CN110506568B - 利用大球盖菇菌渣改良盐碱土的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了利用大球盖菇菌渣改良盐碱土的方法：通过建堆发酵培养料；将培养料铺在盐碱土上，采用分层穴播大球盖菇菌种；通过出菌管理，控制温度与湿度；采收7～8成熟的大球盖菇；将出菇后留下的菌渣与盐碱土一起翻耕，自然降解后可以降低盐碱土土壤pH、含盐量及土壤容重，提高了土壤孔隙度、有机质含量、速效磷含量、碱解氮含量、酶活性，显著改良黄河三角洲滨海盐碱土的土壤质量。本发明在盐碱土上进行栽培，一方面能够采收大球盖菇创造收益，另一方面将菌渣还田后能够有效改善土壤质量，下一年即可正常栽种作物。

Description

利用大球盖菇菌渣改良盐碱土的方法

技术领域

本发明涉及盐碱土改良技术领域，具体涉及利用大球盖菇菌渣改良盐碱土的方法。

背景技术

盐碱土是由于土壤受到盐碱成分作用形成的盐土、碱土以及各种程度盐化、碱化的土壤的总称。土壤盐化是指水溶性盐在土体中的富集，土壤碱化是指土壤胶体颗粒发生钠质化的过程，土壤盐碱化导致土壤具有不良的物理及化学性质，进而致使大多数植物的生长受到不同程度的抑制或毒害，甚至不能生长成活。全世界超过100多个国家存在因土壤盐碱化引起的土壤退化问题。根据我国第二次土壤普查数据显示，中国盐渍土总面积约3600万hm ²，占全国可利用土地面积的4.88％，主要分布在东北、华北、西北内陆地区及长江以北沿海地带。中国海岸线全长18340km，北起鸭绿江口，南至北仑河口，范围涉及150余个县，总面积2270km²，滨海盐碱土资源丰富，总面积达500×104hm²。滨海盐碱土主要特点是土壤盐化度较高，土壤肥力较低，作物难以正常生长。黄河三角洲主要分布在山东省东营市和滨州市境内，海拔高程低于15m，面积达5700km²，由于地势低平排水不畅，黄河水侧渗和海水浸润顶托土地盐碱化现象非常严重，盐土和盐碱化土超过总面积的70％。近年来，随着经济发展和城市建设对土地资源需求的日益增加，盐碱化土壤作为后备土壤资源逐渐受到重视。促进盐碱地农业高效可持续利用，是解决我国土地资源问题的重要途径，对区域经济可持续发展、国家粮食安全和生态环境保护等均具有重要的意义。合理改良和利用黄河三角洲的滨海盐碱土资源，己是一项十分重要和紧迫的任务。目前常用的盐碱土改良方法为工程改良、化学改良和生物改良的施加。工程改良改良方法造价高，工期长，不能从根本上解决返碱问题。化学改良措施见效迅速，但成本昂贵，长期使用或用量不当都会对环境造成二次污染，生物改良效果慢改良周期长。

