CN113321540B

CN113321540B - 一种双孢菇渣与牛粪共堆肥的方法及肥料

Info

Publication number: CN113321540B
Application number: CN202110752759.5A
Authority: CN
Inventors: 王小芬; 赵阳; 徐佳琛; 胡跃高
Original assignee: China Agricultural University
Current assignee: China Agricultural University
Priority date: 2021-07-02
Filing date: 2021-07-02
Publication date: 2022-09-06
Anticipated expiration: 2041-07-02
Also published as: CN113321540A

Abstract

本发明公开了一种双孢菇渣和牛粪共堆肥的方法及肥料，属于农业技术领域，本发明将双孢菇渣与牛粪混合，将混合物进行堆肥，在堆肥每次翻堆时，对堆体喷施农用酵素，完成堆肥。本发明所得堆肥产品主要用于农作物种植，可减少堆肥的氮素损失，提高堆肥腐熟度，提高堆肥种植小白菜等的品质。

Description

一种双孢菇渣与牛粪共堆肥的方法及肥料

技术领域

本发明属于农业技术领域，尤其涉及一种双孢菇渣和牛粪共堆肥的方法及肥料。

背景技术

随着人们对于生活品质的要求不断提高，备受追捧的食用菌类产品消耗量不断提升，国内食用菌产品产量也不断提高。因此，食用菌生产过程中产生的菇渣等农业废弃物也越来越多。

例如，双孢菇渣，其为双孢菇菌棒取掉双孢菇后的残留物，实际生产所得双孢菇渣并未得到充分利用。而双孢菇渣中含有多种菌体蛋白、代谢产物以及未被利用的营养物质，还含有大量木质纤维素降解酶和各类水解酶，同时双孢菇渣中含有大量易于分解的有机质。其在堆肥过程中有利于堆体的快速升温，可用于生产有机肥。

农用酵素是微生物利用植物源有机废弃物发酵而成的发酵液，集营养元素、活性代谢产物与有益微生物于一体，是具有多元复合功能的生态产品。

申请公布号为CN111777452A(申请公布日为2020年10月16日)的中国发明专利公开了羊粪堆肥过程中添加农用酵素来提高堆肥效果，然而，其仅将农用酵素直接添加至堆肥原料羊粪中，并未充分考虑农用酵素的添加工艺在堆肥中的作用效果。

发明内容

本发明提供了一种双孢菇渣和牛粪共堆肥的方法及肥料，该方法可减少堆肥的氮素损失，提高堆肥腐熟度，改善堆肥种植小白菜的品质。

本发明提出一种双孢菇渣和牛粪共堆肥的方法，包括以下步骤：

(1)将双孢菇渣与牛粪混合，得混合物；

(2)将步骤(1)所得混合物进行堆肥，每次翻堆时，对堆体喷施农用酵素，直至完成堆肥。

进一步地，步骤(1)中，所述双孢菇渣的成分包括鸡粪、玉米秸秆和草炭土；所述牛粪为鲜牛粪。

进一步地，步骤(1)中，所述双孢菇渣与牛粪的体积比为5:5～9:1；优选的；所述双孢菇渣与牛粪的体积比为7:3。

进一步地，步骤(2)中，调节所述混合物的水分含量为60-70wt％后，再进行堆肥。

进一步地，所述步骤(2)中，进行堆肥后，每天测温，当堆体的温度高于50℃时，每2天翻堆一次；当堆体的温度为40-50℃时，每3天翻堆一次；当堆体的温度低于40℃时，每7天翻堆一次。

进一步地，步骤(2)中，所述农用酵素由红糖、果蔬废弃物、水按1:3:10的质量比混合发酵所得。

进一步地，步骤(2)中，所述农用酵素用水稀释80倍后对堆体喷施，每次喷施量为堆体体积的2‰-4‰；优选的，所述农用酵素用水稀释80倍后对堆体喷施，每次喷施量为堆体体积的3‰。

