本发明属于农业废弃物综合利用，涉及一种食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物及其制备方法。
背景技术：
：食用菌菌渣是食用菌生产结束后剩余的包含菌丝体的培养料，随着我国食用菌产业快速发展，大量食用菌菌渣不断产生，成为制约食用菌产业发展的一个重要瓶颈。因此，如何有效利用食用菌菌渣是本领域一直以来研究探索的目标。目前，生产上主要用来生产有机肥料、畜禽养殖垫料、饲料原料、育苗基质、燃料等。在食用菌菌渣肥料化利用方面，已有众多专利申请及文献资料，如：申请号为cn201510189244.3：一种菌渣牛粪复合有机肥的生产方法，将牛粪作为发酵腐熟菌剂与菌渣颗粒混匀，再加入有机肥发酵菌剂，调配成发酵料进行发酵生产有机肥。申请号为cn201410080204.0：用食用菌渣生产生物菌肥的方法，将食用菌渣进行室外发酵，经过两次发酵后，移入室内进行菌肥生产；选用哈茨木霉菌和地衣芽孢杆菌接种于发酵后的食用菌渣内，接种后堆积5-7天。申请号为cn200910312348.3：一种含有双孢菇菌渣的肥料，利用废弃的双孢菇菌渣为主要原料，配以一定量的无机化肥制得。申请号为cn201010183994.7：利用菌渣作为生产复混肥造粒粘结剂的应用及制备方法，即利用双孢蘑菇培养料栽培结束后的菌渣废弃物作为复混肥造粒粘结剂方面的用途，通过添加调节剂进行堆置发酵、粉碎等工序所制成。申请号为cn200810070366.0：一种处理食用菌渣生产有机肥的方法，通过原料预处理、制备原始菌剂和发酵菌剂、处理菌渣生产有机肥等一系列步骤实现。申请号为cn200610045209.5：利用食用菌菌渣制做蔬菜有机肥的生产方法，食用菌菌渣40-45、粪便32-46、熟黄豆8-10、玉米胶2-5。步骤如下：将菌渣粪便单纯拌后发酵至菌渣腐烂；粉碎腐烂的菌渣、鸡粪并烘干至含水量为5-10％；混入熟黄豆碎粒；混入玉米胶。申请号为cn201310028993.9：利用工厂污泥和海鲜菇菌渣的有机肥料配方及其生产工艺，包括药厂或食品厂污泥45±5％、鸡粪30±5％、工厂化栽培海鲜菇菌渣25±5％和草木灰5±1％，其生产工艺步骤包括配料、一次发酵、二次发酵及干化、机械粉碎、装袋。申请号为cn201210428733.6：一种以鸡粪和菌渣为原料的有机肥及制备工艺，鸡粪65％-75％、菌渣20％-30％、生物菌剂1％-2％、除臭剂3％-5％。生物菌剂为生物黄腐酸与酵素菌，除臭剂为过磷酸钙。将鸡粪菌渣混合后喷入生物菌剂和除臭剂，发酵后制备而成。申请号为cn201110056675.4：利用食用菌菌渣生产的无公害有机肥料及其制备与应用，食用菌菌渣有机肥是由以下重量份原料制成:食用菌菌渣45～70份、风化煤5～20份、尿素4～15份、磷酸一铵10～15份、氯化钾7～20份、微量元素肥1～5份、化学降解剂1～5份、固化剂5～10份；先将食用菌菌渣剪切粉碎，再加入其它组分混合，降解固化,最后挤压制粒、抛光整形为圆形颗粒。该有机肥对生姜和花生有显著增产效果。孙建华《中国土壤与肥料》(no.04，2008，52～54)发表了利用食用菌菌渣生产有机肥料的研究，利用长期反复筛选获得的优良高温纤维菌，进行了食用菌菌渣的腐熟工艺及条件的研究，为快速无害化处理食用菌菌渣，生产优质肥料及农业废弃物的资源化利用提供依据。试验研究表明，接种高温纤维菌可使堆内温度迅速上升至45℃以上，并可持续18～20d。经过45d堆制，接种菌剂的处理除水分含量外，总养分和有机质含量、ph值和外观形状等技术指标均达到有机肥料的标准(ny525-2002)。从发酵温度、持续时间、有机肥的养分含量和外观形态等方面看，接种高温纤维菌加猪粪处理食用菌菌渣的腐熟效果最好，可用于食用菌菌渣的无害化处理和资源化利用。