环保酵素在蔬菜上的应用
2024-07-09马新智毛芙蓉刘燕妮
马新智 毛芙蓉 刘燕妮
摘要:环保酵素在植物生产中具有良好的应用前景。本文介绍了环保酵素在蔬菜上的应用特点、制备方法及其应用效果。环保酵素可以提高蔬菜营养成分和产量,改善土壤板结,抑制有害细菌真菌的生长,减少化肥和农药的使用,生产出更多更优质的农产品。
关键词:环保酵素;植物生产;制备;应用 分类号:S436.3 文献标识码:A
环保酵素是培养物(厨房蔬菜和水果废料等)、糖、水按比例经过一定时间发酵而成的产物。随着蔬菜产业快速发展,蔬菜和水果废料越来越多,目前对于这些废料的以深埋,堆肥,沼气等方式处理,由于需要大量人力和物力投入,导致推广难度较大,废料若不及时收集处理,会导致资源浪费以及环境污染。废料通过发酵产生环保酵素,可使废弃物得以资源化利用,发挥其经济、生态效益。环保酵素具有改良土壤盐碱化,减少农业废弃物排放,促进碳循环,抑制植物病虫害发生等作用。在泰国和日本日常生活中被广泛使用,近年来在设施农业的植物生产中也逐渐在应用。在蔬菜生产中,农户通过加大施肥量实现蔬菜高产,造成土壤板结,作物病虫害呈现逐年上升趋势,为了解决这些问题,我们开展了环保酵素在植物生产中的应用研究。环保酵素原料来源取之于自然,产物用于自然,促进循环农业发展。本文探讨环保酵素在蔬菜生产中的广泛应用,为今后进一步研究提供理论参考。
1环保酵素的应用价值与特点
环保酵素是泰国有机农业创始人乐索昆博士经过30多年研究开发出来的。它的生产原理是利用发酵技术,将蔬菜、水果废料与糖和水混合充分发酵而成的产物。由于具有回收废旧资源的意义,又被称为“环保酵素”。
环保酵素经发酵培养制成,含有小分子氨基酸、蛋白质、生物酶、矿物质、维生素、多糖、有机醇、有机酸等营养成分和有益微生物菌群及其代谢活性物质。酵素溶液与水溶肥共同滴灌作物,液体肥料EC值降低,作物对液体肥的吸收能力提高10%以上,减少肥料用量,实现水肥一体化。其次,环保酵素溶液呈酸性,pH为2-4,富含多种有机酸,可以缓冲盐分对蔬菜根系的破坏,提升蔬菜对土壤肥料和养分的吸收,同时促进光合和呼吸作用。此外,环保酵素含有苯甲酸、醋酸和肉桂酸、伊枯草菌素等抗菌剂与植物根系共生,抑制蔬菜土传病害的发生,增强作物的抗病能力,从而减少农药用量,实现设施作物的高产优质栽培。
2环保酵素的制备方法
我国于2018年制定了《植物酵素》(QB/T5323-2018)[10]和《酵素产品分类导则》(QB/T5324-2018)[11]行业标准,规范了酵素的分类、要求和生产方法,让酵素生产领域有了参考标准,促进了酵素行业的健康发展。
环保酵素的生产方法简单,配比以红糖:培养基:水的重量为1:3:10。根据环保酵素的用量选择合适的容器洳塑料桶或罐子),环保酵素体积不超过容器体积70%,环保酵素的培养材料包括黄瓜、辣椒、大葱、茄子等农产品的破损产物和水果皮等废弃物。
首先,向容器加入1份红糖和3份切成小块的培养基(不含腐烂部分),然后注入10份水,搅拌均匀,放置在环境20℃-25℃的密封容器,第一个月内间歇开盖放气并不时搅拌,随着时间的延长,气体越来越少,到达1个月左右气体基本消失,通过90天发酵后产生清澈透明的棕色液体。当pH降低到3-4时,过滤掉残渣即可使用。盖红辉等人利用邻苯三酚自氧法测定柑橘皮环保酵素SOD活性,当发酵时间为90d时,红糖最佳添加量为25%,SOD活性最强,并且建立以色泽是否均匀透明,是否有芳香气味的感官评价标准。黄燕虹团队研究表明,首次发酵酵素的TDS、pH、总酸合格率明显优于二次发酵制作酵素,混合水果制作的环保酵素总合格率高于单独水果15个百分点。严格按照1:3:10比例生产环保酵素,一次发酵并且采用混合水果进行发酵,可以提高酵素产品质量和产量。
3环保酵素的蔬菜上的应用
