高原夏菜尾菜资源化利用现状及建议_杨祎程.pdf

81 高原夏菜是利用西北高原夏季凉爽 日照充 足 昼夜温差大等气候特点 在高海拔地区种植 的优质蔬菜总称 近年来 甘肃省以现代丝路寒 旱农业优势特色产业三年倍增行动为抓手 使高 原夏菜特色蔬菜产业走出了 品牌化 绿色化 集约化 发展之路 建好 西菜东调 北菜南 运 产地型集散中心 有效保障粤港澳大湾区 菜篮子 输送工程 弥补了东南沿海地区夏季 蔬菜供应的缺口 在高原夏菜蔬菜产业快速发展 的同时 高原夏菜的生产 采收 运输 加工 销售等过程中产生了大量不能作为商品流通的尾 菜 据统计数据测算 甘肃省2021年共产生高原 夏菜尾菜542 5万t 同比增长9 2 菜农将尾菜 随意丢弃在道路两旁 田间地头 蔬菜交易中 心 未及时处理的尾菜腐烂后臭气熏天 腐水满 地 污染周围环境 加大了疾病传播风险 尾菜 已成为困扰甘肃省高原夏菜特色蔬菜产业发展的 热点问题 尾菜中含有大量的N P K和纤维素等 营养物质 如何将高原夏菜尾菜资源化利用 降 低对环境的污染以及疾病传播风险等生态问题 是提高高原夏菜特色蔬菜产业绿色健康发展亟需 解决的问题 甘肃省高原夏菜种植现状 甘肃省是我国 西菜东调 北菜南运 的五大 商品蔬菜基地之一 对甘肃省2021年14个市州蔬菜 种植面积和蔬菜产量进行统计分析可知 表1 蔬菜种植面积在3 33万hm 2 以上的市 州 为天水 市 兰州市 武威市 张掖市 庆阳市 酒泉市 和陇南市 只有嘉峪关市和庆阳市蔬菜种植面积 较2020年有所降低 其余12市 州 均有增加 蔬菜产量在200万t以上的市州为武威市 天水 市和兰州市 只有嘉峪关市蔬菜产量较2020年下降 24 00 其余市 州 均有增加 对甘肃省2017 2021年蔬菜种植面积 图1 蔬菜产量和尾菜产 生量 图2 统计分析可知 发现甘肃省5年来蔬 菜种植面积和产量呈逐年增长趋势 种植面积最 大增长为2019年的8 22 产量最大增长为2021年 的9 20 尾菜产生量也随之增加 据相关数据显 高原夏菜尾菜资源化利用现状及建议 杨祎程 杨 建 郭 蓉 李 聪 魏椿萱 白建霖 兰州现代职业学院 农林科技学院 兰州 730300 摘 要 随着甘肃省高原夏菜特色蔬菜产业快速发展 高原夏菜尾菜处理已成为限制蔬菜产业健康绿 色发展亟需解决的新问题 本文分析了甘肃省蔬菜种植情况 高原夏菜尾菜资源化利用技术现状及存在的 问题 并提出了尾菜处理的建议 旨在为高原夏菜尾菜资源化利用提供参考 关键词 高原夏菜 尾菜 资源化利用 中图分类号 S19 文献标识码 A 文章编号 1003 6997 2023 08 0081 05 作者简介 杨祎程 硕士 讲师 主要从事农业废弃物循环利用研究 E mail dongyyang 通信作者 杨 建 讲师 主要从事教育管理研究 E mail 845337712 收稿日期 2023 04 10 资源环境 DOI 10 15979 62 1057 s 2023 08 006 82 2023年第08期 总第661期 2017 2018 2019 2020 2021 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 产量 万吨 年份 蔬菜产量 万吨 尾菜产量 万吨 同比增长 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 同比增长 图2 甘肃省2017 2021年蔬菜和尾菜产量统计 图1 甘肃省2017 2021年蔬菜种植面积统计 表1 2021年甘肃省14个市州蔬菜种植 面积及产量统计 市州 种植面积 万hm 2 