CN105439678A

CN105439678A - 一种食用菌有机质肥及其制备方法

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Publication number: CN105439678A
Application number: CN201610038678.8A
Authority: CN
Inventors: 杨晓军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-01-20
Filing date: 2016-01-20
Publication date: 2016-03-30

Abstract

本发明提供了一种食用菌有机质肥的制备方法，该方法包括如下步骤：1)将生物有机质进行预湿后，加入原料A和原料B，然后进行堆建，至物料呈弱碱性、含水量为55-65％；所述原料A为尿素，所述原料B为磷石膏与石灰的混合物，磷石膏与石灰的重量比为1-3:1；所述生物有机质、原料A、原料B的重量比为(90-95):(1-3):(3-8)；2)对步骤1)所得物进行二次发酵，至物料呈弱碱性并产生酒曲香味，即得。本发明还提供了由上述方法制备得到的有机质肥。本发明无需成本高昂的石膏和过磷酸钙作为原料，降低了肥料的生产成本；能使得磷酸生产废弃物磷石膏有效资源再利用化。本发明所得食用菌肥能提高多种菌菇的质量和产量。

Description

一种食用菌有机质肥及其制备方法

技术领域

本发明属于废弃物再利用领域以及食用菌肥制备领域，具体涉及一种食用菌有机质肥及其制备方法，尤其涉及一种高度利用废弃物为原料且无需石膏和过磷酸钙的食用菌有机质肥及其制备方法。

背景技术

在食用菌的养殖领域中，肥料的研发是最为重要的环节之一。一般而言，目前对于食用菌肥料研发主要有两个要求：(1)对农业或工业废弃物进行再利用，降低肥料成本；(2)改进肥料质量，提高食用菌产量。

从上世纪70年代开始，中国耕地肥力出现明显下降，长期处于亚健康状况，存在退化面积大、污染面积大、有机质含量低、土壤地力低等“两大两低”问题。耕地质量提升的核心和关键是提高土壤有机质含量，增施有机肥是增加土壤有机质、培肥地力、提高耕地质量的有效手段。

近年来，在食用菌所用有机肥的研究方面也取得了不少进展。如CN103102203A利用蚕豆壳大幅替代木屑，制备得到了适于杏鲍菇生长培养基，缓解了对林木的消耗；CN103880521A利用金针菇菌渣作为培养基料，实现了金针菇产量的提升并减少了菌渣对环境的污染；CN103242102A利用花生壳、花生茎叶替代木屑作为原料，降低了平菇栽培成本并缓解了林木的消耗。

然而，包括上述中国专利在内的现有技术，仅仅解决了利用农林废弃物替代木屑等传统基质，从而降低对林木等自然资源的消耗并使得农林废弃物资源再利用的问题。对于如何替代其它成本高昂的原料(如石膏)的问题，包括上述中国专利在内的现有技术还没有解决。

实际上，现有的食用菌有机肥仍然高度依赖石膏和过磷酸钙的添加。现在的农户或食用菌生产企业在食用菌生产中，石膏、石灰和过磷酸钙是食用菌不可缺少的营养物质，在制作食用菌培养料时，大约占加入干重的4％左右。它们可补充食用菌生长时对硫、钙营养元素的需要，有中和培养料酸度的能力，还能加速培养料中的有机质的分解，促进培养料中的可溶磷、钾释放，消毒杀菌和减少病虫害，将腐质后的有机质颗粒化，防止培养料粘结等作用。俗话说“一斤石膏半斤粮”，这是指石膏是生产有机肥的关键成分，对农产品生产至关重要。由于提高有机肥的施用比例已经是大势所趋，如何解决食用菌有机肥对于石膏及过磷酸钙的高度依赖并由此导致的肥料成本高企问题，已经成为本领域亟待解决的重大难题。

解决上述问题的要求在于既能使得不使用石膏作为肥料原料以大幅降低肥料制备成本，还能至少使得食用菌的产量不被降低。

目前，尚未出现能有效解决上述问题的报道。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种食用菌肥的制备方法，该方法包括如下步骤：

1)将生物有机质进行预湿后，加入原料A和原料B，然后进行堆建，堆建时间为20-25天，堆建温度为50-60℃，至物料呈弱碱性、含水量为55-65％；所述原料A为尿素，所述原料B为磷石膏与石灰的混合物，磷石膏与石灰的重量比为1-3:1；所述生物有机质、原料A、原料B的重量比为(90-95):(1-3):(3-8)；

2)对步骤1)所得物进行二次发酵，发酵温度为50-55℃，发酵时间为18-22天，至物料呈弱碱性并产生酒曲香味，即得。

本发明的发明人经过大量的试验研究意外的发现，利用磷石膏不仅可以替换石膏和过磷酸钙，实现了磷酸生产的废弃物-磷石膏的利用，并降低了食用菌肥的生产成本，更为重要的是，本发明所得食用菌肥还能显著的提高食用菌的产量和质量。

