楊文婷 樓晟豪 李媛媛 尤宣樺 楊斐翔 莊昕怡 馮娟
摘? ? 要:臺(tái)州市是全國(guó)規(guī)模最大的冬春西蘭花生產(chǎn)中心和國(guó)際西蘭花生產(chǎn)基地,年產(chǎn)量超20萬(wàn) t,有“中國(guó)西蘭花之鄉(xiāng)”的稱號(hào)。文章分析了臺(tái)州市西蘭花莖葉廢棄物存在的問(wèn)題,提出了西蘭花莖葉廢棄物資源化利用的對(duì)策及建議,闡明了臺(tái)州市西蘭花莖葉廢棄物資源化利用的意義,擬為臺(tái)州市西蘭花莖葉廢棄物資源化利用提供參考。
關(guān)鍵詞:西蘭花;莖葉廢棄物;資源化利用
文章編號(hào):1005-2690(2023)12-0136-03? ? ? ?中國(guó)圖書(shū)分類號(hào):S831? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
西蘭花(Brassica oleracea L.var.italica)是一種被廣泛食用的蔬菜,屬于十字花科蕓薹屬甘藍(lán)變種,具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[1]。其營(yíng)養(yǎng)成分主要包括蛋白質(zhì)、維生素和硫代葡萄糖苷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),具有提高人體免疫力、預(yù)防心血管疾病、延緩衰老等作用。西蘭花原產(chǎn)于意大利,在20世紀(jì)初傳入我國(guó)。目前我國(guó)是西蘭花種植大國(guó),在南方、北方地區(qū)均有廣泛種植,種植面積近10萬(wàn)hm2,年產(chǎn)量穩(wěn)居世界首位。其中,臺(tái)州市是最早引進(jìn)試種西蘭花的地區(qū)之一,現(xiàn)在西蘭花已經(jīng)發(fā)展成為臺(tái)州市特色農(nóng)產(chǎn)品,常年種植面積穩(wěn)定在0.8萬(wàn)hm2左右,是浙江省西蘭花規(guī)?;N植的發(fā)源地、全國(guó)規(guī)模最大的冬春西蘭花生產(chǎn)中心和國(guó)際西蘭花生產(chǎn)基地。臺(tái)州市西蘭花產(chǎn)量高,是臺(tái)州市重要的經(jīng)濟(jì)作物。但西蘭花莖葉廢棄物數(shù)量巨大,存在利用率低、短時(shí)間內(nèi)大量聚集、處理不當(dāng)?shù)葐?wèn)題,已對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成一定負(fù)擔(dān)。因此,文章分析了臺(tái)州市西蘭花莖葉廢棄物利用情況及存在問(wèn)題,并提出了建議,以期為臺(tái)州市西蘭花莖葉廢棄物的資源化利用提供思路。
1 臺(tái)州市西蘭花莖葉廢棄物利用現(xiàn)狀
臺(tái)州市西蘭花具有季節(jié)性、安全性、優(yōu)質(zhì)性、高產(chǎn)性等方面的自然優(yōu)勢(shì),具備生產(chǎn)成本低、品質(zhì)高、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)等特性。西蘭花的可食用部分是花球,約占整個(gè)植株的50%,這意味著西蘭花在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的莖葉廢棄物數(shù)量巨大,估測(cè)臺(tái)州市西蘭花莖葉廢棄物產(chǎn)量超20萬(wàn)t。臺(tái)州市畜牧業(yè)發(fā)展較薄弱,只有少量的西蘭花莖葉廢棄物被農(nóng)戶收集用于喂養(yǎng)家畜或生產(chǎn)高蛋白飼料及制造保健品,絕大部分西蘭花被農(nóng)戶當(dāng)作農(nóng)業(yè)垃圾丟棄,甚至隨意丟棄在田間地頭或灌溉溝渠中。西蘭花莖葉廢棄物含有豐富的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及氮、磷、鉀等元素,是促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的寶貴資源,但西蘭花莖葉廢棄物的含水量高達(dá)90%以上,極易腐爛,不經(jīng)過(guò)處理直接當(dāng)作化肥施用容易污染空氣、土壤和水源,致使植物燒苗[2],嚴(yán)重威脅當(dāng)?shù)丨h(huán)境安全、破壞土壤結(jié)構(gòu)、影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)地和農(nóng)產(chǎn)品的安全。
另外,當(dāng)?shù)胤N植者資源化利用意識(shí)不強(qiáng)、農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的政策和法規(guī)不健全、技術(shù)水平滯后以及環(huán)保意識(shí)薄弱。隨著臺(tái)州市西蘭花莖葉廢棄物拋棄量逐年增加,亟須合理資源化利用西蘭花莖葉廢棄物。
