魏彬彬 王林貴

[摘 要] 本文主要圍繞以食用菌渣，作為堆肥材料進(jìn)行高溫厭氧發(fā)酵試驗(yàn)，分析堆肥進(jìn)程中各處理溫度變化及堆腐效果的研究。三種處理堆肥的產(chǎn)物腐熟度指標(biāo)均達(dá)到Ⅳ級(jí)要求，基本達(dá)到有機(jī)肥料的標(biāo)準(zhǔn)（有機(jī)質(zhì)含量>40%、養(yǎng)分含量>5%）。[4]

[關(guān)鍵詞] 食用菌渣（以金針菇、平菇為主） 堆肥 厭氧發(fā)酵 效果

[中圖分類號(hào)] S144 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650 （2015）10-0107-02

近年來(lái)，我區(qū)栽培食用菌技術(shù)已成熟并形成了規(guī)?；a(chǎn)。食用菌的栽培不僅解決了我區(qū)秸稈焚燒等難題又創(chuàng)造了極大的經(jīng)濟(jì)效益。但食用菌的規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)又帶來(lái)其栽培廢棄物（菌渣）無(wú)法合理處理這一突出問(wèn)題。這些菌渣不經(jīng)過(guò)任何處理被隨意堆放在路旁，對(duì)周邊環(huán)境造成了污染，影響了生態(tài)環(huán)境。

同時(shí)，食用菌菌渣也是一種資源，其主要成份是鋸木屑、稻殼、棉籽殼及秸稈等。根據(jù)有關(guān)資料表明菌渣中含有大量有機(jī)質(zhì)、磷、鉀及利于作物吸收的蛋白質(zhì)氮等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[1]，對(duì)其進(jìn)行堆肥處理并作進(jìn)行資源化利用，可節(jié)約自然資源、減少環(huán)境污染，維持生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

本文通過(guò)食用菌渣堆肥試驗(yàn)，研究了食用菌渣堆腐發(fā)酵情況及堆肥效果。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料：食用菌渣，取自南京高固食用菌發(fā)展有限公司生產(chǎn)基地。

生物資源：菌種由南京市土肥站提供。

輔助材料：尿素、過(guò)磷酸鈣、覆蓋地膜等。

1.2 處理設(shè)計(jì)

本實(shí)驗(yàn)主要以食用菌渣作為堆肥材料進(jìn)行高溫厭氧發(fā)酵。實(shí)驗(yàn)共設(shè)3個(gè)處理，每個(gè)處理用原料約為1噸（3m3）：

處理1：食用菌渣，水分調(diào)節(jié)65%-70%；

處理2：食用菌渣，水分調(diào)節(jié)65%-70%，按比例加入菌種；

處理3：食用菌渣，水分調(diào)節(jié)65%-70%，按比例加入菌鐘，4.8kg過(guò)磷酸鈣（調(diào)節(jié)C/N比和C/P比分別至30/1和65/1）。

各處理性質(zhì)見(jiàn)表1：

表1 供試材料性質(zhì)

注：以干基計(jì)。

置于大棚內(nèi)堆腐發(fā)酵按以上配方處理，均勻攪拌，堆成高1.5m、寬2m的堆，四周拍實(shí)，用塑料布覆蓋進(jìn)行堆腐發(fā)酵。

當(dāng)堆溫上升至300C時(shí)進(jìn)行第一次翻堆，其6天后進(jìn)行第二次翻堆，約20天完成。

1.3 采樣方法及測(cè)定項(xiàng)目

1.3.1取樣方法 多點(diǎn)采樣法，在不同部位采集樣品，充分混勻組成一個(gè)混合樣。采樣時(shí)期為初期（堆腐發(fā)酵前）、中期（第一次翻堆后）、后期（堆腐完成時(shí)），共9個(gè)樣品。

每天兩次（上午8點(diǎn)、下午5時(shí)）觀測(cè)處理各溫度，采用三點(diǎn)法測(cè)溫，主要檢測(cè)堆體不同平面位置（左、中、右）的堆體溫度變化，同時(shí)記錄溫度；記錄翻堆時(shí)間、次數(shù)，并采好樣品。

1.3.2測(cè)定項(xiàng)目 樣品測(cè)試項(xiàng)目包括：水分、pH、有機(jī)質(zhì)、全N、全P、全K等。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理堆肥進(jìn)程和溫度變化趨勢(shì)

各處理堆肥溫度的變化見(jiàn)表2。前8天完成一次發(fā)酵，第9天進(jìn)行第一次翻堆進(jìn)入二次消化階段，6天后進(jìn)行第二次翻堆，當(dāng)堆溫下降并趨于環(huán)境溫度時(shí)堆腐發(fā)酵完成。在翻堆后溫度有所下降，但很快得到恢復(fù)。[2]

