平菇發酵中藥渣產生物有機肥的研究

夏文靜 于瑋瑋 周惠

摘要 [目的]針對生活中的中藥渣亂倒、不合理利用造成的一系列污染環境的問題，采用微生物發酵產有機肥的方法進行中藥渣的資源化回收利用。[方法]以中藥渣、玉米秸稈、麩皮和水按不同比例，用平菇來發酵生產有機肥。[結果]發酵過程中水分在第30天時基本處于65%左右，pH大多在5.50～8.50，中藥渣為0、5.0 g時，氮、磷、鉀總含量超過5.00%，有機質含量能超過40.00%。因此中藥渣為5.0 g時，發酵的肥料符合國家有機肥標準，其各項指標為pH 5.72，（N+P+K）=5.51%，有機質含量是49.66%。 [結論]用平菇對中藥渣進行發酵，可以生產有機肥，實現中藥渣的無害化處理。

關鍵詞 中藥渣；有機肥；玉米秸稈；平菇

中圖分類號 S141 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）28-0113-02

Abstract [Objective]Unreasonable utilization of residues from Chinese Herbs led to a series of environment pollutions.To solve this problem，microbial fermentation of residues from Chinese herbs with mushroom for the production of organic fertilizer was performed to recycle the residues.[Method]Taking different ratio of herb residue，corn stalk，wheat bran ，and water as test material，the purpose was to produce organic fertilizer by microbial fermentation of residues from Chinese herbs with mushroom.[Result]In the fermentation process，the water content was about 65% at 30th day，the pH value was mostly between 5.50 and 8.50.Compared with Chinese organic fertilizer standards，the total content of nitrogen，phosphorus and potassium could exceed 5.00%，the organic content could exceed 40.00% when the contents of residues from Chinese Herbs were 0 g and 5.0 g. When the content of residues from Chinese Herbs was 5.0 g，the pH was 5.72，（N+P+K） content was 5.51%，while the organic content was 49.66%.[Conclusion]It was found that microbial fermentation of residues from Chinese Herbs with mushroom for the production of organic fertilizer could achieve harmless utilization.

Key words Herb residue；Organic fertilizer；Chinese Herbs；Mushroom

中藥渣來源于中成藥和原料藥的生產、中藥材的加工與炮制以及含中藥的輕化工產品的生產，大約有70%的藥渣因中成藥的生產而產生。隨著全國各大中藥制藥廠的中藥渣廢氣量日益增加，年排放量可達3 000萬t[1]。中藥渣因為含水量較高且含有一些營養成分，所以極易腐敗，對環境造成一定的污染[2]。根據國內外的經驗，有機固體廢棄物的處理應該以資源化利用為主導方向，以實現廢棄物的減量化、無害化、資源化。作為廢棄物排放掉的大部分中藥渣，一方面造成了環境污染，另一方面則是資源的極大浪費[3]。甚至一些不法分子將這些廢棄的中藥渣回收，再次將其應用到藥品生產環節，這無形中給藥品的生產企業和消費者帶來了極大危害。因此，藥渣的排放和妥善處理成為中藥企業所面臨的棘手問題[4]。我國是農業大國，每年都有大量的秸稈產生，目前有人將其還田，待其腐爛分解后，可增加土壤肥力[5]。利用中藥渣和秸稈進行共同發酵生產有機肥，可以同時解決中藥渣和秸稈隨便丟棄的問題。劉雪蓮等[6]用黑曲霉和白腐菌分別發酵來生產生物有機肥，梁曉琳[7]利用細菌來生產有機無機復合微生物肥料，馬雪蓮[8]用秸稈發酵生產有機肥，并研究其對作物的影響，周林山等[9]驗證了黃芪藥渣生物有機肥的肥效。

