馬新智 毛芙蓉 劉燕妮
摘要:環(huán)保酵素在植物生產(chǎn)中具有良好的應(yīng)用前景。本文介紹了環(huán)保酵素在蔬菜上的應(yīng)用特點(diǎn)、制備方法及其應(yīng)用效果。環(huán)保酵素可以提高蔬菜營(yíng)養(yǎng)成分和產(chǎn)量,改善土壤板結(jié),抑制有害細(xì)菌真菌的生長(zhǎng),減少化肥和農(nóng)藥的使用,生產(chǎn)出更多更優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品。
關(guān)鍵詞:環(huán)保酵素;植物生產(chǎn);制備;應(yīng)用 分類號(hào):S436.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
環(huán)保酵素是培養(yǎng)物(廚房蔬菜和水果廢料等)、糖、水按比例經(jīng)過(guò)一定時(shí)間發(fā)酵而成的產(chǎn)物。隨著蔬菜產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,蔬菜和水果廢料越來(lái)越多,目前對(duì)于這些廢料的以深埋,堆肥,沼氣等方式處理,由于需要大量人力和物力投入,導(dǎo)致推廣難度較大,廢料若不及時(shí)收集處理,會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)以及環(huán)境污染。廢料通過(guò)發(fā)酵產(chǎn)生環(huán)保酵素,可使廢棄物得以資源化利用,發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益。環(huán)保酵素具有改良土壤鹽堿化,減少農(nóng)業(yè)廢棄物排放,促進(jìn)碳循環(huán),抑制植物病蟲害發(fā)生等作用。在泰國(guó)和日本日常生活中被廣泛使用,近年來(lái)在設(shè)施農(nóng)業(yè)的植物生產(chǎn)中也逐漸在應(yīng)用。在蔬菜生產(chǎn)中,農(nóng)戶通過(guò)加大施肥量實(shí)現(xiàn)蔬菜高產(chǎn),造成土壤板結(jié),作物病蟲害呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì),為了解決這些問(wèn)題,我們開展了環(huán)保酵素在植物生產(chǎn)中的應(yīng)用研究。環(huán)保酵素原料來(lái)源取之于自然,產(chǎn)物用于自然,促進(jìn)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展。本文探討環(huán)保酵素在蔬菜生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用,為今后進(jìn)一步研究提供理論參考。
1環(huán)保酵素的應(yīng)用價(jià)值與特點(diǎn)
環(huán)保酵素是泰國(guó)有機(jī)農(nóng)業(yè)創(chuàng)始人樂(lè)索昆博士經(jīng)過(guò)30多年研究開發(fā)出來(lái)的。它的生產(chǎn)原理是利用發(fā)酵技術(shù),將蔬菜、水果廢料與糖和水混合充分發(fā)酵而成的產(chǎn)物。由于具有回收廢舊資源的意義,又被稱為“環(huán)保酵素”。
環(huán)保酵素經(jīng)發(fā)酵培養(yǎng)制成,含有小分子氨基酸、蛋白質(zhì)、生物酶、礦物質(zhì)、維生素、多糖、有機(jī)醇、有機(jī)酸等營(yíng)養(yǎng)成分和有益微生物菌群及其代謝活性物質(zhì)。酵素溶液與水溶肥共同滴灌作物,液體肥料EC值降低,作物對(duì)液體肥的吸收能力提高10%以上,減少肥料用量,實(shí)現(xiàn)水肥一體化。其次,環(huán)保酵素溶液呈酸性,pH為2-4,富含多種有機(jī)酸,可以緩沖鹽分對(duì)蔬菜根系的破壞,提升蔬菜對(duì)土壤肥料和養(yǎng)分的吸收,同時(shí)促進(jìn)光合和呼吸作用。此外,環(huán)保酵素含有苯甲酸、醋酸和肉桂酸、伊枯草菌素等抗菌劑與植物根系共生,抑制蔬菜土傳病害的發(fā)生,增強(qiáng)作物的抗病能力,從而減少農(nóng)藥用量,實(shí)現(xiàn)設(shè)施作物的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培。
2環(huán)保酵素的制備方法
我國(guó)于2018年制定了《植物酵素》(QB/T5323-2018)[10]和《酵素產(chǎn)品分類導(dǎo)則》(QB/T5324-2018)[11]行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范了酵素的分類、要求和生產(chǎn)方法,讓酵素生產(chǎn)領(lǐng)域有了參考標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)了酵素行業(yè)的健康發(fā)展。