进一步地，步骤(2)中，所述完成堆肥时，堆体的温度为20-30℃。

本发明还提出上述任一方法制备得到的肥料。

本发明具有以下优势：

本发明提出的双孢菇渣与牛粪共堆肥的方法，将双孢菇渣与牛粪混合后进行堆肥，根据温度的不同进行全程不同方式翻堆，每次翻堆时喷施农用酵素。所述方法可有效减少堆肥的氮素损失，延长堆肥高温期，利于氮肥腐熟。将所述方法所得肥料用于小白菜种植，可显著提高小白菜的SPAD值(叶绿素含量)，增加小白菜叶面积，提升小白菜鲜重含量，从而提高作物品质。此外，该方法操作简单，成本低，可有效降低堆肥成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例和对比例对高温期影响图；

图2为本发明实施例和对比例对堆肥氮损失动态变化图；

图3为本发明实施例和对比例对小白菜的SPAD值(叶绿素含量)的影响图；

图4为本发明实施例和对比例对小白菜叶面积影响图；

图5为本发明实施例对小白菜鲜重的影响图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有已知方法得到。所用方法为常规方法如无特殊说明，均为常规方法。

本发明一实施例提出一种双孢菇渣与牛粪共堆肥的方法，包括以下步骤：

(1)将双孢菇渣与牛粪混合，得混合物；

本发明实施例提出的双孢菇渣与牛粪共堆肥的方法，将双孢菇渣与牛粪混合后进行堆肥，根据温度的不同进行全程不同方式翻堆，每次翻堆时喷施农用酵素，从而使得农用酵素在不同堆肥阶段充分发挥作用。并且，牛粪、双孢菇渣可以和农用酵素协同作用，为堆肥产品提供更多的营养成分等。

本发明实施例提出的双孢菇渣与牛粪共堆肥的方法，可有效减少堆肥的氮素损失，延长堆肥高温期，利于氮肥腐熟。将所述方法堆肥所得产品用于盆栽小白菜，可显著提高小白菜的SPAD值(叶绿素含量)，增加小白菜叶面积，提升小白菜鲜重含量，从而提高作物品质。

此外，该方法操作简单，成本低，可有效降低堆肥成本。

本发明一实施例中，步骤(1)中，双孢菇渣为双孢菇菌棒取掉双孢菇后的残留物。具体而言，双孢菇渣的成分包括鸡粪、玉米秸秆和草炭土。

本发明一实施例中，步骤(1)中，牛粪为新鲜牛粪。与干牛粪相比，其养分含量更高，微生物的种类和数量更多。牛粪富含多种营养成分，经堆肥化处理是优质的农家肥。由于牛粪分解速度慢于猪粪和鸡粪，所以在堆肥化处理中使用共堆肥方式处理牛粪，加快牛粪分解速度，缩短牛粪腐熟周期。

本发明一实施例中，步骤(1)中，所述双孢菇渣与牛粪的体积比为5:5～9:1。优选的，步骤(1)中，双孢菇渣与牛粪的体积比为9:1、7:3、5:5。更优选的，步骤(1)中，双孢菇渣与牛粪的体积比为7:3。

本发明一实施例中，步骤(2)还包括，调节混合物的水分含量为60-70wt％后，再进行堆肥。

本发明一实施例中，步骤(2)中，进行堆肥后，每天测温，当堆体的温度高于50℃时，每2天翻堆一次；当堆体的温度为40-50℃时，每3天翻堆一次；当堆体的温度低于40℃时，每7天翻堆一次。

本发明一实施例中，每次翻堆时，均需对堆体喷施农用酵素。现有技术中，农用酵素往往在堆肥初始时全部加入。实际堆肥过程中，堆体的温度先逐渐升高，最高可达70℃，再逐渐降低。本发明实施例采用在每次翻堆过程中添加农用酵素，可以使得农用酵素，结合温度的变化，更好的发挥作用，增加最终微生物数量，改变堆体的种群结构，使堆体有丰富的微生物种群多样性。进一步地，每次翻堆时，对堆体喷施农用酵素，还可增加堆肥高温期的持续时间，从而提高堆肥效果。

