65 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備 第42卷 第1期 2021年2月 VOL 42 No 1 Feb 2021 Modern Agricultural Equipment 菌渣有機肥堆制試驗方法研究 李 奇 1 陳禮鵬 1 郭正廳 1 周訓祥 1 敖云煥 1 陳 瑩 2 1 畢節(jié)市農(nóng)田建設服務中心 貴州 畢節(jié) 551700 2 畢節(jié)市土肥站 貴州 畢節(jié) 551700 摘 要 通過不同發(fā)酵菌劑下的菌渣有機肥堆制試驗 測定有機肥pH值 有機質(zhì) 全氮 全磷 全鉀 含量 試驗表明 以代表草腐菌的雙孢菇菌渣和代表木腐菌的香菇菌渣為原料 按照菌渣48 00 牛糞 10 00 酒糟40 00 石灰1 96 紅糖0 02 主要活化培養(yǎng)發(fā)酵菌劑 的質(zhì)量配比 并添加發(fā)酵菌劑 進行堆制發(fā)酵 間隔7 d翻堆1次 經(jīng)42 d即可生產(chǎn)合格的有機肥 關鍵詞 發(fā)酵菌劑 堆制 有機肥 菌渣 還田技術 中圖分類號 S141 文獻標識碼 A 文章編號 1673 2154 2021 01 0065 05 0 引言 畢節(jié)高投入 高產(chǎn)出 高資源消耗的種植業(yè) 系統(tǒng)已造成了對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)資源的過度消耗 尤其體現(xiàn)在有機質(zhì)的過度消耗和投入短缺 造成耕 地 土壤質(zhì)量和綜合生產(chǎn)能力的嚴重退化以及環(huán)境污 染 嚴重制約著農(nóng)業(yè)綠色 可持續(xù)發(fā)展 將秸稈腐 熟還田 1 3 和增施有機肥 4 5 作為恢復地力 減少 污 染 提高耕地質(zhì)量和改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的重要 技術正逐漸興起 當前秸稈資源的開發(fā)和利用主要 以直接還田或棄置亂堆為主 雖有部分飼料化 6 7 和 肥料化 8 10 方面的利用 但技術水平和應用比例較 低 制約了秸稈資源的物質(zhì)利用率和能量轉(zhuǎn)化率 無法形成規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化 大力發(fā)展草腐食用菌產(chǎn)業(yè) 11 12 既可以消納我 國大量的農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便 變廢為寶 又可 以有效緩解菇林矛盾 使資源開發(fā)利用結構更加合 理 13 隨著草腐食用菌生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大 大量 菌渣的處理變得尤為迫切 14 18 因此 本文以草腐 食用菌菌渣再利用 再循環(huán)為切入點 開展以玉米 秸稈生產(chǎn)雙孢菇后的菌渣為主要原料生產(chǎn)有機肥的 收稿日期 2020 12 15 基金項目 貴州省科技支撐計劃項目 黔科合支撐 2017 2512 作者簡介 李奇 1984 男 高級農(nóng)藝師 碩士 從事土肥水技術推廣應用研究 E mail liqianswer13 通訊作者 陳禮鵬 1992 男 工程師 碩士 從事農(nóng)業(yè)機械化及自動化研究 土肥技術推廣 E mail 1025778960 用料配比和生產(chǎn)工藝研究 以期應用于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)合 格的新型菌渣有機肥料 1 菌渣有機肥生產(chǎn)試驗 1 1 試驗材料 發(fā)酵菌劑為 E M 菌劑和 R w 酵素劑 分別由廣 東農(nóng)冠生物科技有限公司和鶴壁市人元生物發(fā)展技 術有限公司生產(chǎn) 堆制原材料為雙孢菇菌渣 草腐 香菇菌渣 木腐 牛糞 酒糟 石灰 紅糖 除雙孢菇菌 渣取自黔西縣錦星鎮(zhèn)貴州畢節(jié)靈豐復肥有限公司雙 孢菇生產(chǎn)基地外 其余原料均購自周邊地區(qū) 堆制 原材料主要成分見表 1 1 2 試驗設計 試驗共設置 5 個處理 不設置重復 各處理原 料質(zhì)量配比如表 2 所示 各處理混合樣總質(zhì)量為 2 t 2 堆制方法 按照配比將各種生產(chǎn)原料充分混合 控制含水 量在 6 0 左右 建堆發(fā)酵 每間隔 7 d 翻堆 1 次 從建堆后開始 每天定時測定各個處理的溫度 同 66 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備 