環(huán)保酵素的生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單,配比以紅糖:培養(yǎng)基:水的重量為1:3:10。根據(jù)環(huán)保酵素的用量選擇合適的容器洳塑料桶或罐子),環(huán)保酵素體積不超過(guò)容器體積70%,環(huán)保酵素的培養(yǎng)材料包括黃瓜、辣椒、大蔥、茄子等農(nóng)產(chǎn)品的破損產(chǎn)物和水果皮等廢棄物。
首先,向容器加入1份紅糖和3份切成小塊的培養(yǎng)基(不含腐爛部分),然后注入10份水,攪拌均勻,放置在環(huán)境20℃-25℃的密封容器,第一個(gè)月內(nèi)間歇開蓋放氣并不時(shí)攪拌,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),氣體越來(lái)越少,到達(dá)1個(gè)月左右氣體基本消失,通過(guò)90天發(fā)酵后產(chǎn)生清澈透明的棕色液體。當(dāng)pH降低到3-4時(shí),過(guò)濾掉殘?jiān)纯墒褂?。蓋紅輝等人利用鄰苯三酚自氧法測(cè)定柑橘皮環(huán)保酵素SOD活性,當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為90d時(shí),紅糖最佳添加量為25%,SOD活性最強(qiáng),并且建立以色澤是否均勻透明,是否有芳香氣味的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。黃燕虹團(tuán)隊(duì)研究表明,首次發(fā)酵酵素的TDS、pH、總酸合格率明顯優(yōu)于二次發(fā)酵制作酵素,混合水果制作的環(huán)保酵素總合格率高于單獨(dú)水果15個(gè)百分點(diǎn)。嚴(yán)格按照1:3:10比例生產(chǎn)環(huán)保酵素,一次發(fā)酵并且采用混合水果進(jìn)行發(fā)酵,可以提高酵素產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。
3環(huán)保酵素的蔬菜上的應(yīng)用
環(huán)保酵素最初是從水果、蔬菜的廢棄果實(shí)和秸稈中收集來(lái)的。環(huán)保酵素含有檸檬酸、琥珀酸和酒石酸等有機(jī)酸,環(huán)保酵素為弱酸的液體和固體,弱酸環(huán)境不利于的細(xì)菌真菌生長(zhǎng),對(duì)農(nóng)作物病害起到了抑制作用。長(zhǎng)期使用農(nóng)藥會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響,造成環(huán)境污染,作物會(huì)產(chǎn)生抗藥性,對(duì)病害的防治效果會(huì)降低,使用酵素可以替代農(nóng)藥和化肥的使用。此外,還廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、土壤改良和污水處理。
3.1環(huán)保酵素在蔬菜抗病蟲害的應(yīng)用
遲宗武等人自2018年起連續(xù)3年在日光大棚開展了環(huán)保酵素對(duì)番茄品質(zhì)和產(chǎn)量的實(shí)驗(yàn)。施用5d后,番茄的生長(zhǎng)與水分對(duì)照有顯著差異。使用環(huán)保酵素后番茄植株莖粗和株高均有增加,坐果率提高,單株果實(shí)數(shù)增加1.2個(gè)。番茄病毒病等病害的發(fā)生率也有所降低。噴施環(huán)保酵素48小時(shí)后,對(duì)番茄蚜蟲、粉虱等有一定的抑制作用。朱麗梅等試驗(yàn)結(jié)果表明,稀釋10倍濃度的大蒜酵素對(duì)黃瓜白粉病和霜霉病的防治效果均可達(dá)到80%以上,稀釋30倍濃度對(duì)番茄葉霉病的防效達(dá)到82.55%。
3.2環(huán)保酵素在抗逆方面的作用
馬瑞麗用稀釋500倍的環(huán)保酵素處理番茄幼苗,環(huán)保酵素對(duì)番茄幼苗的根系和植株的增長(zhǎng)效果較對(duì)照組顯著,而且提高番茄葉片中多種氧化酶和超氧化酶活性,增強(qiáng)植物的抗病性和抵御不良環(huán)境的能力。Hao等人將農(nóng)作物秸稈和動(dòng)物糞便進(jìn)行堆肥處理,將發(fā)酵后的殘?jiān)味逊屎蟛ト龅椒训刂?,殘?jiān)懈缓袡C(jī)質(zhì)和各種微量元素,番茄的量提升10%-15%以上對(duì)番茄果實(shí)品質(zhì)也有提升。
韋文芳等以不同體積比環(huán)保酵素噴施到5種農(nóng)藥上,檢測(cè)農(nóng)藥的降解情況。1:300體積比環(huán)保酵素對(duì)5種農(nóng)藥的降解效果最好。噴灑96小時(shí)后樂(lè)果、高效氯氟氰菊酯和高效氯氟菊酯被完全降解,毒死蜱和百菌清的降解率均可達(dá)到0%以上。