本发明一实施例中，步骤(2)中，农用酵素是由红糖、果蔬废弃物、水按1:3:10的质量比混合，30℃恒温发酵90天所得。农用酵素在发酵过程中产生大量乳酸、乙酸等有机酸，具有螯合作用，可以调节堆肥pH，减少堆肥氮素损失。

本发明一实施例中，步骤(2)中，农用酵素需用水稀释80倍后对堆体喷施，每次喷施量为堆体体积的2‰-4‰。优选的，步骤(2)中，农用酵素用水稀释80倍后对堆体喷施，每次喷施量为堆体体积的3‰。

现有技术中，农用酵素往往无需稀释，直接使用，用量较大。但农用酵素发酵周期发酵时间长，一般为三个月以上，导致农用酵素制备成本较高。本发明实施例将农用酵素稀释后喷施至堆体中，可有效减少农用酵素的使用量，并为堆体微生物代谢补充水分，进而降低农用酵素的使用成本。

本发明一实施例中，步骤(2)中，完成堆肥时，堆体的温度为20-30℃。

本发明一实施例还提出上述任一制备方法制备得到的堆肥产品。

本发明实施例制备得到的堆肥产品可以广泛应用于农作物种植。例如，可以用于小白菜种植等。可显著提高小白菜的SPAD值(叶绿素含量)，增加小白菜叶面积，提升小白菜鲜重含量，从而提高作物品质。此外，该方法操作简单，成本低，可有效降低堆肥成本。

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明书，但本发明并不限于以下实施例。

实施例1一种双孢菇渣与牛粪共堆肥的方法及其在小白菜种植中的应用

(1)将双孢菇渣与牛粪按体积比为5:5混合，堆体体积约4m³，调节混合物的含水率至60-70wt％后开始堆肥，在堆肥全程翻堆喷施时喷施农用酵素。

(2)开始堆肥后，每天测温，当堆体的温度高于50℃，每2天翻堆一次；当堆体的温度为40-50℃时，每3天翻堆一次；当堆体的温度低于40℃时，每7天翻堆一次。

(3)每次翻堆时喷施用水稀释80倍后的农用酵素，每次喷施量为堆体体积的3‰，共计翻堆并喷施14次。其中，农用酵素是将红糖、果蔬废弃物、水按1:3:10质量比混合，30℃恒温发酵90天所得。

(4)取最终堆肥产品5g于盆中，装入黄潮土100g混匀，播种5粒小白菜种子，播种深度为0.5cm，在温室中培育，二叶期定苗1株小白菜。每隔2天浇水一次，每次浇水10mL。

对比例1同实施例1，不同之处在于，步骤(3)中，每次翻堆时不喷施农用酵素。

对比例2同实施例1，不同之处在于，步骤(3)中，每次翻堆时，只在堆肥温度高于50℃时喷施农用酵素，共计翻堆并喷施8次。

实施例2同实施例1，不同之处在于，步骤(1)中，将双孢菇渣与牛粪按体积比为7:3混合。

对比例3同实施例2，不同之处在于，步骤(3)中，每次翻堆时不喷施农用酵素。

对比例4同实施例2，不同之处在于，步骤(3)中，每次翻堆时，只在堆肥温度高于50℃时喷施农用酵素，共计翻堆并喷施8次。

实施例3同实施例1，不同之处在于，步骤(1)中，将双孢菇渣与牛粪按体积比为9:1混合。

对比例5同实施例3，不同之处在于，步骤(3)中，每次翻堆时不喷施农用酵素。

对比例6同实施例3，不同之处在于，步骤(3)中，每次翻堆时，只在堆肥温度高于50℃时喷施农用酵素，共计翻堆并喷施8次。

试验例1堆肥效果测试

为了便于对比，现将上述3组实施例和6组对比例的具体堆肥实验设计和盆栽实验设计分别列于表1和表2。

表1 堆肥实验设计

表2 盆栽实验设计

下面分别对3组实施例和6组对比例的不同堆肥效果进行考察，研究堆肥条件对堆肥效果的影响。

(1)不同处理对延长堆肥高温期的影响

将堆体温度高于50℃视为高温期，考察不同堆肥条件下高温期的持续时间。

由图1可知，对比例1(NS-5/5)处理高温期持续24天、对比例3(NS-7/3)处理高温期持续26天、对比例5(NS-9/1)处理高温期持续27天；对比例2(HS-5/5)处理高温期持续31天、对比例4(HS-7/3)处理高温期持续31天、对比例6(HS-9/1)处理高温期持续32天；实施例1(WS-5/5)处理高温期持续33天、实施例2(WS-7/3)处理高温期持续34天、实施例3(WS-9/1)处理高温期持续33天；

