CN104557316A - 木腐菌废弃物一次性隧道发酵转化为双孢蘑菇培养料方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种木腐菌废弃物一次性隧道发酵转化为双孢蘑菇培养料的方法，以菇类栽培废弃物为基料制备成蘑菇培养料；将蘑菇培养料与水混合预湿后进行建堆，然后装入发酵隧道中进行一次性生物发酵，事先设置发酵隧道中内的温度为53-57℃；依靠调节通气量从而控制发酵料中心温度于1.8-2.2小时达到65℃±5℃，并于此温度维持10h-12h；然后加大通气量，使发酵料中心温度降至50-55℃，并于此温度腐熟7天后，关闭通气；通过给新风实现降温排氨，使9-11小时后发酵料中心温度降至≤35℃，从而结束全部发酵程序，得蘑菇发酵后培养料。

Description

木腐菌废弃物一次性隧道发酵转化为双孢蘑菇培养料方法

技术领域

本发明属于食用菌技术，特别涉及一种木腐菌废弃物一次性隧道发酵转化为双孢蘑菇培养料的方法。

背景技术

食用菌是中国最具现代农业发展特征的优势产业之一。这不仅因为中国目前是世界最大的食用菌生产和消费国，食用菌生产量大面广，而且更重要的是食用菌在生物技术产业化和农业可持续发展中的良好载体和突出地位。根据国内外食用菌产业的现状和趋势，发展生物技术型现代农业，从而带动全国食用菌产业升级增效，十分必要。

香菇、秀珍菇、杏鲍菇等食用菌是我国主要栽培食用菌，这些菇种大部分是木腐菌。它们在利用木质纤维素栽培出菇后，其废弃培养料中包含了菌丝残体及经菌丝酶解后结构发生质变的粗纤维复合物，并富含蛋白质、多糖、嘌呤、维生素及矿物元素等营养物质。传统栽培时，只采收子实体(菇)，而将采收菇后的培养料废弃，至使全产业链发展受到严重制约，经济、社会和生态效益不能得到充分体现。据统计，现阶段食用菌生产形成的废弃物全国每年大约有500多万吨，浙江省约50万吨。这些菌糠被随地丢弃或燃烧，在造成资源浪费的同时，还产生了“三废”，加剧了生态环境的恶化。资源和污染正成为传统食用菌产业可持续发展的重大制约因素。

蘑菇是国内三大食用菌栽培品种之一，量大面广，具有良好的规模化、商业化生产特性，是集约化经营的主要菇种，但同时也是目前国内分散性最大、生产力水平最低的食用菌栽培种类。浙江对蘑菇栽培所需的秸秆类栽培料的年需求量约40万吨，数量巨大。这些粗纤维原料在用做作栽培基质前需进行二次发酵，不但工艺落后，劳动强度大，而且培养料质量较低，栽培效果差。

在蘑菇培养料的集约化生产领域，国外已发展成为机械化、自动化作业和智能化控制的高度发达的蘑菇工业。而其中培养料的集中、高效处理---隧道式生物发酵是最关键的核心环节，这一技术使蘑菇能稳产每平方米30公斤。如荷兰，专业化的大型蘑菇堆肥制备场或专业公司已应运而生，小型出菇场购进发酵好、甚至发好菌的堆肥(培养料)，只进行出菇管理，这样就把大公司的资本、技术优势与家庭小菇场的灵活高效结合起来，产生了现代化的蘑菇工业。而我国目前的蘑菇栽培虽然也采用了2次发酵的工艺，但由于主要以农户季节性生产为主，二次发酵以室内层架式发酵为主，手段落后，产量低(每平方米8-10公斤)，效益不佳。欧洲最大的蘑菇设备制造商Christiaens公司总裁、荷兰蘑菇专家Peter根据荷兰发展经验预测，未来3～5年中国将逐渐普及“隧道建造与应用”技术，出现千百家“专业堆肥”企业，运行数以万计的发酵隧道。

目前蘑菇培养料的隧道式生物发酵技术为：以麦草：牛(鸡)粪：石膏≈1:0.8:0.08比例配方(干料比)备料。发酵时先在室外将草粪按料：水≈1:3预湿1-2天，然后混匀草粪，每3天翻堆1次，使堆温达到55～70℃，进行预堆发酵，发酵时间为7天；第二步将预发酵的培养料装入发酵仓内进行一次发酵，第3天翻堆一次，使料温达到60～78℃，发酵时间7天；第三步将一次发酵料装入发酵隧道内进行二次发酵，完成巴氏灭菌和堆肥腐熟过程，此过程包括料温拉平期(2-8h)、料温拉升期(8-16h)、巴氏杀菌期(8-10h，有效料温58℃～60℃)、堆肥降温期(4-6h，降料温到50℃)、堆肥腐熟期(4-5d，维持料温48～50℃)，第7天发酵结束。上述发酵工艺全程22-23天。

