平菇发酵中药渣产生物有机肥的研究

夏文静 于玮玮 周惠

摘要 [目的]针对生活中的中药渣乱倒、不合理利用造成的一系列污染环境的问题，采用微生物发酵产有机肥的方法进行中药渣的資源化回收利用。[方法]以中药渣、玉米秸秆、麸皮和水按不同比例，用平菇来发酵生产有机肥。[结果]发酵过程中水分在第30天时基本处于65%左右，pH大多在5.50～8.50，中药渣为0、5.0 g时，氮、磷、钾总含量超过5.00%，有机质含量能超过40.00%。因此中药渣为5.0 g时，发酵的肥料符合国家有机肥标准，其各项指标为pH 5.72，（N+P+K）=5.51%，有机质含量是49.66%。 [结论]用平菇对中药渣进行发酵，可以生产有机肥，实现中药渣的无害化处理。

关键词 中药渣；有机肥；玉米秸秆；平菇

中图分类号 S141 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）28-0113-02

Abstract [Objective]Unreasonable utilization of residues from Chinese Herbs led to a series of environment pollutions.To solve this problem，microbial fermentation of residues from Chinese herbs with mushroom for the production of organic fertilizer was performed to recycle the residues.[Method]Taking different ratio of herb residue，corn stalk，wheat bran ，and water as test material，the purpose was to produce organic fertilizer by microbial fermentation of residues from Chinese herbs with mushroom.[Result]In the fermentation process，the water content was about 65% at 30th day，the pH value was mostly between 5.50 and 8.50.Compared with Chinese organic fertilizer standards，the total content of nitrogen，phosphorus and potassium could exceed 5.00%，the organic content could exceed 40.00% when the contents of residues from Chinese Herbs were 0 g and 5.0 g. When the content of residues from Chinese Herbs was 5.0 g，the pH was 5.72，（N+P+K） content was 5.51%，while the organic content was 49.66%.[Conclusion]It was found that microbial fermentation of residues from Chinese Herbs with mushroom for the production of organic fertilizer could achieve harmless utilization.

Key words Herb residue；Organic fertilizer；Chinese Herbs；Mushroom

中药渣来源于中成药和原料药的生产、中药材的加工与炮制以及含中药的轻化工产品的生产，大约有70%的药渣因中成药的生产而产生。随着全国各大中药制药厂的中药渣废气量日益增加，年排放量可达3 000万t[1]。中药渣因为含水量较高且含有一些营养成分，所以极易腐败，对环境造成一定的污染[2]。根据国内外的经验，有机固体废弃物的处理应该以资源化利用为主导方向，以实现废弃物的减量化、无害化、资源化。作为废弃物排放掉的大部分中药渣，一方面造成了环境污染，另一方面则是资源的极大浪费[3]。甚至一些不法分子将这些废弃的中药渣回收，再次将其应用到药品生产环节，这无形中给药品的生产企业和消费者带来了极大危害。因此，药渣的排放和妥善处理成为中药企业所面临的棘手问题[4]。我国是农业大国，每年都有大量的秸秆产生，目前有人将其还田，待其腐烂分解后，可增加土壤肥力[5]。利用中药渣和秸秆进行共同发酵生产有机肥，可以同时解决中药渣和秸秆随便丢弃的问题。刘雪莲等[6]用黑曲霉和白腐菌分别发酵来生产生物有机肥，梁晓琳[7]利用细菌来生产有机无机复合微生物肥料，马雪莲[8]用秸秆发酵生产有机肥，并研究其对作物的影响，周林山等[9]验证了黄芪药渣生物有机肥的肥效。

以白腐菌中侧耳属的平菇为菌种，以秸秆、麸皮中药渣为原料进行发酵生产生物有机肥，研究不同配比情况下生产的有机肥的各项指标（水分、pH、N、P、K、有机质），并确定符合有机肥指標的配比，为下一步研究有机肥对种子发芽的影响打下基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料 玉米秸秆，麸皮，葛根药渣（扬子江药业集团）。

1.2 主要试剂的配制 PDA培养基：马铃薯200 g，葡萄糖20 g，琼脂20 g，水1 000 mL。0.1 mol/L硫酸亚铁标准溶液：称取27.8 g的FeSO4·7H2O，溶于900 mL水中，加入20 mL硫酸，用水定容至1 L，摇匀备用。0.016 7 mol/L重铬酸钾溶液：称取4.9 g烘干过的重铬酸钾，溶于1 L水中，装于棕色瓶中保存。钼酸铵溶液：将10.6 g钼酸铵四水合物溶于500 mL水中，移入1 000 mL烧瓶中，加入500 mL的10 mol/L硫酸溶液，混合并冷却至室温。

1.3 试验设计 玉米秸秆、麸皮、葛根药渣的配比如表1所示。将上述分组原料装于组培瓶中，高压灭菌。灭好菌后，接入平菇，置于25℃恒溫培养箱中培养一段时间，取样测定各项指标。

1.4 试验方法

1.4.1 菌种的活化及接种。将平菇接种到PDA培养基上，在25 ℃恒温培养箱中培养7 d左右，待菌丝长满整个平板，用打孔器接种到固体发酵基质进行发酵，每隔一段时间取样测定水分、酸度、pH、氮磷钾以及有机质含量。