可见，喷施农用酵素可以显著延长堆肥高温期时间，对比例2(HS-5/5)和实施例1(WS-5/5)与对比例1(NS-5/5)相比，对高温期延长时间最显著，高温期分别延长了7天和9天。堆肥全程翻堆同时喷施农用酵素(实施例1(WS-5/5)、实施例2(WS-7/3)、实施例3(WS-9/1))，相比仅在连续高温期时(第0天—第24天期间每次翻堆时)翻堆(对比例2(HS-5/5)、对比例4(HS-7/3)、对比例6(HS-9/1))同时喷施农用酵素，全程翻堆的高温期普遍延长1-2天。

(2)不同处理对堆肥产品氮损失率的影响

由图2可知，在双孢菇渣和牛粪共堆肥实验中，堆肥原料中初始氮含量越高，其在堆肥过程中氮损失率越大，但堆肥全程翻堆喷施农用酵素可以显著降低堆体的氮损失率，即实施例1(WS-5/5)、实施例2(WS-7/3)、实施例3(WS-9/1)分别比对比例1(NS-5/5)、对比例3(NS-7/3)、对比例5(NS-9/1)减少63.0％、42.8％、24.1％的氮素损失。仅在连续高温期时翻堆喷施农用酵素的氮素损失并不如全程翻堆同时喷施农用酵素效果好。即在堆肥全程翻堆喷施农用酵素的保氮效果最明显。

(3)不同堆肥产品对小白菜SPAD值(叶绿素含量)的影响

由图3可知，对比例1(F1)、对比例3(F2)、对比例5(F3)、对比例2(F4)、对比例4(F5)、对比例6(F6)、实施例1(F7)、实施例2(F8)、实施例3(F9)、空白对照(CK)的SPAD值分别为35.68、35.50、34.23、37.15、36.98、36.45、37.40、38.25、38.05、32.85。未施用堆肥产品的空白处理空白对照(CK)的SPAD显著小于其余九个施用堆肥产品的实验处理的SPAD，其中施用在堆肥全程翻堆喷施农用酵素的实验处理实施例1(F7)、实施例2(F8)、实施例3(F9)的SPAD值显著高于堆肥全程翻堆均未喷施农用酵素的实验处理对比例1(F1)、对比例3(F2)、对比例5(F3)和仅在高温期翻堆并喷施农用酵素的实验处理对比例2(F4)、对比例4(F5)、对比例6(F6)的SPAD值。

(4)不同堆肥产品对小白菜叶面积的影响

由图4可知，施用本堆肥产品和方法的实验处理的白菜叶面积，均比未施用本堆肥产品和方法的空白对照(CK)处理高，施用本堆肥产品和方法可以显著提高小白菜的叶面积值。堆肥原料为双孢菇渣和牛粪体积比为5:5的实验处理的堆肥产品提升盆栽小白菜的叶面积水平的效果最显著。在堆肥全程翻堆喷施农用酵素的实验处理的盆栽小白菜的叶面积最大。

(5)不同堆肥产品对小白菜鲜重的影响

由图5可知，喷施农用酵素堆肥产品的实验处理可以显著提高小白菜的鲜重，其中在堆肥全程翻堆喷施农用酵素且双孢菇渣和牛粪体积比为5:5和7:3的两个实验处理的堆肥产品实施例1(WS-5/5)、实施例2(WS-7/3)的对应盆栽小白菜的平均鲜重最高，并且以实施例2(WS-7/3)最优。

