荷葉離褶傘菌糠堆肥生產(chǎn)有機(jī)肥研究

呂琳　段鳳琴　李向陽

摘要 研究了荷葉離褶傘（Lyophyllum decastes）菌糠堆肥生產(chǎn)有機(jī)肥的方法，并利用生產(chǎn)荷葉離褶傘廢棄菌糠經(jīng)微生物發(fā)酵生產(chǎn)的有機(jī)肥料，與等量的化學(xué)無機(jī)肥一起進(jìn)行田間對照試驗(yàn)。結(jié)果表明，菌糠在發(fā)酵過程中，達(dá)到55? ℃以上發(fā)酵溫度的天數(shù)為12 d， C/N為37.4，T值為0.54，達(dá)到完全腐熟的標(biāo)準(zhǔn)。制備的菌糠有機(jī)肥可以顯著提高小白菜的根長和產(chǎn)量，與等量的化學(xué)無機(jī)肥處理相比，產(chǎn)量提高了25.7%。因此，采用此方法生產(chǎn)荷葉離褶傘菌糠有機(jī)肥可以實(shí)現(xiàn)資源的有效再利用，值得進(jìn)一步推廣。

關(guān)鍵詞 荷葉離褶傘菌糠;有機(jī)肥;產(chǎn)量;土壤肥力

中圖分類號 S141.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2020）22-0152-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.22.039

Production of Organic Fertilizer by Composting of the Waste Fungus Chaff of Lyophyllum decastes

L Lin1， DUAN Feng-qin2， LI Xiang-yang2 （1. Hulunbuir Forestry Science Research Institute，Hulunbuir，Inner Mongolia 021000;2.Hulun Buir Xiguitu Biological Resources Development Co. Ltd.，Yakeshi， Inner Mongolia 022150）

Abstract The production of organic fertilizer by composting of the waste fungus chaff of Lyophyllum decastes was studied， and a field control experiment was carried out by using organic fertilizer produced by composting of the waste fungus chaff of Lyophyllum decastes against the same amount of chemical inorganic fertilizer. The results showed that C/N， T was 37.4%，0.54，the time of fermentation temperature being more than 55 ℃ was 12 days. Organic fertilizer produced by composting of the waste fungus chaff of Lyophyllum decastes improved significantly the root length and output of pakchoi， Its output was increased by 25.7% compared with the same amount of chemical inorganic fertilizer treatment. Therefore， using the method proposed in this paper to produce organic fertilizer can realize the effective reuse of resources， which is worthy of further promotion.

Key words Lyophyllum decastes chaff;Organic fertilizer;Output;Soil fertility

基金項(xiàng)目 內(nèi)蒙古自治區(qū)科技創(chuàng)新引導(dǎo)項(xiàng)目（KCMS2018007）。

作者簡介 呂琳（ 1993—），女，山東鄆城人，初級工程師，碩士，從事森林培育研究。

收稿日期 2020-04-09;修回日期 2020-04-29

荷葉離褶傘是我國北方適應(yīng)培育的低溫型草腐菌，呼倫貝爾市喜桂圖生物資源開發(fā)有限公司經(jīng)過十余年研究，《低溫型草腐菌荷葉離褶傘工廠化高效培育技術(shù)》科技成果達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，其中生產(chǎn)荷葉離褶傘三級菌培養(yǎng)基以森林枯枝落葉、農(nóng)業(yè)秸稈和野草培養(yǎng)基為主，逐步取代以木腐菌產(chǎn)業(yè)格局，為生態(tài)保護(hù)和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型作示范。

