寒地秀珍菇菌渣生物腐熟技术研究

张 楠，刘 杰*，于洪久，2，钟 鹏，孙 彬，郭 炜，苏 戈

（1.黑龙江省农业科学院农村能源与环保研究所，黑龙江哈尔滨150086；2.黑龙江省农业微生物菌剂工程技术研究中心，黑龙江哈尔滨150086）

黑龙江省作为农业大省，也是秸秆资源大省。食用菌产业在黑龙江省种植业中仅次于粮、菜，已成为黑龙江省的支柱产业之一，也是许多市县供给侧改革、农村产业结构调整和脱贫致富的主导项目。全省秸秆资源量1.3亿t，可收集量1亿t左右，开展秸秆基料化种植草腐类食用菌有着非常重要的意义。秸秆种植食用菌通过生物转化后产生的菌渣进行堆肥处理后，菌渣不但可以作为肥料施用，还可直接作为栽培基质使用，实现无害化处理和资源化利用。

1 材料与方法

1.1 材料

试验采用秀珍菇菌渣，含水量57%、有机质54.2%、pH 7.31、全N、P、K分别为1.74%、0.92%、2.25%。该试验供试的发酵菌剂，由黑龙江省农业科学院农村能源环保研究所生产提供，有效活菌数（酵母菌＋枯草饱杆菌）≥1.5亿/g，产品剂型为液体。

1.2 方法

1.2.1 试验地点概况。试验在黑龙江省农业科学院农村能源与环保研究所盆栽场进行，菌渣堆腐发酵按配方搅拌进行建堆，进行堆腐发酵。当堆体温度上升至60℃翻堆1次，堆腐时间为30 d。

1.2.2 试验设计。试验主要以秀珍菇菌渣作为堆肥材料进行高温发酵，将收集的秀珍菇菌渣进行自然风干，粉碎；对其进行高温堆制发酵腐熟，认真记录与发酵过程密切相关的一些指标，测定其发酵前与发酵后的相关指标。试验共设3个处理，每个处理用原料约为150 kg，供试菌渣理化指标（表1）：处理1，秀珍菇菌渣，水分调节60%～65%；处理2：秀珍菇菌渣，水分调节60%～65%，按接种量1%加入生物腐熟剂；处理3：秀珍菇菌渣，水分调节60%～65%，按接种量1%加入生物腐熟剂，调节C/N比调整为30/1。

表1 供试样品性质

1.2.3 测试方法。堆肥前和堆肥后测量测定秀珍菇菌渣的理化指标。将菌渣烘干后研磨，然后过1 mm筛。然后测量有机质、全氮、全磷、全钾、含水量等指标。堆肥过程中每天测量堆体的温度（表2）。

表2 测试方法

2 结果与分析

2.1 菌渣温度变化

从图1可以看出，菌渣在堆制第3天处理2、处理3升温速度明显高于处理1；第11天处理3已经到60.2℃。3个堆肥处理升温都较快，在12 d之内温度均超过了55℃。15 d进行第1次翻堆，进入二次发酵阶段，在翻堆后温度有所下降，但很快得到恢复[2]。秀珍菇菌渣堆肥温度变化不仅是反映菌渣发酵是否正常的一个最直接的指标，也是判定菌渣无害化的依据之一。依据我国《粪便无害化标准》的无害化标准堆肥最高温度在50℃～55℃以上，并持续5～7 d，可知各处理均达到了无害化标准。

图1 秀珍菇菌渣堆肥温度变化

2.2 菌渣pH变化

秀珍菇菌渣初期为中性和弱碱性，堆腐过程中都是在微碱性的环境下进行。3个处理的菌渣都在微生物适宜生长的范围内。从表3可以看出，在试验第10天时pH有明显的下降，随后在试验第20天时pH增加，但是数据变化不大。处理3在试验过程中数值相对较高。在高温期和降温期，处理3相比于处理1的变化幅度较大。在菌渣腐熟结束时，处理2、处理3符合菌渣堆肥呈弱碱性的标准。随着有机物的代谢，各处理pH逐步下降，最终保持在8.3左右。3个处理的菌渣pH随着腐熟时间和条件变化基本趋势相同。

表3 秀珍菇菌渣pH变化

2.3 菌渣水分变化

从图2可以看出，由于菌渣腐熟过程中经过升温期、高温期的温度变化，导致各处理水分蒸发量增大，含水率有所减低，在整个过程中含水率都在合理范围内，保证了试验进行。

图2 秀珍菇菌渣水分变化

2.4 菌渣有机质变化

秀珍菇菌渣在堆肥试验过程中，有机质含量出现了少量增加，但并不显著。在种植秀珍菇时菌棒的物料有一定差异，但是在秀珍菇菌渣堆肥试验中无显著变化。

2.5 氮、磷、钾养分含量变化

从表4可以看出，菌渣N、P、K的含量呈上升趋势。处理3中N元素的含量由原始样的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，有机物发生了分解，使菌渣的体积和重量减少。此外，由于处理2和处理3中添加了生物腐熟菌剂，能有效地促进堆肥中K的积累。

表4 秀珍菇菌渣N、P、K变化情况 %

3 结论

在菌渣中加入生物腐熟剂可明显提高N、P、K元素的含量，处理3与处理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过程中比较稳定，加入生物腐熟菌剂后升温速度快，温度变化明显，属于中高温发酵。以秀珍菇菌渣进行生物腐熟成本低、操作方便、腐熟时间约为30 d，基本达到有机肥料的标准。其中处理3堆肥后营养成分速效性养分高，肥效较好，腐熟度适中，经济性较高。秀珍菇菌渣是经过秀珍菇出菇后剩余的物料，菌渣中还含有多种微生物，营养成分丰富，通过加入生物腐熟剂即可使菌渣内的营养成分进一步得到积累，达到良好的发酵效果。

图3 有机质变化情况