利用菌渣和畜禽糞便堆制生產有機肥的試驗

韓明麗，黃奇

(湖州市農業科技發展中心，浙江 湖州 313000)

我國是世界上食用菌產量最大的國家，據統計，2018年我國食用菌總產量3 842.04萬t(鮮品)，根據食用菌生物學利用率40%計算，則每年可產生5 763.06萬t菌渣(也叫菌糠、菇渣)[1]。據調查結果，大部分菌渣被隨意廢棄，滋生出多種有害生物，如霉菌、蚊類、螨類等，給農業生產環境造成嚴重的污染[2]。與此同時，隨著畜禽養殖業集約化、規模化程度提高，畜禽糞便等產出量日漸增多，如果得不到合理利用，極易成為農村環境污染的主要來源。

菌渣的主要成分是被食用菌菌絲利用后的植物殘體，含有大量的木質素、纖維素、半纖維素、蛋白質、胺類等碳素和氮素營養成分，這些大分子養分一般很難被作物直接吸收利用[3-4]。畜禽糞便也含有豐富的有機養分和氮、磷、鉀等無機養分，是具有巨大潛力的資源庫[5]。研究[6]表明，畜禽糞便、菌渣經過好氧堆肥可以制成有機肥供植物生長需要。這也是處理畜禽糞便、菌渣等農業廢棄物最經濟、最有效的方法，既解決畜禽糞便和菌渣后續處理問題，又促進種植業發展，實現了農業生物資源循環利用和轉化增值。因此，本試驗利用香菇、秀珍菇菌渣，復配一定比例的牛糞、雞糞，并添加發酵菌劑堆制有機肥，比較各個配方的營養成分、溫度變化，以期為利用菌渣、畜禽糞便等生產有機肥提供技術指導。

1 材料與方法

1.1 供試材料

菌渣：香菇、秀珍菇栽培廢料，由湖州市德清小葉子食用菌種植場提供。

雞糞：由湖州南潯溫氏畜牧有限公司提供。

牛糞：由德清縣美麗健鳳山奶牛場提供。

發酵菌劑：為鶴壁市天沐陽生物科技有限公司生產的有機肥發酵專用菌劑，有效活菌數100 億·g-1。

1.2 處理設計

試驗于2020年8月3日至9月8日在湖州市德清地升肥業有限公司進行。設3個處理：處理1，25%香菇菌渣、25%秀珍菇菌渣、50%牛糞；處理2，25%香菇菌渣、25%秀珍菇菌渣、50%雞糞；處理3，25%香菇菌渣、25%秀珍菇菌渣、25%牛糞、25%雞糞。物料按重量比例混合，并添加0.01%的發酵菌劑。

堆制前，菌渣用粉碎機粉碎，長度為1～3 cm，并暴曬殺菌。為了使發酵劑充分混勻到原料中，先取10 kg菌渣與發酵菌劑混合，然后均勻摻入發酵物料中。所有物料用翻拋機充分拌勻，含水量保持50%～60%。混合好的基料堆成條垛進行發酵，條垛堆寬2 m，高1.5 m，長度由堆制量決定，用塑料膜覆蓋堆頂。堆制期間每隔1 d測定堆體溫度。每隔3～5 d人工翻堆1次，溫度控制在50～65 ℃，并適時補充水分。本次試驗共翻堆8次。

1.3 測定指標

溫度。從第2天開始，每天11：00記錄堆體溫度，測定方法是將溫度傳感器插入堆體深度約40 cm，待數字穩定后讀取。

營養成分。按 NY 525—2012《有機肥料》方法測定有機肥成品的pH、有機質、全氮、全磷、全鉀、汞、砷、鎘、鉛、鉻含量。

1.4 數據處理

采用Excel 2007進行數據處理和作圖。

2 結果與分析

2.1 外觀質量

從有機肥成品的外觀形態來看，3種成品肥料均呈褐色，無惡臭，無機械雜質，但是摻入少量的食用菌菌袋碎片。在顆粒大小上各個處理之間存在差異，以處理1顆粒最小，處理3次之，處理2顆粒最大，且不規則，這主要是由于處理2用干牛糞，且牛糞中的纖維素含量比較高引起。

