利用小桐子饼生产有机肥是小桐子饼利用的重要途径

氨基酸和生物资源２０１１，３３（４）：２４～２６　Ａｍｉｎｏ　Ａｃｉｄ　ｓ　８Ｌ　Ｂｉｏｔｉｃ　Ｒｅｓ。ｕｒｃｅｓ　

利用小桐子饼生产有机肥是小桐子饼　

利用的重要途径　

付亮亮，郑　水，李　娇，黄　权，金洪昆，王兴红　

（云南大学微生物研究所，云南昆明６５００９１）　

摘要：饼粕作为小桐子生物柴油生产过程中产生的最大宗副产物，能否有效利用对小桐子生物柴油产业的发展具有极其　重要的作用。小桐子饼含有丰富的营养物质，将其发酵制成有机肥是人们最常采用的方法。通过对小桐子饼发酵生产有机　肥的现状、技术路线和经济价值进行深入分析，认为小桐子饼发酵生产有机肥是一条环保、经济适用的利用小桐子饼的技术　路线，对促进小桐子产业发展具有重要作用。　关键词：小桐子饼；有机肥；生物柴油　中图分类号：￥３８　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６—８３７６（２０１１）０４—００２４—０３　

１小桐子饼肥料化是小桐子饼资源化的重要途径　

随着石油资源的日益紧缺，大力发展生物质能　源是我国提高能源安全、保障能源供应的必然战略　

选择。小桐子（Ｊａｔｒｏｐｈａ　ｃｕｒｃａｓ　Ｌ．又名膏桐、麻疯　

树等）属于大戟科麻疯树属。该树种具有很强的抗　旱、耐贫瘠特性，不需要占用耕地，并且结实量大，种　

子大，种子种仁含油量高，一般为３５　～５０　，最高　

可达６Ｏ　，被认为是发展生物柴油的合适树种，成　为当前生物柴油研究的热点口］。因地制宜，大规模　

发展小桐子种植，也是增加农民收入的重要途径。　

小桐子生物柴油工业的发展还处于早期阶段，　呈现出“产业超前，研发滞后”的特点，即成本较高、　

经济效益不显著、科技对产业的支撑力度不够，副产　物无法充分利用等问题ｌ＿】］。按照目前的技术水平，　

小桐子原料成本占总生产成本的７５　以上。实现　

小桐子生物柴油副产物——饼粕的高值化利用，是　降低生物柴油生产成本，实现小桐子生物柴油产业　

化的关键技术之一。　

我国是化肥施用大国，常年施用量在４０００万吨　左右。据预测，我国２０３０年化肥需求量将达６８００万　

吨，如此巨大的施用量不仅社会、经济所付代价十分　

巨大，也是土壤、环境难以承受的。随着人民生活水　

平的不断提高，发展绿色农业来生产安全、无公害的　

绿色食品是大势所趋。生产绿色食品过程中要求不　

收稿日期：２０１１－０９—２１　作者简介：付亮亮，男（１９８５），硕士研究生，主要从事生物资源利　用、开发。　＊通讯作者：Ｅ—ｍａｉｌ：ｗｘｉｈｏｎｇ　＠ｓｉｎａ．ｃｏｒｎ　基金项目：国家科技支撑计划资助项目：小桐子脱毒饲料及生物菌　肥技术开发（项目编号：２００７ＢＡＤ３２Ｂ０４）。　用或尽量少用化学肥料、化学农药和其它化学物质。　