大球盖菇(Strophariarugosoannulata)，是近年来一种新兴的食用菌栽培品种，是国际菇类交易市场上的十大菇种之一。该菌为草腐菌，其生产原料主要是各种农作物秸秆，通过堆积发酵、铺料、播种进行栽培生产。因对环境适应范围广，抗逆、抗杂性强，栽培技术简便，产量高，是大田及林下栽培较为理想的食用菌之一。而且大球盖菇菌渣中不仅含有大量营养物质，而且还存在着多种微生物及酶等其他活性物质，对改良土壤理化性状和微生态环境、养分转化、促进植物营养吸收都有着积极作用。目前已有食用菌菌渣用于改良盐碱地的报道，如授权号：CN 105419812B公开了“土壤膨松剂在盐碱土改良方面的应用”，将食用菌菌渣与其他物质混合处理后，作为土壤膨松剂与其他化学改良剂结合，经过工程掺拌，灌水排盐的操作后改良盐碱土。此方法使用较为复杂。申请号：201410463481.X公开了“一种利用食用菌菌渣水热炭化产物改良盐碱土的方法”，需将食用菌菌渣进行热水炭化处理，不能直接用于改良盐碱地。上述两专利所述的菌渣是指菌棒的菌渣，即用塑料袋装的菌棒，出菇后剩下的菌渣，菌渣的量少。申请号：201910279584.3公开了“一种盐碱地羊肚菌的栽培方法”，羊肚菌采收后将营养袋内菌渣还田来改善盐碱地，虽然直接将菌渣用于盐碱地，但羊肚菌收获后没有菌渣，营养袋是起到为羊肚菌生长提供养分作用的，营养袋内的菌渣也很少，还田后起到的作用也微乎其微。目前还未有使用大球盖菇菌渣改良盐碱土的相关报道。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供利用大球盖菇菌渣改良盐碱土的方法。本发明通过栽种大球盖菇，利用栽培后剩下的大球盖菇菌渣对盐碱土进行改良，不仅可以利用闲置的盐碱土进行大球盖菇生产，还可以降低盐碱土土壤pH、含盐量及土壤容重，提高了土壤孔隙度、有机质含量、速效磷含量、碱解氮含量、酶活性，显著改良盐碱土的土壤质量。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供利用大球盖菇菌渣改良盐碱土的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将基质原料预湿后建堆发酵制成培养料，所述基质原料包括以下重量份的原料：稻壳45～55份，玉米芯15～25份，木屑24～34份，生石灰1～2份；

(2)将发酵好的培养料在盐碱土上铺层，分层穴播大球盖菇菌种，培养料表面覆盖石灰水泡过的稻草并加遮阳网保湿，待大球盖菇菌丝长满料的2/3时，将稻草掀开进行覆土，然后再盖上稻草。

(3)大球盖菇发菌期间间隔一天向培养料上方及四周喷水，大球盖菇原基出现后每日早晚喷水；

(4)大球盖菇7分～8分成熟、菌盖未打开时进行采收；

(5)大球盖菇采收后将菌渣与盐碱土耕层均匀混合，自然降解。

优选的，所述基质原料包括以下重量份的原料：稻壳50份，玉米芯20份，木屑29份，生石灰1份。

优选的，步骤(1)中，所述预湿时间为12h。

优选的，步骤(1)中，所述培养料的发酵温度为60℃～65℃，湿度为65％～75％。

优选的，步骤(2)中，发酵好的培养料在盐碱土上铺三层：第一层培养料的厚度为12cm，第二层培养料的厚度为8cm，第三层培养料的厚度为5cm。传统的大球盖菇栽培方法中，铺层的厚度一般为中间层厚，第一层与第三层培养料的铺层厚度较薄。而本发明是在盐碱土上铺层栽培大球盖菇，如果第一层培养料的铺层厚度较薄，栽培过程中盐碱土反盐会影响大球盖菇的生长。经过发明人不断摸索和调整，最终确定第一层培养料的厚度为12cm，第二层培养料的厚度为8cm，第三层培养料的厚度为5cm。以这种方式铺层既能保证盐碱土不影响大球盖菇生长，又能保证大球盖菇的产量。

优选的，步骤(2)中，所述大球盖菇菌种的保藏编号为：CGMCC NO.17676。此菌种记载在申请号为：201910546457.5公开的《耐高温大球盖菇菌株及其应用》中，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌株的名称为山农球盖3号。由于普通的大球盖菇不耐高温，在盐碱土上栽培大球盖菇时，由于野外温度不像棚内栽培时好控制，一旦温度过高大球盖菇就停止生长。采用保藏编号为：CGMCC NO.17676的菌种具有耐高温的特性且产量高，有利于在盐碱土栽培。发明人多次试验发现，采用此菌种接种、采收后的菌渣微生物含量多，翻入盐碱土自然降解后比普通大球盖菇对盐碱土的改良效果高。

