一种秸秆蘑菇渣联合堆肥的方法与流程

1.本发明涉及农业固体废弃物处理技术领域，尤其涉及一种秸秆蘑菇渣联合堆肥的方法。


背景技术：

2.秸秆还田是当今世界上普遍重视的一项培肥地力的增产措施，在杜绝了秸秆焚烧所造成的大气污染的同时还有增肥增产作用。但若方法不当，也会导致土壤病菌增加，作物病害加重及缺苗(僵苗)等不良现象。
3.秸秆堆肥是利用一系列微生物对作物秸秆等有机物进行矿质化和腐殖化作用的过程。堆制初期以矿质化过程为主，后期则以腐殖化过程占优势。通过堆制可使有机物质的碳氮比变小，有机物质中的养分得到释放，同时可减少堆肥材料中的病菌、虫卵及杂草种子的传播。因此，堆肥的腐熟过程，既是有机物的分解和再合成的过程，又是一个无害化处理的过程。这些过程的快慢和方向，受堆肥材料的组成、微生物及其环境条件的影响。
4.高温堆肥一般经过发热、降温和保肥等阶段。但是在堆肥的过程中常伴有臭气的产生，臭气成为影响堆肥发展的重要制约因素。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种秸秆蘑菇渣联合堆肥的方法，本发明的方法能够减少堆肥过程中恶臭气体的排放。
6.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
7.本发明提供了一种秸秆蘑菇渣联合堆肥的方法，包括以下步骤：
8.将秸秆、蘑菇渣、尿素和黄腐酸混合，进行堆肥；所述堆肥的堆体中黄腐酸的质量浓度≤120mg/kg。
9.优选的，所述堆肥的堆体中黄腐酸的质量浓度为80～100mg/kg。
10.优选的，所述秸秆和蘑菇渣的质量比为(2.5～3)：1；所述秸秆和蘑菇渣的总质量和尿素的质量比为100：(1～4)。
11.优选的，所述秸秆、蘑菇渣和尿素的混合料的碳氮比为(30～38)：1。
12.优选的，所述秸秆、蘑菇渣和尿素的混合料的初始含水量为60％～65％。
13.优选的，所述堆肥的过程中进行翻堆；所述翻堆的频率为每隔2～4d进行1次。
14.优选的，所述堆肥的时间为30～40d。
15.优选的，所述堆肥的堆体的宽度为0.8～1m；所述堆肥的堆体的高度为 0.8～1m。
16.本发明还提供了上述方案所述方法获得的肥料在促进作物萌发中的应用。
17.优选的，所述作物包括小麦。
18.本发明提供了一种秸秆蘑菇渣联合堆肥的方法，包括以下步骤：将秸秆、蘑菇渣、尿素和黄腐酸混合，进行堆肥；所述堆肥的堆体中黄腐酸的质量浓度≤120mg/kg。本发明通过在堆肥的堆体中添加低浓度的黄腐酸可以提高发酵过程中微生物的氮利用效率，减少含
氮气体的挥发，同时刺激可同化氨气的微生物的生长，最终减少恶臭气体的排放。此外，本技术通过添加低浓度黄腐酸可以缩短堆肥发酵的中温阶段，促进堆肥快速升温，减少堆肥过程中氮的损失。本发明添加低浓度黄腐酸具备发酵解毒能力，能够减轻高铵态氮浓度对作物萌发的生态毒理学影响，堆肥浸提液可大幅促进作物发芽率。
19.并且，本发明将秸秆、蘑菇渣、尿素和黄腐酸混合进行联合发酵的堆肥方法，能够优化微生物群落结构，促进堆肥养分的释放，其腐熟堆肥具有较高的氮磷、有机碳含量。
附图说明
20.图1为实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中温度比较结果；
21.图2为实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中气味度比较结果；
22.图3为实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中发芽率比较结果。
具体实施方式
23.本发明提供了一种秸秆蘑菇渣联合堆肥的方法，包括以下步骤：
24.将秸秆、蘑菇渣、尿素和黄腐酸混合，进行堆肥；所述堆肥的堆体中黄腐酸的质量浓度≤120mg/kg。
25.在本发明中，所述混合的顺序优选为先将秸秆、蘑菇渣和尿素混合，得到混合料，再将所述混合料和黄腐酸混合。
26.在本发明中，所述堆肥的堆体中黄腐酸的质量浓度为80～100mg/kg。本发明在堆肥的堆体中加入低浓度的黄腐酸，能够有效控制堆肥成本，经济效益高，在此基础上，还能够实现大幅降低堆肥气味度，环境友好，还能够促进植物发芽率的提高。在本发明中，所述黄腐酸来源于常规市售，所述黄腐酸优选的购自于新疆双龙腐植酸有限公司。
27.在本发明中，所述秸秆和蘑菇渣的质量比优选为(2.5～3)：1；所述秸秆和蘑菇渣的总质量和尿素的质量的比例优选为100：(1～4)，更优选为 100：(2～3)。
28.在本发明中，所述秸秆、蘑菇渣和尿素的混合料的碳氮比优选为 (30～38)：1，更优选为35：1。在本发明中，所述尿素的氮含量为46％，用以调节混合料的碳氮比。
29.在本发明中，所述秸秆、蘑菇渣和尿素的混合料的初始含水量优选为 60％～65％，在本发明具体实施过程中，调节所述初始含水量的方法为：先将秸秆、蘑菇渣和尿素混合，得到混合料，再在所述混合料表面喷洒清水并翻堆来调节堆体的含水量。
30.在本发明中，所述秸秆优选的包括小麦秸秆；所述秸秆的粒径优选为 2～3cm。在本发明中，所述蘑菇渣优选为平菇渣；所述蘑菇渣的粒径优选为 1～2cm。
31.在本发明中，所述堆肥的过程中优选的采用塑料布遮盖堆体，防止太阳直射以及水分散发。
32.在本发明中，所述堆肥的过程中进行翻堆；所述翻堆的频率优选为每隔 2～4d进行1次，更优选为每隔3d进行1次。
33.在本发明中，所述堆肥的时间优选为30～40d，更优选为35d。
34.在本发明中，所述堆肥的堆体宽度优选为0.8～1m；所述堆肥的堆体的高度优选为0.8～1m；本发明对所述堆肥的长度没有特殊限制，常规长度即可，本发明具体实施过程中，所述堆肥的堆体的长度≥1m。