比上年增长 产量 万t 比上年增长 兰州市 6 12 4 60 208 26 8 58 嘉峪关市 0 14 22 77 10 76 24 00 酒泉市 3 57 11 50 165 5 14 10 张掖市 3 75 34 00 177 37 34 20 金昌市 1 65 22 73 93 75 25 79 武威市 4 30 1 87 271 21 3 16 白银市 1 97 10 12 129 78 8 14 陇南市 3 53 1 00 81 8 7 90 天水市 6 36 6 57 234 27 9 47 临夏州 1 45 14 90 45 9 21 10 甘南州 4 27 45 70 定西市 3 24 4 90 70 27 16 40 平凉市 2 80 11 90 66 81 16 01 庆阳市 3 57 2 00 54 63 8 20 合计 42 45 7 96 1 614 58 9 20 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 0 100 200 300 400 500 600 700 800 种植面积 万亩 年份 种植面积 万亩 同比增长 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 同比增长 示 2021年甘肃省种植蔬菜43 4万hm 2 总产量 1 614 58万t 其中尾菜产生量占蔬菜总产量的 33 6 1 尾菜产量可达542 50万t 高原夏菜尾菜对环境的 影响 高原夏菜平均含水率在90 72 91 19 全N 含量为3 54 4 41 全P含量为0 51 0 59 全K含量为2 94 3 22 C N为9 67 高原夏菜 尾菜同样具有含水率高 富含N P K等营养 元素 C N比低的特点 且产生季节主要集中于 每年5 10月高原夏菜收获季节 期间气温高 各个生产环节产生的尾菜随意堆弃极易发酵腐 烂 导致腐水满地 臭气熏天 蚊蝇 病菌等 容易滋生 使周围农业生产环境和乡村环境污 染严重 疾病传播风险增加等 因此 如何通 过资源化处理方式将尾菜 变废为宝 已成为 解决农业生态污染 改善农村生态环境 提高 甘肃省高原夏菜蔬菜产业绿色健康发展亟需解 决的问题 尾菜处理利用技术 3 1 肥料化 3 1 1 直接还田 直接还田是将高原夏菜尾菜直 接或粉碎后深耕 通过深埋使其逐渐腐烂释放出 植物所需矿物质的处理过程 这种处理主要集中 于蔬菜种植地 对流通环节尾菜处理并不适应 在一定程度上解决蔬菜产地尾菜的处理问题 根 据相关资料显示 张掖市高台县将尾菜切成5 cm 长的小段 平铺于地面 厚度以10 cm为宜 同时 施尿素75 kg hm 2 菌剂15 kg hm 2 深翻30 cm 2 刘银环等 3 通过对娃娃菜直接还田试验发现 直 接还田地块娃娃菜的长势比对照组旺盛 抗病虫 害性能略强 产量提高12 4 土壤中有机质含量 增加 证明尾菜直接还田是尾菜 变废为宝 解 决尾菜环境污染等问题最简单 便捷的方法 3 1 2 过腹还田 菜农将蔬菜收获后剩余的尾菜 作为饲料 与其他饲料按照一定比例用于饲喂 鸡 鸭 兔子 猪等动物 将产生的粪便和尿液 通过腐熟的有机肥还田 达到种养有机绿色循环 的目的 3 1 3 高温堆肥 高温堆肥常常采用尾菜与土壤 混合微生物菌剂直接堆制 尾菜 农作物秸秆 t t t 注 数据来源于2021年甘肃省国民经济和社会发展统计公 报 表示无相关数据 53 3 46 7 40 0 33 3 26 7 20 0 13 3 6 7 0 hmhm 22 hm 2 83 畜禽粪污按照相应比例混合进行高温好氧堆肥 