不同尾菜资源化处理方式的生态效益

2021-09-05田曦

南方农业·下旬 2021年5期

田曦

摘要我国蔬菜种植面积逐年上升，由此而引发的尾菜污染问题日益严重，如果处理不当不仅浪费资源，而且会导致环境污染。结合实践，从直接还田、肥料化、饲料化、能源化、原料化5个方面对比不同处理方式的生态效益，以期为尾菜资源化处理研究提供参考。

关键词尾菜;资源化;生态效益

中图分类号：X71 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.15.093

蔬菜产业在采收、加工、运输、出售环节中产生的无商品价值的残叶、烂果、枯枝、藤蔓等农业废弃物被称为尾菜，也称蔬菜剩余物、蔬菜废弃物，其总量甚至可达蔬菜产量的30%以上[1]。据国家统计局统计数据显示，2010—2019年我国蔬菜产量不断增加，2010年我国蔬菜产量为57 264.86万吨，随着城市人口增加及膳食结构趋于合理化，到2019年全国蔬菜产量增加72 102.56万吨，较2018年同比增加2.5%。如何将尾菜资源化处理已成为解决农业生态污染，改善农村人居环境，提高蔬菜产业健康发展急需解决的难题。

1 蔬菜种植现状

我国是全球最大的蔬菜生产国和消费国，目前，我国有五大蔬菜基地，即广东湛江南菜北运生产基地，云南元谋等地反季节菜生产基地，环渤海山东、苏北大路菜生产基地，西北河西走廊地区西菜东运生产基地和张北地区大白菜生产基地。高原夏菜是生长在夏季气候干冷的高原上的一种蔬菜的统称，又被称为冷凉蔬菜，光照充足且病虫害少，近年來品牌发展势头强劲，常见的种类有花菜、甘蓝、娃娃菜、辣椒、苦苣等[2]。

2 尾菜对生态环境的影响

蔬菜尾菜因其含水量较高，且收获期处于高温多雨季节，随意堆放易滋生细菌，倾倒在田间地头极易发酵腐烂蚊蝇肆虐，产生刺鼻的恶臭，已成为污染农业生产及农村生态环境的一大问题，虽然潜在利用价值高，但如不合理利用，则可造成土壤中有机质和矿质元素大量流失，土壤肥力下降，尾菜腐烂变质后会产生NH4、H2S等有毒气体，影响产地环境卫生，所携带的病菌通过农事操作、雨水、灌溉等途径将加快土传病害的发生，造成蔬菜品质的下降。研究显示，在云南滇池流域[3]，尾菜被随意弃置或直接丢弃进入湖泊河流，因其往往含有一些化学农药、杀虫剂等，对水体的危害不亚于工业废水[4]，因此将尾菜废弃物进行资源化利用是目前急需解决的问题。

3 尾菜处理技术

3.1 直接还田

直接还田是将农业废弃物直接或粉碎后深埋，逐渐释放供作物吸收矿物质养分的过程，这种处理方式可解决一定量的蔬菜废弃物，但易导致连作障碍和病虫害情况恶化，而且蔬菜废弃物自然分解速度较慢，微生物繁殖前期可能会与作物争夺N源而影响作物正常生长。在长期的积累中，这些废弃物逐渐腐烂变质，会产生大量的渗滤液，导致严重的地下水污染[5]，使得在生产中应用存在较大局限性，有待进一步创新再利用[6]。

3.2 肥料化

堆肥技术分为好氧堆肥和厌氧堆肥，好氧堆肥也称高温堆肥，反应温度维持在55～60 ℃，可有效杀灭病原菌，在氧气充足的条件下，好氧菌对废弃物进行吸收、氧化及分解;厌氧堆肥是在缺氧或无氧条件下，主要利用厌氧微生物进行堆肥化过程。以尾菜为原料，对地下厌氧、地下好氧、地上厌氧和地上好氧4个处理的堆体进行研究，结果表明地上好氧堆肥整体操作简单，对有机质的降解速度快，堆体温度升高快，腐熟度好，堆肥质量较高[7]。

沤肥技术是将蔬菜废弃物在一定的温度条件下沤制，通过厌氧微生物分解尾菜中的有机物，成为一种含氮量丰富的腐殖质。研究表明，以白菜废弃物、西红柿秧废弃物为原料，用桶装制得的沤肥不仅可溶性氮、磷、钾含量较高，而且肥效较好[8]。

3.3 饲料化

尾菜饲料化是通过不同方式制成饲料的过程，虽然尾菜富含多种维生素及蛋白质，但因其含水量高且尾菜中的木质素与糖分结合后，不利于动物吸收，直接饲喂不利于尾菜的高效利用[9]，对其进行青贮化或发酵处理可转化为富含养分的畜禽饲料。

