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醋糟厌氧发酵生产苗木花卉专用肥初步研究



全 文 :黑龙江农业科学2013(7):37~41
Heilongjiang Agricultural Sciences
醋糟厌氧发酵生产苗木花卉专用肥初步研究
董光华1,贺香云1,程太生1,王学府1,曹 旭2
(1.晋中职业技术学院,山西 晋中030600;2.晋中市宏艺园林绿化工程有限公司,山西 晋中
030600)
摘要:为促进醋糟厌氧发酵生产的苗木花卉专用肥的推广应用,在大田条件下,比较了其与普通秸秆沼肥的
营养成分,并选取花草、小型树木对二者的肥效及病虫害防治等进行比对,同时进行城市用绿化土壤改良试
验。结果表明:醋糟厌氧发酵生产苗木花卉专用肥的养分比普通沼肥明显增加,对植物肥效作用达显著或极
显著水平;醋糟沼肥肥效与病虫害防治作用不差于普通沼肥;醋糟沼肥改良土壤作用明显,施入2个月后土壤
基本接近耕作土壤,熟化时间大大缩短。
关键词:醋糟利用;厌氧发酵;肥效;土壤改良
中图分类号:S144   文献标识码:A   文章编号:1002-2767(2013)07-0037-05
收稿日期:2013-01-10
基金项目:山西省2011年高等学校科技研究开发资助项
目(2011 1141)
第一作者简介:董光华(1962-),男,山西省平遥县人,硕士,
教授,从事应用化学教学及研究。E-mail:dgh605@yahoo.
com.cn。
  醋糟是酿醋业最大的副产品,由于醋糟营养
成分低(粗蛋白仅13%左右),粗纤维含量高(高
达24%),偏酸(pH4~5),醋糟已成为酿醋业最
大的污染源。山西省是酿醋大省,醋糟资源极为
丰富,开发探讨醋糟的资源化、无害化利用方式,
提高醋糟的综合利用水平和处理技术,成为解决
环境污染问题,发展循环经济,实现醋业走向产业
化发展道路的重要途径。EM 菌种具有解钾、解
磷和固氮的功能[1-2],与有机质、无机营养结合不
仅可以调节植物根系土壤微生物的生态环境,还
可以增加土壤中有益微生物的种群和数量。能促
进植物生根、出苗和壮苗,提高植物的抗逆性,表
现出抗病、抗旱、抗倒伏的作用。腐秆剂富含分解
纤维素、半纤维素、木质素和其它生物有机物质的
微生物群[3],能快速腐解秸秆等有机废物,除臭,
使之变成优质专用肥。因此,该研究在沼渣中加
入市售EM菌和腐秆剂,比较了由其制成的肥料
与普通(秸秆)沼肥营养成分的差异,并且探讨了
该肥在花卉、树木及生土改良上的应用效果,为其
大面积推广应用提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
醋糟(怀仁醋厂)、百益宝EM液(河南郑州百
Effect of Plant Density and Nitrogen Fertilizer Dosage
on Agronomic Characters and Yield of Spring Maize
ZHAO Yang1,2,YANG De-guang1,QIAN Chun-rong2,WANG Jun-he2,SHI Xiao-lu2,XU Xiao-bo3
(1.Colege of Agronomy,Northeast Agricultural University,Harbin,Heilongjiang 150030;
2.Crop Cultivation Institute of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Harbin,Hei-
longjiang 150086)
Abstract:In order to clarify the optimal application level of nitrogen and plant density in the growth process of
spring maize in Heilongjiang province.The effects on the yield of maize and agronomic traits with different
plant density and nitrogen fertilizer application were analyzed by a split-plot experiment.The results showed
that the Max LAI and yield significantly increase with the increase of density,Increasing nitrogen fertilizer rate
for maize could increase effective the Max LAI and yield,the highest yield was achieved at planting density of
90 000plant·hm-2and nitrogen fertilizer 225kg·hm-2.