使用有机肥代替化肥是发展绿色食品最为关键的措　施之一，使用有机肥不但能缓和或减少农产品污染，　

而且能够改善农产品的品质，有广阔的市场前景　］。　小桐子饼含有丰富的营养物质，可以利用小桐　子饼高营养含量的特点来生产高品质的有机肥。但　

未经发酵的小桐子饼中含有毒性很强的成分，直接　

施用于田地，饼中含有的毒性成分会溶人周围水体，　对环境会造成很大的污染，破坏生态平衡，如果施用　

在人直接食用的植物上，对人的健康会造成较大的　危害。将小桐子饼发酵制作成有机肥的过程中，可　

以有效的脱除饼中的毒性成分，通过有机肥销售获　得一定的经济收益，是小桐子饼资源化利用的重要　途径。同时，也可以防止饼粕对环境污染＿３］。　

虽然将小桐子饼作为肥料使用的实际情况比较　普遍，但研究资料却很少。笔者根据有限的资料和实　验结果，对小桐子饼生产有机肥的情况进行了总结。　

２小桐子饼是开发肥料优质原料　

小桐子饼含有丰富的营养物质，按照莱特州立　大学的一个小组研究结果显示，小桐子饼的营养含　量高于鸡粪和其它动物粪便，是一般堆肥的３倍。　

表１是他们的研究结果　。　

表１不同堆肥Ｎ、Ｐ、Ｋ营养成分的对比　］

　氨基酸和生物资源　・　２５　・　

由于小桐子饼蛋白含量过高，在堆肥过程中，氮　素营养可能会损失过大，很多研究者都将小桐子饼　

混合一定比例的其它秸杆类的植物废弃物。邓文祥　

等以小桐子油枯为基本原料进行高温堆肥试验，研　究了不同比例玫瑰废弃物与小桐子油枯（１：１，１：２，　

１：５）混合堆肥体系中温度、总氮（ＴＮ）、水溶性　

ＮＨ　一Ｎ、水溶性Ｎ０一Ｎ和游离氨基酸的动态变化规　

律。结果表明，纯小桐子油枯（对照）的ＮＨ　一Ｎ、　ＮＯ—Ｎ，游离氨基酸在堆肥进程中的浓度最高。适　

当加入玫瑰废弃物（１：５），能使ＴＮ损失最少，也能　

增加一定的ＮＨ　一Ｎ、ＮＯ－Ｎ、游离氨基酸浓度＿５］。　将小桐子饼作为肥料回用于小桐子种植上，可　

以减少小桐子或其它农作物的肥料投入。在每亩施　

用小桐子饼肥１．４５吨／公顷和３吨／公顷的情况下，　可以增加小桐子产量１６～１２０　ｌ＿】］。表２为以小桐　

子饼为肥料的研究情况。　

表２小桐子饼作为肥料的研究案例　］　

本实验室也利用小桐子饼发酵制作有机肥并进　行了一些栽培实验，结果如图１～图３。　

在每个盆中施用５　ｇ饼肥后，两株菌的发酵小桐　

图１小桐子饼肥对小青菜的促生长效果　（从左到右：空白，未发酵饼，菌株３发酵饼，菌株Ｅ０６９发酵饼，菌　株Ａ００３发酵饼，菌株６发酵饼）。　

图２施用小桐子饼肥的烟苗一周后的情况　（从左到右：空白，未发酵饼，菌株３发酵饼，菌株Ａｏ０３发酵饼）。　图３施用小桐子饼肥的烟苗二周后的情况　（从左到右：菌株Ａ００３发酵饼，菌株３发酵饼，未发酵饼，空白）。　