荷葉離褶傘工廠化大規(guī)模生產(chǎn)的同時，產(chǎn)生大量廢棄菌糠，研究發(fā)現(xiàn)廢棄的荷葉離褶傘菌糠中含有大量的氮、磷、鉀以及有機(jī)酸、多種維生素和礦物元素。菌糠可以作為土壤改良劑、無土栽培基質(zhì)、生物燃料使用，但用量較小，生產(chǎn)菌糠有機(jī)肥仍是大批量處置菌糠的理想方法。目前，利用菌糠生產(chǎn)有機(jī)肥的研究很多，主要集中在兩個方面：一是對養(yǎng)分含量及發(fā)酵工藝進(jìn)行研究;二是菌糠有機(jī)肥對土壤及植物生長的影響研究[1-2]。但不同菌糠，成分含量有所差異，不同菌種的菌糠不能采用相同的發(fā)酵工藝，在不同土壤和作物上產(chǎn)生的效果也不同，應(yīng)按照種類和地域進(jìn)行區(qū)別化處理。

為實(shí)現(xiàn)廢棄菌糠科學(xué)合理的循環(huán)利用，筆者以廢棄荷葉離褶傘菌糠為研究對象，在對其發(fā)酵工藝進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)荷葉離褶傘菌糠有機(jī)肥，并對其肥效進(jìn)行分析。研究結(jié)果可以提高菌農(nóng)種植綜合效益，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，減少化肥施用量，改善當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，對推動國家綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)地點(diǎn)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾牙克石市林校溫室大棚。

供試材料為荷葉離褶傘菌糠，取自呼倫貝爾牙克石市喜桂圖生物資源開發(fā)有限公司蘑菇生產(chǎn)基地，將采摘后的廢棄荷葉離褶傘菌糠進(jìn)行干燥、粉碎處理，其養(yǎng)分含量見表1。鮮雞糞：取自當(dāng)?shù)仞B(yǎng)雞場;發(fā)酵劑：購自啟明生物，其中，芽孢桿菌、放線菌、酵母菌、絲狀真菌等多種有益微生物及其各種胞外酶類，有效活菌數(shù)≥200億/g;硝酸銨、磷酸二氫鉀：石家莊和合化工。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 荷葉離褶傘菌槺堆肥的發(fā)酵。

取適量荷葉離褶傘菌糠與100 g發(fā)酵劑混合，后撒入1 000 kg荷葉離褶傘菌糠中，攪拌均勻，堆成長2 m、寬1.5 m、高0.8 m的平頂梯形堆。由于菌糠C/N偏高（66.01），所以在發(fā)酵前進(jìn)行補(bǔ)氮處理，添加雞糞調(diào)節(jié)C/N至20。同時調(diào)節(jié)水分至65%左右。采取人工翻堆的形式補(bǔ)充氧氣，待溫度升到45 ℃以上時開始一次翻堆，以后每當(dāng)堆溫達(dá)到60 ℃以上時需進(jìn)行翻堆，共12 d。

1.2.2 荷葉離褶傘菌糠有機(jī)肥肥效試驗(yàn)設(shè)計。

供試土壤為黑土，其理化性質(zhì)：有效氮111.04 mg/kg，有效磷17.6 mg/kg，速效鉀113.19 mg/kg，有機(jī)質(zhì)27.69 g/kg，pH 6.03。每盆（50 cm×40 cm×30 m）裝土30 kg，在距土表8～10 cm處一次性施入所需肥料，調(diào)節(jié)土壤含水量為20%。每盆均勻播種80粒小白菜種子，其上覆蓋0.5 cm細(xì)土，出苗第7天定苗，每盆25株，30 d后測量數(shù)據(jù)。共設(shè)3個處理，即對照處理、無機(jī)肥處理、菌糠有機(jī)肥處理。因?yàn)樾“撞松L速度較快，其對氮肥的需求量大且迫切，所以在計算施肥量時優(yōu)先考慮氮素，依據(jù)土壤有效氮含量，并參照施偉夫等[3]計算的最佳小白菜氮肥施用量，以氮含量為基準(zhǔn)來計算菌糠有機(jī)肥用量，磷和鉀的含量根據(jù)菌糠有機(jī)肥含量來計算，最終使得無機(jī)肥處理與菌糠有機(jī)肥處理的氮、磷、鉀用量相同，對比試驗(yàn)。每個處理重復(fù)3次，具體施肥量見表2。

