本发明涉及食用菌废菌棒回收利用
技术领域：
，尤其是一种食用菌废菌棒制备茶叶专用肥及其制备方法。
背景技术：
：茶叶中含有儿茶素、氨基酸、咖啡碱、蛋白质、叶酸、维生素等营养成分，有助于增进人体健康，具有氧化、抗突然异变、抗肿瘤、降低血液中胆固醇及降低密度酯蛋白含量、抑制血压上升、抑制血小板凝集、抗菌、抗产物过敏等功效。我国不仅是茶叶消费大国，而且还是茶叶生产大国。目前，在茶叶种植过程中，需要施用大量的氮磷钾复合肥，尤其在茶叶采收阶段，需要大量的氮肥补充营养，为此，有种植户采用尿素等高含氮量的化肥进行茶叶施肥，使得茶叶快速生长，提高茶叶产量；可是，这样处理虽然在一定程度上能够改善茶叶的产量，却难以保证茶叶的品质，导致茶叶中的营养成分逐渐较少，而且长期的化肥使用，导致茶树生长受到影响，最终致使大量的茶树产生病虫害，直至枯死；而且在种植过程中，为了防止病虫害，却经常需要采用灭虫药进行灭虫处理，这导致茶叶种植成本增高，而且还导致了茶叶的品质大幅度下降，残留较多的农药成分。鉴于此，现有技术中，有大量的研究者针对茶叶用肥进行研究，但是均不太理想，导致本领域技术人员依然需要不断的作出努力。食用菌废菌棒是在食用菌采摘之后残留下来的废弃物，这些废弃物中含有大量的木屑、麸皮、菌丝残留体等有机质成分；目前，对于食用菌废菌棒的处理方式是：将废菌棒作为原料制备燃料，将废菌棒作为出菇过程的二次利用，将废菌棒用于生产饲料或肥料；尤其是将废菌棒作为原料制备肥料，得到了较快的研究和发展，使得食用菌生产产业产生的废菌棒得到了快速处理；可是，现有技术中，对于食用菌废菌棒利用过程中，对于废菌棒主要停留在废菌棒的营养回收利用层面，导致对食用菌废菌棒的功能研究不够充分，促使在制备食用菌废菌棒为原料制备农作物、经济作物等专用肥的过程中，其处理方式，原料选取等配制不合理，造成难以被作物充分利用，而且功效不全面、不理想，导致制备的有机肥的品质较差。本研究者在研究过程中，结合茶叶种植过程中存在的缺陷以及当前对食用菌废菌棒、食用菌废渣回收利用的相关技术研究，对食用菌废菌棒用于制备相关专用肥过程中的原料成分的调整与制备工艺的控制，使得制备出来的专用有机肥品质得到改善，提高了肥效的同时，增加了功能，为食用菌废菌棒制备专用有机肥
技术领域：
提供了新思路。技术实现要素：为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种食用菌废菌棒制备茶叶专用肥及其制备方法。具体是通过以下技术方案得以实现的：食用菌废菌棒制备茶叶专用肥制备方法，包括以下步骤：(1)将食用菌废菌棒粉碎至颗粒度≤10mm的碎屑；(2)将碎屑与动物粪便按照重量比为1:1混合投入沼气池中，加占碎屑质量5-20倍的水，静置浸泡4-8天后，开启搅拌装置搅拌2-7h，密封厌氧发酵至不再产生气体，将沼气池中的浆液输送入喷浆造粒塔中，在300-450℃下喷浆造粒，即得。所述的步骤(2)，在密封厌氧发酵至不再产生气体之后，向沼气池中加入占食用菌废菌棒质量1-2.5％的微中量元素化合物；其中微中量元素化合物是以镁、铁、锰、锌、铜、硒的摩尔比为1：0.2～0.5：0.4～0.8：0.3～0.6：0.3～0.7：0.01～0.03混合而成的水溶性混合物。所述的步骤(2)，在密封厌氧发酵至不再产生气体之后，向沼气池中加入占食用菌废菌棒质量0.5-0.9倍的钾肥、占食用菌废菌棒质量0.4-0.8倍的氮肥、占食用菌废菌棒质量0.2-0.4倍磷肥。