曾振基,陳逸湘,凌宏通,侯永康,周衛雄,林 敏,陳東標,李欽艷,宋 斌**
(1.梅州市微生物研究所梅州市梅微生物技術研究開發中心,廣東 梅州 514071;2.梅縣富田肥業有限公司,廣東 梅州 514700;3.廣東省微生物研究所省部共建華南應用微生物國家重點實驗室廣東省菌種保藏與應用重點實驗室,廣東省微生物應用新技術公共實驗室,廣東 廣州 510070)
食用菌菌糠生產有機肥研究*
曾振基1,陳逸湘1,凌宏通1,侯永康2,周衛雄1,林 敏3,陳東標1,李欽艷1,宋 斌3**
(1.梅州市微生物研究所梅州市梅微生物技術研究開發中心,廣東 梅州 514071;2.梅縣富田肥業有限公司,廣東 梅州 514700;3.廣東省微生物研究所省部共建華南應用微生物國家重點實驗室廣東省菌種保藏與應用重點實驗室,廣東省微生物應用新技術公共實驗室,廣東 廣州 510070)
研究食用菌菌糠規模化生產有機肥料的方法。利用當地食用菌菌糠、羊糞、煙草廢料經微生物菌種發酵生產有機肥料,并進行田間試驗。所獲產品的有機質含量達到54%、全氮含量2.2%、全磷含量2.22%、全鉀含量4.92%、總養分含量9.34%,其它指標包括pH值、大腸桿菌數、蛔蟲卵死亡率以及汞、砷、鎘、鉛、鉻含量等均符合我國有機肥料的行業標準;產品在金柚、蜜柚、臍橙、花生、番薯、苦瓜、油茶和茶葉等作物上試用,均有7%以上的增產效果。食用菌菌糠、羊糞、煙粉經微生物發酵后能生產出合格的有機肥料。
食用菌菌糠;發酵;有機肥
梅州農村食用菌產業取得了較大的發展,為當地帶來了良好的社會經濟效益,形成梅州農村的特色產業,但每年也產生超過5 000 t的菌糠或菇渣。這些由鋸木屑、玉米芯、棉籽殼、稻草及多種農作物秸稈等主要原料組成的,并經食用菌腐殖后形成廢棄培養基,其內部殘留著大量的菌絲體,含有灰分、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、總酸、總糖及豐富的有機酸、多種維生素、礦物元素、氮、磷、鉀、腐殖質,經過適當加工可作為有機肥、飼料、土壤改良劑等,具有潛在的商業意義[1]。
作者利用食用菌菌糠、羊糞、煙草廢料,經微生物菌種發酵,探索生產合格有機肥料的方法,并在金柚、蜜柚、臍橙、花生、番薯、苦瓜、油茶和茶葉等作物上試用。現報道如下。
1.1供試菌株
供試的菌種乳酸菌(Lactobacteria sp.)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)等均來自廣東省微生物研究所。
供試的木霉(Trichoderma sp.)、黑曲霉(Aspergillus niger)、紅曲霉(Monascus purpureus)、酵母(Yeast)菌種均來自廣東省微生物研究所。
1.2主要原料
1.2.1 菌糠、靈芝
食用菌菌糠取自梅州本地食用菌生產企業及周邊食用菌生產企業,試驗材料是靈芝、杏鮑菇栽培后的廢料,經挖取或拆包去除塑料袋后,用編織袋按25 kg·袋-1裝好,置于倉庫備用。
1.2.2 煙粉
煙粉為煙草下腳料,來自梅縣南口鎮煙草復烤廠的廢料,煙草下腳料經過粉碎,過60目~80目篩,堆放在倉庫備用。
1.2.3 羊糞
羊糞來自梅州興寧市葉南鎮東山羊養殖場,用編織袋按25 kg·袋-1的規格裝好,運來后未經過任何處理,放在倉庫備用。
1.2.4 煤塵