2 臺(tái)州市西蘭花莖葉廢棄物利用對(duì)策
2.1 加大政策扶持力度,助力西蘭花莖葉廢棄物資源化利用
近年來(lái),臺(tái)州市政府出臺(tái)各種政策促進(jìn)西蘭花產(chǎn)業(yè)發(fā)展,但扶持力度明顯不足。資源化利用原料是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要內(nèi)容,但臺(tái)州市關(guān)于西蘭花莖葉廢棄物的資源化利用存在政策不完善、宣傳不到位、人民意識(shí)不強(qiáng)等問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題,政府應(yīng)加強(qiáng)政策導(dǎo)向,引進(jìn)人才,鼓勵(lì)當(dāng)?shù)仄髽I(yè)、高校技術(shù)人才參與西蘭花莖葉廢棄物資源化利用項(xiàng)目;建設(shè)農(nóng)業(yè)科技服務(wù)體系;鼓勵(lì)農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)成果轉(zhuǎn)化;對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用技術(shù)開(kāi)發(fā)給予一定的補(bǔ)助,牽頭推進(jìn)重點(diǎn)農(nóng)業(yè)科研成果轉(zhuǎn)化和應(yīng)用;應(yīng)加大宣傳力度,提高人們的資源化利用及環(huán)境保護(hù)的意識(shí),推動(dòng)西蘭花產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
2.2 好氧堆肥處理技術(shù)促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用
利用微生物天然發(fā)酵的好氧堆肥處理技術(shù)是處理農(nóng)業(yè)廢棄物的有效方法[3]。好氧堆肥是通過(guò)好氧微生物降解有機(jī)物,將有機(jī)物轉(zhuǎn)換為具有一定營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的腐殖質(zhì),最終轉(zhuǎn)變成為適用于農(nóng)業(yè)肥料或土壤改良劑的堆肥產(chǎn)品[4]。同時(shí),在堆肥過(guò)程中溫度上升,較高的溫度可殺死病原菌并降解污染物,從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物中有機(jī)廢棄物的無(wú)害化處理。經(jīng)堆肥后的產(chǎn)物由于有機(jī)質(zhì)的穩(wěn)定性和良好的養(yǎng)分配比,其產(chǎn)物可以用作生物有機(jī)肥或土壤改良劑[5]。在堆肥過(guò)程中,微生物可通過(guò)自身生物氧化作用代謝營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),產(chǎn)生大量熱量,殺死廢棄物中的病原菌、寄生蟲(chóng)卵和雜草籽,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物無(wú)害化處理[6],發(fā)酵后的有機(jī)肥含有大量氮磷鉀、氨基酸、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。好氧堆肥技術(shù)不僅能夠促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化和無(wú)害化,而且能夠減少有害氣體排放,提升土壤養(yǎng)分的有效性,提高經(jīng)濟(jì)作物的質(zhì)量及產(chǎn)量[7]。
篩選并優(yōu)化適宜臺(tái)州市西蘭花莖葉廢棄物為底物的高效微生物發(fā)酵腐熟菌劑。開(kāi)發(fā)廢棄物無(wú)害化促腐技術(shù),可提高發(fā)酵處理效率,也可提高發(fā)酵溫度且維持時(shí)間較長(zhǎng),徹底腐熟物料并通過(guò)高溫殺滅雜草籽、病原菌、蟲(chóng)卵等,符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),是西蘭花莖葉廢棄物資源化利用的有效方法之一。
2.3 開(kāi)發(fā)西蘭花莖葉廢棄物高附加值產(chǎn)物
西蘭花莖葉廢棄物富含蛋白質(zhì)、微生物等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者在研究以西蘭花莖葉廢棄物為原料,在飼料轉(zhuǎn)化利用、深加工制備成高附加值產(chǎn)物等方面取得了很大突破。