综上，在双孢菇和牛粪共堆肥时，双孢菇渣与牛粪体积比相同时，全程翻堆喷施农用酵素的处理(即实施例1、实施例2、实施例3)高温期持续时间最长、全氮的损失率最低。堆肥产品应用在盆栽小白菜种植时，双孢菇渣与牛粪体积比相同时，全程翻堆喷施农用酵素的处理(即实施例1、实施例2、实施例3)，种植出的小白菜SPAD值最高、叶面积最大、鲜重最高。

试验例2成本计算

表3 堆肥原料成本

注：牛粪为堆肥场内奶牛所产，成本不计。

表4 保氮添加剂成本对比

注：农用酵素添加量按照单次喷施量计算，其余添加剂添加量为各自最优添加量。

表5 双孢菇渣和牛粪体积比和质量比换算

表6 各组盆栽处理对应的堆肥产品成本

表7 小白菜产量收益

(1)堆肥原料成本核算

此次堆肥原料成本核算，从生产实际出发，由于该堆肥场内养殖大量奶牛，故根据表3，堆肥原料成本中牛粪成本可以忽略不计。

(2)保氮添加剂成本对比

在堆肥过程中需先将农用酵素稀释80倍后进行喷施，经过计算每次喷施量约为堆肥原料重量的0.04％。本核算选择了硫酸亚铁、过磷酸钙、0.2mol/L硫酸、生物炭四种具有保氮效果的添加剂作为成本对比如表4。以农用酵素为添加剂的堆肥的添加剂成本显著低于其他保氮添加剂。

(3)双孢菇渣和牛粪体积比和质量比换算

由于本研究在堆肥过程中对于双孢菇渣和牛粪添加量是按照体积比进行计算，在盆栽实验过程中堆肥添加量是按照重量进行施肥，我们将双孢菇渣和牛粪的体积比换算成质量比如表5所示，蘑菇渣原料的密度约为500kg/m³，牛粪原料的密度约为800kg/m³。

(4)各组盆栽处理对应的堆肥产品成本

堆肥产品成本核算以本次盆栽实验为依据进行计算，堆肥全程翻堆不喷施农用酵素实验处理(NS)喷施酵素次数为0次、仅在堆肥连续高温期时翻堆喷施农用酵素实验处理(HS)喷施酵素8次、在堆肥全程翻堆时喷施农用酵素的实验处理(WS)喷施酵素14次。综合计算堆肥过程中堆肥原料的浓缩效应以及堆肥产品的含水率。其对应的堆肥成本如表6所示。

(5)本研究是按照盆栽实验所种植的小白菜品种，在“美团买菜”平台询价，小白菜单价为4元/斤。则不同实验处理下所得小白菜的产量收益如下表7所示。

综上分析，小白菜产量收益扣除肥料成本后，最终利润最高的是实施例2(WS-7/3)堆肥产品的盆栽处理，所获得的单株利润最高。即在堆肥全程翻堆时喷施农用酵素且蘑菇渣和牛粪比例为7:3的处理所生产出来的小白菜利润最高。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种双孢菇渣与牛粪共堆肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将双孢菇渣与牛粪混合，得混合物；所述双孢菇渣与牛粪的体积比为5:5～9:1；

(2)将步骤(1)所得混合物进行堆肥，每次翻堆时，对堆体喷施农用酵素，直至完成堆肥；所述农用酵素用水稀释80倍后对堆体喷施，每次喷施量为堆体体积的2‰-4‰；进行堆肥后，每天测温，当堆体的温度高于50℃时，每2天翻堆一次；当堆体的温度为40-50℃时，每3天翻堆一次；当堆体的温度低于40℃时，每7天翻堆一次。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述双孢菇渣的成分包括鸡粪、玉米秸秆和草炭土；所述牛粪为鲜牛粪。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述双孢菇渣与牛粪的体积比为7:3。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)还包括，调节混合物的水分含量为60-70wt％后，再进行堆肥。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述农用酵素由红糖、果蔬废弃物、水按1:3:10的质量比混合发酵所得。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述农用酵素用水稀释80倍后对堆体喷施，每次喷施量为堆体体积的3‰。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述完成堆肥时，堆体的温度为20-30℃。

8.权利要求1～7任一项所述的方法制备得到的肥料。