煤塵灰來自梅州電廠燃煤發電時回收的廢料,用作pH值調節及產品干濕度調節。產品粉末狀、黑色,未經過任何處理,用編織袋按25 kg·袋-1裝好備用。
1.2.5 其他原料
黃豆、米糠、白糖、魚粉、尿素于當地農貿市場購買;牛肉膏、蛋白胨、氯化鈉、葡萄糖、磷酸二氫鉀、硫酸鎂、微量元素等分析純,則于當地藥品公司購買。
1.3主要原料的理化指標
主要原料的理化指標見表1。

表1 主要原料的理化指標Tab.1 Physical and chemical indicators of main raw materials
1.4試驗方法
1.4.1 制種
取30 g黃豆加600 mL水煮30 min,過濾黃豆水,定容至600 mL,取黃豆水200 mL加入牛肉膏1 g、蛋白胨2 g、氯化鈉1 g、葡萄糖3 g、pH值為7.5,于200 mL三角瓶分裝2瓶,各100 mL,于高壓121℃下保持30 min,冷卻后接入乳酸菌、枯草芽孢桿菌,于28℃~30℃的條件下搖床培養26 h~34 h,備用。
取上述黃豆水400 mL加入葡萄糖7 g、磷酸二氫鉀0.4 g、蛋白胨1 g、硫酸鎂0.2 g、pH值為6.5,于200 mL三角瓶分裝4瓶,各100 mL。放于高壓121℃下保持30 min,冷卻后接入木霉、黑曲霉、紅曲霉、酵母菌,在28℃~30℃搖床培養26 h~34 h,備用。
復合菌種制作:取米糠10 kg(直出糠30%、米皮糠70%)、黃豆300 g、白糖300 g、魚粉200 g、尿素150 g、微量元素150 g。先將黃豆煮出液后進行打漿,加入各材料(上述液體菌種)混合定容至2 000 mL,攪拌30 min,活化培養4 h~6 h,最后加入米糠用水拌勻,裝入籮筐,厚度50 cm~60 cm,上面用麻袋覆蓋,培養36 h~40 h,然后轉入淺層固體培養,厚度5 cm~6 cm,培養36 h~40 h,上面用報紙覆蓋,料面長出不同的菌絲即可備用。
1.4.2 發酵
取煙粉(70%~80%)、食用菌廢料(10%~15%計)、羊糞粉(10%~15%)混合,加水調節濕度至50%~60%。按復合發酵菌種∶物料=1∶(80~120)的量接入復合發酵菌種后攪拌均勻、堆垛進行發酵,堆垛高度為1.3 m~1.6 m,寬度為2 m~2.5 m,表面覆蓋保溫膜,使堆垛發酵溫度控制在50℃~70℃。堆垛5 d~10 d后,每隔6 d~9 d進行翻堆,把表面和周邊的物料翻至中間攪拌均勻,翻堆3次~5次后則得到發酵腐熟的物料。
1.4.3 成粒或制粉
將發酵腐熟的物料加入總重量的3%~8%的干煙粉(未發酵的)攪拌均勻,同時加入總重量1%~5%的500目~1 000目的煤塵灰,調節物料的pH值在5.5~8.5之間,水份控制在10%~20%之間,再用粉碎機粉碎成粉狀或制粒成最終產品—有機肥料。
1.5大田試驗
以興寧縣、豐順縣、梅縣區、梅江區、平遠縣等地的金柚、蜜柚、臍橙、花生、番薯、苦瓜、油茶、茶葉等農作物為試驗對象,進行了2批次的效果試驗。選擇效果試驗時盡量選擇相同地段或者環境相同的地方、面積相同和以相同的管理方法進行管理的地方,以等量(N、P、K總量)的復合肥作對比。試驗效果以施用本有機肥料獲得的平均產量減去施用復合肥料獲得的產量的差,再除以復合肥料的產量的值表示。
1.6指標和測定方法
有機肥料的有機質含量、全氮含量、全磷含量、全鉀含量、總養分含量、pH值和水分含量分別按NY525-2012方法[2]檢測;大腸桿菌按GB/T19524.1-2004方法[3]測定;蛔蟲卵死亡率按 GB/T 19524.2-2004方法[4]測定;重金屬(汞、砷、鎘、鉛、鉻)含量按NY/T1978-2010方法[5]測定。