优选的，步骤(2)中，分层穴播大球盖菇菌种后，培养料的温度控制在15℃～26℃，高于32℃时要向空中及稻草上喷水降温。

优选的，步骤(2)中，所述稻草的厚度为2cm；所述覆土的厚度为2～3cm。

优选的，步骤(3)中，喷水后的相对空气湿度为85％以上。

本发明的有益效果：

(1)本发明提出利用大球盖菇菌渣改良盐碱土的方法，与当前常规使用的物理、化学改良方式相比较具有成本低廉，操作简单的优点。有效克服了目前盐碱土壤改良中的工程量大、成本高、二次污染等一系列难题。

(2)本发明的方法进行土壤改良后，不仅可以利用闲置的盐碱土进行大球盖菇生产，还可以降低盐碱土土壤pH、含盐量及土壤容重，提高了土壤孔隙度、有机质含量、速效磷含量、碱解氮含量、酶活性，显著改良黄河三角洲滨海盐碱土的土壤质量。

(3)本发明的方法所采用的原料均为农业生产中产生的废料，无毒害作用，施入盐碱地中不但不会破坏盐碱地的生态环境，还可提髙土壤肥力，改良土壤结构，利于土壤微生物的存活和地被植物的生长，从而有效改善盐碱地土壤生态环境。在改良盐碱土的同时也解决了这些农业废弃物的治理问题，一举多得，降低了治理成本。

(4)本发明的方法可提高盐碱土植物绿化成活率，改善盐碱土生态环境，提高盐碱地利用率，同时减少了秸秆这类生物废弃物的污染治理费用，将有力促进生态产业的协调发展、从而带动经济发展。

(5)本发明中使用的大球盖菇是草腐菌，出菇后菌渣量大，每亩平均7000公斤用料(干料)，按生物转化率最高70％计，留在土壤中有机质还有2100公斤，对改良土壤影响大，比其他食用菌菌渣量大得多。

(6)本发明是直接将菌渣翻入土壤，成本低，在收获大球盖菇，取得高收益的同时改良了盐碱土，不用特意改良土壤，不用增加投入，一举两得。

(7)本发明中的大球盖菇栽培料及菌渣偏酸性(pH：5.8～6.2)，大球盖菇菌渣直接施入土中可立即降低土壤pH。大球盖菇菌渣有机质分解成腐殖酸等物质可长期持续降低土壤pH。

附图说明

图1为栽培料预湿示意图；

图2为建堆发酵示意图；

图3为点播菌种示意图；

图4为覆盖稻草示意图；

图5为出菇现场示意图；

图6为出菇示意图；

图7菌渣还田示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

术语解释：本发明所指菌渣为采收后的大球盖菇菌渣和剩余的培养大球盖菇所用的培养料，包括稻壳、玉米芯、木屑、生石灰，以及覆盖用的稻草秸秆。

正如背景技术部分介绍的，目前还未有使用大球盖菇菌渣改良盐碱土的报道。本发明所指的菌渣是大量农业秸秆(每亩6000-8000公斤)发酵，接种菌种出菇后剩下的料，也可以认为是秸秆腐熟后的有机肥，里面多了微生物种类及大球盖菇菌丝。本发明栽培大球盖菇后，将菌渣直接翻入土壤，不经过任何处理，从而达到改良土壤的目的，方法简单，改良成本低。

大球盖菇是草腐菌，出菇后菌渣量大，每亩平均用7000公斤干料，按生物转化率最高60％计，留在土壤中有机质还有2800公斤以上，对改良土壤影响大。大球盖菇栽培管理期间多次喷灌、漫灌可降低土壤含盐量。大球盖菇菌渣增加土壤孔隙度，促进盐分淋溶，抑制土壤返盐从而降低土壤含盐量。大球盖菇菌丝在生长过程中，产生有机酸，菌渣偏酸性(pH：5.8～6.2)大球盖菇菌渣直接施如土中可立即降低土壤pH。大球盖菇菌渣有机质分解成腐殖酸等物质可长期持续降低土壤pH。大球盖菇自播种到出菇后的3个多月中，会产生很多新的有益微生物，菌渣翻入土壤后可使土壤主要微生物类群和多种功能微生物的数量显著增加；土壤细菌多样性指数显著增高；反硝化细菌数量减少；土壤微生物量碳增加明显。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。