2021年 時記錄環(huán)境溫度 每 2 d 測定 1 次混合樣含水量 測定發(fā)酵開始前按配比混合后的混合樣 以雙孢菇 為原料的混合樣和以香菇為原料的混合樣 堆制 完成時測定各處理有機肥成品 分別測定 p H 有 機質(zhì) 全氮 全磷和全鉀含量 3 試驗結果 3 1 溫度變化 溫度變化是堆體微生物活動和堆肥進程的直觀 反映 19 同時也是堆肥快速腐熟的一個重要參數(shù) 本試驗結果如圖 1 所示 各個處理總體變化趨勢相 似 呈現(xiàn)升溫 高溫 降溫及平穩(wěn) 4 個階段 升溫 階段 加入發(fā)酵菌劑的 4 個處理 處理 2 處理 3 處理 4 處理 5 在第 5 d 時溫度升至 4 0 以上 表1 堆制原材料主要成分 表2 菌渣有機肥堆制原料質(zhì)量配比 3 12 3 03 0 87 0 76 全磷 81 20 79 20 66 50 79 80 有機質(zhì) 雙孢菇菌渣 雙孢菇菌渣 雙孢菇菌渣 香菇菌渣 香菇菌渣 菌渣 發(fā)酵菌劑 雙孢菇菌渣 香菇菌渣 牛糞 酒糟 原料 1 對照 2 3 4 5 處理 牛糞 酒糟 石灰 紅糖 種類 種類 用量 用量 0 87 0 94 1 08 0 42 全鉀 2 14 1 91 1 56 2 87 全氮 48 00 48 00 48 00 48 00 48 00 10 00 10 00 10 00 10 00 10 00 40 00 40 00 40 00 40 00 40 00 1 96 1 96 1 96 1 96 1 96 0 02 0 02 0 02 0 02 0 02 0 02 0 02 0 02 0 02 0 02 清水 EM菌劑 Rw酵素劑 EM菌劑 Rw酵素劑 較未加發(fā)酵菌劑的對照 處理 1 提前了 2 d 且加 入好氧型發(fā)酵菌劑 Rw 酵素劑的 2 個處理 處理 3 處理 5 溫度升高最快 在第 11 d 時分別達到 66 6 7 的最高溫或近最高溫 而未添加發(fā)酵菌劑的 處理 1 對照 升溫最慢 在第 1 3 d 達到最高溫度 58 高溫階段 各處理的高溫階段持續(xù) 8 d 左右 添加 R w 酵素劑的處理 3 和處理 5 從第 1 1 d 開始至 第 1 8 d 止 溫度維持在高溫 6 7 左右 添加 E M 菌劑的處理 2 和處理 4 從第 12 d 開始到第 19 d 止 溫度維持在高溫 6 6 左右 未添加發(fā)酵菌劑的對 照處理 1 高溫階段與處理 2 和處理 4 相同 但溫 度較之前者低 8 左右 降溫階段 處理 3 和處理 5 溫度比處理 1 對照 提前 3 d 下降到 45 以下 提前 6 d 下降到 35 以下 處理 2 和處理 4 溫度比 處 理 1 對照 提前 2 d 下降到 45 以下 提前 6 d 下降到35 以下 而處理1 對照 直至第39 d溫 度才下降至35 以下 平穩(wěn)階段 從第33 d開始 處理2 處理3 處理4 處理5均進入35 以下的平 穩(wěn)期 結束時最低溫度降至27 度左右 而處理1 對照 直至第39 d時才進入35 以下的平穩(wěn)期 且結束時溫度未低于30 表明堆肥時加入發(fā)酵 菌劑 不僅有利于堆肥溫度快速上升 提高高溫持 續(xù)階段的溫度 而且可以縮短堆肥時間 且添加好 氧型發(fā)酵菌劑的堆肥升溫快于添加厭 兼 氧型發(fā) 酵菌劑的 而草腐菌渣和木腐菌渣之 間 的 差 異 不 溫度 時間 d 圖1 菌渣堆肥過程中的溫度變化 67 第1期 李 奇 等 菌渣有機肥堆制試驗方法研究 明 顯 3 2 水分變化 水分含量直接影響微生物代謝 特別是好氧微 生物的有氧代謝 一定程度體現(xiàn)了發(fā)酵反應速度和 堆肥的質(zhì)量 20 由圖 2 可見 從第 6 d 開始 水分 含量開始進入快速下降階段 而這時正是堆肥升溫 階段的后期 溫度升至 4 0 以上 總體來看 添 加 R w 酵素劑的處理 3 處理 5 含水量下降速度快 于添加 E M 菌劑的處理 2 處理 4 而未添加發(fā)酵 菌劑的處理 1 對照 水分含量下降速度最慢 不 同菌渣原料之間差異不明顯 到第 26 d 左右 處理 3 處理 5 含水量下降至 3 5 以下 而處理 1 處理 2 在 4 d 后才降至 35 以下 而未添加發(fā)酵菌劑的處 理 1 對照 直至第 4 0 d 才降至 3 5 以下 堆制 結束時 添加發(fā)酵菌劑的 4 個處理水分含量均降至 30 以下 達到有機肥生產(chǎn)的技術標準要求 而未 添加發(fā)酵菌劑的處理 1 含水量為 33 仍未達標 說明添加發(fā)酵菌劑后 微生物代謝旺盛 發(fā)酵溫度 高 維持時間長 水分散失量大 有利于降低水分 含量 減少后續(xù)處理的能量消耗 