大蒜秸稈綜合利用研究現狀

馬龍傳，寧 寧，韓允利，周冬梅

（1.金鄉縣大蒜研究所，山東濟寧 272200；2.山東省大蒜工程技術研究中心，山東濟寧 272200）

大蒜為百合科蔥屬植物，含有豐富的蛋白質、揮發油、多種氨基酸、維生素、糖類、礦物質及微量元素，具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤、降血脂、降血糖、解毒、提高機體免疫功能等功效，采收大蒜后的秸稈營養豐富。經檢測，干大蒜秸稈成分中含粗蛋白8.68%，粗脂肪0.96%，粗纖維24.63%，鈣2.29%，磷0.25%，以其營養價值高、粗纖維含量低、富含大蒜素而具有極高利用價值，既可以作為飼料資源開發利用，又可以作為保健綠色添加劑提高飼料飼喂效果[1]。

1 大蒜秸稈產生途徑

金鄉縣常年種植大蒜4.7 hm2，加上周邊地區可達12×104hm2，新鮮秸稈可達50×104t，晾干后約為14×104t。豐富的大蒜秸稈資源因為不耐長期有效儲存，極易霉變，利用率較低，多年來一直被農戶隨意拋棄，堆積在田間地頭發霉變爛，氣味難聞，污染環境。同時，大蒜加工成產品時會產生蒜皮、蒜桿等一些秸稈副產品，加工每噸大蒜可產生約10%的秸稈副產品，金鄉縣及周邊年可加工大蒜50×104t，可產生加工后剩余廢棄物5×104t。大量的加工廢棄物被隨意丟棄，造成很大的污染，影響了城市的形象和居民的正常生活[2]。

2 大蒜秸稈利用現狀

2.1 作為粗料直接用于飼養

作為粗飼料主要是將新鮮大蒜整株秸稈曬干和大蒜皮直接用于飼養。孔雪旺等人[3]研究在肉羊粗料中添加大蒜秸稈可以明顯提高肉羊增重速度，促進生長發育、降低發病率，在肉羊粗料中添加50%大蒜秸稈，可以有效防止腹瀉。

2.2 粉碎后代替飼料

粉碎后代替飼料是將大蒜秸稈和加工后的殘余秸稈粉碎添加到飼料中。楊英華[4]將大蒜秸稈作為飼料添加于產蛋雞日糧。研究表明，將大蒜秸稈作為飼料添加劑添替代麥麩加于產蛋雞日糧中，產蛋率、飼料利用率、日間采食量均顯著提高，蛋重也有增加趨勢，明顯增加養殖效益。楊俊琦等人[5]研究添加大蒜秸稈應用于肉仔雞日糧，與對照組相比可明顯提高肉仔雞的采食量，具有較好的誘食效果，可以提高出欄時料肉比；同時發現添加大蒜秸稈試驗組雞只精神狀態好、羽澤光亮、糞便含水率低，而且隨添加量增加，發病率和死亡率有降低的傾向，具有較好的保健功能。王忠紅等人[6]研究了大蒜秸稈對肉兔生產性能的影響，用5%～15%的大蒜秸稈替代日糧中的花生秧可顯著提高肉兔的平均日采食量、平均日增重和料肉比，家兔的發病率和死亡率均有所降低。

2.3 青貯后用于飼養

青貯是把青飼料埋起來發酵，青貯的飼料與空氣隔絕，產生有機酸，經久不壞，并可減少養分的損失。金鄉縣積極探索大蒜秸稈的飼料化利用，從2014年就全面推廣大蒜新鮮秸稈青貯利用技術，用于飼養山羊。據養羊戶反映，相比其他干草和農作物秸稈，大蒜秸稈整株質地柔軟、適口性好、采食率高，飼喂的山羊、綿羊膘情好、被毛光亮，其營養價值可與優質牧草相媲美[2]。河南的張士堂將青貯后的大蒜秸稈飼養小尾寒羊，解決飼草短缺問題，青貯后的大蒜秸稈適口性佳、利用率高、羊上膘快、用精料少，大大降低了生產成本，提高了經濟效益。

2.4 秸稈還田或發酵形成肥料

由于長期使用化學肥料，使土壤板結，破壞了土壤結構，導致地力減弱，農作物產量較低，應增加有機肥的使用，秸稈還田也是增加有機肥的途徑之一。徐金強等人[7]研究表明，大蒜秸稈還田可改善溫室番茄連作土壤理化性質（提高溫室番茄連作土壤溫度、降低土層容重、增加孔隙度、提高土壤pH值、降低土壤的電導度，減輕溫室土壤酸化和遏制土壤次生鹽漬化）和提高番茄生長前期的根系活力、延緩了后期根系衰老。韓旭[8]研究發現大蒜秸稈腐解后能顯著提高土壤pH值和EC值，能夠顯著抑制小麥和萵苣的生長，增加小麥和萵苣的地上部和根系的鮮重、葉片中葉綠素和蛋白質含量，并提高超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化物酶（POD）活性。