栽培技术：采用室内床架栽培，床架规格为宽1.2米、长9米，床间距0.6米，共6层。播种时在栽培室内进行开放式接种，播种所用菌种为谷粒栽培种，每瓶750ml，播种量为每平方米2瓶。播种时，先按总播种量2/3的比例将菌种和培养料混合，将菌种混合料铺入床架上，料厚15cm，再把剩余1/3菌种撒于料面，轻轻拍压，即完成播种过程。一般季节性栽培播种在气温25℃时进行，播种后30天后菌丝发满培养料进行覆土，覆土采用河泥砻糠土(河泥：砻糠＝30:1)，厚度3cm；覆土后40天以开始采收第一潮菇，秋冬季可出菇2-3潮。在气温下降到10℃以下时进入冬季休菇期，待第二年春天气温回升到10℃以上，进行春菇管理，还可采2-3潮菇，第180天终止出菇，完成栽培周期。

由于各项现有技术条件的限制，目前现有的蘑菇培养料中菇类栽培废弃物的含量一般仅为10-15％。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种周期短、菇类栽培废弃物(木腐菌废弃物)利用率高的木腐菌废弃物一次性隧道发酵转化为双孢蘑菇培养料的方法，采用该方法所得的蘑菇发酵后培养料能提高蘑菇的产量。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种木腐菌废弃物一次性隧道发酵转化为双孢蘑菇培养料的方法，以菇类栽培废弃物(木腐菌废弃物)为基料，依次进行以下步骤：

1)、配料：

由以下重量份的成分组成蘑菇培养料：菇类栽培废弃物(干料重)30-35份、稻草或麦秸(干料重)20-25份、牛粪或兔粪(干料重)30-35份、菜籽饼3-5份(干料重)、复合肥0.2-0.5份、石膏1-3份、石灰1-3份、水70-80份；

所述菇类栽培废弃物、稻草或麦秸、牛粪或兔粪、菜籽饼均以干重计；

2)、发酵：

①、将蘑菇培养料按料：水＝1:2.8～3.2(较佳为1:3)的重量比混合预湿后进行建堆，建堆2-3天后(此时料堆中心温度约为60-65℃)作为发酵料，将此发酵料装入发酵隧道中进行一次性生物发酵，事先设置发酵隧道中内的温度(即发酵起始温度)为53-57℃(较佳为55℃)；

②、依靠调节通气量从而控制发酵料中心温度于1.8-2.2小时达到65℃±5℃(此为巴氏消毒温度)，并于此温度维持10h-12h；

③、然后加大通气量，使发酵料中心温度降至50-55℃(此为腐熟阶段温度)，并于此温度腐熟7天(168小时)后，关闭通气；

④、通过给新风实现降温排氨，使9-11小时后发酵料中心温度降至≤35℃，从而结束全部发酵程序，得蘑菇发酵后培养料。

备注说明：

1、发酵隧道本身有自动加热功能，因此，事先启动加热装置从而控制发酵隧道中内的温度为53-57℃(较佳为55℃)；然后就关闭加热装置。发酵料发酵时会产生大量的生物热，通过调节通气量(控制通气比例)，可以实现调控发酵温度的目的。

2、所得的蘑菇发酵后培养料应尽快出料，及时进行后续常规的用于蘑菇培育的铺床接种。

作为本发明的木腐菌废弃物一次性隧道发酵转化为双孢蘑菇培养料的方法的改进：

菇类栽培废弃物为秀珍菇栽培废弃物(即，秀珍菇栽培料)、香菇栽培废弃物(即，香菇栽培料)、杏鲍菇栽培废弃物(即，杏鲍菇栽培料)。

作为本发明的木腐菌废弃物一次性隧道发酵转化为双孢蘑菇培养料的方法的进一步改进：复合肥为史丹利复合肥料(高塔复合肥，总养分≥51％)。

作为本发明的木腐菌废弃物一次性隧道发酵转化为双孢蘑菇培养料的方法的进一步改进：

所述步骤①中，将2.5吨的发酵料装入体积为6立方米的发酵隧道(该发酵隧道长6米、宽1米、高1米)中进行一次性生物发酵；

所述步骤②中，通气条件为外循环—开1分钟(每分钟的循环量为90-110m³)/停55-65分钟，内循环—开2分钟(每分钟的循环量为580-620m³)/停55-65分钟，从而实现控制发酵料中心温度于1.8-2.2小时达到65℃±5℃，并于此温度维持10h-12h；