也有益于腐殖化 作用 提高堆肥質(zhì)量 且好氧型微生物代謝散失水 分相對較快 含水量 天數(shù) d 圖2 菌渣堆肥過程中的水分變化 3 3 pH變化 p H 是影響微生物生長的重要因素之一 21 大 多數(shù)微生物最適宜生長的 p H 為中性或弱堿性 p H 太高或太低都將影響堆肥的效果 菌渣有機肥堆制 的原料加入了 1 9 6 的石灰 如圖 3 所示 起始 pH 相對較高 為 8 0 左右 發(fā)酵完成后 pH 下降 處理 2 下降幅度最大 下降 1 3 降幅為 16 3 其 次是處理 4 下降 1 1 5 降幅為 1 4 5 再次分別 是處理 3 和處理 5 分別下降了 1 1 和 0 8 5 降幅 分別為 13 8 和 10 7 處理 1 對照 降幅最 小 下降0 7 降幅為8 8 這表明 隨著發(fā)酵過 程的進行 微生物降解有機物產(chǎn)生有機酸 使pH 下 降 接種發(fā)酵菌劑后微生物代謝活動旺盛 pH下降 快 而可能由于有氧代謝和厭氧代謝活動的區(qū)別 加入EM菌劑的處理pH下降幅度更大 圖3 菌渣堆肥開始和結束時的pH變化 3 4 有機質(zhì)及外觀變化 在堆肥過程發(fā)生的各種生化反應中 有機質(zhì)是 微生物賴以生存和繁殖的基本條件 因此有機質(zhì)的 變化能在一定程度上反映堆肥的進程 研究堆肥過 程中有機質(zhì)的降解率 可以判斷堆肥的腐熟度 如 圖 4 所示 各處理有機質(zhì)總體變化趨勢一致 在堆 肥結束時含量均有所下降 處理 3 下降幅度最大 下 降 了 15 5 降 幅 為 19 1 其 次 是 處 理 5 下 降了 1 4 8 降幅為 1 8 7 再次分別是處理 2 和 處理 4 分別下降了 1 4 0 和 1 3 1 降幅分別為 17 3 和 16 5 處 理 1 對 照 降 幅 最 小 下 降 10 7 降 幅 為 13 2 堆 漚 結 束 后 從 外 觀 看 添加復合菌劑的 4 個處理 處理 2 處理 3 處理 4 處理 5 呈現(xiàn)褐色或灰褐色 均勻粉狀 無臭味 有機質(zhì) 圖4 菌渣堆肥開始和結束時的有機質(zhì)含量對比 81 2 90 0 80 0 70 0 60 0 50 0 40 0 30 0 20 0 10 0 0 0 81 2 81 2 79 2 79 2 70 5 10 7 14 0 15 5 13 1 14 8 處理5 處理4 處理3 處理2 發(fā)酵前 發(fā)酵后 增減 處理1 空白 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 處理2 處理1 空白 處理3 處理4 處理5 67 2 65 7 66 1 64 4 8 00 8 00 8 00 7 95 7 95 7 30 0 70 1 30 1 10 1 15 0 85 處理5 處理4 處理3 處理2 發(fā)酵前 發(fā)酵后 增減 處理1 空白 6 70 6 90 6 80 7 10 pH 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 0 68 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備 2021年 完全腐熟 而處理 1 對照 呈灰色 不均勻 并 伴有未被腐熟的菌渣及異味 說明添加發(fā)酵菌劑可 加快堆肥過程中有機質(zhì)的降解和腐熟 好氧型微生 物代謝更為活躍 消耗有機質(zhì)較多 3 5 總養(yǎng)分含量變化 有機肥堆制發(fā)酵過程中 原料中的有機物被 分解 造成原料中的營養(yǎng)物質(zhì)累積量增加 如圖 5 所示 添加發(fā)酵菌劑的 4 個處理 處理 2 處理 3 處理 4 處理 5 發(fā)酵完成后總養(yǎng)分含量增加 量均大于對照處理 1 增量最大的是處理 3 增加 了 0 524 增 幅 為 10 6 其 次 是 處 理 5 增 加 了 0 496 增 幅 為 10 3 再 次 分 別 是 處 理 2 和 處 理 4 分別增加了 0 485 和 0 449 增幅分別為 9 9 和 9 4 說明添加發(fā)酵菌劑有利于加快有機物分解 和養(yǎng)分積累 添加好氧型 R w 酵素劑可使有機物分 解更快 養(yǎng)分積累更多 總養(yǎng)分含量 圖5 菌渣堆肥開始和結束時的總養(yǎng)分含量對比 4 結語 以代表草腐菌的雙孢菇菌渣和代表木腐菌的香 菇 菌 渣 為 原 料 按 照 菌 渣 48 00 牛 糞 10 00 酒 糟 40 00 石 灰 1 96 紅 糖 0 02 主 要 活 化 培養(yǎng)發(fā)酵菌劑 的質(zhì)量配比 并添加發(fā)酵菌劑進行 