3.3.1 青贮饲料

青贮饲料是通过乳酸菌厌氧发酵获得的一种粗饲料，通常选取含水量为65%～75%的青绿原料，如黑麦草、秸秆、水生植物等，将原料切碎、压实后密封在厌氧条件下，特殊的环境使乳酸菌大量繁殖，从而将饲料中的淀粉和可溶性糖转化为乳糖，原料经过发酵作用不仅可延长保存时间，而且营养丰富，适口性好，同时提高了农业废弃物利用率。研究表明，当稻草秸秆和白菜尾菜质量比为4∶6、纤维素酶添加量为0.25 g·kg-1、植物乳杆菌添加量为0.03 g·kg-1时，稻草秸秆与白菜尾菜混合青贮的养分含量明显提升[10];水分含量较高的尾菜和水分含量较低的秸秆进行混合青贮，不仅可提升养分含量，而且在水分方面可形成互补[11];当在白菜尾菜中加入20 mg·kg-1乳酸菌青贮后感官品质优异，整体营养指标与该条件下玉米青贮饲料感官评价结果一致，符合青贮饲料标准，可作为草食家畜的青贮饲料。该方法不仅提升了尾菜利用率，而且扩宽了饲料来源，丰富了饲料种类[12]。

3.3.2 发酵饲料

发酵饲料是利用微生物将尾菜原料进行发酵处理，提高营养组成及消化利用率，酵母菌发酵小麦秸秆和白菜尾菜可以在一定范围内提高原料中的粗脂肪和粗蛋白含量，探索作为饲料的可利用性[13]。蚯蚓含有较高的蛋白质，不仅可作饵料和饲料，而且尾菜中的营养物质可通过粪便转化为物理性状更好的肥料，提高土壤肥力回收率。研究表明，利用部分生牛粪和鲜尾菜直接饲养蚯蚓，质量不佳且逃逸和死亡的数量较多，如果控制好湿度，经过发酵的尾菜可为蚯蚓的生长提供足够的氮源[14]，牛粪添加洋葱尾菜养殖蚯蚓，能有效提高蚯蚓产量和成熟蚯蚓的单重[15]。黄粉虫俗称面包虫，不仅营养价值高，而且食性杂，通过过腹转化过程，可把蔬菜尾菜转化为虫体蛋白质，粪沙中含有大量的氮磷钾及有机质，如向土壤中添加1.5%的黄粉虫粪沙，可明显增加油菜产量[16]。

3.4 能源化

尾菜能源化通常以大白菜、花椰菜、包菜、甘蓝等茎和叶，作为生产沼气的原料加工处理，通过添加生石灰和草木灰调节pH值，牛粪或植物秸秆调节C/N比，利用发酵技术产生沼气的过程，为农业生产生活提供循环模式。以“温室—尾菜—沼气”模式对尾菜资源进行利用，可明显提高蔬菜温室的产量、产值和投入产出比[17];以厌氧沼气发酵为代表的能源化利用方式对尾菜品质要求不高，可实现对虫卵、植物病菌的高效灭杀，沼渣沼液可作为优质肥料，尤其适合在露地蔬菜、设施蔬菜等不同类型蔬菜种植密集区推广[18]。

3.5 原料化

原料化是将尾菜成为其加工品原料的过程。以甘肃大宗蔬菜高原夏菜中的娃娃菜、大白菜、甘蓝等主要蔬菜的尾菜为腌制原料，通过对泡菜腌制主要工艺参数的研究，可得到风味良好、品质稳定的泡菜产品[19]，通过纯培养方法对青菜尾菜中的乳酸菌进行分离，表明尾菜上具有对Pb2+和抗生素有交叉抗性的乳酸菌菌株，该研究可为重金属和抗生素交叉污染的环境修复治理提供科学依据[20]。

4 结语

尾菜中含有大量的氮、磷、钾及蛋白质、糖类等营养元素，如果采用焚烧、堆积或直接还田等方式处理，不仅浪费资源，而且污染环境，使其成为农村生态环境新的污染源，但通过肥料化、饲料化等方式可有效控制尾菜腐烂变质，使其用于栽培蔬菜、食用菌或养殖蚯蚓、黄粉虫等高蛋白虫类，也可转化为青贮饲料，不仅营养丰富，而且扩宽了饲料来源，含水量较高的蔬菜尾菜还能生成沼气，服务生产生活，通过资源化利用尾菜的方式可达到经济效益和生态效益双赢的效果。

参考文献：

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