魏云辉《江西农业学报》(no.09，2014，44～46)发表了食用菌菌渣有机肥中试与肥效试验，结果表明：以菌渣为原料，通过添加猪粪和微生物发酵剂，采用菌渣堆肥工艺，中试生产的菌渣有机肥成品经检测含有有机质46％、全氮2.04％、全磷1.08％、全钾2.48％，ph值6.6，此外，蛔虫卵死亡率、大肠杆菌数以及汞、砷、镉、铅、铬含量等有害金属含量均达到有机肥料(ny525—2012)的标准；施用菌渣有机肥比纯施复合肥显著提高了脐橙的单株产量和果实品质。此外，还有利用食用菌菌渣生产土壤培肥改良剂的，如申请号为cn201310182765.7：一种利用废弃菌渣生产的土壤培肥改良剂，由以下重量份菌渣制成：平菇菌渣20～50份，金针菇菌渣20～50份，双孢菇菌渣10～40份，木耳菌渣0～30份。其中菌渣包含以下重量份的原料：棉籽壳10～50份，玉米芯5～50份，木屑0～50份，麦秸10～50份，麸皮10～30份，干鸡粪5～15份，豆粕5～10份，氢氧化钙2～5份。将各种废弃菌渣混合均匀并加以腐熟，即得土壤培肥改良剂。申请号为cn201510632305.9：一种利用食用菌菌渣种植白芨的方法，包括选地、食用菌菌渣发酵、翻地改良土壤、种植、中耕除草、肥水管理和病虫害防治等步骤。食用菌菌渣发酵方法是：将尿素加入干燥粉碎后的食用菌菌渣中，加水混合均匀后，将所得的混合体系堆成料堆，覆盖一层塑料薄膜进行自然发酵；待发酵成熟后，取下塑料薄膜让料堆自然风干，得到发酵后的食用菌菌渣备用。发酵成熟的食用菌菌渣改良土壤，可以提高土壤肥力，降低土壤容重，增强土壤通透性和耐酸碱的能力。食用菌菌渣资源化利用方面，如申请号为cn201110005817.4：一种食用菌菌渣资源化利用的处理方法及装置，主要是将废弃菌渣与玉米秸秆或养牛场粪便置于厌氧反应器中联合发酵产沼气，产生的沼气用于发电或农用，沼渣制作有机肥，沼液调配成水果或蔬菜用叶面肥，在处理菌渣的同时，还得到了新能源-沼气和有机肥料。本发明主要应用于食用菌主产区，装置配套使用阳光板暖棚和太阳能供热装置，方法配套使用复合微生物菌剂，厌氧反应器一年四季可正常使用。上述专利申请或文献方案中存在的问题主要有：一、食用菌菌渣中含有大量的具有活性的食用真菌菌丝体，该菌丝体对基质的进一步降解和调节土壤微生态平衡具有重要作用，但上述专利申请或文献都未涉及到菌渣免发酵活体直接利用技术。二、上述专利申请和文献中利用食用菌菌渣，都要进行处理，一般需要经过二次发酵，虽然保持了其中的营养物质或杀灭了一些有害病原菌，但其主要有益真菌生物体已全部丧失活性，且二次发酵费工费时。三、利用食用菌菌渣制备有机肥通常都添加畜禽粪便或其他垃圾等废弃物，这样复配生产的有机肥易造成有害重金属二次污染。技术实现要素：为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物及其制备方法，对活体食用菌菌渣免发酵直接加工利用，在确保各种营养成分的基础上，保持和提高菌渣中菌丝体活性，提高有机肥质量，增强有机肥生物活性功能，改善土壤微生物群落和土壤环境，提高土壤肥力，且提高作物产量和品质。因此，本发明采用的技术方案是，一种食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物，包括如下重量份原料：食用菌菌渣85～90、麦麸3～5、杀虫组分3～5、凹凸棒土3～5、磷酸二氢钾0.5～1、尿素0.5～1、石灰1～2。所述杀虫组分为丁香、山核桃外果皮、臭椿叶中的一种或几种混合。所述食用菌菌渣为各种食用菌栽培以后剩下的固体废物，要求新鲜无污染。所述菌渣包括杏鲍菇菌渣、白灵菇菌渣、蘑菇菌渣、香菇菌渣、草菇菌渣、木耳菌渣、金针菇菌渣、平菇菌渣、滑菇菌渣等。