堆制發(fā)酵 每間隔 7 d 翻堆 1 次 經(jīng) 4 2 d 左右即可 生產(chǎn)合格的有機肥 其 p H 范圍為 5 5 8 5 有 機 質(zhì)含量大于等于 4 5 總量分含量大于 5 水分 含量低于 30 試驗證明好氧發(fā)酵在快速升溫 持續(xù)高溫 降 低水分 養(yǎng)分積累方面的表現(xiàn)略好于厭 兼 氧發(fā)酵 但有機質(zhì)損失相對較高 兩種發(fā)酵方式的綜合優(yōu)劣 評判 還需要再針對不同的作物和土壤情況 做進 一步的研究 但草腐菌菌渣與木腐菌菌渣作為原料 生產(chǎn)的有機肥相比 肥力差異不大 說明草腐菌菌 渣是很好的替代原料 可緩解食用菌生產(chǎn)所需的林 木資源消耗壓力 具有巨大的發(fā)展?jié)摿?參考文獻 1 莊 文鋒 韓偉 侯金星 等 秸稈還田方式與保水 劑對玉米產(chǎn)量及土壤水分的影響 J 節(jié)水灌溉 2020 11 1 5 2 勉有明 李榮 侯賢清 等 秸稈還田配施腐熟劑 對砂性土壤性質(zhì)及滴灌玉米生長的影響 J 核農(nóng)學 報 2020 34 10 2343 2351 3 薩 如拉 楊恒山 邰繼承 等 秸稈還田條件下腐 熟劑對不同質(zhì)地土壤真菌多樣性的影響 J 中國生 態(tài)農(nóng)業(yè)學報 2020 28 7 1061 1071 4 楊 恒山 薩如拉 邰繼承 等 不同質(zhì)地土壤細菌 多樣性對玉米秸稈還田配施腐熟劑的響應 J 土壤 通報 2019 50 6 1352 1360 5 黃玲 張自陽 趙若含 等 秸稈配施腐熟劑對土 壤細菌群落及養(yǎng)分狀況的影響 J 土壤通報 2019 50 6 1361 1369 6 孫 明 王艷芹 仲子文 等 農(nóng)作物秸稈飼料化利 用方法 J 中國畜禽種業(yè) 2020 16 11 83 7 于 治曉 濮永賽 邵立斌 等 云南省保山市秸稈 飼料化推廣應用效益分析 J 畜牧獸醫(yī)科學 電子 版 2020 19 149 150 8 劉 朝霞 劉鳴 牛文娟 等 保溫時間對不同秸稈 生物炭肥料化利用理化特性的影響 J 華中農(nóng)業(yè)大 學學報 2020 39 4 182 192 9 彭 志紅 褚飛 李果 等 湖南省農(nóng)業(yè)廢棄物就地 肥料化利用技術模式研究與應用 J 中國農(nóng)學通 報 2020 36 30 36 39 1 0 陳 煬 王麗霞 楊毅 等 四川省秸稈資源肥料化 與能源化利用潛力及生態(tài)足跡分析 J 山東農(nóng)業(yè)科 學 2020 52 8 110 114 1 1 郭 惠東 任鵬飛 黃春燕 等 草腐性食用菌病蟲 害綠色防控技術 J 食藥用菌 2019 27 3 218 221 1 2 裴 東輝 黃雷 李紅艷 等 新興食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā) 展趨勢與利潤點淺析 J 安徽農(nóng)學通報 2017 23 7 71 72 105 5 288 5 407 5 445 5 247 5 294 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 0 4 921 4 921 4 921 4 798 4 798 0 496 0 449 0 524 0 485 0 366 處理5 處理4 處理3 處理2 發(fā)酵前 發(fā)酵后 增減 處理1 空白 69 第1期 1 3 張 俊飚 李波 對我國食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀與政 策思考 J 華中農(nóng)業(yè)大學學報 社會科學版 2012 5 13 21 1 4 趙 自超 趙時峰 翟合生 等 菌渣還田對設施土 壤微生物量碳 氮的影響 J 水土保持通報 2020 40 4 163 167 175 1 5 孔 凡磊 劉曉林 陳偉 等 秸稈和菌渣改良劑對 高寒沙地土壤有機碳庫的影響 J 水土保持學報 2020 34 4 288 294 1 6 程 舒 王藝凝 傅民杰 等 木耳菌渣稻苗基質(zhì)化 利用難點及解決技術 J 中國農(nóng)業(yè)大學學報 2020 25 8 154 162 1 7 孫 傳昊 郭素娟 張亦弛 等 栗蘑菌渣對板栗苗 木生長及光合特性的影響 J 河南農(nóng)業(yè)大學學報 2020 54 3 378 385 1 8 孫 湄婷 杏鮑菇菌渣與無機肥料配施對丹參產(chǎn)量和 品質(zhì)的調(diào)控研究 D 泰安 山東農(nóng)業(yè)大學 2020 1 9 S ARPONG D ODURO KWARTENG S GYA SI S