食用菌渣堆肥進程及效果研究

魏彬彬 王林貴

[摘 要] 本文主要圍繞以食用菌渣，作為堆肥材料進行高溫厭氧發酵試驗，分析堆肥進程中各處理溫度變化及堆腐效果的研究。三種處理堆肥的產物腐熟度指標均達到Ⅳ級要求，基本達到有機肥料的標準（有機質含量>40%、養分含量>5%）。[4]

[關鍵詞] 食用菌渣（以金針菇、平菇為主） 堆肥 厭氧發酵 效果

[中圖分類號] S144 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2015）10-0107-02

近年來，我區栽培食用菌技術已成熟并形成了規?；a。食用菌的栽培不僅解決了我區秸稈焚燒等難題又創造了極大的經濟效益。但食用菌的規?；?、產業化生產又帶來其栽培廢棄物（菌渣）無法合理處理這一突出問題。這些菌渣不經過任何處理被隨意堆放在路旁，對周邊環境造成了污染，影響了生態環境。

同時，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。根據有關資料表明菌渣中含有大量有機質、磷、鉀及利于作物吸收的蛋白質氮等營養物質[1]，對其進行堆肥處理并作進行資源化利用，可節約自然資源、減少環境污染，維持生態與經濟的可持續發展。

本文通過食用菌渣堆肥試驗，研究了食用菌渣堆腐發酵情況及堆肥效果。

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展有限公司生產基地。

生物資源：菌種由南京市土肥站提供。

輔助材料：尿素、過磷酸鈣、覆蓋地膜等。

1.2 處理設計

本實驗主要以食用菌渣作為堆肥材料進行高溫厭氧發酵。實驗共設3個處理，每個處理用原料約為1噸（3m3）：

處理1：食用菌渣，水分調節65%-70%；

處理2：食用菌渣，水分調節65%-70%，按比例加入菌種；

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

各處理性質見表1：

表1 供試材料性質

注：以干基計。

置于大棚內堆腐發酵按以上配方處理，均勻攪拌，堆成高1.5m、寬2m的堆，四周拍實，用塑料布覆蓋進行堆腐發酵。

當堆溫上升至300C時進行第一次翻堆，其6天后進行第二次翻堆，約20天完成。

1.3 采樣方法及測定項目

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

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

1.3.2測定項目 樣品測試項目包括：水分、pH、有機質、全N、全P、全K等。

2 結果與分析

2.1 各處理堆肥進程和溫度變化趨勢

各處理堆肥溫度的變化見表2。前8天完成一次發酵，第9天進行第一次翻堆進入二次消化階段，6天后進行第二次翻堆，當堆溫下降并趨于環境溫度時堆腐發酵完成。在翻堆后溫度有所下降，但很快得到恢復。[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酵，第9天進行翻堆。翻堆后溫度略有下降，但很快回升，此時堆肥進入二次消化階段。堆溫持續400C以上6天后，進行第二次翻堆。翻堆后溫度略有下降，但很快回升，回升趨勢較弱。4天后堆溫開始下降，當堆溫下降并趨于穩定時，堆腐發酵完成。堆體升溫速度和高溫持續時間與物料中可降解有機物的含量和性質有關。[3]食用菌渣中快速可降解的有機質含量不高，降解能力不高，堆體升溫不快。

2.2 各處理養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、孔隙度和通風量等。由表3可見，金針菇渣初期含水量較高，且厭氧發酵不通風，使得堆腐發酵進程中含水量偏高，使堆料互相粘結，微生物生長可能受到抑制，堆體溫度有所下降，這時水分成為發酵的限制因素。一旦監測到水分過高時，應考慮降低含水量。兩次翻堆時均揭去覆蓋材料，通風吹曬，使其水分蒸發降低含水量。處理后期水分蒸發和微生物活動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 堆肥過程中各處理pH值變化見表4。微生物的降解活動，需要一個微酸性或中性的環境條件。原物料的pH值過高，但就整個處理堆肥過程而言影響不明顯。[5]在第一次發酵期間，堆肥物料pH值從7.8-8.8迅速升高到9以上；在第二次發酵期間，隨著蛋白質等有機物得到徹底降解，pH值逐步回落，最后穩定在8.8左右。3個處理堆肥的pH值隨時間和堆肥條件變化的基本趨勢相同。

表4 各處理堆肥pH值變化（%）

2.2.3有機質含量變化 由表5可見，各處理堆肥完成后，堆肥有機質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質含量不高，使得堆腐過程中有機質的降解不足以引起有機質的明顯變化。

表5 各處理堆肥有機質含量變化（%）

注：以干基計。

2.2.4 養分濃度變化 由表6可見，各處理堆肥進程中，N素含量較初始物料均有所降低，但不顯著。說明原物料在反消化過程中，產生氨氣，消化一部分的氮素。處理3原物料由于加入4.8kg過磷酸鈣，主要是調節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態磷轉變為有效磷。堆肥中的K素一般以離子態的形式存在，故未發生明顯變化。

結果表明，三種處理堆肥的產物腐熟度指標均達到Ⅳ級[4]要求。

表6 各處理堆肥養分變化（%）

注：以干基計。

3 結論

本次試驗結果表明，食用菌渣處理堆肥進程較穩定，溫度變化明顯，屬于中溫型發酵。以食用菌渣作為堆肥材料進行厭氧發酵，成本較低、操作簡便、堆腐時間短，約25天，其堆肥效果較好，基本達到有機肥料的標準。其中處理2堆制后產品養分速效性高，肥效較好，腐熟度適中，經濟性較高。

參考文獻

[1]卞有生.生態農業中廢棄物的處理與再生.北京：化工業出版社，2005

[2]邊炳鑫、趙由才.農業固體廢棄物的處理與綜合利用.北京：化學工業出版社，2005

[3]徐振旭.中國城市生活垃圾高溫堆肥技術的現狀和發展.www.scncny.net.

[4]李國學，張福鎖.固體廢棄物堆肥化與有機復混肥生產[M].北京：化學工業出版社，2000

[5]王紹文，梁富智，王紀曾.固體廢物資源化技術與應用.北京：冶金工業出版社，2003