所述步骤③中，通气条件为外循环—开2分钟(每分钟的循环量为580-620m³)/停55-65分钟，内循环—开3分钟(每分钟的循环量为580-620m³)/停55-65分钟，从而实现使发酵料中心温度降至50-55℃，并于此温度腐熟7天。

本发明将微生物学、现代生物工程学、环境工程学、建筑学、机械学、物候学、控制论及管理科学等相关学科紧密结合，将其纳入系统工程学的框架，用边缘学的研究方法，创造了全新的生物生态化学工程。

本发明具有如下技术优势：

1、新工艺采用一次性转化蘑菇培养料，周期仅为9-10天，比常规二次发酵法缩短12-13天。

2、最大程度的利用了菇类栽培废弃物(即，秀珍菇栽培废弃物、香菇栽培废弃物、杏鲍菇栽培废弃物)。

3、采用本发明方法所得的蘑菇发酵后培养料进行常规的室内箱式周年栽培蘑菇，每平方米蘑菇产量达到20-26千克，比常规工艺增产1倍以上；全栽培周期50-60天，比常规季节性栽培缩短60天以上，优势明显。

4、目前木腐菌栽培废弃物的资源化利用率不足2％。本发明将其循环利用栽培蘑菇，按最低标准(10％利用率)估算，浙江省每年可转化废弃物5万吨，直接增效超5亿元。

具体实施方式

实施例1、木腐菌废弃物一次性隧道发酵转化为双孢蘑菇培养料的方法，其特征是以香菇栽培废弃物(属于木腐菌废弃物)为基料，依次进行以下步骤：

1)、配料：

由以下重量份的成分组成蘑菇培养基：香菇栽培废弃物(干料重)35份、稻草(干料重)25份、牛粪(干料重)35份、菜籽饼(干料重)5份、复合肥0.5份、石膏3份、石灰3份、水80份；

2)、将蘑菇培养料先按料：水＝1:3的重量比预湿后进行建堆，建堆后3天作为发酵料，此时料堆中心温度约为60℃。

将2.5吨的发酵料装入体积为6立方米的发酵隧道中进行一次性生物发酵，该发酵隧道长6米、宽1米、高1米，发酵的相应工艺参数为：设置发酵起始温度为55℃，通气条件为外循环—开1分钟(每分钟的循环量为100m³)/停60分钟，内循环—开2分钟(每分钟的循环量为600m³)/停60分钟，从而实现促使发酵料中心温度快速(约2小时)达到65℃(巴氏消毒温度)并维持12h；然后加大新风通入量，设置通气条件为外循环—开2分钟(每分钟的循环量为600m³)/停60分钟，内循环—开3分钟(每分钟的循环量为600m³)/停60分钟，从而实现使发酵料中心温度降至并稳定在50℃(腐熟阶段温度)；腐熟7天(168小时)后，将循环风全部关闭，只给新风降温排氨，约10h后发酵料中心温度降至≤35℃，完成全部发酵程序，得蘑菇发酵后培养料。

应尽快出料，进行后续的播种栽培。

实验1、将实施例1所得的“蘑菇发酵后培养料”按照如下方法进行蘑菇的种植；种植方法具体为：

采用箱式栽培，出菇箱规格为长1米、宽0.75米、高0.25米，每箱面积0.75平方米。在培养料料温下降到25℃时在栽培室内进行开放式播种。播种所用菌种为谷粒栽培种，每瓶750ml(菌种净重量为300克)，播种量为每箱2瓶(菌种净重量为600克)。播种时，先按总播种量2/3的比例(菌种净重量为400克)将菌种和培养料混合，将菌种混合料铺入出菇箱，料厚20cm，再把剩余1/3菌种(菌种净重量为200克)撒于料面，轻轻拍压，即完成播种过程。

播种后，保持料温21℃～23℃、培养室空气相对湿度90-95％，20天后菌丝发满培养料可进行覆土。覆土采用泥炭土(芬兰KEKKILA泥炭土)，厚度5cm；覆土后第1-14天，维持箱内料温23℃，室温21℃，空气相对湿度90％，通风量200米³/小时；覆土后第15天时以2400米³/小时的大通风量降温，同时将床温(栽培床上蘑菇料的温度)下降到15℃，室温(栽培室内的温度)15℃，空气相对湿度95％；覆土后第25天生成大量原基，维持800米³/小时的通风量，将床温控制在17℃，室温15℃；覆土后30天开始采收第一潮菇，以后每7天出一潮菇，共采3潮菇，第50天终止出菇，完成栽培周期。