2.1產品外觀
斯各格蘭德的作品傳達得更多的是感受而非智識。作為藝術家,她依賴賦予作品強烈的感情,找到作品影響力與好萊塢電影操縱情感的手段之間的相似性。對于所謂的“高級藝術”,她并不感興趣。在職業生涯早期的某個靈機一剎,她意識到“藝術創作的想法并非獲得成功的好方法……相反,我認為自己是在制作我的親友們都能看懂的東西。”這種直接的表現手法成為她數十年藝術生涯的標志性特征。
本品在外觀上褐色、粉狀、均勻、無機械雜質,無惡臭,符合行業標準NY525-2012的要求。
2.2產品中有機質含量、全氮含量、全磷含量、全鉀含量、總養分含量、pH和水分含量的檢測
對產品的有機質含量、全氮含量、全磷含量、全鉀含量、總養分含量、pH和水分含量的分析情況見表2。

表2 有機肥料成品的各指標含量(以烘干基計)Tab.2 Percentage of each indicator in the dry organic fertilizers
由表2可見,肥料成品的有機質含量≥54%、全氮含量為2.2%、全磷含量2.22%、全鉀含量4.92%、總養分含量≥9.34%、pH和水分含量(≤15%)的檢測結果,均符合行業標準NY525-2012的要求。
2.3大腸桿菌、蛔蟲卵檢測
對大腸桿菌及蛔蟲卵檢測結果,均符合國家生物有機肥(NY884-2004) 國家農業行業標準[6]要求(大腸桿菌≤100個·g-1及蛔蟲卵死亡率≥95%)。
2.4汞、砷、鎘、鉛、鉻含量
對獲得的產品中汞、砷、鎘、鉛、鉻含量的測定見表3。

表3 有機肥料成品中有害金屬含量(以元素計)Tab.3 Harmful metal content in total elements of organic fertilizer
由表3可見,發酵形成的產品所含有的有害重金屬指標,均符合地方標準DB44/T 551-2008[7]和行業標準NY525-2012的相關要求。
2.5大田試驗
大田試驗于2011年10月~2013年12月連續2年進行,其作用效果見表4。

表4 大田試驗效果Tab.4 Effects of field trials
表4中初步數據顯示,在本試驗條件下獲得的有機肥料施用于金柚、蜜柚、臍橙、花生、番薯、苦瓜、油茶、茶葉等農作物,均有一定的增產效果。其中以金柚、臍橙和蜜柚的增產效果最好,分別能增產11.99%、11.11%和11.01%,茶葉的增產效果略差僅達到7.91%。
利用食用菌菌糠制作有機肥料的研究已有不少報道。如趙振等[8]用滅菌的雙孢蘑菇菌糠做肥料能促進小白菜的根、莖的生長,增加鮮重達到29.5%;陳智毅等[9]利用金針菇菌糠(8%~10%)、雞糞(75%~80%)、米糠(8%~10%)和堆肥菌劑(1%~3%)研制規模化生產合格有機肥,產品符合相關標準并在初步的大田中取得較好的效果。
在本試驗條件下,利用食用菌菌糠、煙草下腳料、羊糞等農副產品材料,經過微生物復合菌種發酵、成粒或制粉則可以成為符合有機肥料行業標準的合格有機肥料產品。在本試驗條件下,本有機肥料對多種農產品都有一定的施用效果,但如何配制多用途或針對性比較強的有機肥料還需研究[10]。
[1]侯立娟,姚方杰,高芮,等.食用菌菌糠再利用研究概述[J].中國食用菌,2008,27(3):6-8.
