一种基于菌菇渣的人工土壤及其合成方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于菌菇渣的人工土壤，包括菌菇渣、粉煤灰、禽畜粪便、pH调节剂、缓冲剂和螯合物，其中菌菇渣、粉煤灰和禽畜粪便的混合物中，菌菇渣的重量百分比20～60％，粉煤灰的重量百分比为5～40％，禽畜粪便的重量百分比为15～40％，每吨菌菇渣、粉煤灰和禽畜粪便的混合物中含有pH调节剂0.01～1000g、缓冲剂0.01～1000g、螯合物0.01～500g。菌菇渣质地较轻，粉煤灰和禽畜粪便容重较大，通过控制三者配比，使人工土壤具有成熟土壤相似的容重，能够较好的固定植物根系，增加土壤的持水透气性，协调好植物生长过程中所需的水、肥、气等环境因子，同时菌菇渣中大量的有益微生物增加了土壤的微生物多样性。本发明的人工土壤性能稳定，不受批次、季节、地域的影响，能够保持优良的应用效果。
【专利说明】
一种基于菌菇渣的人工土壤及其合成方法
技术领域
[0001 ]本发明属于环境治理领域，涉及一种人工土壤及其合成方法，具体涉及一种基于 菌菇渣的人工土壤及其合成方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，食用菌作为一种新兴产业，栽培规模不断扩大，产生大量菌菇渣。菌菇渣 需进行妥善处理，否则造成环境污染，影响产品的产量和质量，更甚者，引起病虫害大量蔓 延与危害，造成严重减产甚至绝收。菌菇渣中含有大量菌体蛋白、多种代谢产物及未被充分 利用的养料，因此，可对菌菇渣进行综合利用。
[0003] 目前菌菇渣的利用方式主要有:①重复利用：将栽培草菇、平菇、香菇等品种的废 料重新晒干粉碎后添加到新原料中栽培鸡腿菇，可以降低生产成本;②用作农家肥料直接 作为底肥施入田间，将食用菌废料深施后掩埋，可起到改良果园土壤、增加土壤的通透性、 改善土壤的理化性质;③用作燃料：由于香菇栽培大多用木肩做培养料，因此可以将菌菇渣 作为燃料。但是，这些利用存在不足，例如在重复利用时可能造成病菌感染，从而影响食用 菌的栽培质量;用作肥料时，产生的经济效益低，腐熟不充分;在作为燃料时，受含水率的影 响，利用率较低，受季节影响波动大。因此，需进一步开发菌菇渣的高效、稳定、增值空间大 的用途。
[0004]目前，土壤基质产品的稳定性较差，在生产的过程中，原料的批次、生产的季节以 及不同区域的生产都会对基质产品造成很大的影响，同样的基质产品，在一个地方可能会 有优良的育苗的效果，但是在另一个地方就有可能育出次苗、矮小苗。此外，目前的基质产 品的容重较低，固定根系的作用力不强，对移栽后植物的生长造成不利影响。同时由于基质 产品的容重较小，限制了其应用范围，只能用于农业育苗，而不适用于屋顶绿化、矿山修复 等领域。
【发明内容】
[0005] 针对常规的菌菇渣利用过程中利用率较低，易造成病菌感染，产生的经济效益不 高的问题，以及现有的土壤基质稳定性差，其效果易受环境影响，容重较低，应用范围受限 的不足，本发明提供了一种基于菌菇渣的人工土壤及其合成方法，以菌菇渣作为原料，通过 原料配比与发酵合成的人工土壤性能稳定，不受批次、季节、地域的影响，保持优良的应用 效果。
[0006] 本发明的技术解决方案如下：
[0007] -种基于菌菇渣的人工土壤，包括菌菇渣、粉煤灰、禽畜粪便、pH调节剂、缓冲剂和 螯合物，其中菌菇渣、粉煤灰和禽畜粪便的混合物中，菌菇渣的重量百分比20~60 %，粉煤 灰的重量百分比为5~40%，禽畜粪便的重量百分比为15~40%，每吨菌菇渣、粉煤灰和禽 畜粪便的混合物中含有pH调节剂0.01~1000g、缓冲剂0.01~1000g、螯合物0.01~500g。
[0008] 所述的pH调节剂为本领域常规的pH调节剂，本发明中利用市售的土壤pH调节剂。
[0009]所述的缓冲剂为本领域常规的缓冲剂，可以是乙酸铵。
[0010]所述的螯合物为本领域常规的螯合物，可以是腐植酸鳌合的微量元素物质。
[0011] 本发明的人工土壤中，禽畜粪便颗粒大部分处于粘粒范围内，粉煤灰处于粉粒和 砂粒之间，改变禽畜粪便与粉煤灰的配比可调控人工土壤的粒径组成，使其处于成熟土壤 范围内，保证人工土壤的保水透气性。
