寒地秀珍菇菌渣生物腐熟技術(shù)研究

張 楠，劉 杰*，于洪久，2，鐘 鵬，孫 彬，郭 煒，蘇 戈

（1.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)村能源與環(huán)保研究所，黑龍江哈爾濱150086；2.黑龍江省農(nóng)業(yè)微生物菌劑工程技術(shù)研究中心，黑龍江哈爾濱150086）

黑龍江省作為農(nóng)業(yè)大省，也是秸稈資源大省。食用菌產(chǎn)業(yè)在黑龍江省種植業(yè)中僅次于糧、菜，已成為黑龍江省的支柱產(chǎn)業(yè)之一，也是許多市縣供給側(cè)改革、農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和脫貧致富的主導(dǎo)項(xiàng)目。全省秸稈資源量1.3億t，可收集量1億t左右，開展秸稈基料化種植草腐類食用菌有著非常重要的意義。秸稈種植食用菌通過生物轉(zhuǎn)化后產(chǎn)生的菌渣進(jìn)行堆肥處理后，菌渣不但可以作為肥料施用，還可直接作為栽培基質(zhì)使用，實(shí)現(xiàn)無害化處理和資源化利用。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)采用秀珍菇菌渣，含水量57%、有機(jī)質(zhì)54.2%、pH 7.31、全N、P、K分別為1.74%、0.92%、2.25%。該試驗(yàn)供試的發(fā)酵菌劑，由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)村能源環(huán)保研究所生產(chǎn)提供，有效活菌數(shù)（酵母菌＋枯草飽桿菌）≥1.5億/g，產(chǎn)品劑型為液體。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)地點(diǎn)概況。試驗(yàn)在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)村能源與環(huán)保研究所盆栽場(chǎng)進(jìn)行，菌渣堆腐發(fā)酵按配方攪拌進(jìn)行建堆，進(jìn)行堆腐發(fā)酵。當(dāng)堆體溫度上升至60℃翻堆1次，堆腐時(shí)間為30 d。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)主要以秀珍菇菌渣作為堆肥材料進(jìn)行高溫發(fā)酵，將收集的秀珍菇菌渣進(jìn)行自然風(fēng)干，粉碎；對(duì)其進(jìn)行高溫堆制發(fā)酵腐熟，認(rèn)真記錄與發(fā)酵過程密切相關(guān)的一些指標(biāo)，測(cè)定其發(fā)酵前與發(fā)酵后的相關(guān)指標(biāo)。試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)處理，每個(gè)處理用原料約為150 kg，供試菌渣理化指標(biāo)（表1）：處理1，秀珍菇菌渣，水分調(diào)節(jié)60%～65%；處理2：秀珍菇菌渣，水分調(diào)節(jié)60%～65%，按接種量1%加入生物腐熟劑；處理3：秀珍菇菌渣，水分調(diào)節(jié)60%～65%，按接種量1%加入生物腐熟劑，調(diào)節(jié)C/N比調(diào)整為30/1。

表1 供試樣品性質(zhì)

1.2.3 測(cè)試方法。堆肥前和堆肥后測(cè)量測(cè)定秀珍菇菌渣的理化指標(biāo)。將菌渣烘干后研磨，然后過1 mm篩。然后測(cè)量有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、含水量等指標(biāo)。堆肥過程中每天測(cè)量堆體的溫度（表2）。

表2 測(cè)試方法

2 結(jié)果與分析

2.1 菌渣溫度變化

從圖1可以看出，菌渣在堆制第3天處理2、處理3升溫速度明顯高于處理1；第11天處理3已經(jīng)到60.2℃。3個(gè)堆肥處理升溫都較快，在12 d之內(nèi)溫度均超過了55℃。15 d進(jìn)行第1次翻堆，進(jìn)入二次發(fā)酵階段，在翻堆后溫度有所下降，但很快得到恢復(fù)[2]。秀珍菇菌渣堆肥溫度變化不僅是反映菌渣發(fā)酵是否正常的一個(gè)最直接的指標(biāo)，也是判定菌渣無害化的依據(jù)之一。依據(jù)我國(guó)《糞便無害化標(biāo)準(zhǔn)》的無害化標(biāo)準(zhǔn)堆肥最高溫度在50℃～55℃以上，并持續(xù)5～7 d，可知各處理均達(dá)到了無害化標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 秀珍菇菌渣堆肥溫度變化