F et al Biodegradation by composting of municipal organic solid waste into organic fertilizer using the black soldier fly Hermetia illucens Diptera Stratiomyidae larvae J International Journal of Recycling of Organic Waste in A g r i c u l t u r e 2 0 1 9 8 1 45 54 2 0 D ITTA A IMTIAZ M MEHMOOD S et al Phosphate enriched organic fertilizer with p h o s p h a t e solubilizing microorganisms improves nodulation growth and yield of legumes J Communications in Soil science and Plant Analysis 2019 49 21 2715 2725 2 1 C OSTA B D S C D MOURA B D A S N ABREU LIMA E S et al Relation between changes in organic matter structure of poultry litter and heavy metals solubility during composting J Journal of E nvironmental Management 2019 247 Oct 1 291 298 Study on the Test Method of Bacterial Residue Organic Fertilizer Composting Li Qi 1 Chen Lipeng 1 Guo Zhengting 1 Zhou Xunxiang 1 Ao Yunhuan 1 Chen Ying 2 1 Bijie Farmland Construction Service Center Bijie 551700 China 2 Bijie Soil and Fertilizer Station Bijie 551700 China Abstract Composting test of organic fertilizer residues under different fermented agents to determine the Hydrogen ion concentration organic matter total nitrogen total phosphorus and total potassium content of organic fertilizer The test results show that agaricus bisporus which represents grass rot fungi and representative the mushroom residue of wood rot fungi is used as the raw material according to the quality ratio of 48 00 of bacteria residue 10 00 of cow dung 40 00 of distille r s grain s 1 96 of lime 0 02 of brown sugar mainly activated and cultured fermented agents and added fermented agents carry out composting fermentation turn the pile once every 7 days and produce qualifie d organic fe rtilizer afte r 42 days that is the pH range is 5 5 8 5 the organic matter content is greater than or equal to 45 the to ta l conte nt is greater than 5 and the moisture content is low less than 30 Key words fermentation bacteria composting organic fertilizer bacte ria resid ue return to fie ld technolo gy 李 奇 等 菌渣有機肥堆制試驗方法研究