將西蘭花莖葉廢棄物直接粉碎后加入乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵,制備成青貯飼料,在生豬喂養(yǎng)方面營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高。有的學(xué)者采用西蘭花青貯飼料喂養(yǎng)生豬后,發(fā)現(xiàn)其豬肉膽固醇含量顯著降低,棕櫚油酸和豆蔻酸等含量顯著提高,其研究表明,西蘭花莖葉青貯料可明顯改善豬肉品質(zhì)[8]。將西蘭花莖葉干粉烘干后再粉碎制成含水量低的原料,可做成蛋白原料用于喂養(yǎng)反芻動(dòng)物,但是此方法烘干成本較高,限制了烘干產(chǎn)品的應(yīng)用。另外,可利用芽孢桿菌、乳酸菌、酵母等復(fù)合菌株,添加米糠、西蘭花莖葉廢棄物等輔料固態(tài)發(fā)酵制備發(fā)酵飼料,是近幾年比較熱門(mén)的研究方向,與西蘭花莖葉廢棄物制備成青貯飼料相比,此方法發(fā)酵時(shí)間更短,發(fā)酵后的產(chǎn)物所含的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也有差異,發(fā)酵飼料主要應(yīng)用于禽類喂養(yǎng)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者報(bào)告固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)品喂養(yǎng)草雞后,其生長(zhǎng)性能明顯改善,雞胸肌和肝臟膽固醇水平明顯降低。臺(tái)州市為沿海地區(qū),海產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)非常發(fā)達(dá),可以探索并開(kāi)發(fā)以西蘭花莖葉廢棄物為原料的水產(chǎn)飼料,實(shí)現(xiàn)海洋與農(nóng)業(yè)資源的循環(huán)利用。
西蘭花莖葉廢棄物中硫代葡萄糖苷含量較高,可達(dá)2~20 g/kg干重,該物質(zhì)是西蘭花莖葉廢棄物中一種重要的活性物質(zhì),經(jīng)過(guò)介子酶水解后可產(chǎn)生多種異硫氰酸鹽,具有高效抗癌的作用。西蘭花莖葉中多酚抗氧化產(chǎn)物含量高達(dá)0.2 g/kg干重,該物質(zhì)對(duì)預(yù)防心臟血管疾病具有顯著功效。新鮮西蘭花莖葉經(jīng)過(guò)分離純化,可提取4%以上的蛋白。果膠為可溶性膳食纖維,具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,西蘭花莖葉廢棄物數(shù)量較大,如何從西蘭花中有效提取果膠也被更多學(xué)者研究。
3 臺(tái)州市西蘭花莖葉廢棄物資源化利用的意義
1)臺(tái)州市西蘭花莖葉廢棄物資源化利用有利于提高經(jīng)濟(jì)作物附加值。西蘭花采摘季節(jié),在短時(shí)間內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量莖葉廢棄物資源,處理困難,深入研究和摸索其資源化利用,可提高西蘭花經(jīng)濟(jì)附加值,這與當(dāng)?shù)匚魈m花種植產(chǎn)業(yè)鏈相吻合,做到了就地利用與消化,以提高經(jīng)濟(jì)作物附加值。
2)臺(tái)州市西蘭花莖葉廢棄物資源化利用有利于減少有害物質(zhì)排放、改善土壤質(zhì)量、減少化肥施用、改善當(dāng)?shù)厝司迎h(huán)境。西蘭花采摘季節(jié),在短時(shí)間內(nèi)集聚形成大量西蘭花莖葉廢棄物,廢棄物含水量達(dá)到90%以上,極易腐爛,會(huì)污染空氣、土壤和水源,嚴(yán)重威脅當(dāng)?shù)丨h(huán)境安全、破壞土壤結(jié)構(gòu),從而影響當(dāng)?shù)仫暳檄h(huán)境,不利于美麗鄉(xiāng)村建設(shè)。因此要結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)情,開(kāi)展西蘭花莖葉廢棄物資源化利用,解決當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)廢棄物污染環(huán)境的問(wèn)題。
3)探索、開(kāi)發(fā)和推廣西蘭花莖葉廢棄物資源化利用技術(shù),能夠增加當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)崗位,提高農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)收益。因地制宜,提出建設(shè)以西蘭花莖葉廢棄物為主要原料的有機(jī)肥、青貯飼料、高附加值產(chǎn)物,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)可再生資源利用,而且能夠增加就業(yè)崗位、提高當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶收入、促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)增產(chǎn)、提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力。
