本发明涉及菌渣处理技术领域，具体涉及一种无害化菌渣及轻简式无害化处理方法和应用。
背景技术：
食用菌废弃菌渣是食用主产区普遍存在的废弃资源，目前对食用菌菌渣的利用研究多集中在单个领域，利用形式不一，利用效率不高，仍存在大量的浪费和二次污染现象，总结起来共有7种利用途径，即作为食用菌栽培的基质配料、作为育苗基质的基础材料、作为菌糠饲料、作为一些酶研究的介质来源、作为发酵产生沼气的底物、作生态环境修复材料、作为肥料和生物活性物质。我国目前对食用菌废弃菌渣的利用方式较为常见的是将生产后的菌渣再加工成为饲料、肥料，作为产品进行销售。食用菌废弃菌渣生产有机肥料，可显著增加土壤有机质，提高农产品的产量和品质等。食用菌产业要减少对秸秆资源和林木资源的过度依赖，应利用栽培后的菌料开发家禽和鱼类的养殖饲料加工、生产土壤有机肥料。
当前食用菌菌渣利用技术尚不够成熟，处理手段有限，应用范围狭窄，造成了较大程度上的资源浪费与环境污染，且菌渣堆肥大规模操作费工、费时、费资金。加之食用菌产业从业者主要是小农户或单一种植主体，种植规模大小不一、废弃菌渣零散堆置，回收利用成本也较高。故多年来菌渣堆积肥料效果虽好，但难以大面积推广。由于食用菌菌渣不能直接施入田中，这是因为菌渣腐解不完全，直接施入农田肥效作用小，腐解速度慢，还有可能造成“烧苗”，会影响到植物的生根和成活，如果不发酵，菌渣中的病虫害还会传播，污染食用菌生长环境。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种无害化菌渣及轻简式无害化处理方法和应用，该无害化菌渣具有丰富的营养物质，并含有大量活性物质，能够分解复杂的有机物和抑制有害菌的繁殖，进而抑制土传性病害；此外，该无害化菌渣可以直接用于还田，并能够加速田间有机物分解进程，不受当地积温和降水等气候条件的制约。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明第一方面提供一种食用菌废弃菌渣的轻简式无害化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)将食用菌菌袋进行去袋，得到菌渣；
(b)将菌渣进行揉丝处理，随后，在菌渣揉丝表面接种复合微生物进行堆肥发酵，其中，复合微生物由如下重量份菌种组成：枯草芽孢杆菌3～7份、绿色木霉菌2～5份、苏云金芽孢杆菌1～3份、酿酒酵母菌8～12份、黑曲霉菌4～8份、嗜酸乳杆菌4～8份和泾阳链霉菌2～4份；
(c)再进行挤压造粒，得到菌渣颗粒，再在菌渣颗粒表面喷施复合功能菌，即得到无害化菌渣，其中，复合功能菌由如下重量份菌种组成：地衣芽孢杆菌2～4份、胶冻样类芽孢杆菌3～6份、哈茨木霉菌1～2份、白僵菌2～4份、自生固氮菌4～6份、固氮类芽孢杆菌2～4份、苏云金芽孢杆菌2～4份、侧芽孢杆菌2～4份、胶质芽孢杆菌1～2份、乳酸菌2～4份、绿色木霉菌1～3份和淡紫拟青霉4～6份。
优选地，所述揉丝后的菌渣为长度不大于12mm，直径为1～2mm。
优选地，所述菌渣含水量为50％～60％、粗蛋白含量为5％～16％，粗纤维含量为2％～40％，ph值为6～8。
优选地，所述菌渣揉丝与复合微生物的质量比为100∶(2～6)。
优选地，所述复合微生物由如下重量份菌种组成：枯草芽孢杆菌5份、绿色木霉菌3份、苏云金芽孢杆菌2份、酿酒酵母菌10份、黑曲霉菌6份、嗜酸乳杆菌6份和泾阳链霉菌3份。
优选地，所述菌渣颗粒的粒径大小为2～3mm；所述菌渣颗粒与复合功能菌的质量比为100∶(4～8)。
优选地，所述堆肥发酵为常温发酵6～8天。
本发明第二方面提供一种无害化菌渣，所述无害化菌渣由上述处理方法制得。