[2]崔勇,楊帆,李榮,等.NY525-2012有機肥料 [S].北京:中華人民共和國農業部,2012.
[3]曹鳳明,沈德龍,李俊,等.GB/T 19524.1-2004肥料中糞大腸菌群的測定 [S].北京:中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會,2004.
[4]姜昕,李俊,沈德龍,等.GB/T 19524.2-2004肥料中蛔蟲卵死亡率的測定 [S].北京:中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會,2004.
[5]孫又寧,范洪黎,張躍,等.NY/T 1978-2010肥料汞、砷、鎘、鉛、鉻含量的測定 [S].北京:中華人民共和國農業部,2010.
[6]沈德龍,李俊,姜昕,等.NY884-2012生物有機肥 [S].北京:中華人民共和國農業部,2012.
[7]梁友強,張橋,曾思堅,等.DB44/T551-2008肥料中主要有害物限量[S].廣州:廣東省質量技術監督局,2008.
[8]趙振,曲娟娟,許修宏,等.雙孢蘑菇菌糠對小白菜生長及根際土壤的影響 [J].中國土壤與肥料,2009(6):74-78.
[9]陳智毅,趙曉麗,劉學銘.金針菇菌糠堆肥生產有機肥研究[J].中國食用菌,2012,31(4):30-31.
[10]陳雯雯,申衛收,韓成,等.施用不同配比菇渣、熟牛糞對酸性土壤質量和花生產量的影響 [J].中國土壤與肥料,2014(1):69-74.
Study on the Production of Organic Fertilizer by Spent Mushroom Substrate
ZENG Zhen-ji1,CHEN Yi-xiang1,LING Hong-tong1,HOU Yong-kang2, ZHOU Wei-xiong1,LIN Min3,CHEN Dang-biao1,LI Qin-yan1,SONG Bin3
(1.Meizhou Institute of Microbiology,Meizhou Meiwei biotechnology Research and Development Center,Meizhou 514071,China; 2.Meixian Futian Fertilizer Industry Co.Ltd.,Meizhou 514700,China;3.Guangdong Institute of Microbiology,State Key Laboratory of Applied Microbiology Southern China,Guangdong Provincial Key Laboratory of Microbial Culture Collection and Application,Guangdong Open Laboratory of Applied Microbiology,Guangzhou 510070,China)
The method about the large-scale production of organic fertilizers from the the spent mushroom substrate were studied.The edible fungi residue,sheep and tobacco waste by microbial fermentation were used to produce large-scale organic fertilizers.And the field experiments were carried on.The obtained products contained 54%of organic matter,2.2%of total nitrogen,2.22%of total phosphorus,4.92%of total potassium,and the total nutrient was reached to 9.34%,other indicators,such as the pH,coliforms,mortality of ascarid egg,and levels of the heavy metals,such as As,Cd,Pb,Cr and Hg were all accord with the industry standards of organic fertilizers by the Department of Agriculture of the People’s Republic of China.Preliminary experiments were done on pomelos,sweet pomelos,navel oranges,peanuts,sweet potatoes,balsam pear,camellia and tea so on, that access to more than 7%of the yield increase.Certified organic fertilizer can be produced by edible fungi residue combined with sheep dung and smoke powder after microbial fermentation.
spent mushroom substrate;fermentation;organic fertilizer
S646.9
A
1003-8310(2015)02-0056-04
10.13629/j.cnki.53-1054.2015.02.015
廣東省科技計劃項目(2012B031000007、2013B060400004、2013B020503025)。
曾振基(1964-),男,本科,高級農藝師,主要從事食用菌資源開發利用方面研究。E-mail:mzwsw88@163.com
**通信作者:宋斌(1964-),男,本科,研究員,主要從事真菌資源調查與利用技術方面研究。E-mail:ganoderma@vip.163.com
2015-01-20