摘要：我国经济建设自改革开放发展至今已经取得了非常不错的成就。近年来，随着社会的发展和中药生产科技的进步，中药相关行业发展迅速。但伴随中药使用量的迅速增加，加工中产生的药渣也引起了很大的环境问题。据统计，目前每年排放药渣达3000万吨。传统的中药渣处理方式主要有填埋、焚烧、自然堆放等，不仅占用大量的土地资源，而且会污染环境和威胁人体健康。中药渣由于含有粗纤维、粗脂肪等营养成分和多种生物活性物质，且大部分中药渣不存在抗生素的残留和病原菌的污染以及重金属含量低，是良好的生物有机肥生产原料。
关键词：中药渣堆肥化过程；猪粪添加量；堆肥进程的影响
引言
科学技术的快速发展使我国各行业迎来新的发展机遇和发展空间。近年来，医学行业发展非常迅速。中药渣有较高的C/N比（通常大于60），在发酵过程中由于氮元素缺乏，导致堆肥反应进程受阻，堆肥腐熟度低，堆肥品质不高。故采用富含氮猪粪与中药渣混合堆肥，可弥补中药渣营养物质较少的不足，在理论上能促进堆肥反应进程，提高堆肥品质。
1材料与方法
1.1堆肥原料中药渣
取自某市某中药渣厂，粉碎至12mm左右备用。猪粪：取自乐山市某猪粪厂，取回来后存放于实验室塑料桶中备用。
1.2试验设计
计算C/N比分别为25∶1、30∶1、35∶1、40∶1条件下猪粪和中药渣的湿重比。称重后，将粉碎的中药渣与新鲜的猪粪充分混合。每个处理添加0.5kg的麸皮，提高混合原料的孔隙度，保证通氧效果，并且为微生物快速生长繁殖提供所需要的营养物质以缩短驯化期。调控堆肥原料的初始含水量为65%，搅拌均匀后堆在埋有气泵、桶外围包裹有电热毯的、容积为15L的塑料桶中，通风。
1.3测定方法
每天早上10:00，用超长探针温度计测定堆体中部温度，并且将普通温度计悬挂于室内，记录每天的室内环境温度；在每次翻堆之前称量重物料的重量，均测定3次取平均值。将堆料与蒸馏水按1∶7的比例（质量比）浸泡20min，然后根据《中华人民共和国农业行业标准》（NY525-2012）规定测定。称取0、6、18、21、28、40d质地均匀堆料5g，分别放入50mL的广口三角瓶中，加入蒸馏水50mL，120r/min震荡3h后，静置放置一昼夜以保证物料浸取完全。吸取上清液25mL于250mL锥形瓶中，然后根据《中华人民共和国农业行业标准》（NY5252012）规定测定氨氮含量。根据范式法原理（VanSoest）测定可溶性物质、纤维素、半纤维素和木质素含量。取5g试样于50mL锥形瓶中，加入50mL蒸馏水，充分振荡3h，30℃下浸提一昼夜，过滤。在同种型号的培养皿中放入直径为9cm滤纸一张，然后均匀撒入大小基本上一致、饱满健康的白菜种子20粒，用移液管移取10mL提取液于培养皿中，取注入蒸馏水的实验作为对照，在30℃下培养48h后统计发芽率与根长。
2结果与分析
在整个堆肥过程，铵态氮的含量均呈现先上升后下降的趋势。堆肥初期，由于含氮有机物的分解，堆肥中铵态氮含量迅速上升。而后，随着氨气挥发、微生物的利用以及硝化作用，堆肥中氨氮含量逐渐降低。这一变化趋势与传统堆肥基本一致。
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3堆肥过程中的氮素含量变化