本发明第三方面提供一种上述无害化菌渣在土壤改良、制作有机肥或育秧基质中的应用。
本发明第四方面提供一种土壤改良的方法，所述土壤改良方法包括如下步骤：
将上述无害化菌渣，于秋季秸秆灭茬后，均匀撒施于土壤表面，然后进行翻耕。
优选地，所述无害化菌渣的撒施量为800～1200kg/亩。
与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：
(1)本发明菌渣轻简式无害化处理方法首先通过对菌渣机械揉丝，增加菌渣比表面积，而后进行轻简化快速堆肥发酵，于挤压颗粒后，通过复合添加特定的复合功能菌，使得菌渣颗粒兼具营养及生防功效，还田后能够达到加速其有机成分的快速矿质化，并能够有效提高其还田后肥效释放速率，达到培肥土壤的目的，进而能够有效改良土壤，增加农作物产量，此外，该处理方法简单易操作，省工省力，实施成本低，便于在基层迅速推广应用，对于减少化肥施用，提高土壤生物肥力、化学肥力和物理肥力具有重要作用，市场前景广阔。
(2)本发明无害化菌渣具有丰富的营养物质，并含有大量活性物质，能够分解复杂的有机物和抑制有害菌的繁殖，进而抑制土传性病害，提高植物的抗病性，使得本申请菌渣具有增肥和生防的双重功效；此外，该无害化菌渣直接用于还田能够加速田间有机物分解进程，不受当地积温和降水等气候条件的制约。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义；在本发明中采用的原料无特殊说明，均可通过市购得到。
以下各实施例采用的原料如下：
食用菌菌渣：黑木耳菌渣，含水量为为50％、粗蛋白含量为12％，粗纤维含量为23％，ph值为6.2。
实施例1
本实施例为一种食用菌废弃菌渣的轻简式无害化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)将食用菌菌袋进行去袋，得到菌渣；
(b)将菌渣进行揉丝处理，揉丝后的菌渣为长度不大于12mm，直径为1～2mm，随后，在菌渣揉丝表面接种复合微生物并在常温下堆肥发酵8天，其中，菌渣揉丝与复合微生物的质量比为100∶2，复合微生物由如下重量份菌种组成：枯草芽孢杆菌7份、绿色木霉菌2份、苏云金芽孢杆菌1份、酿酒酵母菌12份、黑曲霉菌4份、嗜酸乳杆菌8份和泾阳链霉菌2份；
(c)再进行挤压造粒，得到粒径大小为2～3mm的菌渣颗粒，再在菌渣颗粒表面喷施复合功能菌，即得到无害化菌渣，其中，菌渣颗粒与复合功能菌的质量比为100∶8；复合功能菌由如下重量份菌种组成：地衣芽孢杆菌4份、胶冻样类芽孢杆菌3份、哈茨木霉菌2份、白僵菌2份、自生固氮菌6份、固氮类芽孢杆菌2份、苏云金芽孢杆菌4份、侧芽孢杆菌2份、胶质芽孢杆菌2份、乳酸菌2份、绿色木霉菌3份和淡紫拟青霉4份。
实施例2
本实施例为一种食用菌废弃菌渣的轻简式无害化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)将食用菌菌袋进行去袋，得到菌渣；
(b)将菌渣进行揉丝处理，揉丝后的菌渣为长度不大于12mm，直径为1～2mm，随后，在菌渣揉丝表面接种复合微生物并在常温下堆肥发酵6天，其中，菌渣揉丝与复合微生物的质量比为100∶6，复合微生物由如下重量份菌种组成：枯草芽孢杆菌3份、绿色木霉菌5份、苏云金芽孢杆菌3份、酿酒酵母菌8份、黑曲霉菌8份、嗜酸乳杆菌4份和泾阳链霉菌4份；