实际上，磷石膏在农用方面，目前主要局限于在土壤改良剂领域上的使用，在化肥方面的使用尚未产生积极的认识，如湖北科技报/2007年/3月/16日/第A02版的报道《警惕以磷石膏为原料生产的“化肥”坑农》。

本发明之所以取得如此技术效果的原因可能在于：

(1)本发明的发明人发现，当将磷石膏与石灰混合后，pH值呈现中性或弱碱性，通过理化性质的测定，按上述配比混合的磷石膏和石灰具备石膏、石灰和过磷酸钙的营养成分。

(2)一般而言，磷石膏中氟化物、游离磷酸、P₂O₅、磷酸盐以及微量重金属等常被认为是对环境有害的物质，对于微生物生长却是必不可少的营养成分。比如氟化物可以抑制微生物发酵过程中的杂菌生长，铜、锌、铁、锰等元素对微生物生长有促进作用，游离磷酸、P₂O₅、磷酸盐作为营养成分可直接被微生物吸收。因此，适当比例的磷石膏加入食用菌培养料后，可以补充有机质等主料营养成分的不足，平衡培养料中的营养成分。在微生物分泌的无机酸和有机酸导致的培养料发酵、腐化过程中，磷石膏中各种营养成分经微生物、腐殖酸产生的金属离子络合反应、吸附反应以及侵蚀作用，被微生物直接吸收、利用，从而促进微生物的生长和繁殖，达到改善培养料的理化状态，提高其发酵质量的目的。因此，在生产食用菌肥和微生物肥生产中用磷石膏替代石膏、石灰和过磷酸钙，避免了用磷石膏生产建材时有害成分无法经济、环保地处理的问题，可以节约石膏资源、节约耕地，减少桔杆焚烧造成的环境污染，达到了用生物处理的方式循环利用原有的农业、食品工业及磷化工业的废弃物的目的，具有广阔的产业前景和环保价值。

具体就磷石膏的资源再利用领域而言，对于磷石膏的处理通常需要进行复杂且成本高昂的处理，如CN104926552A对磷石膏进行了高温炭化处理。值得一提的是，目前对于磷石膏的利用主要集中在水泥生产领域，对于磷石膏的利用量显著不足。

磷石膏是磷肥工业的固体废弃物，而磷酸是磷肥工业的基础。湿法磷酸生产工艺都是通过硫酸分解磷矿粉生成萃取料浆，然后过滤洗涤制得磷酸。过滤洗涤的过程中同时产生磷石膏废弃物。一般每生产1吨磷酸约产生5-6吨磷石膏，每生产1吨磷酸二铵排放2.5-5吨磷石膏。世界湿法磷酸年总产量约2.6亿吨(以P₂O₅计)，副产磷石膏约1.5亿吨，利用率仅4.3％-4.6％。中国每年排放磷石膏超过3000万吨，到2011年底，中国已累计堆积了超过3亿吨磷石膏。2013年，国家发改委为磷石膏的综合利用提出了到2015年综合利用率达到30％的目标；在《工业副产石膏综合利用指导意见》中，工业和信息化部则提出了到2015年底，磷石膏综合利用率由目前的20％提高到40％。但目前中国磷石膏的有效利用率不足20％，主要用于建材制品、土壤改良剂、水泥缓凝剂、化工原料等方面。

因此，本领域人员不难发现，本发明对于现有技术的贡献在于：

(1)本发明一方面可以节约石膏资源，另一方面以微生物的生物、化学作用利用磷石膏，几乎可以全部利用磷石膏中所有的营养成分，没有副产的废渣、废水等问题。即使是生产食用菌后产生的菌渣，也可以继续作为有机质被循环利用，可达到零排放的目标，不会对环境造成二次污染。2014年中国食用菌总产量超3400万吨，到2020年，我国食用菌产量预计可达到5124万吨。按照转化率80％计算，需要食用菌培养料4250万吨至6405万吨。按磷石膏占食用菌培养料3％的比例计算，每年可消耗磷石膏127万吨至192万吨，每年可增加磷石膏资源转化率5％以上。

(2)本发明适用于多种菌菇，且能提高菌菇的质量和产量。

所述生物有机质包括农作物废弃物、食品加工固废物、人畜粪便中的至少一种；所述农作物废弃物包括农作物桔杆、农作物籽壳、农作物废弃皮、农作物废弃粉、农作物废弃渣中的至少一种。本发明对于所用生物有机质没有限制，凡是可用于有机肥制备的生物有机质均适用于本发明。另外，本领域人员可以在本发明的基础上，根据田地的特点，采用对中低产田具有改良效果的生物有机质，或者在本发明基础上额外添加土壤改良剂。