所述菌渣营养成分丰富，与培养料相比，菌渣粗蛋白比种菇前提高了约40％，粗纤维下降约80％，脂肪略有增加，还原糖提高约85％，总糖提高近30％。其含水量大都为30％～55％，粗蛋白质为5.80％～15.44％，粗纤维约为2.00％～37.11％，粗脂肪约为0.50％～4.50％，粗灰分约为1.56％～35.87％，钙约为0.21％～4.59％，全n、全p、全k总养分含量为2.72％～5.39％，c/n一般在30：1以下，ph值在6.0～8.0，有机质含量达到了45％以上，此外菌渣中还含有农作物生长所必需的钙、镁、硫等中量营养元素，铜、锌、铁、锰等微量元素，存在着多种微生物及酶等其他活性物质，可为土壤提供丰富的有机和无机营养。同时含有大量的有益菌丝体和活性生物酶，可以显著增加土壤有益微生物的数量，改善土壤微生物群落结构，提高土壤生物活性。对改良土壤理化性状和微生态环境，促进植物生长发育具积极作用。麦麸含有15％左右的粗蛋白和丰富的多种维生素，麦麸主要是为活体食用菌菌渣提供营养成分，可显著提高菌丝体活性，促进菌丝体的生长发育。药用丁香为桃金娘科蒲桃属植物丁香的干燥花蕾，将采得的花蕾出去花梗晒干入药。丁香具有抗菌宁、抗病毒作用，还有降压、降温、止泻、保肝利胆、抗血栓、麻醉止痛等作用。研究表明丁香提取物可以对植物病虫害具有防治作用，可防治白菜黑斑病、小麦纹枯病、玉米大斑病、葡萄炭疽病、番茄黑霉病/灰霉病、油菜菌核病、芒果炭疽病、香蕉枯萎病等。在防治害虫方面，研究表明丁香对赤拟谷盗卵孵化和羽化有明显抑制作用，对赤拟谷盗成虫和幼虫有致死作用。胡桃科juglandaceae核桃属caryanutt.植物全世界约18个种2个亚种，主要分布于北美东部和亚洲东南部。我国有云南山核桃、贵州山核桃、湖南山核桃、山核桃、大别山山核桃及薄壳山核桃5种，一般果园山核桃属植物的研究基本上集中于山核桃这一种。山核桃具有抑菌杀虫活性。中医将胡桃青皮外用治疗寻常疣及扁平疣，效果显著。胡桃楸提取液对白色念珠菌、新生隐球菌和烟曲霉菌体有明显抑制作用。华东野核桃提取液对金黄色葡萄球菌和肺炎克雷伯菌具有明显的抑制作用。核桃楸提取物对小麦赤霉菌和棉花枯萎菌具有抑制作用。核桃叶提取物对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、大肠杆菌和黑根霉具有较强抑制作用。山核桃外果皮提取物也具有抗真菌活性，其提取液及萃取物对粘虫、小菜蛾的拒食率、死亡率及生长发育抑制率均有较大影响；对蚜虫具有较好的毒杀作用(山核桃外果皮提取物抑菌杀虫活性研究，浙江林学院，苏秀)。臭椿[ailanthusaltissima(mill.)swingle]系古木科落叶乔木。臭椿叶含有甾醇、三萜、四环三萜、二萜和生物碱等活性物质。臭椿叶具有消炎、解毒、杀虫作用，可用于治疗肠炎、痢疾、疔，疽，漆疮，白秃。研究表明臭椿叶提取液对蚜虫具有良好的防治效果。凹凸棒土为含水链层状富镁铝硅酸盐矿物,具有2:1型层状结构，具有较好的阳离子代换性、吸附性、保水性、黏结性和填充性等特点，可以提高肥料成粒率、造粒速度，增强颗粒强度、均匀度，不结块，不返潮，表面光滑，色泽度好。还可提高土壤肥力，吸附土壤中的有害元素，减轻土壤污染。磷酸二氢钾、尿素等，可为菌丝体的生长发育补充氮、磷、钾等矿质营养。石灰具有调节ph值的作用，活体的食用菌菌渣一般为偏酸性，加入石灰后可将至ph值调至7.0-7.5。本发明食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物的制作方法如下：1、原料预处理：选择新鲜无污染的食用菌菌渣包(即，活体食用菌菌渣)，破袋去膜，粉碎，备用；粒径不大于4厘米，颗粒含水量为25～30％；将丁香和/或山核桃外果皮和/或臭椿叶粉碎，备用；粒径不大于0.3厘米，含水量不大于12％。