有机肥不同基源食用菌菌糠主要营养成分及安全性评价

2019-12-06王勤礼席亚丽宋利茹张文斌魏生龙

中国沼气 2019年5期

王勤礼，闫芳，席亚丽，宋利茹，张文斌，魏生龙

(1. 河西学院河西走廊设施蔬菜工程技术研究中心，甘肃张掖 734000； 2.河西学院甘肃省应用真菌工程实验室，甘肃张掖 734000； 3.甘肃省高校河西走廊特色资源利用省级重点实验室，甘肃张掖 734000； 4.张掖市经济作物技术推广站，甘肃张掖 734000)

我国食用菌产量位居世界前列，年产量在400万吨以上，年产菌糠量不少于300万吨[1]。伴随着食用菌产业的发展，每年产生的菌糠数量也随之增加，每生产1 kg食用菌约产生3.25 kg菌糠[2]。然而，如何对菌糠进行环保有效利用，一直没有得到很好的解决。因此，如何科学处理食用菌菌糠，实现废物再利用刻不容缓。

食用菌菌糠肥料化应用是菌糠最有效的利用方式。目前利用菌糠制作有机肥工艺已日渐成熟，但食用菌菌糠成分受多种因素的影响，培养原料成分、菌种、培养环境的差异都会使菌糠成分不同[3]。为了了解张掖市食用菌菌糠的成分以及安全性，我们收集了本地4种食用菌菌糠，评价其主要营养成分及安全性，为菌糠生产有机肥提供理论基础。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

杏鲍菇菌糠、海鲜菇菌糠、姬菇菌糠、香菇菌糠，均由河西学院甘肃省应用真菌工程实验室提供。

1.2 试验方法

1.2.1 主要营养成分测定方法

氮、磷、钾含量测定采用硫酸混合加速剂火焰光度法(NY 525-2012)[4]，有机质含量测定采用重铬酸钾容量法(NY 525-2012)[4]。

1.2.2 重金属含量的测定方法

镉、铅含量测定参照石墨炉原子吸收分光光度法(GB/T17141-1997)[5]；汞含量测定参照冷原子吸收分光光度法(GB/T17136-1997)[6]；铬含量测定参照火焰原子吸收分光光度法(HJ/491-2009)[7]；砷含量测定参照二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法(GB/T17134-1997)[8]。

1.2.3 pH值测定方法

pH值测定采用水浸提(水∶菇渣=10∶1)后用酸度计法测定。

1.3 数据分析

隶属函数值计算参照陈平等[9]方法。试验指标隶属函数值：

(1)

式中：Uij为第i个菌糠第j个试验指标隶属函数值，xij为第i个菌糠第j个试验指标测定值，xjmin为第i个菌糠第j个试验指标测定值的最小值，xjmax为第i个菌糠第j个试验指标测定值最大值。

若某一指标与综合指标呈负相关，可通过反隶属函数计算其胁迫隶属函数值。

(2)

2 结果与分析

2.1 4种食用菌菌糠有机质含量分析

有机质含量是有机肥的一个重要指标，NY525-2012有机肥标准规定不低于45%。表1表明，海鲜菇、姬菇、香菇和杏鲍菇4种食用菌菌糠有机质含量大幅度超过了NY525-2012有机肥标准指标值。杏鲍菇菌糠有机质含量最高，为93.4%，其次为香菇菌糠和海鲜菇，分别为89.74%和87.85%，姬菇菌糠最低，为83.63%。由此表明，4种食用菌菌糠有机质含量较高，≥45，可满足NY525-2012有机肥对有机质含量的要求。

表1 4种食用菌菌糠有机质含量 (%)

2.2 4种食用菌菌糠主要营养成分分析

养分总含量又是有机肥的另一个重要指标，NY525-2012有机肥标准规定不低于5%。表2表明，姬菇菌糠总养分含量最高达3.56%，其次为海鲜菇、杏鲍菇、香菇菌糠，养分总含量分别为3.38%，2.49%，1.52%，4种食用菌菌糠的总养分含量(N+P2O5+K2O)均低于NY525-2012有机肥养分含量指标。由此表明，4种食用菌菌糠作为有机肥原料时，总养分不够，还需补充。