4)探索、開(kāi)發(fā)西蘭花莖葉廢棄物資源化利用技術(shù),并推廣用于其他農(nóng)業(yè)廢棄物(如西瓜、柑橘)處理,從而實(shí)現(xiàn)美麗鄉(xiāng)村,助力“碳中和”建設(shè),促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?!秶?guó)務(wù)院關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見(jiàn)》提出綠色規(guī)劃、綠色設(shè)計(jì)、綠色投資、綠色建設(shè)、綠色生產(chǎn)、綠色流通、綠色生活、綠色消費(fèi),并確保實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo),發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)美麗鄉(xiāng)村。
5)臺(tái)州市農(nóng)作物品種豐富,以大宗糧食生產(chǎn)為主,并初步形成了一批如西蘭花、柑橘、楊梅、大棚蔬菜、茶葉、西瓜等具有明顯區(qū)域優(yōu)勢(shì)的農(nóng)產(chǎn)品。但農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)存在的問(wèn)題仍然不可小覷,主要表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)廢棄物利用率低、沒(méi)有形成以點(diǎn)帶面的發(fā)展局面。因此,研究、應(yīng)用和推廣西蘭花莖葉廢棄物規(guī)?;?、標(biāo)準(zhǔn)化、無(wú)害化處理技術(shù),對(duì)于其他農(nóng)產(chǎn)品廢棄物資源化利用有著重要的參考價(jià)值。
4 結(jié)束語(yǔ)
因地制宜、就地加工、多方位開(kāi)發(fā)西蘭花莖葉廢棄物的利用價(jià)值,符合《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見(jiàn)》提出綠色發(fā)展理念的經(jīng)濟(jì)體系,以實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)。資源化利用臺(tái)州西蘭花莖葉廢棄物,提高其經(jīng)濟(jì)作物附加值,具有保護(hù)環(huán)境、提高農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)收益等重要的現(xiàn)實(shí)意義。但是,目前國(guó)內(nèi)外在研究西蘭花莖葉廢棄物的應(yīng)用中仍然存在較多困難,如有效物質(zhì)提取工藝僅限于實(shí)驗(yàn)室、小中試驗(yàn)階段,無(wú)法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn)。在生產(chǎn)過(guò)程中,缺少優(yōu)化參數(shù)及應(yīng)用效果的評(píng)價(jià),仍需解決西蘭花提取活性產(chǎn)物及其他有效營(yíng)養(yǎng)成分的安全性等問(wèn)題。整合、升級(jí)西蘭花莖葉廢棄物資源化利用技術(shù),因地制宜建立適合當(dāng)?shù)貜U棄物綜合利用的資源化技術(shù)體系和同地方政府給與限制、支持、約束的保障體系,提高廢棄物資源化、無(wú)害化處理,政府引導(dǎo)、法律規(guī)范、市場(chǎng)調(diào)節(jié)、公眾參與是農(nóng)業(yè)資源化利用及發(fā)展的重要趨勢(shì)。
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(編輯:申媛媛)
基金項(xiàng)目:2022年浙江省大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)計(jì)劃暨新苗人才計(jì)劃(2022R482C005);2022年浙江省教育廳科研項(xiàng)目(Y202250489);2022年臺(tái)州科技職業(yè)學(xué)院校級(jí)課題(22NDZD01)。
作者簡(jiǎn)介:楊文婷(2002—),女,漢族,浙江杭州人,專科,研究方向?yàn)樗幤飞a(chǎn)技術(shù)。
通信作者:馮 娟(1984—),女,漢族,浙江臺(tái)州人,碩士,高級(jí)實(shí)驗(yàn)師,研究方向?yàn)樯锘瘜W(xué)與分子生物學(xué)。