(c)再进行挤压造粒，得到粒径大小为2～3mm的菌渣颗粒，再在菌渣颗粒表面喷施复合功能菌，即得到无害化菌渣，其中，菌渣颗粒与复合功能菌的质量比为100∶4；复合功能菌由如下重量份菌种组成：地衣芽孢杆菌2份、胶冻样类芽孢杆菌6份、哈茨木霉菌1份、白僵菌4份、自生固氮菌4份、固氮类芽孢杆菌4份、苏云金芽孢杆菌2份、侧芽孢杆菌4份、胶质芽孢杆菌1份、乳酸菌4份、绿色木霉菌1份和淡紫拟青霉6份。
实施例3
本实施例为一种食用菌废弃菌渣的轻简式无害化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)将食用菌菌袋进行去袋，得到菌渣；
(b)将菌渣进行揉丝处理，揉丝后的菌渣为长度不大于12mm，直径为1～2mm，随后，在菌渣揉丝表面接种复合微生物并在常温下堆肥发酵7天，其中，菌渣揉丝与复合微生物的质量比为100∶5，复合微生物由如下重量份菌种组成：枯草芽孢杆菌5份、绿色木霉菌3份、苏云金芽孢杆菌2份、酿酒酵母菌10份、黑曲霉菌6份、嗜酸乳杆菌6份和泾阳链霉菌3份；
(c)再进行挤压造粒，得到粒径大小为2～3mm的菌渣颗粒，再在菌渣颗粒表面喷施复合功能菌，即得到无害化菌渣，其中，菌渣颗粒与复合功能菌的质量比为100∶6；复合功能菌由如下重量份菌种组成：地衣芽孢杆菌3份、胶冻样类芽孢杆菌5份、哈茨木霉菌2份、白僵菌3份、自生固氮菌5份、固氮类芽孢杆菌3份、苏云金芽孢杆菌3份、侧芽孢杆菌3份、胶质芽孢杆菌2份、乳酸菌3份、绿色木霉菌2份和淡紫拟青霉5份。
实施例4
本实施例为一种土壤改良方法，其特征在于，包括如下步骤：
按照1000kg/亩，将实施例3制备得到的无害化菌渣，于秋季玉米收获和秸秆灭茬后，均匀撒施于土壤表面，然后进行翻耕。
对照例1
本对照例为一种食用菌废弃菌渣的轻简式无害化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)将食用菌菌袋进行去袋，得到菌渣；
(b)将菌渣进行揉丝处理，揉丝后的菌渣为长度不大于12mm，直径为1～2mm，随后，在菌渣揉丝表面接种复合微生物并在常温下堆肥发酵7天，其中，菌渣揉丝与复合微生物的质量比为100∶5，复合微生物由如下重量份菌种组成：枯草芽孢杆菌5份、苏云金芽孢杆菌2份、酿酒酵母菌10份、黑曲霉菌9份和嗜酸乳杆菌9份；
(c)再进行挤压造粒，得到粒径大小为2～3mm的菌渣颗粒，再在菌渣颗粒表面喷施复合功能菌，即得到无害化菌渣，其中，菌渣颗粒与复合功能菌的质量比为100∶6；复合功能菌由如下重量份菌种组成：地衣芽孢杆菌3份、胶冻样类芽孢杆菌5份、哈茨木霉菌2份、白僵菌3份、自生固氮菌5份、固氮类芽孢杆菌3份、苏云金芽孢杆菌3份、侧芽孢杆菌3份、胶质芽孢杆菌2份、乳酸菌3份、绿色木霉菌2份和淡紫拟青霉5份。
对照例2
本对照例为一种食用菌废弃菌渣的轻简式无害化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)将食用菌菌袋进行去袋，得到菌渣；
(b)将菌渣进行揉丝处理，随后，在菌渣揉丝表面接种复合微生物并在常温下堆肥发酵7天，其中，菌渣揉丝与复合微生物的质量比为100∶5，复合微生物由如下重量份菌种组成：枯草芽孢杆菌5份、绿色木霉菌3份、苏云金芽孢杆菌2份、酿酒酵母菌10份、黑曲霉菌6份、嗜酸乳杆菌6份和泾阳链霉菌3份；
(c)再进行挤压造粒，得到粒径大小为2～3mm的菌渣颗粒，再在菌渣颗粒表面喷施复合功能菌，即得到无害化菌渣，其中，菌渣颗粒与复合功能菌的质量比为100∶6；复合功能菌由如下重量份菌种组成：地衣芽孢杆菌3份、胶冻样类芽孢杆菌5份、白僵菌5份、自生固氮菌5份、固氮类芽孢杆菌3份、苏云金芽孢杆菌3份、侧芽孢杆菌8份、胶质芽孢杆菌2份和乳酸菌5份。
对照例3
