尾菜是蔬菜在生长、采收、加工、物流、消费等环节产生的废弃叶、根、茎和果实等,也称“蔬菜废弃物”。随着我国蔬菜生产水平的提高,蔬菜种植面积的不断扩大和蔬菜种植布局的不断集中,在蔬菜产区蔬菜采收与初加工过程中常伴有大量的尾菜产生。由于缺乏科学有效、经济适用的尾菜处理与利用技术,大部分尾菜被当作垃圾随意堆弃或者简单填埋,导致尾菜资源浪费,造成环境污染,对蔬菜产区的农业生产、农民生活、农村生态及蔬菜产业的健康可持续发展造成了严重影响。尾菜进行无害化处理和资源化利用,对保障蔬菜产业健康发展和保护农业农村生态环境意义重大。本文从尾菜饲料化、肥料化、基质化、原料化和能源化介绍了当前国内外尾菜处理利用技术的研究进展,并根据尾菜的种类、分级及来源,对进一步研发适用尾菜处理利用技术和选用尾菜处理利用技术进行了探讨。
1.尾菜处理利用技术研究进展
1.1尾菜饲料化
尾菜中虽然含有纤维素和蛋白质等营养物质,但是因其含水量高或可消化性差等原因,直接饲喂不易被动物高效吸收利用,需要对其进一步的加工处理
1.1.1尾菜颗粒饲料
尾菜经清洗、打浆、压榨、烘干、造粒、过筛等工序生产加工成尾菜颗粒饲料,其关键是降低含水量和延长贮藏期,压滤是去除水分简单、经济的方法之一。尾菜经压滤后含水量可降至30%~60%,加入吸水剂、黏合剂等辅料,通过造粒、制块,制成供畜禽自由采食的粗饲料。目前饲料所用吸水和黏合物料主要为膨润土、次粉、玉米蛋白粉、稻壳粉等。杨富民等利用芹菜、白菜、莲花菜的尾菜,采用畜禽粗饲料制粒和制块工艺,生产的粗饲料营养丰富、适口性好、耐储存。Retnani等利用尾菜制备的薄片饲料饲喂绵羊比传统饲料多增重25.6%。
龚建1.1.2尾菜青贮饲料
尾菜青贮饲料是利用乳酸菌等微生物的发酵改变尾菜的理化性状,在缺氧环境中乳酸菌大量繁殖从而将尾菜中的碳水化合物变成乳酸,乳酸积累到一定浓度抑制了腐败菌的生长,使尾菜得以长期保存,通过青贮处理可以使原来尾菜变软熟化,增加适口性、提高营养价值及消化吸收率。李勇等在白菜中添加玉米粉、小麦麸和2%乙酸进行混合青贮,取得了良好的青贮效果。何元翔等、冯炜弘等研究发现,萎蔫处理后的花椰菜茎叶适宜青贮发酵,
添加乳酸菌剂可以得到品质优良的花椰菜茎叶青贮饲料。
1.1.3尾菜发酵蛋白饲料
尾菜发酵蛋白饲料是利用微生物在尾菜中的生长繁殖和新陈代谢,积累有用菌体、酶和中间代谢产物来生产和调制的饲料。尾菜中的成分一般都能被微生物分解利用,这些微生物含有较多的蛋白质及较丰富的维生素,加到饲料中可提高饲料饲喂效果。武光朋以蔬菜废弃物为主料,以麸皮等作辅料,采用不灭菌的固体发酵技术,生产单细胞蛋白饲料,产物蛋白质含量可提高75%。李海玲等对尾菜与小麦秸秆进行混合发酵试验,并比较分析发酵前后的营养物质含量变化发现,通过发酵可提高白菜混合物中的粗蛋白质和脂肪含量。
1.2尾菜肥料化
尾菜肥料化是尾菜在一定条件下通过微生物或酶制剂作用,释放出其中的矿物质养分、分解成的有机质、腐殖质供作物吸收利用的产品生产过程。尾菜制成的有机肥料,具有营养全面、肥效长、易于被作物吸收等特点,可提高作物的产量和品质、防病抗逆。在提高土壤肥力,增加土壤有机质,改善土壤结构等方面有其独特的作用。
1.2.1尾菜堆肥
尾菜堆肥是利用自然界微生物或商业腐熟菌剂,有控制地进行尾菜有机物向稳定腐殖质转化的生物化学过程,堆肥的腐熟过程,既是有机物分解和再合成的过程,又是一个无害化处理的过程。尾菜进行堆肥处理,首先可以将其中的易腐有机物转化为土壤易接受的有机营养土;其次堆肥过程中的高温发酵使尾菜中的致病菌、寄生虫卵基本被杀死。按照堆肥的基本原理分为好氧堆肥和厌氧堆肥。好氧堆肥依靠专性和兼性好氧菌的作用使有机物降解,堆肥温度高,可以最大限度的消灭病原菌,有机物的分解速率较快,堆肥周期较短。厌氧堆肥依靠专性和兼性厌氧菌的作用降解有机物,不需要经常翻搅堆肥原料,可减少劳动量,堆肥周期相对较长,多用于含水率高的尾菜。席旭东等以蔬菜废物为主要原料通过地下厌氧、地下好氧、地上厌氧和地上好氧4种堆肥处理发现,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,可以实现蔬菜废物的高效转化。龚建英等进行微生物菌剂和鸡粪对蔬菜废弃物堆肥化处理的影响研究发现,利用小麦秸秆、蔬菜废物和动物粪便进行联合堆肥,并添加微生物菌剂,可促进对蔬菜废物堆肥的快速无害化,减少此类有机废物直接施用后造成的风险,可以提高蔬菜废物的无害化循环利用。张相锋等以蔬菜废物、花卉废物和鸡舍废物为原料,进行了不同配比的联合堆肥中试研究,通过堆肥
工艺的优化控制,可以获得高质量的堆肥产品。
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