[0012] 菌菇渣质地较轻，而粉煤灰和禽畜粪便容重较大，本发明通过控制三种原料的配 比，使人工土壤具有成熟土壤相似的容重，能够较好的固定植物的根系，增加人工土壤的持 水透气性，协调好植物生长过程中所需的水、肥、气等环境因子;此外，菌菇渣和禽畜粪便中 含有丰富的有机质、氮、磷等养分，矿物元素的含量较少，而粉煤灰作为一种完全燃烧后产 物，其有机养分含量较少，而矿物养分的含量较多，尤其是金属元素和类金属元素，两种材 料在养分组成上完全互补，使人工土壤中具有成熟土壤所具有的养分条件。
[0013] 菌菇渣中含有大量的有益微生物，增加了人工土壤的微生物多样性，而粉煤灰作 为一种多孔类材料，为微生物的繁殖提供更大的比表面积，有助于植物的生长及土壤改良， 显著优于天然的成熟土壤。
[0014] 本发明还提供上述基于菌菇渣的人工土壤的合成方法，具体步骤如下：
[0015] 步骤1，将菌菇渣、粉煤灰、禽畜粪便按照配方量进行混合，并用力挤压、揉搓，混合 均匀；
[0016] 步骤2,在步骤1中得到的混合物中添加 pH调节剂，在温度为15~80°C，含水率为 40%以上，pH为6~9，C/N比为25~32的条件下进行发酵，适时翻堆，保证充足的氧气量，发 酵20天以上；
[0017] 步骤3,在步骤2得到的混合物中加入将缓冲剂和螯合物，混合均匀；
[0018] 步骤4，控制步骤3得到的混合物的含水率为20~40%，磨细过筛，最终制得基于菌 菇渣的人工土壤。
[0019] 禽畜粪便的含水率一般较高，本发明中的粉煤灰和菌菇渣可吸收禽畜粪便中的水 分，大大减低混合物的含水率，无需对禽畜粪便进行脱水和晾晒，保证人工土壤合适的含水 率，同时降低成本。
[0020] 禽畜粪便和菌菇渣中一般含有大量的病原菌，本发明利用长时间的发酵工艺，通 过高温发酵杀死大部分病原菌，同时粉煤灰和螯合剂也可杀死病原菌，显著降低有毒物质 危害性。
[0021] 菌菇渣、禽畜粪便和粉煤灰是食用菌养殖、禽畜养殖厂和发电厂的废弃物资源，本 发明将废弃物综合利用合成人工土壤。人工土壤容重适宜，养分丰富充足，富含有益微生 物，在该土壤上施种小白菜，不仅能促进小白菜增产增收，而且能改善小白菜的经济性状和 品质，应用效果好，具有大面积推广潜能。
【具体实施方式】
[0022]下面结合实施例和实验例对本发明作进一步详述。
[0023] 实施例1
[0024] 一种基于菌菇渣的人工土壤，包括： 菌菇渣 20kg 粉煤灰 40l<g 禽畜粪便 40kii
[0025] pH调节剂 0.00 lg 缓冲剂 〇.〇〇 lg 螯合物 〇.〇〇 lg
[0026]上述基于菌燕渣的人工土壤的合成方法，具体步骤如下：
[0027]步骤1，将菌菇渣、粉煤灰、禽畜粪便按照配方量进行混合，并用力挤压、揉搓，混合 均匀；
[0028] 步骤2,在步骤1中得到的混合物中添加 pH调节剂，在温度为15°C，含水率为40%， pH为6，C/N比为25的条件下进行发酵，适时翻堆，保证充足的氧气量，发酵20天；
[0029] 步骤3，在步骤2得到的混合物中加入将缓冲剂和螯合物，混合均匀；
[0030] 步骤4,控制步骤3得到的混合物的含水率为20%，磨细过筛，最终制得基于菌菇渣 的人工土壤。
[0031] 实施例2
[0032] 一种基于菌菇渣的人工土壤，包括： 菌薇渣 60kg 粉煤灰 5:kg._ 禽畜粪便 35kg
[0033] pH调节剂 50g 缓冲剂 50g 螯合物 50g
[0034]上述基于菌燕渣的人工土壤的合成方法，具体步骤如下：
[0035]步骤1，将菌菇渣、粉煤灰、禽畜粪便按照配方量进行混合，并用力挤压、揉搓，混合 均匀；
[0036] 步骤2,在步骤1中得到的混合物中添加 pH调节剂，在温度为50°C，含水率为50%， pH为7，C/N比为32的条件下进行发酵，适时翻堆，保证充足的氧气量，发酵25天；
[0037]步骤3，在步骤2得到的混合物中加入将缓冲剂和螯合物，混合均匀；
[0038]步骤4,控制步骤3得到的混合物的含水率为40%，磨细过筛，最终制得基于菌菇渣 的人工土壤。
[0039] 实施例3
[0040] 一种基于菌菇渣的人工土壤，包括： 菌菇渣 50kg 粉煤灰 l〇kg 禽畜粪便 40kg
[0041] pH调节剂 100g 缓冲剂 l〇〇g 螯合物 5〇:g
[0042] 上述基于菌菇渣的人工土壤的合成方法，具体步骤如下：