2.5 用作原料培養食用菌

食用菌在栽培過程中容易受到細菌、真菌感染，由于大蒜秸稈具有較好的抑菌作用，有研究用大蒜秸稈代替部分培養料栽培食用菌。趙秀芳等人[9]進行了大蒜秸稈栽培香菇的試驗，另加麩皮10%，過磷酸鈣、石膏、石灰各為2%，尿素0.5%來栽培香菇，生物學轉化率可達98%，在栽培香菇前用水浸泡24 h效果最好，可減少雜菌污染，大大提高了產量。牛貞福等人[10]研究加入10%的大蒜秸稈代替部分棉籽殼為栽培原料，可提高菌絲生長速度，平菇產量增加33.43%，采菇間隔縮短7.2 d，并可提升平菇的外觀品質。

2.6 化感作用

化感作用是植物或微生物的代謝分泌物對環境中其他植物或微生物有利或不利的作用，主要是通過產生植物次生代謝物質，能影響其他植物生長[11]。佟飛等人[12]研究表明，質量濃度為0.005 g/mL大蒜秸稈水浸液對番茄發芽率、發芽指數、苗高、鮮質量、根長、根鮮質量表現化感促進作用；從質量濃度為0.02 g/mL開始表現化感抑制作用。番茄幼苗CAT、SOD、POD活性隨著大蒜濃度的增加呈現先降低后升高再急劇降低的趨勢；大蒜濃度在0.005 g/mL時MDA含量最低及PAL和PPO活性呈現最低，根系活力最高。劉素慧等人[13]研究了大蒜秸稈水浸液對番茄、辣椒、黃瓜、萵苣、大蔥和洋蔥的發芽率、胚芽和胚根長及鮮質量的影響，結果表明不同質量濃度的大蒜秸稈水浸液對番茄和辣椒種子發芽率均有抑制作用，但對黃瓜種子的發芽率無明顯影響，水浸液對番茄、黃瓜、辣椒胚芽和胚根的影響均為低質量濃度促進、高質量濃度抑制的雙重質量濃度效應，但對同屬作物洋蔥和大蔥的萌芽指標均表現為抑制作用。魏玲等人[14]研究表明，質量濃度為0.005 g/mL的大蒜水浸提液可顯著促進番茄胚根質量、苗高、鮮質量增加，與對照差異顯著，同時可顯著抑制番茄胚根生長。質量濃度為0.01 g/mL的大蒜浸提液處理番茄的SOD和POD活性及MDA含量均與對照差異顯著。

2.7 大蒜秸稈水浸液的抑菌

由于大蒜秸稈含有殺菌成分，一些研究者將秸稈水浸液用來殺菌、抑菌。程智慧等人[15]研究發現，不同質量濃度的大蒜秸稈水浸液對西瓜枯萎病菌、黃瓜枯萎病菌、辣椒疫霉病菌均有抑菌活性，50 g/L質量濃度下對辣椒疫霉菌抑菌率達100%，在100 g/L質量濃度下對西瓜枯萎病菌和黃瓜枯萎病菌的抑菌率也達100%。鞏彪等人[16]研究土壤添加大蒜秸稈對番茄根結線蟲病及根際微生態的影響，防治效果隨著大蒜秸稈施用量的增加呈現遞增趨勢，顯著降低了根結線蟲二齡幼蟲向雌蟲分化的比例，并降低其卵塊數、卵粒指數和繁殖系數，同時可以降低根際土壤尿酶和磷酸酶活性，可顯著增加根際土壤中細菌、真菌和放線菌的數量。劉順湖等人[17]研究苗期和抽薹前及抽薹后的金鄉大蒜秸稈浸提液對黃瓜灰霉病菌生長都有極顯著的抑制作用。

2.8 大蒜秸稈生物質熱解研究

生物質熱解制油技術作為生物質熱化學轉化利用領域中的前沿技術，能降低品位的生物質能轉化為高品位的液體燃料和高附加值產品。大蒜秸稈也可以是一種生物質能源，開展大蒜生物質熱解不僅可以解決大蒜秸稈污染問題，還提供了新型能源。李江納等人[18]研究表明，大蒜秸稈在550℃時產油率最高，添加25%的KOH作為催化劑產油率明顯提高，尤其是在300℃時無催化劑作用時幾乎不產油，當加入KOH后產油率為19%[18]。

3 結語

目前的大蒜秸稈還是以晾干后作為粗料直接喂羊和還田為主，對大蒜秸稈的纖維組成、秸稈殘體腐解成肥料、產生的次生代謝物質、殺菌抑菌等方面缺乏相應的基礎性研究，使之在大蒜秸稈青貯、發酵堆肥、化感作用、抑菌和生物質熱解等方面研究相對較少。大蒜秸稈營養豐富，尤其是其含有的大蒜素、硫醚化合物等，具有較高的利用價值。為了高效推動我國大蒜秸稈的綜合利用，需進一步加強對大蒜秸稈的組成成分分析、飼料添加、生物堆肥、化感作用、殺菌抑菌、生物質熱解等方面的研究，開發大蒜秸稈綜合利用技術，不僅可以促進增產增收，還具有積極的環境效益和社會效益，對于我國的大蒜產業健康高效發展有重要意義。

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