利用中藥殘渣生產(chǎn)草皮卷

劉樹華 白冬梅 云寶慶

摘要:為節(jié)省土地資源,對以中藥殘渣為基質(zhì)生產(chǎn)草坪的方法進行了研究。結(jié)果表明,利用中藥殘渣生產(chǎn)草皮卷具有出苗齊、成坪快、發(fā)勢茁壯、抗病性強、節(jié)水省肥等優(yōu)點。還對中藥殘渣的主要成分及發(fā)酵方法進行了試驗。

關(guān)鍵詞:中藥殘渣;基質(zhì);草坪;發(fā)酵

中圖分類號:S688.4文獻標識碼:ADOI編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2009.06.019

Utilizing of Wastes of Chinese Traditional Medicine in Production of Turf Roll

LIU Shu-hua,BAI Dong-mei,YUN Bao-qing

(Tianjin Honggang Horticulture Compangy Limited,Tianjin 300400,China)

Abstract:The method on the turf production with the wastes of Chinese traditional medicine was studied for saving the soil resources. The results showed that the turfroll production with the wastes of Chinese traditional medicine had the advantage of good seedling emergency, growth fast and strong, resistance to disease and saving water and fertilization. In addition, main components of waster of Chinese traditional medicine and ferment method were experimented.

Key words:wastes of Chinese traditional medicine; medium; turf; ferment

草皮卷生產(chǎn)需要消耗大量土地資源,根據(jù)目前常見的草卷厚度2.5 cm計算,每生產(chǎn)1萬 m²草皮卷需從農(nóng)田移出250 m³熟化土壤,使0.133 hm²耕地喪失生產(chǎn)性能。這對耕地短缺的中國來說是一項奢侈的支出。但草坪綠地對城市綠化美化來說又是不可或缺的,草坪對城市景觀、防塵降噪、減少城市“熱島效應(yīng)”的效果遠遠優(yōu)于其他植物材料。因此,尋找適于草皮生產(chǎn)的生物質(zhì)廢料作為草皮卷生長基質(zhì),實現(xiàn)草皮卷工廠化生產(chǎn)是草坪生產(chǎn)的發(fā)展方向之一。

利用農(nóng)村農(nóng)業(yè)廢棄物生產(chǎn)草卷已有很多成功的嘗試,利用秸稈、畜禽糞便配制的生長基質(zhì)生產(chǎn)草卷已有很多相關(guān)報道。但秸稈多被用作造紙、化工等工業(yè)原料,且以秸稈作為生長基質(zhì)的運費、加工費成本過高,難以形成商品草皮生產(chǎn)。根據(jù)這種情況,天津紅港綠茵花草有限公司與中國林科院合作,開發(fā)、完成利用中藥殘渣生產(chǎn)草皮卷的研發(fā)項目,取得了較好效果

1生物質(zhì)工業(yè)廢料的種類

通過調(diào)查,天津地區(qū)生物質(zhì)工業(yè)廢料種類繁多,包括木材加工、紡織業(yè)、食品工業(yè),中藥工業(yè)等廢料。其中尚未被利用的主要是中藥工業(yè)廢料。中藥渣目前是中藥產(chǎn)業(yè)難以處理的廢物,由于數(shù)量大、堆積體積大、味道濃烈等原因難以在市區(qū)內(nèi)或廠區(qū)堆放。天津的中藥產(chǎn)業(yè)在全國居領(lǐng)先地位,中藥殘渣來源廣,數(shù)量大,以其為原料加工草坪生長基質(zhì)不僅可以解決環(huán)境問題,又可以減少草坪生產(chǎn)對農(nóng)田的破壞,實現(xiàn)草皮卷生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

2中藥殘渣的主要成分

95%以上的中藥殘渣為植物殘體,富含木質(zhì)素和纖維素,其余5%為貝殼等礦化物。供試中藥殘渣來源于天士力公司的中藥廠。中藥殘渣的物理成分:(1)切片部分,厚2~8 mm,面積3~5 cm²,不規(guī)則,切片斷面為棕紅色,并有2~5個以髓為圓心的黑色環(huán)狀條紋,是基質(zhì)的主要成分,占總量近60%;(2) 莖稈渣,一種長2~50 mm的植物莖,莖粗2~6 mm,質(zhì)地硬,但髓細胞松軟;另一種莖稈堅硬,木質(zhì)化程度高,兩種莖稈渣的質(zhì)量占全部基質(zhì)近30%;(3)草質(zhì)渣,穗狀花序及莖、葉,占全渣質(zhì)量約15%,體積較大;(4)貝殼等礦化物,不同批次殘渣貝殼等礦化物含量不同,約占0~5%(5)其他成分,難以辨認的黑色糊狀物,含量極少,見表1、2。中藥殘渣的化學(xué)成分依存放時間不同而異。

從上述養(yǎng)分分析結(jié)果來看,中藥殘渣的主要養(yǎng)分含量均高于或等于泥炭,所不同的是中藥殘渣的pH值與自然土壤相似,能夠直接用于草坪基質(zhì)。

