添加不同物料对蟹味菇菌渣堆肥的影响

汪峰 谌江华 姚红燕 胡振华 顾増富 戴瑶璐

摘要 [目的] 研究堆肥過程中温度、pH、有机碳、全量养分（全氮、全磷、全钾）和C/N的动态变化。[方法] 以蟹味菇菌渣作为主要堆肥原料进行高温堆肥试验，设置：纯菌渣（T1）、菌渣 ∶猪粪=8 ∶2（T2）、菌渣 ∶猪粪=6 ∶4（T3）、菌渣 ∶猪粪=5 ∶5（T4）、菌渣 ∶羊粪=6 ∶4（T5）、菌渣 ∶猪粪 ∶水稻秸秆粉碎物=6 ∶2 ∶2（T5），研究堆肥过程中温度、pH、有机碳、全氮、全磷、全钾和C/N的动态变化。 [结果] 堆体温度在4 d后均达到50 ℃以上，保持高温30～40 d后开始下降，其中50 ℃以上持续时间T1处理高达40 d，而T2、T3处理仅为27 d；堆肥pH呈先快速上升后缓慢下降的趋势，由开始的偏酸性（pH 5.5～6.7）到堆制结束时呈弱碱性（pH 7.5～8.3）；堆制过程中有机碳持续缓慢下降，至堆肥结束时不同处理平均下降了53.9%；堆肥全氮含量在9 d前均先快速上升，在9～45 d 缓慢下降；菌渣的比例越高，堆制前后全氮增加幅度越高（T6除外），而全磷和全钾随着堆肥进程而逐渐被浓缩，至堆肥结束均表现为T3和T4处理较高，而T1和T5处理较低。[ 结论] 综合考虑堆肥质量和堆期等因素，利用蟹味菇菌渣为主要原料大规模化生产有机肥，T2和T6处理的配方较适宜。

关键词 菌渣；堆肥；农业废弃物；有机肥；碳氮比；蟹味菇

中图分类号 S141.4 文献标识码

A 文章编号 0517-6611（2018）14-0128-04

Effect of Different Materials on Fertilizer Efficiency during Cocomposting with Spent Mushroom Substrate（Hypsizygus marmoreus）

WANG Feng，CHEN Jianghua，YAO Hongyan et al （Ningbo Academy of Agricultural Sciences，Ningbo，Zhejiang 315040）

Abstract [Objective] To study effect of different materials on fertilizer efficiency during cocomposting with spent mushroom substrate（Hypsizygus marmoreus）.[Method]The present study was designed to promote cyclic utilization of agricultural waste resources by taking Hypsizygus marmoreus residues （HMR） as investigated subject.Six treatments with varying compost composition （T1，HMR，T2，HMR：pig manure=8 ∶2，T3，HMR ∶pig manure=6 ∶4，T4，HMR ∶pig manure=5 ∶5，T5，HMR ∶goat manure=8 ∶2，T6，HMR ∶pig manure ∶rice straw=6 ∶2 ∶2） were conducted to study dynamic changes of temperature，pH，organic carbon （OC），total nitrogen （TN），total phosphorus （TP） and total potassium （TK） and C/N ratio during the natural fermentation.[Result] The temperature of all treatments were over 50 ℃ at about 4rd day.It maintained a high temperature from 30 to 40 d，and then began to decrease.Duration of the hightemperature composting in T1 was 40 d，while T3 and T4 were 27 d.The pH of all treatments increased rapidly and then decreased smoothly，changing from faintly acid （pH 5.5-6.7） to alkalescency （pH 7.5-8.3）.The OC content decreased in general，which decreased by an average of 53.9% at the end of the composting. The TN content increased rapidly from 0 to 9 d，and then decreased slowly until 45 d，which were increased greater while the ratio of the HMR got more until the end of the composting.However，TP and TK contents had been on a slow upward trend，Both of which were higher in T3 and T4，while lower in T1 and T5.[Conclusion] Considering the factors of the compost quality and production cycle comprehensively，the appropriate compost composition is T2 and T6 for making scale production of organic fertilizer using Hypsizygus marmoreus residues.

2.3 堆肥过程中养分的变化 在堆肥过程中，有机物不断分解成CO2、H2O、NH3等物质损失，碳和氮绝对量及总干物质量随着堆肥的进程逐渐减少，而磷和钾绝对量不会出现大的变化。但由于不同堆肥处理的速率和效果不同，因此堆肥中

N、P、K总养分的相对含量变化存在差异。

由图3可知，各处理全氮含量在0～9 d快速上升，随后缓慢下降，45 d后又逐渐上升。前期全氮含量快速上升反映了堆肥经过高温后的快速腐熟，干物质迅速下降；随后有机

氮矿化生成的NH3随着翻堆损失，使堆肥中的总氮下降；堆肥后期温度急剧下降，NH3损失开始减少，但有机物持续损失，导致总干物质下降幅度大于全氮损失幅度，堆肥全氮含量出现一定回升。菌渣的比例越高，堆制前后全氮增加幅度越高（T6除外）。堆制结束时T1处理的全氮含量最高，达45.0 g/kg，比堆制0 d增加98.9%；而T5处理全氮含量最低，仅为37.6 g/kg，比堆制前增加46.3%。