本发明实施例中所用的试验材料均为本领域常规的试验材料，均可通过商业渠道购买得到。

实施例1：

(1)实施时间和实施地点土壤概况如下

实施地点：位于东营市东城区的山东省林业科学研究院(东营分院，E118°41'33"，N37°24'35")6年生白蜡林下进行，郁密度>0.7，对林下土壤进行取样调査，测得该区域土壤pH 8.62，含盐量5.18‰，土壤为强度盐化土，土壤容重为1.63g/m³，孔隙度为0.291，有机质含量为6.14g/kg。该实施地点东临渤海，地势平坦，具有丰富的海盐资源，为海浸盐渍区，土壤盐碱化水平高，pH在7.5～8.7之间，含盐量在2‰～12‰之间，部分地区含盐量更高，土壤质地黏重；地下水含盐量高，且地下水位浅，因此，土壤的次生盐渍化威胁大。选3块30m*2m的地块作为改良实施地，实施前，将实施地盐碱土壤进行翻耕15～20cm。

实施时间：2018年10月5日。

(2)大球盖菇的栽培及菌渣还田

1)大球盖菇培养料需要建堆发酵，根据试验区180㎡面积用约3200公斤的用料量，将1600Kg稻壳、640Kg玉米芯、930Kg木屑、30Kg生石灰预湿12h(如图1所示)，将培养料混合均匀后建成底宽2m、顶宽1m～1.2m、高1m～1.5m的发酵堆。建堆时将培养料抖松后上堆，表面稍加拍平后，用4cm粗细的木棒每隔30cm自上而下打1个透气孔(如图2所示)，堆内插上温度计，最后在料堆顶部覆盖遮荫网保湿。当料堆温度升至65℃后维持24h，翻堆。翻堆后继续发酵，温升65℃后维持24h，再进行第2次翻堆，如次反复3次即可。

2)在盐碱地上采用分层穴播(如图3所示)，培养料铺层：第1层料厚12cm，第2层料厚8cm，第3层料厚5cm，将大球盖菇菌种(保藏编号为：CGMCC NO.17676)掰成核桃大小，播于两层中间，梅花形点播，间距10cm，表面覆盖上2cm厚的石灰水泡过的稻草(如图4所示)，以保温保湿，并在上部50cm处用竹竿加遮阳网。待25d左右菌丝长满料的2/3时，将表层稻草掀开进行覆土，覆土厚度2.5cm。表面盖上2cm厚的石灰水泡过的稻草保湿防晒。

3)发菌期间应保持在相对空气湿度85％以上，隔天向空中及四周喷水增加水分和湿度。大球盖菇覆土后30d左右开始出现原基，当原基出现后每日早晚喷水，喷水时主要向空中喷施，勿直接喷子实体表面。

4)在大球盖菇子实体7分～8分成熟菌盖未打开时进行采收(如图5、6所示)，每次采收的鲜菇称重并记录，出菇结果见表1。

5)大球盖菇采收后将菌渣与20cm的耕层土壤均匀混合(如图7所示)。

表1盐碱地栽培大球盖菇产量统计

实施例2

在距离实施例1的地块10米外，另选1块30m*2m的地块作为空白对照地(土壤理化性质与实施例1的土壤相同)。

实施例1的地块菌渣还田后自然降解3个月后，分别对实施例1和空白对照组土壤进行取样，测定土壤的理化性质、土壤酶活性，结果见表2、表3。

土壤物理指标：环刀法测定容重，比重瓶法测定土粒密度，以公式(1)计算土壤孔隙度。

孔隙度＝容重/土粒密度(1)

土壤化学与养分指标：pH5:1采用pHS-2C型数字酸度计测定，EC5:1(电导率)采用DDS-11A型电导仪测定，有机质含量采用水合热重铬酸钾氧化—比色法，碱解氮采用扩散吸收法，有效磷采用NaHCO₃浸提—钼锑抗比色法。