所述的钾肥是磷酸钾、磷酸氢钾、磷酸二氢钾、硝酸钾、硫酸钾、碳酸钾、碳酸氢钾、草木灰中的至少一种；所述的氮肥是尿素、硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵、硝酸钠、硝酸钙、硝酸铵、硝酸铵钙、硫硝酸铵中的至少一种；所述的磷肥是过磷酸钙、重过磷酸钙、钢渣磷肥、钙镁磷肥中的至少一种。所述的步骤，还包括将造粒而得的肥料与生物提取液按照质量比为1:0.01-0.05的质量比进行混合，并在温度为30-50℃下烘干。所述的生物提取液是将橡树叶、烟草废弃物、鱼藤酮和苦楝树叶按照质量比为1.5-3:2-3:2.4-3.4:1-2混合研磨成粉末，并在40-80℃下采用溶剂浸提3-9h，过滤，取滤液而得。所述的生物提取液是将橡树叶、烟草废弃物、鱼藤酮和苦楝树叶按照质量比为2:2.5:3:1.5混合研磨成粉末，并在60℃下采用溶剂浸提6h，过滤，取滤液而得。所述的溶剂加入量是混合研磨而成的粉末质量的2-5倍；其中溶剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、甲基丁酮、甲基异丁酮、乙腈、丙酮中的至少一种。所述的生物提取液是将橡树叶、烟草废弃物、鱼藤酮和苦楝树叶按照质量比为2:2.5:3:1.5混合，加水研磨，过滤，取滤液而得。与现有技术相比，本发明创造的技术效果体现在：经过将食用菌废菌棒粉碎之后与动物粪便混合发酵至无气体产生后，将发酵之后的浆液喷浆造粒成肥料，使得能够充分利用食用菌废菌棒作为原料，变废为宝，实现资源的综合利用，降低茶叶专用肥制备成本，并结合对处理过程以及工艺参数的限定，使得能够增加茶叶产量，改善茶叶品质。尤其经过微中量元素化合物、氮肥、磷肥、钾肥等的加入，并控制加入量，使得制备的茶叶专用肥的品质较优，能够充分满足茶叶的生长，提高茶叶的产量；同时避免茶叶专用肥产生“木桶短板”理论导致的缺素现象，保证了肥料中的营养均衡性，提高了茶叶的品质。本发明最优点在于采用橡树叶、烟草废弃物、鱼藤酮和苦楝树叶作为原料制备成生物提取液，并经过控制肥料与生物提取液的用量控制，使得造粒而成的肥料颗粒能够充分吸收生物提取液中的养分，同时避免过多吸收提取液中的液体导致肥料颗粒松散，影响肥料外观；而且弥补了传统茶叶专用肥的功能不足，使得茶叶专用肥具有杀虫防病功效，降低茶叶种植过程的虫害，提高产量，避免大量农药的喷施，提高茶叶的品质。综上，本发明创造的经过食用菌废菌棒、动物粪便的混合处理，并结合生物提取液的处理，使得茶叶专用肥的肥效增强，提高了茶叶产量，而且改善了茶叶生长环境的品质，提高了茶叶品质。在本发明创造中，食用菌废菌棒是采摘食用菌后残留下来的废渣废料；采用的烟草废弃物是烟草种植过程中，剩下的烟杆、烟梗、废烟叶等。具体实施方式下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。在以下实施例处理过程中，本研究者在茶树种植过程中，其并未采取农药对茶树进行喷施处理，而是采用灭虫灯等技术在茶树基地中进行病虫害的处理，而其他管理按照传统的茶树管理方案进行的。实施例1食用菌废菌棒制备茶叶专用肥制备方法，包括以下步骤：(1)将食用菌废菌棒粉碎至颗粒度≤10mm的碎屑；(2)将碎屑与动物粪便按照重量比为1:1混合投入沼气池中，加占碎屑质量5-20倍的水，静置浸泡4-8天后，开启搅拌装置搅拌2-7h，密封厌氧发酵至不再产生气体，将沼气池中的浆液输送入喷浆造粒塔中，在300-450℃下喷浆造粒，即得。于2014年1月开始试验，试验周期为一年：将实施例1制备的茶叶专用肥用于成林茶树林的施肥，按照每亩施肥100kg，每年施肥两次；其他管理同传统茶树林的管理。