2、原料混合：将活体食用菌菌渣、麦麸、凹凸棒土、磷酸二氢钾、尿素、石灰倒入搅拌机混合均匀。3、固化造粒：混匀后导入物理固化成型造粒机，造粒，粒径1.5厘米左右，造粒温度不得高于50度，密度不低于1.0g/m3。4、计量装袋。本发明食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物不仅含有作物生长所需要的多种氨基酸、腐植酸、氮、磷、钾及铁、锌、镁、钼、硼等微量元素。更重要的是含有丰富杏鲍菇、双孢菇、平菇、金针菇等的尚具活力的菌丝体，这些有益真菌可以通过自身的代谢活动，一方面可以直接增加土壤中有益微生物种群的数量，改善土壤微生物群落结构；另一方面利用其繁殖、生长过程中所表达的特殊酶或代谢产物，与周围代谢环境介质不断发生酶化作用，进一步促进了土壤有机质的分解和转化，产生了大量的有机酸和腐殖酸等有益组分，具有改善土壤有机质质量的作用，可显著提升土壤肥力。添加的杀虫组分，与活体菌丝体中的某些组分一起发挥了良好的防治效果。本发明菌渣用量大，生产工艺简单，制备的复合物可广泛应用于粮食、蔬菜、瓜果等大田及经济作物，增产效果明显，易于大面积推广施用。本发明食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物在制备用于提高粮食、蔬菜、瓜果等大田及经济作物产量、改善作物品质的产品中的应用具体地，本发明具有如下有益效果：1、本发明创造性地直接利用活体食用菌菌渣，不需要经过发酵等处理，因此最大程度保留了主要有益真菌的活性。但是食用菌菌渣如果直接使用，存在如下问题：一是有菌虫、杂菌或其他污染物；二是菌丝体本身存在老化、活性低的缺点。因此本发明在活体食用菌菌渣中加入中药杀虫组分，来杀灭菌虫和杂菌，保证菌渣质量。并配以麦麸、磷酸二氢钾、尿素等营养物质，来进一步激发和增强菌丝体活性，加强有益真菌的代谢活动。本发明以食用菌菌渣中活性的有益真菌的菌丝体作为活性有机肥的主体，可以调节和改善土壤微生物群落结构，增强土壤肥力，生产过程免发酵，省工省时，降低加工成本。2、活体菌渣中加入凹凸棒土，物理固化造粒，可以显著增大肥料密度、颗粒强度和表面光滑度，显著提高造粒速度和成粒率，所获得的高密度有机颗粒肥料，可显著减少包装耗材，更易于包装、运输、贮存，显著降低肥料生产运输成本。3、组方简单，无需添加畜禽粪便或其他垃圾等废弃物，避免有害元素造成的二次污染，确保肥料干净环保。4、肥效稳定持久，活性的食用真菌菌丝体对基质的进一步降解和调节土壤微生态平衡具有重要作用，可稳定改善土壤肥力，增加作物产量，改善作物品质。5、本发明通过添加丁香、山核桃外果皮、臭椿叶等具有抑菌杀虫效果的植物杀虫组分，对农业害虫尤其是金针虫具有良好的防治效果，减少了化学农药的使用，减轻土壤、空气、地下水污染，具有明显的经济与环境效益。具体实施方式下面结合具体试验方法对本发明的技术方案及其所产生的技术效果做进一步的阐述，下述说明仅是为了解释本发明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。本发明所述方法如无特殊说明，均为本领域常规方法。所用原料如无特殊说明，均可以从商业途径获得。实施例1.一种食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物，按重量份计：新鲜食用菌菌渣870、麦麸50、丁香50、凹凸棒土50、磷酸二氢钾10、尿素10、石灰10。其中：食用菌菌渣，是杏鲍菇培养基废料，有机质含量≥65％、全氮≥1.5％、全磷≥1.5％、全钾≥1.5％、总养分含量≥4.5％；磷酸二氢钾，五氧化二磷含量≥24％、氧化钾含量≥27％；尿素，氮含量≥46％。生产制备方法：(1)原料预处理：选择新鲜无污染的菌渣包，机械破袋去膜，粉碎，粒径不大于4厘米，颗粒含水量为25～30％。