环保酵素最初是从水果、蔬菜的废弃果实和秸秆中收集来的。环保酵素含有柠檬酸、琥珀酸和酒石酸等有机酸,环保酵素为弱酸的液体和固体,弱酸环境不利于的细菌真菌生长,对农作物病害起到了抑制作用。长期使用农药会对环境产生影响,造成环境污染,作物会产生抗药性,对病害的防治效果会降低,使用酵素可以替代农药和化肥的使用。此外,还广泛应用于水产养殖、土壤改良和污水处理。
3.1环保酵素在蔬菜抗病虫害的应用
迟宗武等人自2018年起连续3年在日光大棚开展了环保酵素对番茄品质和产量的实验。施用5d后,番茄的生长与水分对照有显著差异。使用环保酵素后番茄植株茎粗和株高均有增加,坐果率提高,单株果实数增加1.2个。番茄病毒病等病害的发生率也有所降低。喷施环保酵素48小时后,对番茄蚜虫、粉虱等有一定的抑制作用。朱丽梅等试验结果表明,稀释10倍浓度的大蒜酵素对黄瓜白粉病和霜霉病的防治效果均可达到80%以上,稀释30倍浓度对番茄叶霉病的防效达到82.55%。
3.2环保酵素在抗逆方面的作用
马瑞丽用稀释500倍的环保酵素处理番茄幼苗,环保酵素对番茄幼苗的根系和植株的增长效果较对照组显著,而且提高番茄叶片中多种氧化酶和超氧化酶活性,增强植物的抗病性和抵御不良环境的能力。Hao等人将农作物秸秆和动物粪便进行堆肥处理,将发酵后的残渣二次堆肥后播撒到番茄地中,残渣中富含有机质和各种微量元素,番茄的量提升10%-15%以上对番茄果实品质也有提升。
韦文芳等以不同体积比环保酵素喷施到5种农药上,检测农药的降解情况。1:300体积比环保酵素对5种农药的降解效果最好。喷洒96小时后乐果、高效氯氟氰菊酯和高效氯氟菊酯被完全降解,毒死蜱和百菌清的降解率均可达到0%以上。
3.3环保酵素在土壤改良方面的应用
李方志等设计了5组不同浓度梯度的环保酵素,浇灌于土壤中,研究环保酵素对土壤有机质、全磷和速效磷的改善效果。结果表明,施用环保酵素有利于提高土壤有机质、全磷和速效磷含量。环保酵素浓度梯度为1:500和1:750时,连续浇6-7周土壤改良效果最佳。可提高暖心白菜、青瓜产量15%-20%以上。
4限制环保酵素推广的因素
4.1农民对化肥和农药的依赖
农民广泛使用化肥和农药始于20世纪80年代。由于大量劳动力迁移到城市工作,农村劳动力缺乏,数千年的传统耕作方式被抛弃。由于提供人类生产粮食的可耕地有限,传统的不使用化肥、农药的农作物种植模式农产品产量极其有限,而人口增加使得传统的种植模式不足以生产出满足所需要的农产品,只有不断提高单位面积产量的办法来增产以满足人类需要。而使用化肥、调节剂促进农作物生长、使用农药来防治病虫害,是提高农作物的产量最有效的办法,农民需要依赖大量的化肥和农药。
4.2酵素农产品销售难
环保酵素农产品的优势在于其品质优良,口感好,无农残,营养价值高。缺点是价格比普通种植成本高出2-3倍。未使用化肥、农药种植的环保酵素农产品,广大消费者并不熟悉,农民又没有经营能力和销售能力,容易出现销售滞后性。
5问题及展望
本文综述了环保酵素在植物生产中的应用、减肥减药的原理、制各方法及其应用效果。针对环保酵素的配方选择,工艺流程和酵素产品销售困难等问题,在今后的研究或应用中为了减轻植物病害的危害程度,相关研究需要从以下方面进行:
(1)在植物生产的环境中,环保酵素发酵过程需要经过30-90天的,耗费时间较长,可以通过筛选最适温度、调节pH、加入多种已经腐熟原料等多种方式来缩短生产时间。
(2)加强环保酵素产业化的技术研究,降低环保酵素类产品的生产成本。
(3)积极拓展环保酵素农产品销售难的问题,采取线上线下共同推进的方式,在传统市场的基础上,积极开展线上直播间带货,邀请网络主播到采摘园采摘,积极引入采摘文化。
(4)随着人们对农产品安全关注度的重视,农药残留是蔬菜增产和蔬菜安全的平衡点,应用环保酵素是降低农药残留、减少厨余垃圾,保护自然环境、实现蔬菜产业健康发展的重要手段。
今后重点拓宽环保酵素原料资源,开发效果稳定的环保酵素,简化环保酵素应用技术,促进蔬菜产业健康发展。