有機(jī)肥不同基源食用菌菌糠主要營養(yǎng)成分及安全性評價

王勤禮， 閆 芳， 席亞麗， 宋利茹， 張文斌， 魏生龍

(1. 河西學(xué)院 河西走廊設(shè)施蔬菜工程技術(shù)研究中心， 甘肅 張掖 734000； 2.河西學(xué)院 甘肅省應(yīng)用真菌工程實(shí)驗(yàn)室， 甘肅 張掖 734000； 3.甘肅省高校河西走廊特色資源利用省級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 甘肅 張掖 734000； 4.張掖市經(jīng)濟(jì)作物技術(shù)推廣站， 甘肅 張掖 734000)

我國食用菌產(chǎn)量位居世界前列，年產(chǎn)量在400萬噸以上，年產(chǎn)菌糠量不少于300萬噸[1]。伴隨著食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，每年產(chǎn)生的菌糠數(shù)量也隨之增加，每生產(chǎn)1 kg食用菌約產(chǎn)生3.25 kg菌糠[2]。然而，如何對菌糠進(jìn)行環(huán)保有效利用，一直沒有得到很好的解決。因此，如何科學(xué)處理食用菌菌糠，實(shí)現(xiàn)廢物再利用刻不容緩。

食用菌菌糠肥料化應(yīng)用是菌糠最有效的利用方式。目前利用菌糠制作有機(jī)肥工藝已日漸成熟，但食用菌菌糠成分受多種因素的影響，培養(yǎng)原料成分、菌種、培養(yǎng)環(huán)境的差異都會使菌糠成分不同[3]。為了了解張掖市食用菌菌糠的成分以及安全性，我們收集了本地4種食用菌菌糠，評價其主要營養(yǎng)成分及安全性，為菌糠生產(chǎn)有機(jī)肥提供理論基礎(chǔ)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

杏鮑菇菌糠、海鮮菇菌糠、姬菇菌糠、香菇菌糠，均由河西學(xué)院甘肅省應(yīng)用真菌工程實(shí)驗(yàn)室提供。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 主要營養(yǎng)成分測定方法

氮、磷、鉀含量測定采用硫酸混合加速劑火焰光度法(NY 525-2012)[4]，有機(jī)質(zhì)含量測定采用重鉻酸鉀容量法(NY 525-2012)[4]。

1.2.2 重金屬含量的測定方法

鎘、鉛含量測定參照石墨爐原子吸收分光光度法(GB/T17141-1997)[5]；汞含量測定參照冷原子吸收分光光度法(GB/T17136-1997)[6]；鉻含量測定參照火焰原子吸收分光光度法(HJ/491-2009)[7]；砷含量測定參照二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法(GB/T17134-1997)[8]。

1.2.3 pH值測定方法

pH值測定采用水浸提(水∶菇渣=10∶1)后用酸度計法測定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

隸屬函數(shù)值計算參照陳平等[9]方法。試驗(yàn)指標(biāo)隸屬函數(shù)值：

(1)

式中：Uij為第i個菌糠第j個試驗(yàn)指標(biāo)隸屬函數(shù)值，xij為第i個菌糠第j個試驗(yàn)指標(biāo)測定值，xjmin為第i個菌糠第j個試驗(yàn)指標(biāo)測定值的最小值，xjmax為第i個菌糠第j個試驗(yàn)指標(biāo)測定值最大值。

若某一指標(biāo)與綜合指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)，可通過反隸屬函數(shù)計算其脅迫隸屬函數(shù)值。

(2)

2 結(jié)果與分析

2.1 4種食用菌菌糠有機(jī)質(zhì)含量分析

有機(jī)質(zhì)含量是有機(jī)肥的一個重要指標(biāo)，NY525-2012有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不低于45%。表1表明，海鮮菇、姬菇、香菇和杏鮑菇4種食用菌菌糠有機(jī)質(zhì)含量大幅度超過了NY525-2012有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)值。杏鮑菇菌糠有機(jī)質(zhì)含量最高，為93.4%，其次為香菇菌糠和海鮮菇，分別為89.74%和87.85%，姬菇菌糠最低，為83.63%。由此表明，4種食用菌菌糠有機(jī)質(zhì)含量較高，≥45，可滿足NY525-2012有機(jī)肥對有機(jī)質(zhì)含量的要求。

表1 4種食用菌菌糠有機(jī)質(zhì)含量 (%)

2.2 4種食用菌菌糠主要營養(yǎng)成分分析

養(yǎng)分總含量又是有機(jī)肥的另一個重要指標(biāo)，NY525-2012有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不低于5%。表2表明，姬菇菌糠總養(yǎng)分含量最高達(dá)3.56%，其次為海鮮菇、杏鮑菇、香菇菌糠，養(yǎng)分總含量分別為3.38%，2.49%，1.52%，4種食用菌菌糠的總養(yǎng)分含量(N+P2O5+K2O)均低于NY525-2012有機(jī)肥養(yǎng)分含量指標(biāo)。由此表明，4種食用菌菌糠作為有機(jī)肥原料時，總養(yǎng)分不夠，還需補(bǔ)充。

表2 4種食用菌菌糠主要營養(yǎng)成分分析 (%)