本对照例为一种食用菌废弃菌渣的轻简式无害化处理方法，该处理方法与实施例3中的处理方法基本相同，区别仅在于将步骤(b)中的复合微生物替换为同等分数的有机物料腐熟剂(北京世纪阿姆斯生物技术有限公司)。
对照例4
本对照例为一种食用菌废弃菌渣的轻简式无害化处理方法，该处理方法与实施例3中的处理方法基本相同，区别仅在于将步骤(b)中的复合微生物替换为同等分数的有机肥腐熟剂(邓州市汇邦生物科技有限公司)。
实验例
小区试验为玉米连作区，采用裂区设计，随机区组排列，共设6个处理，分别为空白对照，实施例3以及对照例1～4组。每小区面积为20m*10行*0.65m＝130m2，三次重复，总计18个小区2340m2。试验进行秋季收获后整地，在玉米收获后利用6b1404约翰迪尔(六缸)拖拉机+灭茬机(1jh-350型秸秆粉碎还田机)，将联合收割机灭茬的基础上，继续将玉米根茬口和未粉碎的秸秆继续二次灭茬，将玉米秸秆粉碎至5-10cm。实施例3和对照例1～4组分别按照1000kg/亩撒施实施例3以及对照例1～4中制得无害化菌渣。然后利用7m-2204约翰迪尔拖拉机+德国雷肯液压五铧翻转犁(europa18/5型)，将秸秆耕翻埋于10cm土层中。
本试验采用秸秆全部还田，试验期间不进行任何灌溉，所有处理的施肥、品种及其他管理措施(耙地、旋地、起垄、播种镇压、除草和防病等)均相同，各处理施肥量为n160kg/hm2、p2o5115kg/hm2、k2o＝90kg/hm2，即底肥50kg/hm2尿素、250kg/hm2磷酸氢二铵、150kg/hm2氯化钾，追肥200kg/hm2尿素。
待到来年春季，检测土壤肥力，检测结果如表1所示：
表1不同组土壤肥力变化
由表1可知：
本发明实施例3和对照例3～4相比空白对照组均能够有效提高土壤中有效成分的含量，能够更好的提高土壤肥力；然而，通过实施例3和对照例1～4相比，本发明实施例3制备得到的菌渣能够更好的促进土壤中有机物质的分解，能够更好的改善土壤肥力。
实施例3以及对照例1～4中无害化菌渣对秸秆腐熟度的测定试验
秸秆还田示范基地开展，选取粗细与长度接近的完整的玉米秸秆，将其裁成3cm～5cm小段。称50g左右秸秆小段放入尼龙网袋中，准备好试验所需要秸秆样品30袋并进行编号。将编号后的样品置85℃下烘干6h后(要求烘至恒重)，准确称重并记录每袋的重量n0。试验设置添加有实施例3的无害化菌渣组以及分别添加对照例1～4的无害化菌渣组以及空白对照组，一共6组，每组重复5次；无害化菌渣的添加量为5g/袋并混合均匀，将上述秸秆样品(尼龙袋)埋入10cm土层，分别在试验的90d后取出样品，4℃冰箱存放，样品应并在3d内进行清洗和烘干，称重为nx。
结果1：菌处秸还田后秸秆腐熟效果比较
作物秸秆在一定条件下经过微生物等的综合降解作用，其所含的有机物逐步被分解，秸秆重量亦逐渐降低。通过测定秸秆失重率就能反映其腐解程度并由此进行秸秆腐熟剂效果的比较和评价。4月25日将装有秸秆与土壤混合样品的网兜埋入土壤，待三个月后即7月25日进行取样，并进行腐熟度测定；
测定结果如表2所示：
表2
在秸秆降解率试验同时，按照上述的取样时间对残余的秸秆段进行了养分的测定，残余秸秆的养分含量越少，说明被微生物降解的越好，而进入土壤中的养分越多，土壤肥力提升效果越明显；检测结果如表3所示：
表3
由表2、表3可知：
本发明实施例3和对照例1～4组制备得到的菌渣均能够促进秸秆的腐熟，并能够促进秸秆中有机物质的分解；然而，本发明实施例3制备得到的无害化菌渣具有更加优异促腐熟和促进秸秆中有机物分解的效果。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。