第一种方法是在堆肥场地选择圆形或条形垛进行 堆制 圆形堆直径3 5 m以上 条形垛长 宽均大 于2 5 m 堆体过小影响发酵温度 在堆体底部 平铺10 cm干土 在上面平铺30 cm尾菜和一定比 例的微生物菌剂 再覆10 cm干土 如此反复操 作5次 最后在堆体表面覆5 cm干土将尾菜完全 覆盖 在堆体表面覆盖塑料薄膜进行保温保湿处 理 堆制7 15 d 堆体温度达50 以上 保持7 d 左右 堆体温度开始下降时翻堆1次 翻堆时应将 各层混合均匀 如有需要可添加氮肥和磷肥以增 加肥效 翻堆后保持原堆体形状覆膜继续发酵直 至完全腐熟 席旭东等 1 采用地上厌氧 地上好 氧 地下厌氧和地下好氧4组试验发现 地上好氧 处理温度上升快 含水率下降明显 腐熟度好 堆肥质量高 可以实现蔬菜尾菜的高效资源化利 用 第二种方法是按照一定比例在尾菜中添加粉 碎的农作物秸秆 畜禽粪污和微生物菌剂进行的 高温好氧堆肥 通过添加农作物秸秆和畜禽粪污 提高肥料中有机质等营养成分 从而提高肥料的 品质和肥力 将农作物秸秆和畜禽粪污等农业生 产废弃物 变废为宝 的重要方式 赵铎 4 利用 水稻秸秆和白菜尾菜为原料 以质量比为7 3的 比例进行混合发酵 同时添加木质纤维素快速分 解复合菌剂 堆制的有机肥显著提高了腐熟物养 分含量 达到物料无害化处理要求 3 2 饲料化 尾菜中含有大量的粗纤维 糖类 蛋白质和 维生素等营养物质 菜农可以将尾菜作为动物饲 料回收利用 但尾菜中含水率高 含有动物难以 消化利用的木质素等粗纤维 直接饲喂动物 动 物常常出现腹泻现象 此外尾菜中含有各种微生 物和病虫害 没有经过消毒和灭菌处理 直接饲 喂动物会对动物健康造成危害 因此 在尾菜饲 料化利用过程中常常需要进一步的加工和处理 使尾菜饲料替代部分动物饲料 从而降低动物饲 养成本 针对尾菜量大集中 含水率高 容易腐 烂等特点 杨富民等 5 对芹菜 白菜和莲花菜尾 菜采用制粒和制块工艺 研制了由清洗打浆 压 滤 水处理 混合 制粒及制块单元组成的尾菜 饲料化生产线 该生产线具有操作简单 高效 经济实用 自动化程度高等特点 生产出的饲料 具有营养丰富 适口性好 耐储存等优势 有效 解决了农村尾菜造成的面源污染问题 朱凯等 6 通过绵羊饲喂尾菜发酵饲料和商品发酵饲料对 比试验 证明饲喂尾菜发酵饲料的绵羊在生长性 能 屠宰性能 羊肉肉质 嫩度 口感 大理石 纹等指标的评分均显著优于饲喂商品发酵饲料的 绵羊 尾菜饲料化利用可以缓解我国人畜争粮 饲料资源不足等问题 是促进饲料业和畜牧业可 持续健康发展的重要举措 3 3 能源化 尾菜资源能源化利用主要技术为尾菜沼气化 处理 将污染环境的废物转变为沼气 沼渣和 沼液 沼气可作为工厂 农户发电 做饭等生活 之用 沼液经过废水处理作为再生水资源灌溉农 田 沼渣作为肥料直接还田或与畜禽粪便混合还 田 还可以运送到有机肥场 作为渣肥的原材料 加工成有机肥 为了解决蔬菜冷库尾菜污染难 题 实现尾菜资源化循环利用 甘肃康源现代农 业有限公司经过多年的探索和改进 建立 原料 准备 原料预处理 原料调配 沼气池厌氧发 酵 获得沼气 沼肥 的生产工艺 7 该生产工 艺年处理尾菜300 t 年产沼气20万m 3 产沼肥 40 000 m 3 可供园区66 67 hm 2 蔬菜生产所需 每年为公司节约支出达238万元 此外 经过实践 证明 每0 07 hm 2 土地施沼肥3 5 m 3 可以使化肥 和农药使用量降低30 病虫害发生率降低15 节水10 以上 生长的蔬菜和水果产品在保花保 果 果实膨大方面发挥作用明显 产出的蔬菜品 相好 口感好 品质优 还可延长采摘期 产量 提高15 以上 