最终所得的结果为：用上述栽培方法，从播种到完成3潮菇采收，栽培全程50天，每箱(0.75平方米)鲜菇产量19.5千克，折合每平方米鲜菇产量26千克。与常规的二次发酵床栽模式相比，优势明显。

表1、本发明蘑菇培养料与常规二次发酵料出菇效果比较

对比例1、按照实施例1的配方，如同背景技术告知的“蘑菇培养料隧道式生物发酵技术”进行发酵。即，将蘑菇培养料先按料：水＝1:3的重量比预湿后进行建堆(共计重量为2.5吨)，建堆后3天，此时料堆中心温度约为60℃时，然后将其装入发酵仓内进行一次发酵，第3天翻堆一次，使料温(中心温度)控制在60～65℃，发酵时间7天；第三步将一次发酵料装入发酵隧道内进行二次发酵，完成巴氏灭菌和堆肥腐熟过程，此过程包括料温拉升期(8-16h)、巴氏杀菌期(8-10h，有效料温50℃～55℃)、堆肥降温期(4-6h，降料温到45-50℃)、堆肥腐熟期(4-5d，维持料温40～45℃)，第7天发酵结束。上述发酵工艺全程17天左右。

对比例2、将实施例1的步骤1)中的香菇栽培废弃物(干料重)由35份改成15份，相应的将稻草(干料重)由25份改成45份；其余内容等同于实施例1。

对比实验，将上述对比例1和对比例2所得的“蘑菇培养基”按照实验1所述方法进行蘑菇种植，最终所得的结果如下表2所示。

表2

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (4)

1.木腐菌废弃物一次性隧道发酵转化为双孢蘑菇培养料的方法，其特征是以菇类栽培废弃物为基料，依次进行以下步骤：

1)、配料：

由以下重量份的成分组成蘑菇培养料：菇类栽培废弃物30-35份、稻草或麦秸20-25份、牛粪或兔粪30-35份、菜籽饼3-5份、复合肥0.2-0.5份、石膏1-3份、石灰1-3份、水70-80份；

所述菇类栽培废弃物、稻草或麦秸、牛粪或兔粪、菜籽饼均以干重计；

2)、发酵：

①、将蘑菇培养料按料：水＝1:2.8～3.2的重量比混合预湿后进行建堆，建堆2-3天后作为发酵料，将此发酵料装入发酵隧道中进行一次性生物发酵，事先设置发酵隧道中内的温度为53-57℃；

②、依靠调节通气量从而控制发酵料中心温度于1.8-2.2小时达到65℃±5℃，并于此温度维持10h-12h；

③、然后加大通气量，使发酵料中心温度降至50-55℃，并于此温度腐熟7天后，关闭通气；

④、通过给新风实现降温排氨，使9-11小时后发酵料中心温度降至≤35℃，从而结束全部发酵程序，得蘑菇发酵后培养料。

2.根据权利要求1所述的木腐菌废弃物一次性隧道发酵转化为双孢蘑菇培养料的方法，其特征是：

所述菇类栽培废弃物为秀珍菇栽培废弃物、香菇栽培废弃物、杏鲍菇栽培废弃物。

3.根据权利要求2所述的木腐菌废弃物一次性隧道发酵转化为双孢蘑菇培养料的方法，其特征是：复合肥为史丹利复合肥料。

4.根据权利要求3所述的木腐菌废弃物一次性隧道发酵转化为双孢蘑菇培养料的方法，其特征是：

所述步骤①中，将2.5吨的发酵料装入体积为6立方米的发酵隧道中进行一次性生物发酵；

所述步骤②中，通气条件为外循环—开1分钟(每分钟的循环量为90-110m³)/停55-65分钟，内循环—开2分钟(每分钟的循环量为580-620m³)/停55-65分钟，从而实现控制发酵料中心温度于1.8-2.2小时达到65℃±5℃，并于此温度维持10h-12h；

所述步骤③中，通气条件为外循环—开2分钟(每分钟的循环量为580-620m³)/停55-65分钟，内循环—开3分钟(每分钟的循环量为580-620m³)/停55-65分钟，从而实现使发酵料中心温度降至50-55℃，并于此温度腐熟7天。