宗玉麗 郭玲玲 于 淼 王洪奇 方 新 張 宇
(遼寧省微生物科學(xué)研究院,遼寧 朝陽 122000)
菌糠是栽培食用菌后的剩料,作為一種農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)資源,其有機質(zhì)含量高、各種養(yǎng)分齊全,是極具潛力的生產(chǎn)生物肥料原料。遼寧省朝陽市食用菌產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,所轄的兩區(qū)五縣(市)食用菌栽培規(guī)模日益擴大,且以香菇為主,因此香菇菌糠資源豐富。目前,大多數(shù)的香菇菌糠并未得到充分利用,被隨意丟棄,對生態(tài)環(huán)境造成不利影響,因此,香菇菌糠的資源化利用迫在眉睫。在遼寧省科技行動專項計劃項目支持下,筆者開展用香菇菌糠、牛糞發(fā)酵生產(chǎn)有機肥試驗研究,以期為農(nóng)作物生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)高效有機肥,促進香菇菌糠資源化利用。
(1)香菇菌糠(原栽培料配方為木屑79%,麩皮20%,石膏1%):由遼寧省凌源市三道河子鎮(zhèn)的香菇栽培戶提供,經(jīng)破碎、干燥后裝袋(25 kg∕袋)備用。(2)牛糞:購于遼寧省朝陽縣犇翔養(yǎng)殖有限公司肉牛養(yǎng)殖基地,經(jīng)干燥、破碎,裝袋(25 kg∕袋)備用。(3)商品有機肥:純羊糞發(fā)酵的商品有機肥,河北熾繁生物科技有限公司生產(chǎn)。(4)其他原料:米糠、紅糖購于朝陽市豪德批發(fā)市場;發(fā)酵菌為山東貝佳生物科技有限公司生產(chǎn),有效活菌數(shù)≥100 億∕g。
試驗時間為2021 年8 月—2022 年6 月,試驗地為遼寧省凌源市三道河子鄉(xiāng)香菇種植合作社和刀爾登鎮(zhèn)黃瓜生產(chǎn)大棚。主要原料的營養(yǎng)成分見表1。
表1 發(fā)酵有機肥的主要原料營養(yǎng)成分
1.2.1 制備菌糠有機肥
(1)發(fā)酵菌液制備:將有機肥發(fā)酵劑按1 袋加1 kg紅糖比例溶化激活成20 kg菌液,常溫避光半開口放置72 h 活化,得發(fā)酵菌液。(2)堆肥發(fā)酵:2021年8 月4 日,將香菇菌糠、牛糞、米糠按體積(m3)比6∶2∶2混合均勻,發(fā)酵菌液用水稀釋50倍后,噴入物料中,充分攪拌均勻,以手攥成團,指縫不滴水為宜,堆成寬、高約1 m 的發(fā)酵堆。堆內(nèi)溫度升至65 ℃維持3 d,翻堆1 次,發(fā)酵期內(nèi)共翻堆2~3 次,然后結(jié)束發(fā)酵。菌糠發(fā)酵過程中隔天8:00 測物料溫度,發(fā)酵結(jié)束后,物料松散、無臭味,發(fā)酵腐熟的物料干燥至水分≤20%,粉碎后裝袋備用。
1.2.2 棚栽黃瓜試驗
于2021年12月—2022年6月,在凌源市刀爾登鎮(zhèn)設(shè)施大棚內(nèi)栽培黃瓜。黃瓜品種為津綠3 號(天津科潤農(nóng)業(yè)科技股份有限公司),株距25 cm,3 500株∕667 m2。黃瓜定植前15 d 試驗地分別一次性施入香菇菌糠有機肥(T1)、商品有機肥(T2),以不施肥為對照(T0)。土壤充分旋耕后做畦,畦面耙平做壟,壟寬100 cm,中間開20 cm 的暗溝,壟面覆膜。試驗組與對照組管理措施相同。
有機質(zhì)、總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)、pH、含水量按有機肥料NY∕T 525—2021 方法測定;糞大腸菌群按肥料中大腸菌群的測定方法(GB∕T 19524.1—2004)測定;蛔蟲卵死亡率按肥料中蛔蟲卵死亡率的測定方法(GB∕T 19524.2—2004)測定;重金屬(砷、汞、鉛、鎘、鉻)含量按肥料汞、砷、鎘、鉛、鉻含量的測定方法(NY∕T 1978—2022)測定。