土壤可溶性盐含量：使用电导率法，以公式(2)、(3)计算土壤含盐量。

y(％)＝0.3053x－0.0126 R＝0.987 (X＜2时) (2)

y(％)＝0.3621x－0.3158 R＝0.990 (X＞2时) (3)

土壤生化指标：磷酸苯二钠比色法测定土壤磷酸酶，采用苯酚钠-次氯酸钠比色法测定土壤脲酶，TTC分光光度法测定土壤脱氢酶。

本试验所有数据均用Microsoft Office Excel 2010进行数据处理和图表绘制；采用IBM SPSS 21.0进行数据分析，应用Duncan法进行单因素方差分析。

表2大球盖菇菌渣对土壤理化性质的影响

注：同列数据后标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，下同。

表3大球盖菇菌渣对土壤养分和土壤酶活性的影响

由表2和表3可知，菌渣还田3个月后，与对照组相比,菌渣改良组土壤pH降低了6.97％，含盐量降低了49.17％、容重降低了34.62％、孔隙度增加了24.27％、有机质增加了107.76％、速效磷增加了538.87％、碱解氮增加了73.71％、脱氢酶活性增加了92.57％、脲酶活性56.87％、磷酸酶活性增加了48.5％。大球盖菇菌渣还田可有效改善盐碱土质量。

结合表1可知，采用本发明的方法，能够在盐碱土上栽培大球盖菇，平均每亩地可收获2252.25Kg，并且一级菇的比例接近60％，以平均价格10元/Kg计算，一亩盐碱地的收入达到2万元以上，除去原料、菌种及设施投入每亩约8000元的成本，每亩纯收益在10000元以上。菌渣翻耕入土无需添加其他肥料或营养元素，就可明显改善盐碱土的质量，第二年就可以在盐碱土上栽种其他耐盐作物，也可继续栽培大球盖菇，盐碱土将进一步改善。不用增加投入，一举两得，在盐碱地区域具有很大的应用前景。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (1)

1.利用大球盖菇菌渣改良盐碱土的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)大球盖菇培养料建堆发酵：根据试验区180㎡面积用3200公斤的用料量，将1600Kg稻壳、640Kg玉米芯、930Kg木屑、30Kg生石灰预湿12h，将培养料混合均匀后建成底宽2m、顶宽1m～1.2m、高1m～1.5m的发酵堆；建堆时将培养料抖松后上堆，表面稍加拍平后，用4cm粗细的木棒每隔30cm自上而下打1个透气孔，堆内插上温度计，最后在料堆顶部覆盖遮荫网保湿；当料堆温度升至65℃后维持24h，翻堆；翻堆后继续发酵，温升65℃后维持24h，再进行第2次翻堆，如此反复3次；

(2)在盐碱地上采用分层穴播，所述盐碱地为林下土壤，土壤pH 8.62，含盐量5.18‰，土壤为强度盐化土，土壤容重为1.63g/m³，孔隙度为0.291，有机质含量为6.14g/kg；培养料铺层：第1层料厚12cm，第2层料厚8cm，第3层料厚5cm，将保藏编号为CGMCC NO.17676的大球盖菇菌种掰成核桃大小，播于两层中间，梅花形点播，间距10cm，表面覆盖上2cm厚的石灰水泡过的稻草，以保温保湿，并在上部50cm处用竹竿加遮阳网；待菌丝长满料的2/3时，将表层稻草掀开进行覆土，覆土厚度2.5cm；表面盖上2cm厚的石灰水泡过的稻草保湿防晒；

(3)发菌期间保持在相对空气湿度85％以上，隔天向空中及四周喷水增加水分和湿度；大球盖菇覆土后30d开始出现原基，当原基出现后每日早晚喷水，喷水时主要向空中喷施，勿直接喷子实体表面；

(4)在大球盖菇子实体7分～8分成熟菌盖未打开时进行采收，每次采收的鲜菇称重并记录；

(5)大球盖菇采收后将菌渣与20cm的耕层土壤均匀混合。

Images