Key words:maize;N fertilizer;yield;agronomic traits
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     黑 龙 江 农 业 科 学 7期
益宝生物技术有限公司生产)、秸秆腐化剂(北京
神农采禾生物科技公司生产)、菌根真菌粉(上海
弘升发展有限公司生产)、胶质芽孢杆菌SX-4(山
西省农业科学院土壤肥料研究所提供);选择宿根
花卉景天和小型树木果桑作为试材。
1.2 方法
1.2.1 醋糟厌氧发酵 发酵前,在醋糟中加入
5%的石灰水调pH至6.8~7.6后,再加入3‰的
河南郑州百益宝生物技术有限公司生产的百益宝
EM 液和2‰的北京神农采禾生物科技公司生
产(市售)的秸秆腐化剂,在34℃条件下,按常规
进行厌氧发酵35d[1]。将醋糟沼渣液与醋糟沼渣
分离。用松果壳作过滤剂将取出的上清液灌入过
滤罐中进行自然过滤,松果壳可以吸附渣液重金
属离子[4]。醋糟沼液过滤后可作为液肥施用或进
行进一步研制。醋糟沼渣风干用于配制醋糟沼渣
的固肥制品。根据山西石灰性碱性土壤特性,在
醋糟沼渣中加入1.5‰由上海弘升发展有限公司
生产的菌根真菌粉[5]和2.0‰的山西省农业科学
院土壤肥料研究所提供的胶质芽孢杆菌SX-4[6]
配置醋糟沼渣固体肥。
1.2.2 普通(秸秆)沼肥和醋糟沼渣肥的营养成
分比较 测定两种沼肥的氮磷钾等含量。有效氮
含量测定采用全自动定氮仪,依据 NY/T14-
1990;有机质的测定采用重铬酸钾-油浴法方法,
依据NY/T1121.6-2006、NY 525-2002;速效钾和
缓效钾采用 NaOH 熔融-火焰光度法,依据 NY/
T 889-2004;铬、镉、铅测定采用原子吸收分光光
度法,依据GB/T 23349-2009;砷测定采用甲酸银
分光光度法测定,依据GB/T 23349-2009;汞的测
定采用氢化物发生-原子吸收分光光度法,依据
GB/T 23349-2009。
1.2.3 醋糟沼渣苗木花卉专用肥的肥效试验 选
择具有代表性的草花与树种,与普通沼渣对照,观
察记载叶色与生育状况,通过统计分析确定醋糟
沼渣专用肥最佳投入量与施肥次数。
(1)对宿根花卉景天的试验。选择宿根花卉景
天作为试材,用醋糟沼渣液肥和普通沼液喷施对
照。试验设时间间隔5个处理,即3,6,9和12d,
每个处理用盆栽草花30盆,喷施6次,观察记载
株高、株冠、叶面色泽、冠型紧凑度、开花率、始花
期、盛花期、终花期和病虫害发生率等指标。
(2)对小型树木果桑的试验。以果桑二年生
小苗作试材。选取肥力相当的种植区域,设随机
处理4个。间隔为5,10,15和20d,对照为普通
沼液,喷施比较,观察记载项目为株高、株冠、叶面
色泽、冠型紧凑度和病虫害发生率等。另对固体
醋糟沼肥施用量进行分析。
1.2.4 生土改良试验 设试验组与对照组2个
处理,试验组全部为生土,对照组为常规熟土取自
晋中市区(面积为66.7m2)。试验组的土壤中施
入醋糟沼渣专用肥,栽入树苗,试验组每隔5d喷
施50mL沼液,对照组用清水喷洒;移栽前测定
熟土中有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量、容重、
pH等理化指标,试验组每隔30d测定1次各指
标。有机质的测定采用重铬酸钾-油浴法方法,依
据NY/T1121.6-2006;碱解氮含量测定采用全自
动定氮仪,依据NY/T14-1990;速效钾采用NaOH
熔融-火焰光度法,依据NY/T 889-2004;容重测定
采用烘干法,依 据 NY/T 1121.4-2006;pH 用
MP511型实验室pH计测定,依据NY/T 1121.4-
2006。当试验组的上述指标达到对照组含量,说
明生土已经熟化,可以正常栽培园林树木。
1.2.5 数据分析 采用DPS进行数据处理,邓
肯氏新复极差法进行显著性分析。
2 结果与分析
2.1 普通(秸秆)沼肥和醋糟沼肥的营养成分(固
体)比较
  从表1可知,醋糟沼肥的营养成分明显高于
普通(秸秆)沼肥。总养分增加4.34倍,N含量增
加6倍,P2O5含量增加30倍。有效氮、有效磷和
有效钾更有大幅度的增加。活菌数相差两个数量
级。重金属含量大幅度减少。特别是醋糟沼肥发
酵时间也比普通秸秆沼肥的30d缩短了10d。
总之,无论是从营养成分看,还是从工时成本角度
看,醋糟沼肥明显优于普通沼肥。
醋糟沼肥营养成分具有明显优势的原因在于
EM菌种具有解钾、解磷、固氮的功能,故氮磷钾含量
增加,速效氮、有效磷和速效钾含量增加。松果壳作
过滤剂,使得重金属含量降低。而醋糟沼肥pH中