将丁香粉碎，粒径不大于0.3厘米，含水量不大于12％。(2)原料混合：按配比，将菌渣、麦麸、凹凸棒土、磷酸二氢钾、尿素、石灰倒入搅拌机混合均匀。(3)固化造粒：导入物理固化成型造粒机，造粒，粒径1.5厘米左右，造粒温度不得高于50度，密度不低于1.0g/m3。(4)计量装袋。计量包装入库。实施例2.一种食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物，按重量份计：新鲜食用菌菌渣900、麦麸30、山核桃外果皮35、凹凸棒土40、磷酸二氢钾10、尿素10、石灰10。其中：食用菌菌渣，是金针菇培养基废料，有机质含量≥65％、全氮≥1.5％、全磷≥1.5％、全钾≥1.5％、总养分含量≥4.5％；磷酸二氢钾，五氧化二磷含量≥24％、氧化钾含量≥27％；尿素，氮含量≥46％。制备方法同实施例1。实施例3.一种食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物，按重量份计：新鲜食用菌菌渣850、麦麸35、臭椿叶40、凹凸棒土45、磷酸二氢钾5、尿素8、石灰10、丁香50。其中：食用菌菌渣，是香菇培养基废料，有机质含量≥65％、全氮≥1.5％、全磷≥1.5％、全钾≥1.5％、总养分含量≥4.5％；磷酸二氢钾，五氧化二磷含量≥24％、氧化钾含量≥27％；尿素，氮含量≥46％。制备方法同实施例1。实施例4.一种食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物，按重量份计：新鲜食用菌菌渣880、麦麸45、丁香20、山核桃外果皮25、凹凸棒土35、磷酸二氢钾8、尿素7、石灰12。其中：食用菌菌渣，是白灵菇培养基废料，有机质含量≥65％、全氮≥1.5％、全磷≥1.5％、全钾≥1.5％、总养分含量≥4.5％；磷酸二氢钾，五氧化二磷含量≥24％、氧化钾含量≥27％；尿素，氮含量≥46％。制备方法同实施例1。试验例1.使用本发明食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物进行玉米种植试验2016年，在济宁试验基地，处理为亩施1000公斤本发明实施例1食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物，以等量(氮、磷、钾)养分的化学肥料为对照，种植玉米，品种为金岭367，每小区面积1亩，重复三次。试验在当地中等施肥和常规管理水平下进行，处理和对照仅施肥不同，其余田间管理等完全相同。施用方法：处理食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物全部做底肥，在播种前撒施并耕翻土地，使肥料与土壤充分混匀，对照的复合肥分3次追施。玉米收获后计产，并测定土壤肥力指标，结果如表1和表2所示。表1.玉米产量比较iⅱⅲ平均平均增产处理产量(kg/亩)625.9607.0669.4634.113.45％对照产量(kg/亩)588.8523.0565.0558.9表2.土壤肥力比较从表1可以看出，使用本发明食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物的处理组，玉米产量较对照组有显著提高。使用本发明食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物能够大幅度减少化肥用量，显著提高作物产量，减轻由于大量施用化肥造成的土壤、空气、地下水污染，具有明显的经济与环境效益。表2结果表明，本发明食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物能显著改善土壤肥力。