在上述实施例1的试验基础上，同时增加茶树林施肥处理两组对照试验：对照组1：单纯采用动物粪便按照实施例1步骤(2)的处理方式处理之后，制备成肥料；对照组2：单纯采用食用菌废菌棒按照实施例1的处理方式进行处理，制备成肥料。上述试验过程的施肥方法是离茶树25cm处15cm沟施覆土；茶叶开采期的确定：以对各试验组的基地分别划分为10个区域，随机选取3个区域对各试验组进行观察，在各试验组的观测点内以一芽二叶萌发达到30％为标准确定开采日期。按照条形绿茶手工加工要求制成干茶，采收茶叶按照相同的标准采收。并对上述实施例1、对照组1、对照组2中进行茶叶种植施肥处理0.5亩的茶叶产量以及茶叶百芽重情况进行统计，其结果如表1所示：表1实施例1对照组1对照组2茶叶亩产干重(kg)30.622.119.3茶叶百芽重约(g)34.125.326.2由表1可见，采用食用菌废菌棒与动物粪便混合经过沼气池发酵制备成肥料，有助于改善茶叶的生长品质，提高茶叶的产量；可见，在食用菌废菌棒与动物粪便混合过程中，食用菌废菌棒中残渣菌丝体、激素结合动物粪便中的营养成分，对茶树生长土壤作用，改善茶树生长土壤结构，促进茶树快速生长，而且能够及时补充养分，改善茶叶的品质，提高百芽重；而且能够避免大量的化肥施肥，降低了茶树种植成本。在上述实施例的基础上，本研究者进一步对茶叶专用肥制备过程中添加的其他元素以及营养进行添加试验，具体操作见以下实施例所述：实施例2在实施例1的基础上，在密封厌氧发酵至不再产生气体之后，向沼气池中加入占食用菌废菌棒质量1％的微中量元素化合物；其中微中量元素化合物是以镁、铁、锰、锌、铜、硒的摩尔比为1：0.2：0.4：0.3：0.3：0.01混合而成的水溶性混合物。并在实施例2的基础上，添加的元素将做以下表中所述的变化：表2将实施例2以及微中量元素化合物添加的几种情形所获得的茶叶专用肥在2015年2月用于实施例1施肥基地划分为6组之后分别施肥，并按照实施例1的处理方式，于2015年测定茶叶产量以及茶叶百芽重情况，结果如下表3所示：表3实施例2变化1变化2变化3变化4变化5茶叶亩产干重(kg)31.230.830.931.130.730.8百芽重(g)33.734.934.333.833.934.3结合表1、表3的数据可见，对于添加微中量元素化合物对茶叶专用肥的品质影响不大，但能够在一定程度上改善茶叶的产量和品质。除此之外，本研究者在研究过程中，对于添加微中量元素化合物的同时，还对添加其他氮肥、钾肥、磷肥，在添加过程中，是按照以下处理方式进行处理的：在密封厌氧发酵至不再产生气体之后，向沼气池中加入占食用菌废菌棒质量0.5-0.9倍的钾肥、占食用菌废菌棒质量0.4-0.8倍的氮肥、占食用菌废菌棒质量0.2-0.4倍磷肥。所述的钾肥是磷酸钾、磷酸氢钾、磷酸二氢钾、硝酸钾、硫酸钾、碳酸钾、碳酸氢钾、草木灰中的至少一种；所述的氮肥是尿素、硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵、硝酸钠、硝酸钙、硝酸铵、硝酸铵钙、硫硝酸铵中的至少一种；所述的磷肥是过磷酸钙、重过磷酸钙、钢渣磷肥、钙镁磷肥中的至少一种。