中药渣不同配比堆肥的全氮含量都呈现初期先是略微升高，再缓慢下降，随后又缓慢上升的趋势g/kg；T3和T4的铵态氮含量在堆肥21d时降到堆肥过程中的低谷，分别为1.4和1.04g/kg。堆肥过程中的硝态氮含量都是呈现先略微缓慢下降后再上升的趋势。在整个堆肥过程中，在堆肥0~14d时，4个不同中药渣配比处理硝态氮含量的变化趋势一致且相差不大；堆肥14~35d时，T1和T2硝态氮含量的变化趋势一致，而T3和T4硝态氮含量的变化趋势一致，且同期的硝态氮含量要高于的T1和T2；堆肥35d时，T3的硝态氮含量最高，为3.41g/kg，其次为T4，为3.33g/kg。通过了解中药渣不同配比堆肥过程中的全氮、铵态氮和硝态氮含量的变化以及相关关系，从而有利于减少堆肥过程中的氮素损失。在堆肥7d时，有机物料不同配比堆肥的全氮含量基本达到最高，其中T4的含量最高，为13.41g/kg；堆肥结束后，T3全氮含量最高，为9.86g/kg，其次是T4，为7.66g/kg，最低是T1，为4.91g/kg。堆肥的铵态氮含量变化中，T1是先降低后上升；T2是先降低后上升，再下降，最后上升；T3和T4是先升高再降低，再上升。在堆肥过程中，T1的铵态氮含量在堆肥初期时最高，为2.97g/kg；T2的铵态氮含量在堆肥21d时达到最高，为2.96g/kg；T3和T4的铵态氮含量在堆肥7d时达到最高，分别3.64和4.41g/kg；T1的铵态氮含量在堆肥28d时堆肥降到过程中的低谷，为1.13g/kg；T2的铵态氮含量在堆肥14d时降到堆肥过程中的低谷，为1.86。
4种子发芽指数
在堆肥发酵的初期，微生物分解有机物质产生的小分子有机酸（如乙酸）和由于氨化作用释放的氨氮，在很大程度上抑制了种子发芽，故GI均低于20%。随着低分子有机酸的降解和氨氮的挥发，各处理的GI均逐渐上升。C/N25处理，到堆肥结束时，GI仍然低于80%。其主要原因是过高的氨氮含量抑制了种子发芽率。除C/N25处理外，各处理的GI均超过80%，表明，中药渣在合适的碳氮比条件下能充分腐熟，是优质的堆肥原料。
5讨论
有研究表明，CH4在堆肥过程中的排放量与通风量和通风方式有关。DeGuardia通风量越高，CH4累积排放量呈线性增加。到机械翻堆的条垛猪粪堆肥的CH4排放量高于被动通风堆肥系统。因此，本试验采用曝气装置和机械翻堆相结合的方式为堆体进行通风，且2种药渣的翻堆频率与曝气量相一致。研究数据表明，黄芪和白芷药渣在整个堆肥化过程中CH4的排放量与堆肥化温度的变化息息相关，各处理CH4的排放主要集中在堆肥化过程中的升温期和高温期。在降温期和腐熟期，各处理CH4的排放逐步降低，最后趋于平缓。堆肥开始阶段，各处理CH4排放量较低，是因为堆体中含氧量充足，且温度较低，微生物不活跃高温期CH4排放量较大，主要是因为在此阶段微生物活性较强，在快速分解有机物的同时，消耗掉了大量的氧气，致使堆体局部有厌氧情况发生，CH4菌新陈代谢活跃从而产生了大量的CH4，伴随着易分解有机物含量的下降，堆肥温度也逐渐下降，CH4的排放量也随之呈下降趋势。
结语
C/N能够显著影响中药渣堆肥过程，主要表现在：a）在合适的碳氮比条件下，堆肥反应剧烈，升温迅速；b）在添加适量猪粪后，中药渣中的纤维素类物质和可溶性物质均被有效降解，其中C/N为35条件下，降解率最高；c）在C/N高于25的条件下中药渣能充分腐熟，当C/N为35时，堆肥中氨氮含量最低，GI高达101.5%。中药渣是优质的堆肥原料，当C/N比处于30~40之间时，堆肥物料能够充分腐熟。
参考文献
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论文作者:梁政武
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/11/8
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