土壤的有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾等的含量都有显著提高，且可以调节土壤ph值。此外，在试验中发现，对照组发生了一定程度的金针虫虫害，处理组基本上未发生金针虫虫害。因此，对处理组和对照组调查金针虫发生情况。对处理组及对照组均采用对角线或棋盘式取样，调查5点，每点10m2，挖土深度约5cm，记录每个点金针虫头数，用头/m2表示害虫的发生程度。地上部分随机调查50株，分别记录被害苗数，计算受害率。结果如表3所示。表3.处理和对照金针虫发生情况金针虫数量//头/m2调查株数被害苗数//株受害率％处理i05000处理ⅱ0.105012.0处理ⅲ05000对照i0.815024.0对照ⅱ1.065048.0对照ⅲ0.915036.0试验例2.使用本发明食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物进行谷子种植试验2016年，在临沂试验基地，处理为亩施2000公斤本发明实施例2食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物，以等量(氮、磷、钾)养分的化学肥料为对照，种植谷子，品种为济谷16，每小区面积1亩，亩播量0.5kg。试验在当地中等施肥和常规管理水平下进行，处理和对照仅施肥不同，其余田间管理等完全相同。施用方法：处理食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物全部做底肥，在播种前撒施并耕翻土地，使肥料与土壤充分混匀，对照的复合肥分3次追施。谷子收获时，大田取样，样方面积10平米，重复三次，考种后统计产量，并测定谷子品质指标，结果如表4和表5所示。表4.谷子产量比较表5.谷子品质比较结果表明土壤肥力活性调节物的施用可稳定增加谷子产量，显著改善谷子品质。试验例3.本发明食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物对金针虫的防效研究为进一步研究本发明食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物对金针虫的防治效果，与防治地下害虫常见的2种农药：50％辛硫磷乳油、40％甲基异柳磷乳油，进行金针虫毒杀效果对比。试验区金针虫虫口密度基本相同，即6-8头/m2。将药与土混合均匀：处理组为用组本发明食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物，用量为500公斤/亩；对照1-2分别用50％辛硫磷乳油、40％甲基异柳磷乳油，拌土量分别为3750ml/hm2、3500ml/hm2。以不施药为空白对照。小区面积为24m2。每组设三个重复。施药后72h调查防治效果，每小区取5个样点，每样点面积为1m2，深0.45m，记录死虫数和活虫数，计算防治效果。防治效果(％)＝(对照区活虫数-药剂处理区活虫数)/对照区活虫数×100。结果如表6所示。表6.不同处理方法对金针虫的防效结果表明，本发明食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物对金针虫具有良好的防效，防治效果仅略低于50％辛硫磷乳油和40％甲基异柳磷乳油。由此可见，使用本发明调节复合物后，可以不必再施用化学药剂，更环保。综上的研究结果表明，在施用本发明食用菌菌渣活性土壤肥力调节复合物后，起到了比常规化学肥料更好的增产效果，同时又能改善作物品质和土壤质量，且可以防治农业害虫，集多种功效与一体。又可以避免现有生物有机肥中普遍添加粪便带来的二次污染等问题，减少了化学药剂的使用，更环保。当前第1页12