3中藥殘渣發(fā)酵試驗

對不同腐熟程度的中藥渣進行盆栽發(fā)芽試驗,新鮮、半腐熟、腐熟中藥渣及對照(水洗砂)的高羊茅發(fā)芽率分別為0,30%,95%,95%。結(jié)果表明,新鮮的藥渣不能直接用作生長基質(zhì),必須經(jīng)過發(fā)酵處理。

在自然存放條件下,藥渣發(fā)酵速度很慢,必須超過1年才能加以利用。采取強通風(fēng)或封閉增溫等強制發(fā)酵方式可以大大提高發(fā)酵速度。在發(fā)酵試驗中,給予強制發(fā)酵條件的藥渣大約40 d可以達到基本腐熟階段。

圖1顯示,藥渣發(fā)酵產(chǎn)生的溫度與碳水化合物分解速度呈正相關(guān),發(fā)酵前期碳水化合物分解速度也很快。6 d后溫度達到峰值,碳水化合物降低至總含量的一半。10 d后出現(xiàn)二次升溫,碳水化合物含量再次快速下降,發(fā)酵40 d后溫度和碳水化合物含量趨于穩(wěn)定。這種變化曲線可能與藥渣中碳水化合物的存在形式有關(guān),發(fā)酵前期由于低碳糖快速分解導(dǎo)致溫度快速升高,而10 d以后結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的多碳糖開始分解引起溫度的二次升高。

4種植試驗

中藥渣發(fā)酵后,在北辰科技園區(qū)紅港公司試驗田內(nèi)進行了腐熟中藥渣種植草坪試驗。為了排除土壤因素干擾,采用塑料膜將藥渣基質(zhì)與土壤隔離,種植面積4 000 m²,基質(zhì)厚度3.5 cm,對照為沙植草坪,沙土厚5 cm。

通過種植試驗和田間觀察,以中藥渣為基質(zhì)的草坪明顯優(yōu)于沙植草坪。

(1)出苗快、出苗齊。中藥渣基質(zhì)有利于保持土壤溫度和水分的穩(wěn)定,種植后7 d即可達到全苗,對照沙植草坪受氣溫、水分變化影響較大,播種后12 d出苗僅70%。

(2)養(yǎng)分充足、長勢壯。中藥渣基質(zhì)含有豐富的有機質(zhì)和速效養(yǎng)分,在不施肥的情況下仍能保證草坪的正常生長,草坪長勢茁壯,顏色深綠。相鄰的沙植草坪對照在基施磷酸二銨375 kg/hm²,追施尿素300 kg/hm²的條件下仍表現(xiàn)色淡苗弱。

(3)根系發(fā)育旺盛,成坪快。據(jù)調(diào)查,中藥渣為基質(zhì)的草坪播種后1個月根系即在基質(zhì)上形成交織,播后50~60 d即可成坪。普通土壤和沙植草坪則需要100~110 d才可以成坪。

(4)節(jié)水省肥、降低成本。中藥渣基質(zhì)具有很強的保水性和養(yǎng)分釋放能力,耗水量僅為普通土壤的1/2,沙植草坪的1/3。同時,中藥渣基質(zhì)養(yǎng)分含量全且豐富,用于建植草坪綠地可以起到明顯的改土作用,有效防止土壤鹽漬化。

(5)質(zhì)量輕、用途廣。沙植草坪和普通土壤草坪每平方米質(zhì)量30 kg以上(含水量20%),中藥渣基質(zhì)草坪在相同含水量情況下質(zhì)量僅12~15 kg。由于質(zhì)量輕,可以用于屋頂綠化、立體綠化、迎賓道路和慶典場所的臨時綠化。

(6)具有明顯的抗病性。通過田間觀察,中藥渣基質(zhì)草坪具有明顯的抗病性。2008年夏季高溫多濕,普通土壤上生產(chǎn)的草坪褐斑病、腐霉病等病害嚴重,而以中藥渣為基質(zhì)的草坪僅有點片病斑,發(fā)病程度極輕。分析原因可能是由于中藥渣基質(zhì)經(jīng)過中藥萃取過程中的高溫,消滅了土傳病原菌。此外,由于中藥渣含有昆蟲甲殼和貝殼,分解這些甲殼和貝殼的酶類對抑制病原物生長繁殖有一定的作用。

5結(jié)果與討論

用中藥渣加工草坪基質(zhì)有助于實現(xiàn)草坪的工廠化生產(chǎn)。試驗表明,中藥渣生產(chǎn)草坪不僅可以節(jié)約土地資源,減少環(huán)境污染,同時也可以擴大草坪應(yīng)用范圍,具有廣闊的應(yīng)用前景。對中藥渣的抗病性形成機制和快速發(fā)酵處理方法有待于進一步研究。特別是中藥渣基質(zhì)養(yǎng)分含量豐富,不僅僅可以用為草坪生產(chǎn),同時也可用于高檔花卉和無公害蔬菜生產(chǎn)。在園林綠化工程上可以代替草炭改良土壤,值得進一步開發(fā)利用。

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