1.4.2 水分的測定。

称取3 g（精确至0.000 1 g）鲜样于干燥皿中，放入烘箱中105 ℃烘干6 h至恒重，烘干前称重记为W1，烘干后至恒重时称重记为W2。

1.4.3 酸度值的测定。

称取2 g（精确至0.01 g）发酵后的样品，置于100 mL锥形瓶中，加水10 mL，静置后测定滤液pH。

1.4.4 氮、磷、钾含量的测定。

样品前处理：取一定量的样品，烘干研磨后放入试剂瓶中保存，称取2 g研磨好的样品于三角瓶中，加入5 mL浓硫酸后，放置24 h。将三角瓶放在电炉上加热，等到有白烟冒出后，加入适量双氧水，瓶中液体会变淡，然后再加热，再加双氧水，直至液体变为无色，整个过程都需要在通风处进行。待消煮完全后，装入50 mL容量瓶中，用氢氧化钠调节pH至中性，加水定容到50 mL，保存在试剂瓶中备用。

测定方法：氮含量的测定用凯氏定氮法 GB 50095—2010，

磷含量的测定用钼酸铵分光光度法 GB 11893—89，

钾含量的测定用火焰发射光谱法 GB/T 5009.91—2003。

1.4.5 有机质的测定。

准确称取0.1 g（精确至0.000 1 g）风干并粉碎过100目筛后的样品于500 mL的锥形瓶中，然后准确加入0.016 7 mol/L K2Cr2O7溶液50 mL于干燥的样品中，转动瓶子使之混合均匀，然后加浓H2SO4 5 mL，将锥形瓶缓缓转动1 min，促使混合，以保证试剂与样品充分作用，85 ℃水浴30 min，加邻啡罗啉指示剂2～3滴，然后用0.2 mol/L FeSO4溶液标定之，滴定至近终点时溶液颜色由绿变为暗绿色，逐渐加入FeSO4溶液直至生成砖红色为滴定终点[10]。

2 结果与分析

2.1 不同配比的基质在发酵过程中水分含量变化

由图1可知，发酵初期的水分含量75%～80%，随着发酵天数的增加水分含量在前期基本维持不变。到了发酵中后期，将发酵瓶的瓶盖打开，水分含量开始慢慢下降，30 d时水分含量降到了65%左右。

2.2 不同配比的基质在发酵过程中pH变化

由图2可知，随着发酵天数的增加， pH略有下降。中药渣0、5.0、7.5、10.0、15.0 g时，第5天的pH分别为5.49、5.72、5.68、5.86和5.42。国家标准对有机肥pH的规定为5.50～8.50。由此可见，这5种肥料的pH都在国标范围。

2.3 不同配比基质的发酵后氮、磷、钾含量

国家对于有机肥限定的标准为：N+P+K≥5.00%，表2为发酵过的肥料中氮磷钾含量，中药渣质量为0、5.0 g时氮磷钾的总量达到国家有机肥所规定的标准，其他配比不符合国家规定的标准。

2.4 不同配比的基质发酵后有机质含量 国家规定有机肥中有机质的标准是≥40.00%。由图3可知，当中药渣质量为0、5.0、7.5、10.0、15.0 g时，有机质含量分别是46.86%、49.66%、41.42%、47.48%和37.7%，由此可见，中药渣质量为15.0 g时有机质含量未达标，其他几个配比符合国家有机肥的规定。

3 结论与讨论

微生物有机肥发酵是一个复杂的生物化学过程，伴随有机物质在微生物作用下发生腐殖化，发酵过程中中药渣和秸秆得到充分利用。发酵过程中水分含量在前5 d基本维持不变，到了发酵后期其水分含量达到65%左右；pH随天数变化呈现下降趋势，但是pH总体在5.50～8.50；氮、磷、钾总含量有2组数据符合有机肥标准；有机质含量除了中药渣为15.0 g时达不到国家标准，其余均符合要求。综合分析，中药渣5.0g、麸皮5.0g、玉米秸秆10.0 g时发酵产的有机肥符合国家标准，其各项指标分别是：pH 5.72，N+P+K含量为5.51%，有机质含量是49.66%。由此可见，利用白腐菌发酵可资源化利用的中药渣，同时还能无害化处理中药渣。刘雪莲等[6]研究了不同菌种发酵基质产有机肥的效果，发现种白腐真菌的有机肥全磷的含量最高，将中药渣进行无害化处理，既能解决中药渣随意抛弃污染环境的问题，又使其得到循环利用[10] 。

参考文献

[1]张英.中药药渣资源利用研究现状[J].药物生物技术，2013（3）：280-282.

[2] 徐刚，王虹，高文瑞，等.我国对中药渣资源化利用的研究[J].金陵科技学院学报，2009，25（4）：74-76.

[3] 邹艳敏，吴静波，仰榴青，等.中药渣的综合利用研究进展[J].江苏中医药，2008，40（12）：113-115.

[4] 王向积，王永显，周俊英，等.变费为宝节能增效发展循环经济：中药渣栽培食用菌及其综合利用实践及思考[J].食用菌，2007，29（4）：4-5.

[5] 马宗国，卢绪奎，万丽，等.小麦秸秆还田对水稻生长及土壤肥力的影响[J].作物杂志，2003（5）：37-38.

[6] 刘雪莲，刘士刚.菌种对红景天药渣发酵制有机肥的影响[J].通化师范学院学报，2014，35（10）：22-23.

[7] 梁晓琳.利用Bacillus amyloliquefaciens SQR9研制生物有机无机复合微生物肥料[D].南京： 南京农业大学，2014.

[8] 马雪莲.生物有机肥对水稻生长及土壤中小麦秸秆原位降解的影响[D].南京： 南京农业大学，2013.

[9] 周林山，李伟东，郑立军，等.黄芪药渣生物有机肥在油菜上的肥效试验[J].安徽农业科学，2016，44（12）：159-161.

[10] 孙利鑫.中药渣堆肥的理化特征及温室气体排放研究[D].兰州：甘肃中医学院，2014.