性偏碱,有利于胶质芽孢杆菌SX-4的生长。
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7期   董光华等:醋糟厌氧发酵生产苗木花卉专用肥初步研究
表1 普通(秸秆)沼肥和醋糟沼肥的营养成分(固体)比较
Table 1 Comparison of the nutrient components between ordinary(straw)
biogas fertilizer and vinegarresidue biogas fertilizer(solid)
序号
No.
检测项目
Item
检测结果Result
普通沼肥
Ordinary biogas fertilizer
醋糟沼肥
Vinegarresidue biogas fertilizer
1 总养分(N+P2O5+K2O)/% 0.42  1.824
2 N/% 0.2  1.2
3 P2O5/% 0.02  0.602
4 K2O/% 0.2  0.022
5 速效氮/mg·kg-1  120  600
6 有效磷/mg·kg-1 - 62.8
7 速效钾/mg·kg-1 - 200
8 酸碱度 7.3  7.6
9 活菌数 8.7×107  12.7×109
10 EC/mS·cm-1 - 1.52
11 砷及其化合物(以As计)的质量分数/% 62.5  0.00022
12 镉及其化合物(以Cd计)的质量分数/% 4.0 -
13 铅及其化合物(以Pb计)的质量分数/% 3.5 -
14 铬及其化合物(以Cr计)的质量分数/% 未检出 未检出
15 汞及其化合物(以 Hg计)的质量分数/% 未检出 0.000005
2.2 醋糟沼渣苗木花卉专用肥的肥效试验
2.2.1 草花试验 从表2可看出,与对照相比,
喷施间隔3和6d的处理在株高增长、冠径增大、
开花率、始花提前、盛花提早等方面都达到极显著
水平。在防病虫害效果方面,喷施间隔3或6d
效果较好,且间隔时间越长,效果越差。因此,对
景天间隔6d喷施醋糟沼肥可明显提高开花率,
延长花期,预防病虫害。
表2 景天喷施液肥效果对比结果及显著性分析
Table 2 The comparison result and significant analysis of Sedumflowers spraying liquid fertilizer
间隔时间/d
Interval time
株高增
长/mm
Growth of
plant height
冠径增
大/mm
Growth of
crown
diameter
叶面色泽
Leaf color
冠型紧凑度
Compact
ratioss of
crown type
开花率/%
Flowering
rate
始花期提
早日数/d
Ahead of
days number of
early flowering
盛花提
早日数/d
Ahead of
days number
oful flowering
终花期延
迟日数/d
Ahead of days
number of
Final flowering
病虫害
发生率/%
Incidence
of pests
3  34aA  5aA 油绿光滑 紧凑 9aA  5aA  3aA  15aA  3cC
6  33aA  14aA 油绿光滑 紧凑 90aA  5aA  3aA  15aA  3cC
9  30bB  12bB 浅绿色泽 较松散 80bB  5aA  3aA  8cC  15bB
12  26cD  9cC 油绿光滑 松散 70cC  1cC  1cC  7dC  21aA
对照CK  28bC  11bB 油绿光滑 紧凑 60dD  4bB  2bB  13bB  3.8cC
  注:表中数据为喷施醋糟沼液6次后的观察结果,对照为间隔6d的普通沼液喷施结果;不同大、小写字母分别表示在0.01和0.05
水平上差异显著。下同。
Note:Data in the table are the result after sprayingvinegar residue biogas slurry fertilizer for six times,the control is the result of
spraying the ordinary biogas fertilizer with the interval of 6days;The different capital and lowercase letters mean significant
difference at 0.01and 0.05level,respectively.The same below.