2.3 4種食用菌菌糠重金屬含量分析

NY525-2012有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)對有機(jī)肥重金屬含量有嚴(yán)格的限制。表3表明，參試菌糠砷含量差異較大，香菇砷含量最低為0.0655 mg·kg-1，姬菇砷含量最高為0.4100 mg·kg-1，但均遠(yuǎn)低于NY525-2012有機(jī)肥重金屬含量指標(biāo)值；香菇汞含量最低為0.0005 mg·kg-1，海鮮菇汞含量最高為0.0018 mg·kg-1，姬菇和杏鮑菇汞含量未檢出；杏鮑菇鉛含量為0.4700 mg·kg-1，其他菌糠均未檢出；姬菇鎘含量最低為0.0345 mg·kg-1,海鮮菇鎘含量最高為0.0735 mg·kg-1，杏鮑菇鎘含量未檢出；海鮮菇鉻含量最低為1.8450 mg·kg-1，香菇鉻含量最高為8.0250 mg·kg-1，杏鮑菇的鉻含量未檢出。所有參試菌糠的重金屬含量均大幅度低于NY525-2012有機(jī)肥重金屬含量，由此表明，參試菌糠作為有機(jī)肥基源材料時，重金屬含量特別低，是安全的。

表3 4種食用菌菌糠重金屬含量分析 (mg·kg-1)

注: “—”表示未檢出。

2.4 4種食用菌菌糠酸堿度分析

NY525-2012有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定pH值范圍5.5～8.5。表4中列出了4種食用菌菌糠的pH值。從表中可以看出，海鮮菇、姬菇和杏鮑菇的pH值在NY525-2012有機(jī)肥pH值范圍內(nèi)，而香菇的pH值稍低于NY525-2012有機(jī)肥pH值范圍，為4.16。由此表明，4種菌糠pH值基本符合生產(chǎn)有機(jī)肥要求。

表4 4種食用菌菌糠酸堿度分析

2.5 不同菌糠綜合指標(biāo)評價

菌糠作為有機(jī)肥重要基源物質(zhì)，其品質(zhì)是一個綜合指標(biāo)，品質(zhì)優(yōu)劣可通過模糊數(shù)學(xué)平均隸屬函數(shù)值的大小反映出來，平均隸屬函數(shù)值越大，綜合品質(zhì)越好。有機(jī)質(zhì)，N，P，K含量均為菌糠作為有機(jī)肥重要基源物質(zhì)的優(yōu)良品質(zhì)指標(biāo)，重金屬As，Hg，Pb，Cd，Cr與菌糠品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)。采用隸屬函數(shù)方法，對4種菌糠品質(zhì)進(jìn)行綜合評價，其結(jié)果見表5。表5表明，平均隸屬函數(shù)值最大的是杏鮑菇，達(dá)0.8455，綜合品質(zhì)最好，其次為姬菇、香菇，平均隸屬函數(shù)值分別為0.4582，0.3694。海鮮菇平均隸屬函數(shù)值最小為0.3395，其綜合品質(zhì)最差。

表5 不同菌糠隸屬函數(shù)值

3 討論

多數(shù)研究認(rèn)為食用菌菌糠含有豐富的有機(jī)物質(zhì)和礦物質(zhì)元素[10-12]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，4種食用菌菌糠有機(jī)質(zhì)含量為83.63%～93.4%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于豬糞63.72%，牛糞66.22%，雞糞49.48%[13]，也高于NY525-2012有機(jī)肥有機(jī)質(zhì)含量值[4]，這和前人研究結(jié)果相似。

常見的豬糞、牛糞、雞糞N含量為2.09%，1.67%，2.34%，P含量為0.9%，0.43%，0.93%，K含量為1.12%，0.95%，1.61%，養(yǎng)分總含量分別為4.11%，3.05%，4.88%[13]。本試驗(yàn)所測的香菇、杏鮑菇菌糠含量低于豬糞、牛糞、雞糞，海鮮菇、姬菇菌糠含量低于豬糞、雞糞，高于牛糞，也低于NY525-2012有機(jī)肥養(yǎng)分含量指標(biāo)值[4]，但其較高的有機(jī)質(zhì)含量仍可使之成為有機(jī)肥優(yōu)質(zhì)原料。

重金屬含量是有機(jī)肥的一個重要指標(biāo)。從此次4種食用菌菌糠測定結(jié)果來看，海鮮菇菌糠、姬菇菌糠、香菇菌糠和杏鮑菇菌糠的重金屬含量均低于NY525-2012有機(jī)肥重金屬含量[4]。

pH值又是有機(jī)肥的另一個重要指標(biāo)。本次試驗(yàn)所測結(jié)果表明，香菇pH值低于NY525-2012有機(jī)肥pH值，呈酸性，其他雖然呈偏酸性，但均在NY525-2012有機(jī)肥pH值范圍內(nèi)。菌糠在發(fā)酵后，pH值都會升高[14]，因此，用菌糠作為有機(jī)肥基源原料時，還要進(jìn)行二次發(fā)酵，以降低pH值。

4 結(jié)論

由以上試驗(yàn)可得出如下結(jié)論:張掖市4種食用菌菌糠均含有豐富的有機(jī)質(zhì)和一定的養(yǎng)分，重金屬As，Hg，Pb，Cd，Cr的含量均低于NY525-2012有機(jī)肥重金屬含量指標(biāo)值，是一種優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥生產(chǎn)原料。通過隸數(shù)函數(shù)綜合評價，杏鮑菇綜合指標(biāo)優(yōu)良。