anhui Province Institute of Product Quality Supervision &Inspection，Hefei 230051，China）

Abstract:The paper studies the effective components and harmful heavy metals contents，compares on changes of components during fermentation. Total nitrogen，phosphorus，potassium increased with increasing during fermentation，to a certain extent reached the highest，and the gradual growth trend. The content of organic matter decreases，broken down into small molecules，but the organic matter content is higher. The results showthat the best fertilizer efficiency period is 45 days. The total nutrient content ofrapeseed cake organic fertilizer is higher than rapeseed meal organic fertilizer.

Key words:rapeseed cake；organic fertilizer；fermentation；effective components