2.2.2 小型树苗试验 由表3可知,间隔5d喷施
处理比对照在株高增长上差异显著,间隔10d与
对照比较有差异但不显著。树形观察上,小型树苗
上施用醋糟沼肥后树形紧凑,树势强壮。间隔15d
以上喷施醋糟沼肥效果差于对照和间隔5及10d
的处理,考虑到经济因素,间隔10d为小型树苗
的最佳喷施间隔。另外,醋糟沼液与普通沼液桑
树喷施效果对比(间隔10d同为最好效果),无论
是株高、冠径、叶面色泽、冠型紧凑度还是病害发
生情况醋糟沼液喷施效果都好于普通沼肥沼液,
即小型树苗施用效果好于普通沼肥。
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     黑 龙 江 农 业 科 学 7期
表3 桑树施液肥效果对比及显著性分析
Table 3 Effect comparison and significant analysis of mulberry after spraying liquid fertilizers
间隔时间/d
Interval time
株高增长/mm
Growth of plant height
冠径增大/mm
Growth of crown diameter
叶面色泽
Leaf color
冠型紧凑度
Compact ratio of crown type
病虫害发生率/%
Incidence of pests
5  53aA  26aA 油绿光滑 紧凑 4cC
10  52abA  26aA 油绿光滑 紧凑 5cC
15  45cB  18bB 浅绿光泽差 较松散 12bB
20  40dC  12cC 浅绿光泽差 松散 20aA
对照CK  49bAB  23aA 油绿光滑 紧凑 6.5cC
  注:表中数据为喷施6次后的观察结果,对照为间隔10d的普通沼液喷施结果。
Note:Data in the table are the result after spraying fertilizer for six times,the control is the result of spraying the ordinary biogas fer-
tilizer with the interval of 10days.
2.2.3 醋糟沼肥(固体)施用量对桑树生育性状的
影响 由表4可见,施肥量过多或不足,对桑树的影
响效果均不佳,不足则肥效低,过量则营养过剩,有
烧叶现象。醋糟沼肥的最佳施用量为6t·hm-2,
可使桑叶面积增大,饲草量增加,经济效益增高。
与普通沼液对比,效果略优。
表4 醋糟沼肥(固体)与普通沼肥对桑树生育性状的影响
Table 4 Effects of different fertilizers on characters of mulberry
施肥量/t·hm-2
Fertilizer amount
施肥次数
Times
桑叶色泽
Folium mori color
桑叶面积/m2
Area of folium mori
3  3 淡绿 15
6  3 油绿光滑 15
9  3 淡绿卷叶 15
对照CK  3 油绿光滑 14
  注:对照为施肥量为6t·hm-2的普通沼液喷施结果。
Note:The control is the result of spraying ordinary biogas fertilizer with the fertilizer amount of 6t·hm-2.