1.3 樣品采集及指標(biāo)測定

1.3.1 荷葉離褶傘菌糠發(fā)酵指標(biāo)的采集與測定。

在菌糠發(fā)酵過程中，每天測量堆體內(nèi)的溫度;在發(fā)酵第1、3、5、7、9、11天及發(fā)酵結(jié)束當(dāng)天取樣測量C/N;在發(fā)酵末期取樣測量全N、全P、全K、有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳[4]，取樣時，在菌糠堆肥的中心及四周共設(shè)5個取樣點(diǎn)，每點(diǎn)取樣200 g，混合后烘干、研磨、過0.5 mm篩。

1.3.2 荷葉離褶傘菌糠有機(jī)肥肥效指標(biāo)的采集與測定。白菜收獲時測量根長、株高、地上部分鮮重。

1.4 數(shù)據(jù)處理 采用Excel 2007和SPSS對測定數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 荷葉離褶傘菌糠發(fā)酵過程中溫度變化

堆肥的溫度變化能夠直接反映微生物的活動和堆肥進(jìn)程，同時也是判斷菌糠是否腐熟的一個重要參數(shù)。從圖1可以看出，前3 d溫度逐漸上升，至61 ℃，翻堆后溫度下降后上升，第6天堆內(nèi)溫度達(dá)到65 ℃后緩慢下降，開始趨于穩(wěn)定，表示發(fā)酵已經(jīng)完成。第12天降至35.1 ℃，整個發(fā)酵過程，溫度持續(xù)在55 ℃以上的天數(shù)達(dá)9 d，可以殺滅病原菌，達(dá)到無害化要求。

2.2 荷葉離褶傘菌糠發(fā)酵過程中C/N變化

C/N是判斷菌糠腐熟程度的一個重要指標(biāo)，堆體中多余的碳素轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2放出，C/N的下降可以反映發(fā)酵過程中有機(jī)物的分解進(jìn)程。初期菌糠的C/N為66.01，與微生物最適宜生存的條件不符。從圖2可以看出，通過添加雞糞調(diào)節(jié)，使C/N達(dá)到20，之后隨著發(fā)酵時間的延長，C/N先升高，達(dá)到40左右后再逐漸降低至37.13。C/N的升高可能是因?yàn)殡u糞中的氮化合物發(fā)酵，形成氨氣揮發(fā)，降低了氮素的含量，使C/N升高;但隨著反應(yīng)的進(jìn)行，大部分有機(jī)碳在微生物代謝過程中氧化分解變成CO2而揮發(fā)，所以C/N有所下降。

由于荷葉離褶傘菌糠中有機(jī)質(zhì)含量偏高，所以最終的碳氮比仍較高。但Moral等[5]建議采用T=（終點(diǎn)C/N）/（初始C/N）來評價堆肥的腐熟程度，通過搜集分析大量資料，認(rèn)為T值小于0.6時，堆肥達(dá)到腐熟[6]。通過計算，發(fā)酵末期的T值為0.54，T<0.6，達(dá)到腐熟。所以，可以判斷該試驗(yàn)的荷葉離褶傘菌糠已經(jīng)完全腐熟。