从而减少支出 增加产量 提高 售价 为公司创造巨大的经济效益 该公司形成 的 农业生产 尾菜 沼气化处理 沼肥还田 农业生产 的闭环循环模式 有效解决了尾菜无 害化处理 资源化利用等现实问题 3 4 原料化 尾菜原料化利用是将尾菜通过加工变为原料 的过程 高原夏菜产生的大量尾菜 如娃娃菜 大白菜 甘蓝等 可通过人工挑拣 作为蔬菜腌 资源环境 84 2023年第08期 总第661期 制的原料 郑娅等 8 在以尾菜为主要原料的泡菜 腌制过程中添加3 食用盐 3 食用糖 0 05 接 种乳酸菌 通过25 的温度发酵后得到口感和 风味较好的泡菜 兰州牛肉面馆每天可以消耗大 量的泡菜 挑拣的尾菜可以作为泡菜的原材料进 行腌制 年消耗尾菜100 t以上 甘肃省天水市 麦积区有专门的尾菜加工企业孟姑浆水厂 该厂 年产浆水超过100 t 年消耗尾菜 主要为甘蓝 叶 10 t左右 9 存在的问题 近年来 甘肃省高原夏菜尾菜资源化综合利 用取得了突破性进展 但是在资源化利用范围上 还需要进一步提高 存在的问题主要体现在以下 几个方面 4 1 相关部门执法不严 属地管理职责落实不够 蔬菜流通环节产生的大量尾菜堆放在市场 冷库等地 导致尾菜大量腐烂 污水乱排乱放 污染环境 相关管理部门相互推诿 疏于管理 菜农将大量尾菜堆放在田间地头 让其自然腐 烂 相关管理部门对菜农尾菜资源化利用缺乏正 确的引导和技术指导 导致尾菜腐烂污染农田 降低了耕地质量 4 2 技术服务体系不健全 甘肃省委省政府 甘肃省农业农村厅 甘肃 省农业生态与资源保护技术推广总站高度重视高 原夏菜尾菜治理工作和资源化利用项目的扶持 但是效果不够理想 政策落实存在形式主义 任 务落实存在会议落实 文件落实等现象 缺乏 现场技术指导和培训 近年来部分地方政府通过 投资建设沼气工程 将尾菜通过厌氧发酵转变为 清洁能源沼气再次利用 但是项目在落地实施过 程中从项目户的选择 沼气池的设计 施工 安 装 管理使用等方面存在技术服务指导不到位 建设不规范 后期设备维护不及时 使用者使用 技术培训不及时等问题 导致建成的沼气工程利 用率低 没有发挥出尾菜资源化利用的效果 4 3 尾菜资源化利用关键技术需进一步研究 目前尾菜资源化利用主要集中在肥料化 饲 料化 能源化和原料化处理利用方面 其中 饲 料化过程中由于尾菜含水量高 容易霉变腐烂 降低了饲料品质 加上尾菜自身营养结构限制其 单独作为饲料 必须与其他饲料混合才能饲喂动 物 其混合配方正在探索阶段 还需要大量研究 和实践才能推广应用 在田间地头的沤肥虽然操 作简单 但由于菜农缺乏相应数据 很难掌握C N比 添加氮肥和磷肥的比例以及翻堆的次数 很难堆制高效的有机肥 从而发挥尾菜最大的肥 效 田间堆肥需要大量的人员投入 投入多 收 效小 难以大面积推广 因此 随着甘肃省高原 夏菜产业的快速发展 传统的尾菜处理技术已不 适应甘肃省高原夏菜尾菜处理的需要 亟需研究 和引进先进技术和装备将高原夏菜尾菜处理向机 械化 规模化 专业化方向发展 4 4 一次性投资大 运营成本过高 近年来 为解决甘肃省高原夏菜尾菜资源化 利用难题 甘肃省先后投资5亿多元在兰州市榆中 县夏官营镇和定远镇蒋家营村引进兰州华沁元环 保科技有限公司和兰州新苏环保能源有限责任公 司对尾菜进行干湿分离后的厌氧发酵 使其转变 为清洁能源沼气以及可以作为肥料灌溉的沼液和 沼渣 但是公司在运行过程中菜农和菜商不愿意 将尾菜集中上缴 导致公司无法满负荷运行 造 成投入成本高 产能低 资源浪费等问题 无法 实现尾菜的集中大批资源化利用目标 尾菜处理建议 5 1 严格落实政府属地监督管理 高原夏菜尾菜的处理需要建立由农业部门 牵头 生态环境 