食用菌渣堆肥进程及效果研究

魏彬彬 王林贵

[摘 要] 本文主要围绕以食用菌渣，作为堆肥材料进行高温厌氧发酵试验，分析堆肥进程中各处理温度变化及堆腐效果的研究。三种处理堆肥的产物腐熟度指标均达到Ⅳ级要求，基本达到有机肥料的标准（有机质含量>40%、养分含量>5%）。[4]

[关键词] 食用菌渣（以金针菇、平菇为主） 堆肥 厌氧发酵 效果

[中图分类号] S144 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2015）10-0107-02

近年来，我区栽培食用菌技术已成熟并形成了规模化生产。食用菌的栽培不仅解决了我区秸秆焚烧等难题又创造了极大的经济效益。但食用菌的规模化、产业化生产又带来其栽培废弃物（菌渣）无法合理处理这一突出问题。这些菌渣不经过任何处理被随意堆放在路旁，对周边环境造成了污染，影响了生态环境。

同时，食用菌菌渣也是一种资源，其主要成份是锯木屑、稻壳、棉籽壳及秸秆等。根据有关资料表明菌渣中含有大量有机质、磷、钾及利于作物吸收的蛋白质氮等营养物质[1]，对其进行堆肥处理并作进行资源化利用，可节约自然资源、减少环境污染，维持生态与经济的可持续发展。

本文通过食用菌渣堆肥试验，研究了食用菌渣堆腐发酵情况及堆肥效果。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试材料：食用菌渣，取自南京高固食用菌发展有限公司生产基地。

生物资源：菌种由南京市土肥站提供。

辅助材料：尿素、过磷酸钙、覆盖地膜等。

1.2 处理设计

本实验主要以食用菌渣作为堆肥材料进行高温厌氧发酵。实验共设3个处理，每个处理用原料约为1吨（3m3）：

处理1：食用菌渣，水分调节65%-70%；

处理2：食用菌渣，水分调节65%-70%，按比例加入菌种；

处理3：食用菌渣，水分调节65%-70%，按比例加入菌钟，4.8kg过磷酸钙（调节C/N比和C/P比分别至30/1和65/1）。

各处理性质见表1：

表1 供试材料性质

注：以干基计。

置于大棚内堆腐发酵按以上配方处理，均匀搅拌，堆成高1.5m、宽2m的堆，四周拍实，用塑料布覆盖进行堆腐发酵。

当堆温上升至300C时进行第一次翻堆，其6天后进行第二次翻堆，约20天完成。

1.3 采样方法及测定项目

1.3.1取样方法 多点采样法，在不同部位采集样品，充分混匀组成一个混合样。采样时期为初期（堆腐发酵前）、中期（第一次翻堆后）、后期（堆腐完成时），共9个样品。

每天两次（上午8点、下午5时）观测处理各温度，采用三点法测温，主要检测堆体不同平面位置（左、中、右）的堆体温度变化，同时记录温度；記录翻堆时间、次数，并采好样品。

1.3.2测定项目 样品测试项目包括：水分、pH、有机质、全N、全P、全K等。

2 结果与分析

2.1 各处理堆肥进程和温度变化趋势

各处理堆肥温度的变化见表2。前8天完成一次发酵，第9天进行第一次翻堆进入二次消化阶段，6天后进行第二次翻堆，当堆温下降并趋于环境温度时堆腐发酵完成。在翻堆后温度有所下降，但很快得到恢复。[2]

表2 各处理堆肥温度变化（单位：℃）

由上图1可知，三种处理堆肥的堆体温度在第6天升高到300C，维持堆温300C以上两天，以保证基本完成一次发酵，第9天进行翻堆。翻堆后温度略有下降，但很快回升，此时堆肥进入二次消化阶段。堆温持续400C以上6天后，进行第二次翻堆。翻堆后温度略有下降，但很快回升，回升趋势较弱。4天后堆温开始下降，当堆温下降并趋于稳定时，堆腐发酵完成。堆体升温速度和高温持续时间与物料中可降解有机物的含量和性质有关。[3]食用菌渣中快速可降解的有机质含量不高，降解能力不高，堆体升温不快。

2.2 各处理养分浓度的变化及堆肥效果

2.2.1水分变化 影响堆体含水率的主要因素包括物料初始含水率、堆体温度、孔隙度和通风量等。由表3可见，金针菇渣初期含水量较高，且厌氧发酵不通风，使得堆腐发酵进程中含水量偏高，使堆料互相粘结，微生物生长可能受到抑制，堆体温度有所下降，这时水分成为发酵的限制因素。一旦监测到水分过高时，应考虑降低含水量。两次翻堆时均揭去覆盖材料，通风吹晒，使其水分蒸发降低含水量。处理后期水分蒸发和微生物活动所需为水分降低主要原因。

表3 各处理堆肥水分变化（%）

2.2.2 pH值变化 堆肥过程中各处理pH值变化见表4。微生物的降解活动，需要一个微酸性或中性的环境条件。原物料的pH值过高，但就整个处理堆肥过程而言影响不明显。[5]在第一次发酵期间，堆肥物料pH值从7.8-8.8迅速升高到9以上；在第二次发酵期间，随着蛋白质等有机物得到彻底降解，pH值逐步回落，最后稳定在8.8左右。3个处理堆肥的pH值随时间和堆肥条件变化的基本趋势相同。

表4 各处理堆肥pH值变化（%）

2.2.3有机质含量变化 由表5可见，各处理堆肥完成后，堆肥有机质含量较初始物料均有所增加，但并不明显。其原因可能是金针菇渣中有机质含量不高，使得堆腐过程中有机质的降解不足以引起有机质的明显变化。

表5 各处理堆肥有机质含量变化（%）

注：以干基计。

2.2.4 养分浓度变化 由表6可见，各处理堆肥进程中，N素含量较初始物料均有所降低，但不显著。说明原物料在反消化过程中，产生氨气，消化一部分的氮素。处理3原物料由于加入4.8kg过磷酸钙，主要是调节C/P比为1：100，初期P素含量较高。各处理堆肥完成后，堆肥P素含量较初始物料均有所增加，主要是一些难溶有机态磷转变为有效磷。堆肥中的K素一般以离子态的形式存在，故未发生明显变化。

结果表明，三种处理堆肥的产物腐熟度指标均达到Ⅳ级[4]要求。

表6 各处理堆肥养分变化（%）

注：以干基计。

3 结论

本次试验结果表明，食用菌渣处理堆肥进程较稳定，温度变化明显，属于中温型发酵。以食用菌渣作为堆肥材料进行厌氧发酵，成本较低、操作简便、堆腐时间短，约25天，其堆肥效果较好，基本达到有机肥料的标准。其中处理2堆制后产品养分速效性高，肥效较好，腐熟度适中，经济性较高。

参考文献

[1]卞有生.生态农业中废弃物的处理与再生.北京：化工业出版社，2005

[2]边炳鑫、赵由才.农业固体废弃物的处理与综合利用.北京：化学工业出版社，2005

[3]徐振旭.中国城市生活垃圾高温堆肥技术的现状和发展.www.scncny.net.

[4]李国学，张福锁.固体废弃物堆肥化与有机复混肥生产[M].北京：化学工业出版社，2000

[5]王绍文，梁富智，王纪曾.固体废物资源化技术与应用.北京：冶金工业出版社，2003