2.3 荷葉離褶傘菌糠發(fā)酵過程中養(yǎng)分指標(biāo)的變化 從表3可以看出，與發(fā)酵前相比，荷葉離褶傘菌糠經(jīng)堆肥發(fā)酵后，全氮含量發(fā)生明顯變化，從0.795%增加到0.983%，增長了0.188%，這是補(bǔ)充雞糞的結(jié)果。全磷含量略有增加，腐熟前后增加0.07%，在沒有磷加入的情況下，這種增加可能與有機(jī)物分解后造成的“濃縮現(xiàn)象”有關(guān)[7-9]。但全鉀含量沒有變化。有機(jī)質(zhì)和有機(jī)碳在整個堆肥過程中的變化趨勢是一致的，即隨著發(fā)酵時間的延長，有機(jī)質(zhì)和有機(jī)碳的含量均呈下降趨勢。有機(jī)質(zhì)含量從75.57%下降到63.33%，下降12.24%。有機(jī)碳從52.48%下降到36.5%，下降15.98%。這是因?yàn)殡S著發(fā)酵的進(jìn)行，發(fā)酵堆溫度升高，給發(fā)酵微生物提供了較好的環(huán)境，堆肥材料中的有機(jī)物質(zhì)被微生物分解，生成二氧化碳而散發(fā)至空氣中，有機(jī)碳源大量被消耗，造成有機(jī)質(zhì)和有機(jī)碳含量的下降[10]。

2.4 荷葉離褶傘菌糠有機(jī)肥肥效指標(biāo)的測定

與對照處理相比，施用菌糠有機(jī)肥和化學(xué)無機(jī)肥均能促進(jìn)小白菜根長、株高的生長（表4），增加了小白菜的產(chǎn)量。但菌糠有機(jī)肥相比化學(xué)無機(jī)肥，對白菜根長和產(chǎn)量的影響更強(qiáng)，兩者間差異達(dá)極顯著水平;但對于株高的影響，有機(jī)肥處理并未表現(xiàn)出相同的趨勢，與無機(jī)肥處理間差異不顯著。由此可知，菌糠有機(jī)肥能夠促進(jìn)白菜根系的生長，使白菜能夠吸收土壤中更多的水分和養(yǎng)分，進(jìn)而增加作物的產(chǎn)量。

3 結(jié)論

采用堆肥處理對荷葉離褶傘菌糠進(jìn)行常溫發(fā)酵，在發(fā)酵過程中，最高堆內(nèi)溫度達(dá)到65 ℃，持續(xù)55 ℃以上天數(shù)為9 d，C/N由最初的66.01下降到37.13（人工調(diào)節(jié)），T值為0.54，以上指標(biāo)均表明荷葉離褶傘菌糠已經(jīng)完全腐熟。其肥效試驗(yàn)表明，施用荷葉離褶傘菌糠有機(jī)肥能夠顯著提高小白菜根長和產(chǎn)量，達(dá)到培肥土壤的目的，實(shí)現(xiàn)資源的有效再利用。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉冉，董莎，姚志超，等.黑木耳菌糠有機(jī)肥的制備及肥效研究[J].東北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，43（6）：20-24.

[2] 魏峰，侯祥保，李鳳玉.食用菌菌糠的綜合利用研究[J].中國園藝文摘，2010，26（4）：162-163.

[3] 施偉夫，賴漢龍，陳幼琪.粵東地區(qū)小白菜“3414”施肥試驗(yàn)分析[J].蔬菜，2011（4）：46-47.

[4] 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000：433-440.

[5] MOREL J L，COLIN F，GERMON J C，et al. Methods for the evaluation of the maturity of municipal refuse compost[M]∥GRASSER J K R.Composting of agricultural & other wastes.London：Elsevier Applied Science Publish，1985：56-72.

[6] 張亞寧.堆肥腐熟度快速測定指標(biāo)和方法的建立[D].北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2004.

[7] KHAN N，CLARK I，SNCHEZ-MONEDERO M A，et al. Maturity indices in co-composting of chicken manure and sawdust with biochar[J]. Bioresource technology，2014，168：245-251.

[8] 常勤學(xué)，魏源送，劉俊新.通風(fēng)控制方式對動物糞便堆肥過程中氮、磷變化的影響[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2007，27（5）：732-738.

[9] 鄭丹，閻靜，陶光燦，等.添加無機(jī)肥料對高溫堆肥化及磷素有效性的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2006，25（6）：1631-1635.

[10] 姚智超.黑木耳菌糖肥料的制備及應(yīng)用研究[D].長春：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，2017.