2.2 菌渣pH變化

秀珍菇菌渣初期為中性和弱堿性，堆腐過程中都是在微堿性的環(huán)境下進(jìn)行。3個(gè)處理的菌渣都在微生物適宜生長(zhǎng)的范圍內(nèi)。從表3可以看出，在試驗(yàn)第10天時(shí)pH有明顯的下降，隨后在試驗(yàn)第20天時(shí)pH增加，但是數(shù)據(jù)變化不大。處理3在試驗(yàn)過程中數(shù)值相對(duì)較高。在高溫期和降溫期，處理3相比于處理1的變化幅度較大。在菌渣腐熟結(jié)束時(shí)，處理2、處理3符合菌渣堆肥呈弱堿性的標(biāo)準(zhǔn)。隨著有機(jī)物的代謝，各處理pH逐步下降，最終保持在8.3左右。3個(gè)處理的菌渣pH隨著腐熟時(shí)間和條件變化基本趨勢(shì)相同。

表3 秀珍菇菌渣pH變化

2.3 菌渣水分變化

從圖2可以看出，由于菌渣腐熟過程中經(jīng)過升溫期、高溫期的溫度變化，導(dǎo)致各處理水分蒸發(fā)量增大，含水率有所減低，在整個(gè)過程中含水率都在合理范圍內(nèi)，保證了試驗(yàn)進(jìn)行。

圖2 秀珍菇菌渣水分變化

2.4 菌渣有機(jī)質(zhì)變化

秀珍菇菌渣在堆肥試驗(yàn)過程中，有機(jī)質(zhì)含量出現(xiàn)了少量增加，但并不顯著。在種植秀珍菇時(shí)菌棒的物料有一定差異，但是在秀珍菇菌渣堆肥試驗(yàn)中無顯著變化。

2.5 氮、磷、鉀養(yǎng)分含量變化

從表4可以看出，菌渣N、P、K的含量呈上升趨勢(shì)。處理3中N元素的含量由原始樣的2.01%增加到了2.46%，P和K元素含量也在逐步增加。主要原因可能是在微生物的作用下，有機(jī)物發(fā)生了分解，使菌渣的體積和重量減少。此外，由于處理2和處理3中添加了生物腐熟菌劑，能有效地促進(jìn)堆肥中K的積累。

表4 秀珍菇菌渣N、P、K變化情況 %

3 結(jié)論

在菌渣中加入生物腐熟劑可明顯提高N、P、K元素的含量，處理3與處理1相比，N元素增加了0.38%，P元素增加了0.27%，K元素增加了0.21%。秀珍菇菌渣在生物腐熟過程中比較穩(wěn)定，加入生物腐熟菌劑后升溫速度快，溫度變化明顯，屬于中高溫發(fā)酵。以秀珍菇菌渣進(jìn)行生物腐熟成本低、操作方便、腐熟時(shí)間約為30 d，基本達(dá)到有機(jī)肥料的標(biāo)準(zhǔn)。其中處理3堆肥后營(yíng)養(yǎng)成分速效性養(yǎng)分高，肥效較好，腐熟度適中，經(jīng)濟(jì)性較高。秀珍菇菌渣是經(jīng)過秀珍菇出菇后剩余的物料，菌渣中還含有多種微生物，營(yíng)養(yǎng)成分豐富，通過加入生物腐熟劑即可使菌渣內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)一步得到積累，達(dá)到良好的發(fā)酵效果。

圖3 有機(jī)質(zhì)變化情況