同时，本研究者在研究过程中，对于钾肥添加量控制在食用菌废菌棒质量低于0.5倍，即就是0.4倍时，用于施肥到茶树上，茶叶的产量将会有着一定程度的降低，但降低幅度不显著；而对于钾肥用量控制在食用菌废菌棒质量高于0.9倍，即就是1倍时，用于施肥到茶树上，茶叶的产量将会大幅度的降低；同理对上述磷肥、氮肥等的添加量进行了优化调整试验，结果显示同钾肥操作过程，在使用量变化范围以及钾肥、磷肥、氮肥用量的匹配不合理，均将会影响茶叶的产量，出现的原因也许是添加量的控制不恰当，导致茶叶专用肥出现元素不均衡，致使茶树养分吸收过程出现“木桶短板”理论的现象，造成茶树生长过程的环境质量变化，进而导致茶树茶叶产量下降，因此，对于氮肥、磷肥、钾肥在添加过程中，可以按照常规添加到上述肥料造粒前的浆液中，也颗粒在之后与上述混合肥料颗粒混合施肥到茶树上，但是要确保添加量满足上述用量范围，否则将会给茶叶生长过程带来缺陷，影响茶树生长。本研究者在茶叶专用肥研究过程中，针对食用菌废菌棒以及动物粪便的特性，重点针对功能方面进行了研究，尤其是采用了现有技术中“绿色”防病虫害的理念，在研究过程中，经过无意间将橡树叶、烟草废弃物、鱼藤酮和苦楝树叶等质量比混合，研磨成粉末之后，按照占浆液质量1-5％的范围加入到上述浆液中混合造粒，极大程度提高了茶叶专用肥的肥效，降低了茶叶种植的农药喷施量，提高了茶叶的产量，并经过加入之后，使得茶叶亩产干重达到了35.13kg左右，可见，对茶树茶叶产量有着明显的改善。而本研究者在得知上述技术效果之后，进一步开展了对橡树叶、烟草废弃物、鱼藤酮和苦楝树叶混合而成的生物质成分的添加以及配比进行了研究，而经过研究可见，对于在添加上述成分过程中，更加优异的是将橡树叶、烟草废弃物、鱼藤酮和苦楝树叶按照质量比为2:2.5:3:1.5混合，加2-5倍重量水研磨，过滤，取滤液，得到生物提取液；将生物提取液按照实施例1的制备方法制备好肥料颗粒后，按照肥料颗粒与生物提取液质量比为1:0.01-0.05进行拌和之后，在30-50℃下烘干而成，能够有助于茶叶产量的提高，使得亩产茶叶干重能够达到37.15kg左右；而在研究过程中，对于肥料颗粒与生物提取液质量比低于1：0.05时，肥料颗粒出现大量的粉化，造成肥料颗粒的外观品质较差；而对于肥料颗粒与生物提取液质量比高于1：0.01时，则种植茶树过程中的茶叶产量维持在亩产茶叶干重33.24kg左右，并结合上述表1、表2、表3的数据来看，影响变化并不显著，添加与不添加并不重要，因此对于上述成分的添加，反而造成肥料制备成本增加，而且添加量不宜过低，若过低，则不必要添加。除此之外，本研究者在研究过程中，还对上述四种成分的用量进行了优化，得出在橡树叶、烟草废弃物、鱼藤酮和苦楝树叶按照质量比为1.5-3:2-3:2.4-3.4:1-2混合研磨成粉末，并在40-80℃下采用溶剂浸提3-9h，过滤，取滤液而得的生物提取液按照上述处理方式加入到肥料颗粒中，其也能够获得较优的效果，使得茶叶亩产干重量在35.78-37.24kg之间。在本研究过程中，对于生物提取液制备过程中，溶剂加入量不宜操作原料成分混合质量比的5倍以上，否则将会导致生物提取液添加在肥料颗粒中后，极大程度影响肥效，降低茶叶的产量；而对于溶剂用量低于2倍，将会导致生物提取液提取有效成分不充分，导致添加之后的肥效效果不理想；因此，经过上述试验过程以及得到试验结果，对于本发明创造的生物提取液在添加过程中，是结合添加量、溶剂用量以及生物提取液中各有效成分的混合配制情况综合考虑的，否则将会导致肥效较差。本发明创造中，采用的溶剂综合成本考虑，选择水是最佳的，但是也可以采用其他溶剂或者其他溶剂与水等的组合，例如：溶剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、甲基丁酮、甲基异丁酮、乙腈、丙酮中的至少一种。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12