子饼肥都对小青菜、烟苗有明显的生长促进效果，增　产幅度在５０￣１２０　。这个结果也证明了小桐子饼确　

实是一种优质的有机肥，显示了良好的应用前景。　

３小桐子肥料生产的工艺流程　小桐子饼含有丰富的营养物质，可以利用饼中　

的营养物质进行微生物培养。利用小桐子饼生产肥　

料有三种不同的工艺流程。　

３．１　采用微生物纯培养的方法　将小桐子饼灭菌后，接种微生物纯菌种进行纯　

培养。这种方法的特点是：所获得的微生物基本上　都是单一的微生物，比较适合于具有特殊功能的微　

生物培养。要求这类微生物不仅具有发酵小桐子饼　

的能力，而且微生物本身也具有一定的营养功能，如　

解磷菌、解钾菌和能够腐熟其它物料的微生物。这　

种方法由于需要灭菌、培养菌种等步骤，工艺流程比　

较复杂，成本较高，但产品质量会更好，适用于一些　微生物纯度要求较高的肥料产品，如菌肥。　

３。２采用堆肥的方法　

这种方法就是将小桐子饼和其它一些植物性材　

料按一定比例混合，利用堆肥中自然含有的微生物，　

进行高温发酵，也可以在这一过程中，人为加入一些　

具有特殊功能的微生物以加速或改善发酵进程，或　

者增强肥料的营养功能。微生物加入的时机与微生　

物具有的功能有关系。如促升温的微生物应在发酵　开始前加入，以促进堆温迅速升高。如果是具有肥料　

效应的微生物，应在高温期结束后加入，以免发酵时　

产生的高温将功能微生物杀死。堆肥法的特点是工　

艺简单，不需要复杂的设备投入，成本较低（见图４）。　

３．３　利用小桐子饼作为一种载体，将其它功能微　生物培养好以后，直接混入小桐子饼　

赵琪等在“一种麻疯树菌根菌复合肥及其制备　

方法（２００７１０１９５０５６．７）”，将含有囊霉属（Ｇｌｏｍｕｓ）　

和巨孢囊霉属（Ｇｉｇａｓｐｏｒａ）和小桐子饼混合物制成　

肥料＿７　。这种方法存在的问题是：由于囊霉是一种　

植物共生菌，不能离开活体植物，必须使用活体植物　

进行培养，不利于该菌的大规模、快速的培养。由于　・２６・　付亮亮等：　利用小桐子饼生产有机肥是小桐子饼利用的重要途径　

图４用小桐子饼制作堆肥　

该菌不会在人工培养基上生长，小桐子饼粕仅起到　

载体的作用，不能发酵小桐子饼，无法对小桐子饼的　

毒性进行脱除。　发酵是小桐子饼制作有机肥的必要环节。若不　

经发酵，将小桐子饼直接作为肥料施于供人食用的　庄稼上，会产生生物安全问题。佛波酯在土壤中大　

约在６　ｄ内会降解　］。　

４利用小桐子饼生产有机肥的经济效益分析　有机肥的价格在３００元至３０００元／吨之间，云　

南市场的鸡粪有机肥的价格一般在６５０～７００元／　吨　］。考虑到小桐子饼有机肥的营养高于一般的鸡　

粪，按７００元／吨的价格计算小桐子饼的经济效益。　

按小桐子饼：发酵辅料为１：１、堆肥发酵物质损　失４Ｏ　计算，１吨小桐子饼加１吨辅料可以产出１．２　

吨，按每生产１吨有机肥成本为１５０元计算，则１吨　

小桐子饼生产的有机肥价值为［１．２吨×（７００元／吨　

１５０元／吨）］＝＝＝６１０元／吨。按一个年产１０万吨的　榨油厂计算，油：饼的比例为１：１，年产饼量约为１Ｏ　

万吨，若将全部小桐子饼都加工成肥料，年产有机肥　１．２万吨，年利润为６１０万元。　

有人采用了不同的计算方法。有机肥的零售价　大约为３．５美元／袋，４０磅／袋。种植一公顷小桐子　林每年可以产生２吨种子，大约会产生１．５吨的小　

桐子饼。５Ｏ公顷小桐子林会产生小桐子饼７５吨。　

７５吨的小桐子饼可以分装４Ｏ磅的袋子３７５０袋。　如果肥料的利润在５Ｏ　，这个利润大概能抵消２５　９，６　

的小桐子的种植成本。维护１公顷的小桐子林大约　需要５００美元，如果需要灌溉，花费还要大一些嗍。　

５　总结　利用小桐子饼生产有机肥，工艺简单，技术可　

行，产品市场广阔。可以有效防止小桐子饼的毒性　

成分对环境的污染，并能产出一定的经济效益，不失　为一种有效利用小桐子饼的工艺路线。　

由于单一的小桐子饼肥营养还不全面，不一定　

能满足所有作物的需要，普通有机肥的售价还不高，　

还需要根据小桐子饼肥的营养特点，针对不同作物　和不同营养阶段对养分的不同需求，配制成不同作　

物的专用肥，将会进一步提高小桐子饼的肥效，也会　提高小桐子饼的经济效益。　

参考文献　［１２　Ｗ．Ｍ．Ｊ．Ａｃｈｔｅｎ，Ｌ．Ｖｅｒｃｈｏｔ，Ｙ．Ｊ．Ｆｒａｎｋｅｎ。ｅｔ　ａ１．Ｊａｔｒｏ—　ｐｈａ　ｂｉｏ—ｄｉｅｓｅｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｌｌｓｅ．Ｂ１０ＭＡＳＳ　ＡＮＤ　Ｂ１０ＥＮＥＲＧＹ，２００８，３２：１０６３～１０８４．　［２］　徐金华，王帅，王楠等，施用商品有机肥料的必然性及　其优势［Ｊ］．现代农业科技，２０１０，（７）：３２４，３２７．　［３］Ｒａｋｓｈｉｔ　Ｋ　Ｄｅｖａｐｐａ，Ｈａｒｉｎｄｅｒ　ＰＳ　Ｍａｋｋａｒ　ａｎｄ　Ｋｌａｕｓ　Ｂｅｃｋｅｒ．Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｊａｔｒｏｐｈａ　ｃｕｒｃａｓ　ｐｈｏｒｂｏｌ　ｅｓ—　ｔｅｒｓ　ｉｎ　ｓｏｉｌ．Ｊ　Ｓｃｉ　Ｆｏｏｄ　Ａｇｒｉｃ　２０１０；９０：２０９０～２０９７．　［４］ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．　ｂｅｔｕｃｏ．　ｂｅ／ａｇｒｏｆ０ｒｅｓｔｒｙ／Ｊａｔｒｏｐｈａ　２０　％２０ｓｅｅｄｃａｋｅＹ００２０一　２０Ｂｉｏｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ％２０．ｐｄｆ．　Ｅ５］邓文祥，海梅荣，蒋春和等．不同比例玫瑰废弃物与小　桐子油枯对堆肥过程中氮素变化的影响术［Ｊ］．云南农　业大学学报，２０１０，２５（３）：４１４￣４１８．　［６］ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．　ｊａｔｒｏｐｈａ．　Ｄｅ／ｔａｎｚａｎｉａ／Ｋａｋｕｔｅ／ｏｆｆｉｃｅ／　ｓｔａｆｆ一２００３．ｈｔｍ＃ｏｆｆｉｃｅ．　［７］　赵琪，袁理春，苟平等．一种麻疯树菌根菌复合肥及其制备　方法．中国发明专利，ＣＮ　１０１１８６５４２八２００８年５月２８日．　［８］ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｙｎａｇｒｉ．ｇｏｖ．ｃｎ／ｎｅｗｓ６９０５／２０１　１０９０６／　１１３５３１４．ｓｈｔｍｌ，昆明市有机肥使用现状．　［９］ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｂｅｔｕｃｏ．ｂｅ／ａｇｒ０ｆｏｒｅｓｔｒｙ／Ｊａｔｒｏｐｈａ　２ｏ