优选的，在步骤1)中，还包括对生物有机质进行破碎或铡断处理。当所用生物有机质为较大或较长的草料或秸秆时，对生物有机质进行粉碎或铡断处理，利于后续步骤的进行。

优选的，步骤1)中，堆建后的物料的pH为8，含水量为60％，物料呈咖啡色，无异味。

优选的，所述生物有机质、原料A、原料B的重量比为93:2:5。

优选的，步骤1)中，所述原料B中磷石膏与石灰的重量比为为2:1。

优选的，步骤1)中还包括在堆建前进行物料的杀菌、消毒处理，在堆建时加入益生菌菌液。

优选的，步骤2)中，发酵至物料的pH为8，含水率为70％，物料呈褐色、无异味。食用菌培养料经二次发酵后理化性能稳定，出现大量白色的嗜热真菌，料中长满白色斑点状放射线菌及腐蚀霉菌等。

优选的，所述方法在步骤2)之后还包括烘干、造粒、分筛中的至少一个步骤。

本发明的另一个目的在于提供由上述方法制备得到的食用菌肥。

本发明的有益效果：

(1)、本发明所得食用菌肥无需成本高昂的石膏和过磷酸钙作为原料，降低了肥料的生产成本；

(2)、本发明能使得磷酸生产废弃物磷石膏有效资源再利用化，利于环保；

(3)、本发明所得食用菌肥能提高多种菌菇的质量和产量。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只是用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述发明内容所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1

1)将生物有机质进行预湿后，加入原料A和原料B，然后进行堆建，堆建时间为20-25天，堆建温度为50-60℃，至物料呈弱碱性、含水量为55％；所述原料A为尿素，所述原料B为磷石膏与石灰的混合物，磷石膏与石灰的重量比为1:1；所述生物有机质、原料A、原料B的重量比为90:3:8；

2)对步骤1)所得物进行二次发酵，，发酵温度为50-55℃，发酵时间为18-22天，至物料呈弱碱性，含水量为70％，并产生酒曲香味，即得。

本实施例所用生物有机质为秸秆，秸秆在预湿前进行粉碎处理。实施例2

1)将生物有机质进行预湿后，加入原料A和原料B，然后进行堆建，堆建时间为20-25天，堆建温度为50-60℃，至物料呈弱碱性、含水量为65％；所述原料A为尿素，所述原料B为磷石膏与石灰的混合物，磷石膏与石灰的重量比为3:1；所述生物有机质、原料A、原料B的重量比为95:1:3；

本实施例所用生物有机质为金针菇菌渣。

实施例3

1)将生物有机质进行预湿后，加入原料A和原料B，然后进行堆建，堆建时间为20-25天，堆建温度为50-60℃，至物料的pH为8、含水量为60％；所述原料A为尿素，所述原料B为磷石膏与石灰的混合物，磷石膏与石灰的重量比为2:1；所述生物有机质、原料A、原料B的重量比为93:2:5；

2)对步骤1)所得物进行二次发酵，，发酵温度为50-55℃，发酵时间为18-22天，至物料的pH为8，含水量为70％，并产生酒曲香味，即得。

本实施例在堆建前进行物料的杀菌、消毒处理，在堆建时加入益生菌菌液。

本实施例所有生物有机质为金针菇菌渣和牛粪，金针菇菌渣与牛粪的质量比为60:35。

实施例4

除生物有机质为花生壳与花生茎叶屑，花生壳与花生茎叶屑的重量比为60:35之外，其余与实施例1一致。

实施例5

除生物有机质为制备苹果果汁产生的固废物之外，其余与实施例1一致。

实验例

将实施例1-5所得食用菌有机质肥用于栽培杏鲍菇、金针菇和平菇，所得实验结果如表1、表2、表3所示。

表1杏鲍菇栽培相关实验结果

注：栽培瓶的规格为1100ml×78mm；生物学效率结果的p＜0.01。

表2金针菇栽培相关实验结果

表3平菇栽培相关实验结果

Claims

1.一种食用菌有机质肥的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物有机质包括农作物废弃物、食品加工固废物、人畜粪便中的至少一种；所述农作物废弃物包括农作物桔杆、农作物籽壳、农作物废弃皮、农作物废弃粉、农作物废弃渣中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1)中，还包括对生物有机质进行破碎或铡断处理。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中，堆建后的物料的pH为8，含水量为60％，物料呈咖啡色，无异味。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述生物有机质、原料A、原料B的重量比为93:2:5。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述原料B中磷石膏与石灰的重量比为为2:1。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中还包括在堆建前进行物料的杀菌、消毒处理，在堆建时加入益生菌菌液。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中，发酵至物料的pH为8，含水率为70％，物料呈褐色、无异味。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在步骤2)之后还包括烘干、造粒、分筛中的至少一个步骤。

10.由权利要求1-9任一项所述方法制备得到的食用菌有机质肥。