[0043] 步骤1，将菌菇渣、粉煤灰、禽畜粪便按照配方量进行混合，并用力挤压、揉搓，混合 均匀；
[0044] 步骤2,在步骤1中得到的混合物中添加 pH调节剂，在温度为80°C，含水率为55%， pH为9，C/N比为32的条件下进行发酵，适时翻堆，保证充足的氧气量，发酵20天；
[0045] 步骤3，在步骤2得到的混合物中加入将缓冲剂和螯合物，混合均匀；
[0046] 步骤4,控制步骤3得到的混合物的含水率为30%，磨细过筛，最终制得基于菌菇渣 的人工土壤。
[0047] 实施例4
[0048] 一种基于菌菇渣的人工土壤，包括： 菌菇渣 50kg 粉煤灰 35kg 禽畜粪便 15 kg
[0049] pH调节剂 50g 缓冲剂 50g 螯合物 25g
[0050] 上述基于菌菇渣的人工土壤的合成方法，具体步骤如下：
[0051] 步骤1，将菌菇渣、粉煤灰、禽畜粪便按照配方量进行混合，并用力挤压、揉搓，混合 均匀；
[0052] 步骤2,在步骤1中得到的混合物中添加 pH调节剂，在温度为60°C，含水率为40%， pH为9，C/N比为25的条件下进行发酵，适时翻堆，保证充足的氧气量，发酵20天；
[0053]步骤3，在步骤2得到的混合物中加入将缓冲剂和螯合物，混合均匀；
[0054]步骤4,控制步骤3得到的混合物的含水率为20%，磨细过筛，最终制得基于菌菇渣 的人工土壤。
[0055] 实验例1
[0056] 1.供试品种:小白菜-华冠瓢白。
[0057] 2.试验设计：
[0058]采用室内模拟培养方式进行。试验设五个处理，以灌南县小麦试验田耕层0-20厘 米土壤为对照，实施例1~4的人工土壤为实验组，取对照组及实验组土壤2000毫升于塑料 周转箱中，各组设置3组重复，维持土壤含水量在20 %~40 %，于1月25日每盆播种小白菜种 子100粒，保持各处理、重复土壤水分一致，置于日光下进行培养。播种后7天和10天后，观测 种子发芽情况，30天后采收，对小白菜进行部分生长生理指标的测定。
[0059] 3.试验结果与分析
[0060] (1)对照组及实验组土壤对种子发芽率与地上部鲜重产量的影响，结果如表1所 示。从表中数据可以看出，小白菜在实验组土壤的出苗率和产量情况均优于对照。
[0061]表1不同组的小白菜种子发芽率与产量鲜重
[0063] (2)对照组及实验组土壤对小白菜的株高、最大叶的叶宽、叶长、比叶重等经济性 状的影响，具体结果见表2。从表中数据可以看出，小白菜在实验组土壤的株高、叶宽、叶长 和比叶重均优于对照组。
[0064]表2不同组的小白菜的经济性状
[0065]
[0066] (3)对照组及实验组土壤对小白菜品质的影响，测定各组小白菜的粗纤维、维生素 C含量、亚硝酸盐含量，具体结果见表3。从表中数据可以看出，小白菜在实验组土壤的粗纤 维、维生素 C含量、亚硝酸盐含量均优于对照组，实验组栽培出的小白菜的经济品质更高。 [0067]表3不同组的小白菜品质
[0068]
【主权项】
1. 一种基于菌菇渣的人工土壤，其特征在于，包括菌菇渣、粉煤灰、禽畜粪便、pH调节 剂、缓冲剂和螯合物，其中菌菇渣、粉煤灰和禽畜粪便的混合物中，菌菇渣的重量百分比20 ~60%，粉煤灰的重量百分比为5~40%，禽畜粪便的重量百分比为15~40%，每吨菌菇渣、 粉煤灰和禽畜粪便的混合物中含有pH调节剂0.01~1000g、缓冲剂0.01~1000g、螯合物 0·01~500g。2. 根据权利要求1所述的基于菌菇渣的人工土壤的合成方法，其特征在于，具体步骤如 下： 步骤1，将菌菇渣、粉煤灰、禽畜粪便按照配方量进行混合，并用力挤压、揉搓，混合均 匀； 步骤2,在步骤1中得到的混合物中添加 pH调节剂，在温度为15~80°C，含水率为40%以 上，pH为6~9, C/N比为25~32的条件下进行发酵，适时翻堆，保证充足的氧气量，发酵20天 以上； 步骤3，在步骤2得到的混合物中加入将缓冲剂和螯合物，混合均匀； 步骤4，控制步骤3得到的混合物的含水率为20~40%，磨细过筛，最终制得基于菌菇渣 的人工土壤。
【文档编号】C05F11/08GK105948903SQ201610285546
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】陆亚珍, 朱刚, 王恒昌
【申请人】灌南县畜牧兽医站