不同配方菌渣堆肥效果比较
2017-02-25周祖法王伟科宋吉玲袁卫东
周祖法,闫 静,王伟科,陆 娜,宋吉玲,袁卫东
(杭州市农业科学研究院,浙江杭州 310024)
不同配方菌渣堆肥效果比较
周祖法,闫 静,王伟科,陆 娜,宋吉玲,袁卫东*
(杭州市农业科学研究院,浙江杭州 310024)
添加不同比例的秀珍菇菌渣进行有机肥堆制试验,比较添加菌剂与否和不同原料配方的堆肥效果。结果表明,添加菌剂RW酵素有利于堆肥温度和pH值的快速上升,同时可以促进有机质的分解,缩短堆肥时间。添加菌剂的几个配方相比较,其堆肥效果也不一样。综合分析堆肥温度、pH值、有机质的变化和氮、磷、钾含量变化,并从充分合理利用菌渣考虑,以添加30%~40%菌渣,并添加菌剂RW酵素的堆肥效果最佳。
菌渣;堆肥;配方;菌剂
菌渣又称菌糠,是栽培食用菌后的培养料。食用菌生产是农民致富的有效途径,我国每年产生的菌渣数量十分可观,若不加以有效利用,既是对资源的浪费,也极易诱发环境问题[1-2]。菌渣中残留大量的菌丝体,富含氨基酸、纤维素、碳氢化合物和微量元素,可经过加工处理生产有机肥[3-4]。本研究将菌渣与鸡粪、木屑等原料混合,设计不同堆肥配方,同时将每个配方分别加菌剂和不加菌剂进行对比堆肥,比较各个配方堆肥过程中温度、pH值、营养成分等的变化,以便为菌渣无害化处理应用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
供试秀珍菇一次种菇菌渣使用前粉碎,并暴晒杀菌,经检测其pH值7.3,全氮、磷、钾含量分别为2.06%、0.59%和3.25%,纤维素含量42.5%。鲜鸡粪采自建德市莲花镇的养鸡场。堆肥专用微生物菌剂为RW酵素剂,河南鹤壁市人元生物技术发展有限公司生产,有效活菌数200亿·mL-1原液。
1.2 方法
试验于2014年6-7月在建德莲农生物有机肥有限公司进行。设12个配方处理及1个对照(CK)。每个处理投料1 000 kg,3次重复。配方1~6不加RW酵素剂,配方7~12在配方1~6的基础上额外加RW酵素剂1 kg(0.1%),按照生产厂家提供的方法进行添加,即1 kg RW酵素剂与1 kg木屑混合均匀后掺入配方7~12的1 000 kg原料中。配方13为常规堆肥配方,作为对照。具体菌渣、木屑、鸡粪比例:配方1,为10%、30%和60%;配方2,为20%、20%和60%;配方3,为30%、10%和60%;配方4,为40%、0%和60%;配方5,为50%、0%和50%;配方6,为60%、0%和40%;CK,为0%、40%和60%。
建堆后,第2天起,每天10:00通过插入堆体(25 cm深)的表头式热敏温度计测定堆温1次(翻堆前)。每10 d定时采样1次。采样方法:沿堆顶垂直切成剖面,取20~30 cm堆层的物料500 g,冷藏供分析测定用。水分、pH值、有机质、总氮按NY 525-2012中所述方法测定。
2 结果与分析
2.1 温度变化
由图1看出,在开始堆制后,各处理的温度快速增加,温度变化曲线有2个峰值,而且2次峰值的最高温度很相近。配方10处理的2次最高温度都最高,其次是配方9和配方8,这3个配方处理的升温速度也比较快。配方12在第1个温度峰值出现之前升温较快,但是第2次升温相对缓慢,而且2次峰值的最高温没有配方10、配方9和配方8的高。配方1~6与配方7~12相比,相同原料组合,加菌剂的处理同一时间发酵温度明显比不加菌剂的发酵温度高,这说明添加RW酵素剂有利于菌渣堆肥温度的提高。各处理与对照相比,堆制初期温度上升都很快,发酵至第9天,配方1~3的温度开始低于对照,直至堆肥结束,配方10、配方9和配方8的发酵温度基本没有高于对照。
图1 不同配方的菌渣堆肥温度变化
温度是堆肥顺利进行的必要因素,也是衡量堆肥腐熟最简单快捷的方法之一[5-7]。根据粪便无害化卫生标准(GB 7959-1987),试验的12个配方和对照堆肥处理后,均达到了无害化的目的。
2.2 pH值变化
pH值作为堆肥产品是否达标的参考指标之一,也能够从一定程度上反映堆肥内的微生物活动情况。如图2所示,堆肥前10 d配方7、8处理的pH值上升最快,至第10天升至8.3,其次是配方12和配方11,而且添加菌剂的6个配方处理第10天pH值均升至8.0以上,而没有加菌剂的6个配方和对照处理在第10天的pH值均没达到8.0,由此可见,添加菌剂有利于堆肥材料前10 d pH值的快速升高。第20天pH值检测结果显示,配方1和配方2处理的pH分别达到9.23和9.05,这2个配方处理的pH值在第2个10 d迅速上升,直至堆肥结束仍保持较高的pH值。堆肥第30天时,所有处理的pH值均高于8.0,并趋于稳定。