城管执法 发改 财政 公 安 交通运输 市场监管 自然资源 科技 宣传等多个部门联合的协调机构 明确分工 加强联动 共同推进高原夏菜尾菜处理利用工 作 机构实行严格的考核评价制度 层层落实 责任 严格考核和问责 对高原夏菜尾菜处理利 用做得好的单位或个人进行表彰奖励 对措施不 实 工作不力的进行公开曝光 停业整顿等 5 2 加大宣传力度 利用电视 网络和自媒体平台大力宣传高原 夏菜清洁生产的目标 广泛宣传高原夏菜尾菜对环 境的污染危害 资源化利用带来的各种好处以及尾 菜资源化利用过程中的新技术 新方法 激发菜农 85 和菜商资源化处理利用尾菜的积极性和主动性 5 3 加强尾菜处理技术的研究与推广 改进传统的尾菜资源化处理技术 研究操作 简便 资金投入和劳动力成本低的简易化 智能 化 高效化处理技术 提高经济效益 加强尾菜 资源化利用技术的研发与示范推广 重点是关键 技术研发 形成经济 实用的技术体系 开展尾 菜资源化利用技术培训 使更多菜农掌握尾菜资 源化利用技术 关键处理技术 从而加强成熟技 术的转化和示范推广 利用甘肃省正在推进的农 村能源结构改革 大面积推行清洁能源规范使用 行动 加强高原夏菜尾菜沼气工程示范项目的示 范推广 推广尾菜资源化利用项目落地见效 5 4 构建可操作的尾菜处理利用工作机制 借鉴云南省蔬菜废弃物处理规范 由甘肃省 农业农村厅牵头 组织专家 企业共同制定适合 参考文献参考文献 1 席旭东 晋小军 张俊科 蔬菜废弃物快速堆肥方法研究 J 中国土壤与肥料 2010 3 62 66 2 李占强 高台县巷道镇尾菜处理利用现状及发展对策 J 青海农林科技 2019 4 63 65 3 刘银环 尾菜直接还田试验模式初报 J 甘肃农业 2020 7 89 90 4 赵铎 微生物强化对水稻秸秆和白菜尾菜混合好氧堆肥的影响 D 大庆 黑龙江八一农垦大学 2021 5 杨富民 张克平 杨敏 3种尾菜饲料化利用技术研究 J 中国生态农业学报 2014 22 4 491 495 6 朱凯 周瑞 徐红伟 等 尾菜发酵饲料对绵羊生长性能 屠宰性能及肉品质的影响 J 现代畜牧兽医 2021 12 32 35 7 高虹 蔬菜保鲜库尾菜沼气化处理模式探索 以甘肃康源现代农业有限公司尾菜处理为例 J 农业科技与信息 2022 18 39 41 8 郑娅 庞中存 宋勇强 等 甘肃高原夏菜尾菜的腌制工艺优化研究 J 轻工科技 2017 33 12 1 4 7 9 张保田 裴瑞娜 天水市麦积区尾菜资源化利用现状及对策 J 湖南农业科学 2014 7 61 63 66 编辑编辑 张顺全 甘肃省的高原夏菜尾菜处理规范 其中包括市场 监管 尾菜的运输 处理费用补贴标准 尾菜收 缴标准等相关规定 构建起 企业主营 政府补贴 菜库缴费 社会共治 的尾菜处理长效机制 5 5 建立技术服务体系 各种植区域根据高原夏菜种植情况和尾菜处 理工作的需要 开展高素质农民培育培训 重点培 养乡 镇 村技术人员 提升农民对高原夏菜尾 菜资源化利用的操作技能和技术水平 不断壮大农 村高原夏菜尾菜资源化处理利用技术服务队伍 建 立完善的技术服务体系 此外 针对已有的清洁能 源示范点 根据实际情况和发展规划 建立完善的 维护服务与后期管理团队 推进服务专业化和管理 标准化 从而建立一支人员充足 懂技术 会操作 的专业化技术服务团队 为高原夏菜尾菜资源化处 理利用提供人力和技术保障 资源环境 中国农业科学院作物科学研究所特色农作物优异种质资源发掘与创新利 用团队揭示了茉莉酸诱导的黄酮类物质参与调控苦荞立枯丝核菌抗性的分子 机制 相关研究成果在线发表于 植物细胞 上 荞麦立枯丝核菌抗性分子机制获解析