以白腐菌中側耳屬的平菇為菌種，以秸稈、麩皮中藥渣為原料進行發酵生產生物有機肥，研究不同配比情況下生產的有機肥的各項指標（水分、pH、N、P、K、有機質），并確定符合有機肥指標的配比，為下一步研究有機肥對種子發芽的影響打下基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 玉米秸稈，麩皮，葛根藥渣（揚子江藥業集團）。

1.2 主要試劑的配制 PDA培養基：馬鈴薯200 g，葡萄糖20 g，瓊脂20 g，水1 000 mL。0.1 mol/L硫酸亞鐵標準溶液：稱取27.8 g的FeSO4·7H2O，溶于900 mL水中，加入20 mL硫酸，用水定容至1 L，搖勻備用。0.016 7 mol/L重鉻酸鉀溶液：稱取4.9 g烘干過的重鉻酸鉀，溶于1 L水中，裝于棕色瓶中保存。鉬酸銨溶液：將10.6 g鉬酸銨四水合物溶于500 mL水中，移入1 000 mL燒瓶中，加入500 mL的10 mol/L硫酸溶液，混合并冷卻至室溫。

1.3 試驗設計 玉米秸稈、麩皮、葛根藥渣的配比如表1所示。將上述分組原料裝于組培瓶中，高壓滅菌。滅好菌后，接入平菇，置于25℃恒溫培養箱中培養一段時間，取樣測定各項指標。

1.4 試驗方法

1.4.1 菌種的活化及接種。將平菇接種到PDA培養基上，在25 ℃恒溫培養箱中培養7 d左右，待菌絲長滿整個平板，用打孔器接種到固體發酵基質進行發酵，每隔一段時間取樣測定水分、酸度、pH、氮磷鉀以及有機質含量。

1.4.2 水分的測定。

稱取3 g（精確至0.000 1 g）鮮樣于干燥皿中，放入烘箱中105 ℃烘干6 h至恒重，烘干前稱重記為W1，烘干后至恒重時稱重記為W2。

1.4.3 酸度值的測定。

稱取2 g（精確至0.01 g）發酵后的樣品，置于100 mL錐形瓶中，加水10 mL，靜置后測定濾液pH。

1.4.4 氮、磷、鉀含量的測定。

樣品前處理：取一定量的樣品，烘干研磨后放入試劑瓶中保存，稱取2 g研磨好的樣品于三角瓶中，加入5 mL濃硫酸后，放置24 h。將三角瓶放在電爐上加熱，等到有白煙冒出后，加入適量雙氧水，瓶中液體會變淡，然后再加熱，再加雙氧水，直至液體變為無色，整個過程都需要在通風處進行。待消煮完全后，裝入50 mL容量瓶中，用氫氧化鈉調節pH至中性，加水定容到50 mL，保存在試劑瓶中備用。

測定方法：氮含量的測定用凱氏定氮法 GB 50095—2010，

磷含量的測定用鉬酸銨分光光度法 GB 11893—89，

鉀含量的測定用火焰發射光譜法 GB/T 5009.91—2003。

1.4.5 有機質的測定。

準確稱取0.1 g（精確至0.000 1 g）風干并粉碎過100目篩后的樣品于500 mL的錐形瓶中，然后準確加入0.016 7 mol/L K2Cr2O7溶液50 mL于干燥的樣品中，轉動瓶子使之混合均勻，然后加濃H2SO4 5 mL，將錐形瓶緩緩轉動1 min，促使混合，以保證試劑與樣品充分作用，85 ℃水浴30 min，加鄰啡羅啉指示劑2～3滴，然后用0.2 mol/L FeSO4溶液標定之，滴定至近終點時溶液顏色由綠變為暗綠色，逐漸加入FeSO4溶液直至生成磚紅色為滴定終點[10]。

2 結果與分析

2.1 不同配比的基質在發酵過程中水分含量變化

由圖1可知，發酵初期的水分含量75%～80%，隨著發酵天數的增加水分含量在前期基本維持不變。到了發酵中后期，將發酵瓶的瓶蓋打開，水分含量開始慢慢下降，30 d時水分含量降到了65%左右。