堆肥過程中全磷和全钾的变化趋势大致相同，其含量在0～9 d快速上升，随后上升幅度缓慢。由于有机物质的降解造成干物质减少，全磷和全钾等养分表现出“浓缩效应”。堆肥结束时各处理全磷和全钾平均含量分别比0 d增加9.3和12.3 g/kg，最终全磷含量表现为T4>T3>T2>T1>T5>T6，全钾含量表现为T3>T4=T5>T6>T2>T1，全磷和全钾含量均为T3和T4处理较高。

2.4 堆肥过程中有机碳和C/N的变化 堆肥中易被微生物利用的有机物占60%～70%，被分解的有机物以CO2的形式损失，因此通过堆肥可实现有机物料减量化和矿质养分浓缩，提高堆肥肥效。从图4可以看出，在整个堆制阶段，有机碳持续缓慢下降，至堆肥结束时下降了53.9%。有机碳降解幅度受堆肥原料成分的影响，其中加入羊粪的T5处理下降幅度最高，达65.6%，加入猪粪和稻草秸秆粉碎物的T6处理下降54.8%。而对于不同猪粪和菌渣配比的处理，菌渣比例越高，有机碳损失越大，这可能与适宜C/N有利于微生物活性发挥有关。

3 讨论

（1）Meng等[23]研究表明，菌渣堆肥在5 d后温度达到50 ℃，但添加猪粪处理的高温持续时间较纯菌渣处理时间延长，抗病微生物多样性增加，碳降解微生物和植物病原真菌相对数量减少。该研究中高温持续时间与Meng等[23]研究结果不一致，可能原因是堆制原料的不同，该研究蟹味菇基质氮素营养充足，且采用的是瓶装灭菌方法，其栽培后微生物数量偏少，导致后续堆肥发酵时间更长。

堆肥温度高低变化及高温持续时间受物料C/N影响，理论上微生物分解有机物较适宜的C/N为25左右[16]。过高或过低的C/N均会抑制微生物的生长和活性，进而影响堆肥温度。该研究各处理温度均符合堆肥腐熟要求，表明C/N能满足微生物活动的要求，而T1处理（纯菌渣）中高温持续时间较其他处理长，一方面可能是菌渣中难分解的纤维素含量较高，另一方面食用菌培养料经过灭菌处理，没有外源菌剂添加情况下，菌渣中微生物群落结构简单，影响了堆制腐熟时间。T4处理有4 d堆肥温度超过65 ℃，过高的温度会杀死部分有益微生物，延缓了堆肥进程，不利于优质有机肥工业化生产[6]。

（2）

C/N是评价堆肥腐熟程度的主要参数之一，一般认为腐熟的堆肥C/N小于20。该研究堆肥C/N在前期快速下降，第9 天不同处理的C/N已相对接近，为4.3～5.9，后期C/N缓慢下降，至堆肥结束时C/N均降至3.0左右，达到堆肥腐熟标准。研究表明，以猪粪为主要原料的堆肥C/N为25～30，有利于发挥微生物最大活性[24]。而该研究除稻草秸秆外，其余3种主要原料C/N均较低，各处理初期C/N在9.1～13.5，属于偏低水平，因此未来大规模菌渣有机肥堆制中应加大高C/N有机物料（如秸秆、米糠等）的投入。

（3）目前，我国东部沿海地区食用菌产业已形成集群效应，部分蟹味菇生产企业每日可产出菌渣10 t以上。通过对堆肥工艺的优化可以促进菌渣、畜禽粪便等农业废弃物进行合理利用，未来需进一步联合食用菌生产企业、有机肥生产企业和种植农户，将农业生态循环与盐渍土改良结合起来，形成区域内部绿色、节能、高效的物质循环模式。

4 结论

（1）从堆肥进程上考虑，T1（纯菌渣）处理的发酵时间最长，50 ℃以上持续时间高达40 d，T2（菌渣 ∶猪粪=8 ∶2）和T3（菌渣 ∶猪粪=6 ∶4）处理的堆制时间较纯菌渣处理缩短了13 d，T5（菌渣 ∶羊粪=6 ∶4）和T6（菌渣 ∶猪粪 ∶水稻秸秆粉碎物=6 ∶2 ∶2）处理较纯菌渣处理缩短了7～10 d，从有机肥规模化生产效率上考虑，T2、T3处理最适宜。

（2）从堆肥质量上考虑，各处理堆温均符合《粪便无害化卫生标准》，达到杀菌杀虫效果；堆肥最终pH在7.5～8.3，T3和T4处理超过8.0；除T6处理外，菌渣比例越高，堆制前后全氮增加幅度越高，全磷和全钾含量均表现为T3和T4处理较高，而T1和T5处理较低。

（3）综合考虑堆肥进程和堆肥质量，利用蟹味菇菌渣为主要原料大规模化生产有机肥，使用T2（菌渣 ∶猪粪=8 ∶2）和T6（菌渣 ∶猪粪 ∶水稻秸秆粉碎物=6 ∶2 ∶2）处理的配方较适宜。

（4）当前稻草秸秆的粉碎技术及其利用成本过高是制约利用其进行堆肥的主要因素，由于猪粪和菌渣的C/N均较低，建议适当增加米糠等C/N较高的添加料，进一步提高堆肥效率。

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