表2 4种食用菌菌糠主要营养成分分析 (%)

2.3 4种食用菌菌糠重金属含量分析

NY525-2012有机肥标准对有机肥重金属含量有严格的限制。表3表明，参试菌糠砷含量差异较大，香菇砷含量最低为0.0655 mg·kg-1，姬菇砷含量最高为0.4100 mg·kg-1，但均远低于NY525-2012有机肥重金属含量指标值；香菇汞含量最低为0.0005 mg·kg-1，海鲜菇汞含量最高为0.0018 mg·kg-1，姬菇和杏鲍菇汞含量未检出；杏鲍菇铅含量为0.4700 mg·kg-1，其他菌糠均未检出；姬菇镉含量最低为0.0345 mg·kg-1,海鲜菇镉含量最高为0.0735 mg·kg-1，杏鲍菇镉含量未检出；海鲜菇铬含量最低为1.8450 mg·kg-1，香菇铬含量最高为8.0250 mg·kg-1，杏鲍菇的铬含量未检出。所有参试菌糠的重金属含量均大幅度低于NY525-2012有机肥重金属含量，由此表明，参试菌糠作为有机肥基源材料时，重金属含量特别低，是安全的。

表3 4种食用菌菌糠重金属含量分析 (mg·kg-1)

注: “—”表示未检出。

2.4 4种食用菌菌糠酸碱度分析

NY525-2012有机肥标准规定pH值范围5.5～8.5。表4中列出了4种食用菌菌糠的pH值。从表中可以看出，海鲜菇、姬菇和杏鲍菇的pH值在NY525-2012有机肥pH值范围内，而香菇的pH值稍低于NY525-2012有机肥pH值范围，为4.16。由此表明，4种菌糠pH值基本符合生产有机肥要求。

表4 4种食用菌菌糠酸碱度分析

2.5 不同菌糠综合指标评价

菌糠作为有机肥重要基源物质，其品质是一个综合指标，品质优劣可通过模糊数学平均隶属函数值的大小反映出来，平均隶属函数值越大，综合品质越好。有机质，N，P，K含量均为菌糠作为有机肥重要基源物质的优良品质指标，重金属As，Hg，Pb，Cd，Cr与菌糠品质呈负相关。采用隶属函数方法，对4种菌糠品质进行综合评价，其结果见表5。表5表明，平均隶属函数值最大的是杏鲍菇，达0.8455，综合品质最好，其次为姬菇、香菇，平均隶属函数值分别为0.4582，0.3694。海鲜菇平均隶属函数值最小为0.3395，其综合品质最差。

表5 不同菌糠隶属函数值

3 讨论

多数研究认为食用菌菌糠含有丰富的有机物质和矿物质元素[10-12]。本试验结果表明，4种食用菌菌糠有机质含量为83.63%～93.4%，远远高于猪粪63.72%，牛粪66.22%，鸡粪49.48%[13]，也高于NY525-2012有机肥有机质含量值[4]，这和前人研究结果相似。

常见的猪粪、牛粪、鸡粪N含量为2.09%，1.67%，2.34%，P含量为0.9%，0.43%，0.93%，K含量为1.12%，0.95%，1.61%，养分总含量分别为4.11%，3.05%，4.88%[13]。本试验所测的香菇、杏鲍菇菌糠含量低于猪粪、牛粪、鸡粪，海鲜菇、姬菇菌糠含量低于猪粪、鸡粪，高于牛粪，也低于NY525-2012有机肥养分含量指标值[4]，但其较高的有机质含量仍可使之成为有机肥优质原料。

重金属含量是有机肥的一个重要指标。从此次4种食用菌菌糠测定结果来看，海鲜菇菌糠、姬菇菌糠、香菇菌糠和杏鲍菇菌糠的重金属含量均低于NY525-2012有机肥重金属含量[4]。

pH值又是有机肥的另一个重要指标。本次试验所测结果表明，香菇pH值低于NY525-2012有机肥pH值，呈酸性，其他虽然呈偏酸性，但均在NY525-2012有机肥pH值范围内。菌糠在发酵后，pH值都会升高[14]，因此，用菌糠作为有机肥基源原料时，还要进行二次发酵，以降低pH值。