表2 各處理堆肥溫度變化（單位：℃）

由上圖1可知，三種處理堆肥的堆體溫度在第6天升高到300C，維持堆溫300C以上兩天，以保證基本完成一次發(fā)酵，第9天進(jìn)行翻堆。翻堆后溫度略有下降，但很快回升，此時(shí)堆肥進(jìn)入二次消化階段。堆溫持續(xù)400C以上6天后，進(jìn)行第二次翻堆。翻堆后溫度略有下降，但很快回升，回升趨勢(shì)較弱。4天后堆溫開(kāi)始下降，當(dāng)堆溫下降并趨于穩(wěn)定時(shí)，堆腐發(fā)酵完成。堆體升溫速度和高溫持續(xù)時(shí)間與物料中可降解有機(jī)物的含量和性質(zhì)有關(guān)。[3]食用菌渣中快速可降解的有機(jī)質(zhì)含量不高，降解能力不高，堆體升溫不快。

2.2 各處理養(yǎng)分濃度的變化及堆肥效果

2.2.1水分變化 影響堆體含水率的主要因素包括物料初始含水率、堆體溫度、孔隙度和通風(fēng)量等。由表3可見(jiàn)，金針菇渣初期含水量較高，且厭氧發(fā)酵不通風(fēng)，使得堆腐發(fā)酵進(jìn)程中含水量偏高，使堆料互相粘結(jié)，微生物生長(zhǎng)可能受到抑制，堆體溫度有所下降，這時(shí)水分成為發(fā)酵的限制因素。一旦監(jiān)測(cè)到水分過(guò)高時(shí)，應(yīng)考慮降低含水量。兩次翻堆時(shí)均揭去覆蓋材料，通風(fēng)吹曬，使其水分蒸發(fā)降低含水量。處理后期水分蒸發(fā)和微生物活動(dòng)所需為水分降低主要原因。

表3 各處理堆肥水分變化（%）

2.2.2 pH值變化 堆肥過(guò)程中各處理pH值變化見(jiàn)表4。微生物的降解活動(dòng)，需要一個(gè)微酸性或中性的環(huán)境條件。原物料的pH值過(guò)高，但就整個(gè)處理堆肥過(guò)程而言影響不明顯。[5]在第一次發(fā)酵期間，堆肥物料pH值從7.8-8.8迅速升高到9以上；在第二次發(fā)酵期間，隨著蛋白質(zhì)等有機(jī)物得到徹底降解，pH值逐步回落，最后穩(wěn)定在8.8左右。3個(gè)處理堆肥的pH值隨時(shí)間和堆肥條件變化的基本趨勢(shì)相同。

表4 各處理堆肥pH值變化（%）

2.2.3有機(jī)質(zhì)含量變化 由表5可見(jiàn)，各處理堆肥完成后，堆肥有機(jī)質(zhì)含量較初始物料均有所增加，但并不明顯。其原因可能是金針菇渣中有機(jī)質(zhì)含量不高，使得堆腐過(guò)程中有機(jī)質(zhì)的降解不足以引起有機(jī)質(zhì)的明顯變化。

表5 各處理堆肥有機(jī)質(zhì)含量變化（%）

注：以干基計(jì)。

2.2.4 養(yǎng)分濃度變化 由表6可見(jiàn)，各處理堆肥進(jìn)程中，N素含量較初始物料均有所降低，但不顯著。說(shuō)明原物料在反消化過(guò)程中，產(chǎn)生氨氣，消化一部分的氮素。處理3原物料由于加入4.8kg過(guò)磷酸鈣，主要是調(diào)節(jié)C/P比為1：100，初期P素含量較高。各處理堆肥完成后，堆肥P素含量較初始物料均有所增加，主要是一些難溶有機(jī)態(tài)磷轉(zhuǎn)變?yōu)橛行Я?。堆肥中的K素一般以離子態(tài)的形式存在，故未發(fā)生明顯變化。

結(jié)果表明，三種處理堆肥的產(chǎn)物腐熟度指標(biāo)均達(dá)到Ⅳ級(jí)[4]要求。

表6 各處理堆肥養(yǎng)分變化（%）

注：以干基計(jì)。

3 結(jié)論

本次試驗(yàn)結(jié)果表明，食用菌渣處理堆肥進(jìn)程較穩(wěn)定，溫度變化明顯，屬于中溫型發(fā)酵。以食用菌渣作為堆肥材料進(jìn)行厭氧發(fā)酵，成本較低、操作簡(jiǎn)便、堆腐時(shí)間短，約25天，其堆肥效果較好，基本達(dá)到有機(jī)肥料的標(biāo)準(zhǔn)。其中處理2堆制后產(chǎn)品養(yǎng)分速效性高，肥效較好，腐熟度適中，經(jīng)濟(jì)性較高。

參考文獻(xiàn)

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[2]邊炳鑫、趙由才.農(nóng)業(yè)固體廢棄物的處理與綜合利用.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005

[3]徐振旭.中國(guó)城市生活垃圾高溫堆肥技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展.www.scncny.net.

[4]李國(guó)學(xué)，張福鎖.固體廢棄物堆肥化與有機(jī)復(fù)混肥生產(chǎn)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000

[5]王紹文，梁富智，王紀(jì)曾.固體廢物資源化技術(shù)與應(yīng)用.北京：冶金工業(yè)出版社，2003