2.2 不同配比的基質在發酵過程中pH變化

由圖2可知，隨著發酵天數的增加， pH略有下降。中藥渣0、5.0、7.5、10.0、15.0 g時，第5天的pH分別為5.49、5.72、5.68、5.86和5.42。國家標準對有機肥pH的規定為5.50～8.50。由此可見，這5種肥料的pH都在國標范圍。

2.3 不同配比基質的發酵后氮、磷、鉀含量

國家對于有機肥限定的標準為：N+P+K≥5.00%，表2為發酵過的肥料中氮磷鉀含量，中藥渣質量為0、5.0 g時氮磷鉀的總量達到國家有機肥所規定的標準，其他配比不符合國家規定的標準。

2.4 不同配比的基質發酵后有機質含量 國家規定有機肥中有機質的標準是≥40.00%。由圖3可知，當中藥渣質量為0、5.0、7.5、10.0、15.0 g時，有機質含量分別是46.86%、49.66%、41.42%、47.48%和37.7%，由此可見，中藥渣質量為15.0 g時有機質含量未達標，其他幾個配比符合國家有機肥的規定。

3 結論與討論

微生物有機肥發酵是一個復雜的生物化學過程，伴隨有機物質在微生物作用下發生腐殖化，發酵過程中中藥渣和秸稈得到充分利用。發酵過程中水分含量在前5 d基本維持不變，到了發酵后期其水分含量達到65%左右；pH隨天數變化呈現下降趨勢，但是pH總體在5.50～8.50；氮、磷、鉀總含量有2組數據符合有機肥標準；有機質含量除了中藥渣為15.0 g時達不到國家標準，其余均符合要求。綜合分析，中藥渣5.0g、麩皮5.0g、玉米秸稈10.0 g時發酵產的有機肥符合國家標準，其各項指標分別是：pH 5.72，N+P+K含量為5.51%，有機質含量是49.66%。由此可見，利用白腐菌發酵可資源化利用的中藥渣，同時還能無害化處理中藥渣。劉雪蓮等[6]研究了不同菌種發酵基質產有機肥的效果，發現種白腐真菌的有機肥全磷的含量最高，將中藥渣進行無害化處理，既能解決中藥渣隨意拋棄污染環境的問題，又使其得到循環利用[10] 。

參考文獻

[1]張英.中藥藥渣資源利用研究現狀[J].藥物生物技術，2013（3）：280-282.

[2] 徐剛，王虹，高文瑞，等.我國對中藥渣資源化利用的研究[J].金陵科技學院學報，2009，25（4）：74-76.

[3] 鄒艷敏，吳靜波，仰榴青，等.中藥渣的綜合利用研究進展[J].江蘇中醫藥，2008，40（12）：113-115.

[4] 王向積，王永顯，周俊英，等.變費為寶節能增效發展循環經濟：中藥渣栽培食用菌及其綜合利用實踐及思考[J].食用菌，2007，29（4）：4-5.

[5] 馬宗國，盧緒奎，萬麗，等.小麥秸稈還田對水稻生長及土壤肥力的影響[J].作物雜志，2003（5）：37-38.

[6] 劉雪蓮，劉士剛.菌種對紅景天藥渣發酵制有機肥的影響[J].通化師范學院學報，2014，35（10）：22-23.

[7] 梁曉琳.利用Bacillus amyloliquefaciens SQR9研制生物有機無機復合微生物肥料[D].南京： 南京農業大學，2014.

[8] 馬雪蓮.生物有機肥對水稻生長及土壤中小麥秸稈原位降解的影響[D].南京： 南京農業大學，2013.

[9] 周林山，李偉東，鄭立軍，等.黃芪藥渣生物有機肥在油菜上的肥效試驗[J].安徽農業科學，2016，44（12）：159-161.

[10] 孫利鑫.中藥渣堆肥的理化特征及溫室氣體排放研究[D].蘭州：甘肅中醫學院，2014.