2.2 堆體溫度變化

堆漚過程一般分為升溫、高溫、降溫3個階段。堆肥溫度是反應堆制是否正常的直觀指標，同時也是判斷菌渣是否完成腐熟的一個重要參數。圖1看出，從整個堆肥周期的溫度變化趨勢看，處理3的溫度在同一時期內要高于處理1和處理2。堆制開始后，各處理的溫度迅速升高，處理1和處理3在第6天均達到了50 ℃以上，說明微生物活動強烈，有機質分解迅速。在第20天(8月20日)所有處理均達到最高溫度，隨后進入緩慢降溫階段，在這一階段有機質緩慢分解，堆肥系統逐漸趨于穩定。在第30天(8月30日)所有處理進入快速降溫階段。堆肥腐熟不充分有害于農作物的生長發育，而過度腐熟有機碳與氮素損失大、肥效低。因此，本試驗所有處理在溫度快速降溫6 d時停止發酵。

圖1 不同處理堆體的溫度變化

張云飛等[7]認為，有機肥堆制理想的高溫(50～60 ℃)維持時間應該在5～10 d，這有助于殺滅堆漚系統中的有害病原菌。本試驗中，各個處理達到或超過50 ℃的高溫天數在20 d左右，這與孫建華等[8]的研究保持一致。因此，所有處理均達到了無害化衛生標準的要求。

2.3 營養成分

從有機質含量(表1)看，處理1為47.62%，達到國家行業標準(≥45%)，處理2、處理3未達標準，兩者數值接近。3個處理的總養分含量(N+P2O5+K2O)均達國家行業標準(≥5.0%)，其中，處理3高達6.83%。隨著雞糞添加量的增加，有機肥中鉀含量也隨之增加，這是由于雞糞中鉀含量比較高，這與周祖法等[9]的研究結果一致。磷元素含量最高的是處理3，處理1含量最低。pH過高或過低均影響微生物的活性，進而降低發酵速率，導致臭味產生[10]。本試驗所有處理pH在6.45～6.75，均符合NY 525—2012標準要求。

表1 不同處理的營養成分含量(以烘干基計)

2.4 重金屬含量

從表2可以看出，3個處理的汞、砷、鎘、鉛、鉻含量均低于NY 525—2012規定的上限值，符合有機肥制作的標準要求。

表2 不同處理的重金屬含量

3 小結與討論

經過37 d的堆制發酵，3種配方制作的有機肥成品均完成腐熟，呈褐色，無惡臭，無機械雜質。3個處理達到或超過50 ℃的高溫天數在20 d左右，且pH、氮、磷、鉀、總養分、重金屬含量等各項指標均符合NY 525—2012標準要求。處理3的總養分含量最高，為6.83%。處理1的有機質含量最高，為47.62%，處理2、處理3有機質含量雖未達到國家農業行業標準，但也十分接近。

利用菌渣與雞糞、牛糞復配進行有機肥堆制可達到無害化處理，并充分利用的目的。綜合分析成品肥料的各項指標，并從充分合理利用畜禽糞便的角度考慮，本試驗處理3的堆肥效果較好，即25%香菇菌渣、25%秀珍菇菌渣、25%的雞糞、25%牛糞，在生產上可以作為利用菌渣、牛糞、雞糞堆制有機肥的合理配方進行推廣應用。本試驗是小規模堆制有機肥，故采用人工翻堆，如果是大規模堆制，建議采用翻拋機，以達到充分腐熟的效果。堆制時要注意兩點：一是通常畜禽糞便可能含有重金屬，制作有機肥前應注意檢測；二是菌渣有機肥制堆建議大于1 m3或不少于500 kg，量少不利于堆體升溫。