3.3環(huán)保酵素在土壤改良方面的應(yīng)用
李方志等設(shè)計(jì)了5組不同濃度梯度的環(huán)保酵素,澆灌于土壤中,研究環(huán)保酵素對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)、全磷和速效磷的改善效果。結(jié)果表明,施用環(huán)保酵素有利于提高土壤有機(jī)質(zhì)、全磷和速效磷含量。環(huán)保酵素濃度梯度為1:500和1:750時(shí),連續(xù)澆6-7周土壤改良效果最佳。可提高暖心白菜、青瓜產(chǎn)量15%-20%以上。
4限制環(huán)保酵素推廣的因素
4.1農(nóng)民對(duì)化肥和農(nóng)藥的依賴
農(nóng)民廣泛使用化肥和農(nóng)藥始于20世紀(jì)80年代。由于大量勞動(dòng)力遷移到城市工作,農(nóng)村勞動(dòng)力缺乏,數(shù)千年的傳統(tǒng)耕作方式被拋棄。由于提供人類生產(chǎn)糧食的可耕地有限,傳統(tǒng)的不使用化肥、農(nóng)藥的農(nóng)作物種植模式農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量極其有限,而人口增加使得傳統(tǒng)的種植模式不足以生產(chǎn)出滿足所需要的農(nóng)產(chǎn)品,只有不斷提高單位面積產(chǎn)量的辦法來(lái)增產(chǎn)以滿足人類需要。而使用化肥、調(diào)節(jié)劑促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)、使用農(nóng)藥來(lái)防治病蟲害,是提高農(nóng)作物的產(chǎn)量最有效的辦法,農(nóng)民需要依賴大量的化肥和農(nóng)藥。
4.2酵素農(nóng)產(chǎn)品銷售難
環(huán)保酵素農(nóng)產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)在于其品質(zhì)優(yōu)良,口感好,無(wú)農(nóng)殘,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高。缺點(diǎn)是價(jià)格比普通種植成本高出2-3倍。未使用化肥、農(nóng)藥種植的環(huán)保酵素農(nóng)產(chǎn)品,廣大消費(fèi)者并不熟悉,農(nóng)民又沒(méi)有經(jīng)營(yíng)能力和銷售能力,容易出現(xiàn)銷售滯后性。
5問(wèn)題及展望
本文綜述了環(huán)保酵素在植物生產(chǎn)中的應(yīng)用、減肥減藥的原理、制各方法及其應(yīng)用效果。針對(duì)環(huán)保酵素的配方選擇,工藝流程和酵素產(chǎn)品銷售困難等問(wèn)題,在今后的研究或應(yīng)用中為了減輕植物病害的危害程度,相關(guān)研究需要從以下方面進(jìn)行:
(1)在植物生產(chǎn)的環(huán)境中,環(huán)保酵素發(fā)酵過(guò)程需要經(jīng)過(guò)30-90天的,耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng),可以通過(guò)篩選最適溫度、調(diào)節(jié)pH、加入多種已經(jīng)腐熟原料等多種方式來(lái)縮短生產(chǎn)時(shí)間。
(2)加強(qiáng)環(huán)保酵素產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)研究,降低環(huán)保酵素類產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
(3)積極拓展環(huán)保酵素農(nóng)產(chǎn)品銷售難的問(wèn)題,采取線上線下共同推進(jìn)的方式,在傳統(tǒng)市場(chǎng)的基礎(chǔ)上,積極開展線上直播間帶貨,邀請(qǐng)網(wǎng)絡(luò)主播到采摘園采摘,積極引入采摘文化。
(4)隨著人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全關(guān)注度的重視,農(nóng)藥殘留是蔬菜增產(chǎn)和蔬菜安全的平衡點(diǎn),應(yīng)用環(huán)保酵素是降低農(nóng)藥殘留、減少?gòu)N余垃圾,保護(hù)自然環(huán)境、實(shí)現(xiàn)蔬菜產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要手段。
今后重點(diǎn)拓寬環(huán)保酵素原料資源,開發(fā)效果穩(wěn)定的環(huán)保酵素,簡(jiǎn)化環(huán)保酵素應(yīng)用技術(shù),促進(jìn)蔬菜產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。