2.3 醋糟沼渣苗木花卉专用肥改良生土试验
由表5可知,到第60天时,生土的各项营养指
标接近于对照土壤熟土。定植的树苗成活率与对
照相近,说明施用醋糟沼渣生物专用肥60d即可
使生土熟化,接近熟土指标,可正常栽培苗木花
卉。醋糟沼肥能比较快地改变土壤性能,主要原
因是其含有大量的微生物和有机质,而菌根真菌
恰恰具有修复土壤的功能。
表5 醋糟沼渣生物专用肥改良生土试验结果
Table 5 Test results of vinegar waste biogas residue using as
special fertilizer for improvement of nutrient inraw soil
检测项目Item 测定时间 Determination time 供试土壤 Test soil 对照土壤Control soil
有机质含量/%Organic content 定植前 0.43  0.70
第30天 0.61
第60天 0.64
铵态氮/mg·kg-1 Ammonium nitrogen 定植前 20.4  38.6
第30天 25.78
第60天 39.76
有效磷/mg·kg-1 Available phosphorus 定植前 2.9  5.1
第30天 4.1
第60天 5.0
04
7期   董光华等:醋糟厌氧发酵生产苗木花卉专用肥初步研究
续表5
Continuing Table 5
检测项目Item 测定时间 Determination time 供试土壤 Test soil 对照土壤Control soil
速效钾/mg·kg-1 Available kalium 定植前 36.6  68.5
第30天 40.98
第60天 64.88
容重/g·cm-3 Volume-weight 定植前 1.46  1.31
第30天 1.41
第60天 1.30
pH 定植前 7.9  7.9
第30天 7.5
第60天 7.8
树苗成活率/%Seedling survival rate 定植前 96
第30天 46
第60天 96
3 结论
通过试验、检测和分析,醋糟厌氧发酵生产的
苗木花卉专用肥和普通沼肥相比,养分明显增加。
在促进树木花卉生长方面,效果明显。在防治病
虫害方面,与同类产品效果相近。在改良土壤方
面,施肥60天d后,城市绿化用土基本熟化,而靠
自然熟化要1~2a时间,作用明显。在发酵时间
上,与普通秸秆沼肥发酵30d相比,缩短了10d,
节约了工时,成本下降显著。同时,醋糟厌氧发酵
生产苗木花卉专用肥实现了醋糟的循环利用,消
除了环境污染,解决了城市花卉缺少适宜肥料的
问题,醋糟厌氧发酵生产苗木花卉专用肥具有广
阔的研究开发和应用前景。
参考文献:
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Study on Special Fertilizer Production for Nursery Stock and
Flowers with Vinegar Residue Through Anaerobic Digestion
DONG Guang-hua1,HE Xiang-yun1,CHENG Tai-sheng1,WANG Xue-fu1,CAO Xu2
(1.Jinzhong Vocational and Technical Colege,Jinzhong,Shanxi 030600;2.Jinzhong City
Hongyi Plantation Engineering Company Limited,Jinzhong,Shanxi 030600)
Abstract:In order to improve the extension and application of special fertilizer on flower and plant product by
anaerobic fermentation of vinegar residue,under field condition,the nutrition ingredient of the special fertilizer
and the ordinary biogas fertilizer were compared,the fertilizer efficiency and disease resistance were studied,
moreover,the urban green soil improvement test was studied.The results showed that the nutrient of the spe-
cial fertilizer was more than that in normal fertilizer,the effect on the plant reached significant or extremely sig-
nificant level.The effect of the special fertilizers on pest control was better than normal fertilizer.The special
fertilizer did wel in improving the soil quality,the soil could become cultivated soil after spraying the special
fertilizer for 60days,maturing time reduced greatly.
Key words:use of vinegar residue;anaerobic fermentation;fertilizer effect;soil improvement
14