图2 不同配方的菌渣堆肥pH值变化
2.3 有机质含量变化
有机肥的堆肥过程也是材料中的有机质通过微生物代谢的分解矿化过程,随着堆肥进行,有机质不断分解减少,然后趋于稳定。由图3可见,在堆肥的前10 d,所有处理的有机质含量都迅速下降,配方7~10处理的有机质含量在堆肥第10天都降至50%以下。同样配方比例,加菌剂的配方明显比不加菌剂的配方有机质含量下降更快,直至堆肥结束,添加菌剂的处理与相应没加菌剂的处理相比有机质含量更低,同时也低于对照,但是仍高于有机肥料标准的有机质含量(≥30%)。由此可见,添加菌剂有利于堆肥物料中有机质的分解。
图3 不同配方的菌渣堆肥有机质含量变化
2.4 氮、磷、钾含量变化
由于菌渣中氮、磷、钾含量高于木屑,随着菌渣添加量的增加,堆肥前堆肥原料的氮、磷、钾含量增加;由于鸡粪中钾含量高于菌渣,所以随着鸡粪添加量的增加,堆肥前原料中的钾含量增加。从表1可以看出:堆肥前配方1~6和配方7~12对应处理的氮、磷、钾含量相同;随着堆肥进行,原料中的氮、磷、钾营养不断进行降解释放,同时堆肥过程中也有氮、磷、钾流失,最终各个配方的氮、磷、钾含量逐渐趋向稳定。配方1~6与配方7~12对应相同原料的配方相比,堆制相同时间添加菌剂的配方比不加菌剂的配方氮、磷、钾含量高,这表明添加菌剂的配方比不添加菌剂的配方营养物质降解快,菌剂在堆肥过程中作用明显。
堆肥30 d结束时,所有配方处理的氮含量均高于对照(CK);除了配方3、配方4、配方9和配方10外,其他8个处理的P含量都低于对照;12个处理中,6个配方处理K的含量低于对照,分别是配方1、配方5、配方6、配方7、配方11和配方12,其他6个配方处理的K含量高于对照。由此可见,堆肥结束后,配方3、配方4、配方9、和配方10处理的氮、磷、钾含量均高于对照,这4个配方的菌渣添加比例为30%~40%,鸡粪的比例为60%,达到充分利用菌渣的目的。
表1 不同配方不同堆制天数后菌渣堆肥氮、磷、钾含量变化%
3 小结
不同配方的菌渣堆肥试验表明,利用菌渣与鸡粪配合进行有机肥堆制可达到食用菌菌渣无害化处理,并充分利用的目的。通过添加菌剂与不添加相对比,表明菌渣堆制有机肥过程中添加菌剂RW酵素剂有利于堆肥温度和pH值的快速上升,同时可以促进有机质的分解,缩短堆肥时间。综合分析堆肥温度、pH值、有机质的变化和氮、磷、钾含量变化,并从充分合理利用菌渣角度考虑,配方9和配方10的堆肥效果较好,即添加30%~40%菌渣+60%鸡粪,并添加菌剂RW酵素的,可以作为利用菌渣堆制有机肥的合适配方进行推广应用。
[1] 王德汉,项钱彬,陈广银.蘑菇渣资源的生态高值化利用研究进展[J].有色冶金设计研究,2007,23(2):262-266.
[2] 陈翠玲.食用菌栽培废料养分含量分析[J].河南农业科学,2002(4):28-29.
[3] 孙建华,袁玲,张翼.利用食用菌菌渣生产有机肥料的研究[J].中国土壤与肥料,2008(1):52-55.
[4] 中华人民共和国农业部种植业管理司.有机肥料:NY 525-2012[S].北京:中国农业出版社,2012.
[5] 王道泽,谢国雄,李丹,等.不同微生物菌剂在鸡粪堆肥中的应用效果研究[J].浙江农业学报,2013,25(4):1077-1081.
[6] 冯伟,周晓芬,杨军,等.不同原料配比对高温堆肥的影响[J].华北农学报,2009,34(增刊1):273-277.
[7] 中华人民共和国卫生部.粪便无害化卫生标准:GB 7959-1987[S].北京:中国标准出版社,1987.
(责任编辑:高 峻)
S141
A
0528-9017(2017)01-0171-03
文献著录格式:周祖法,闫静,王伟科,等.不同配方菌渣堆肥效果比较[J].浙江农业科学,2017,58(1):171-173.
10.16178/j.issn.0528-9017.20170153
2016-11-15
周祖法(1969-),男,浙江杭州人,高级农艺师,从事食(药)用菌栽培、育种研究与推广工作,E-mail:fage@hz.cn。
袁卫东,男,高级农艺师,硕士,从事食用菌栽培与推广应用研究工作,E-mail:ywd0507@126.com。