黃瓜定植生長30 d 后,每處理隨機抽取10 株,測定葉片數(shù)、株高、莖粗。葉片數(shù)采用計數(shù)法;株高指用卷尺測量土壤表面至生長點的距離;莖粗指用游標(biāo)卡尺測量莖基部的粗度[1];采收過程中采用計數(shù)法記錄瓜條數(shù),采用稱量法記錄單果質(zhì)量和產(chǎn)量。黃瓜成熟期,隨機選取1 kg 黃瓜,采用2,6-二氯酚靛酚鈉滴定法測定黃瓜維生素C 含量;采用考馬斯亮藍G-250 法測定可溶性蛋白質(zhì)含量[1];采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量;采用紫外分光光度法測定硝酸鹽含量[2]。每處理重復(fù)3 次。
香菇菌糠有機肥外觀褐色、均勻,呈粉狀、無臭,其發(fā)酵期發(fā)酵溫度變化見圖1。
圖1 發(fā)酵期料堆溫度變化
香菇菌糠有機肥有機質(zhì)、總養(yǎng)分、pH、含水量見表2;重金屬(砷、汞、鉛、鎘、鉻)、糞大腸菌群及蛔蟲卵死亡率檢測結(jié)果見表3。由表2、表3 可知,香菇菌糠有機肥理化性狀及重金屬含量均達到或優(yōu)于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
表2 香菇菌糠有機肥有關(guān)指標(biāo)檢測結(jié)果
表3 香菇菌糠有機肥中重金屬檢測結(jié)果
2.2.1 大棚土壤施入香菇菌糠有機肥對黃瓜生長的影響
由表4 可知,黃瓜定植30 d 后,各處理的葉片數(shù)、株高、莖粗排序為T2(商品有機肥)>T1(香菇菌糠有機肥)>T0(對照),其中T1、T2處理的黃瓜葉片數(shù)比T0分別高出8.29%、17.56%,且與對照差異顯著;株高分別比T0高出2.94%、3.08%;莖粗分別比T0高出29.76%、30.83%。T1、T2處理的黃瓜株高與莖粗均與對照差異顯著,但兩者之間無顯著差異。
表4 各處理黃瓜植株的生長情況
2.2.2 大棚土壤施入香菇菌糠有機肥對黃瓜單果質(zhì)量及產(chǎn)量的影響
由表5 可知,各處理的瓜條數(shù)、單果質(zhì)量、產(chǎn)量排序為T2>T1>T0,其中T1、T2處理的瓜條數(shù)比T0分別高5.04%、8.28%,且與對照差異顯著;T1、T2處理單果質(zhì)量分別比T0高出4.82%、5.22%,產(chǎn)量分別比T0高8.25%、8.38%。
表5 各處理黃瓜單果質(zhì)量及產(chǎn)量
2.2.3 大棚土壤施入香菇菌糠有機肥對黃瓜品質(zhì)的影響
由表6可知,各處理黃瓜的可溶性蛋白、可溶性糖質(zhì)量分數(shù)排序為T2>T1>T0,T1、T2處理的可溶性蛋白質(zhì)量分數(shù)比T0分別高20.67%、22.91%,可溶性糖質(zhì)量分數(shù)分別比T0高24.30%、24.94%。各處理黃瓜維生素C 質(zhì)量分數(shù)排序為T1>T2>T0,其中T1、T2處理分別比T0高37.52%、37.25%。T1、T2處理的黃瓜維生素C、可溶性蛋白、可溶性糖質(zhì)量分數(shù)與對照差異顯著。各處理的黃瓜硝酸鹽質(zhì)量分數(shù)排序為T0>T2>T1,T1、T2處理與對照差異顯著。
表6 各處理黃瓜有關(guān)成分測定結(jié)果
近年來國內(nèi)外對菌糠的利用多有研究[3-10]。香菇菌糠中含有一定量的纖維素與木質(zhì)素,制備有機肥施入土壤,可提高土壤有機質(zhì)含量,加速團聚體的形成,降低土壤容重,增強土壤的持水力和通透性[11]。試驗結(jié)果表明,香菇菌糠經(jīng)堆肥發(fā)酵完全能夠生產(chǎn)出合格的有機肥,質(zhì)量符合國家有機肥標(biāo)準(zhǔn),因此香菇菌糠完全可以作為生產(chǎn)有機肥的原料,試驗結(jié)果與孫建華等[10]研究一致。
大棚黃瓜施用香菇菌糠有機肥,其葉片數(shù)、株高、莖粗僅次于施用商品有機肥,黃瓜產(chǎn)量、瓜條數(shù)、單果質(zhì)量不相上下,黃瓜維生素C 含量有所提高,硝酸鹽含量降低。
試驗為香菇菌糠資源化利用,減少其對環(huán)境污染,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,提高區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益提供了數(shù)據(jù)支撐。香菇菌糠有機肥在其他作物上應(yīng)用效果有待進一步試驗。