35.采用本发明堆肥方法可缩减堆肥过程中温期时长，优化堆肥中微生物群落结构，加快堆肥腐熟，促进氮磷等养分释放，减少堆肥高温阶段气味散失，从而降低对环境污染，并有效降低了堆肥成本。
36.本发明还提供了上述方案所述方法获得的肥料在促进作物萌发中的应用。在本发明中，所述应用包括以下步骤：将所述肥料和水混合进行提取，得到提取液，对所述提取液过滤，收集滤液，得到堆肥浸提液；采用所述堆肥浸提液对作物的种子进行浸种。在本发明中，所述肥料和都会的质量比优选为10：(20～25)；本发明对提取的温度和时间没有特殊限制。本发明对过滤和浸种的参数也没有特殊限制，采用本领域常规设置即可。在本发明中，所述作物优选的包括小麦。
37.下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.实施例1
39.作物秸秆：采集自中国河南省，中国科学院封丘农业生态实验站附近农田，碳含量41％，氧含量0.6％，有效磷含量0.16％；黄腐酸：购自双龙腐植酸有限公司；蘑菇残渣：来自中国河南省平菇种植中心，碳含量38％，氮含量0.8％，有效磷0.07％；尿素：46％的氮含量；
40.(1)作物秸秆和蘑菇渣以3：1的投料比混合均匀，向其混合物中加入 1％的尿素，调节初始含水量为60％。
41.(2)将黄腐酸完全溶于水之后，均匀添加到发酵料堆中，其浓度为 100mg/kg。发酵时间为35天，发酵过程中每隔3天翻堆一次。
42.三次重复。
43.对比例1
44.除不添加黄腐酸外，其余步骤和实施例1相同。此处理为对照处理。
45.对比例2
46.除黄腐酸浓度为200mg/kg外，其余步骤和实施例1相同。
47.对比例3
48.除黄腐酸浓度为400mg/kg外，其余步骤和实施例1相同。
49.实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中温度比较结果参见表1和图 1。从表1可以看出，在黄腐酸没有添加的对比例1中，料堆的温度上升非常缓慢，直到第21天才首次出现超过60℃的高温，高温阶段维持到第32 天，达到的最高温度是65℃。而实施例1中，第17天就出现了超过60℃的高温，高温维持6天，最高温度达68℃。而对比例2(200mg/kg)和对比例 3(400mg/kg)中，出现了多个高温阶段，高温总时长达17天和19天。堆肥过程中要求5～7天的高温期(≥60℃)便可杀死病原微生物，同时最大限度地保留堆肥养分和有机质含量，这里对比例2和3高温期过长，对于堆肥品质存在不利因素。
50.表1实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中温度比较结果
51.[0052][0053]
实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中碳氮比比较结果参见表2。从表2可以看出，随着发酵的进行，物料碳氮比逐步降低，在第9天和第15 天，实施例和对比例之间存在显著性差异。
[0054]
表2实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中碳氮比比较结果
[0055][0056]
[0057]
实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中ph值比较结果参见表3。从表3可以看出，堆肥过程中ph值在第3天和第15天达到低谷，15天后呈上升趋势，发酵成熟后ph值8.5；发酵第3天，对比例2中ph值显著高于对比例3，发酵第22天及35天，实施例ph值显著高于部分对比例。
[0058]
表3实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中ph值比较结果
[0059][0060]
实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中电导率比较结果参见表4。从表4可以看出，堆肥发酵过程中ec呈现先升后降的趋势，对比例1～3中 ec峰值出现在第22天，实施例1的ec值峰值出现在第15天。
[0061]
表4实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中电导率(us/cm)比较结果
[0062][0063]
实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中气味度比较结果参见表5。从表5可以看出，发酵的第22天，对比例和实施例的气味值均达到整个发酵过程中的最大值，此时，实施例气味度显著低于对比例1～3。
[0064]
表5实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中气味度比较结果
[0065][0066]
实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中ap值比较结果参见表6。从表6可以看出，ap含量随着堆肥时间的推移逐步增加，实施例中ap含量不具有优势，然而堆肥中后期(22天
‑
结束)阶段，实施例中ap含量逐步升高，发酵结束，实施例与对比例之间ap含量不存在显著差异。
[0067]
表6实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中速效磷(ap)含量(mg/kg) 比较结果
[0068][0069]
实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中nn硝态氮比较结果参见表 7。从表7可以看出，发酵前期，实施例硝态氮含量未表现出优势，这有利于发酵过程中氮素的保持。发酵结束，实施例和对比例硝态氮含量之间没有显著性差异，说明实施例并未降低发酵产品中氮素养分含量。
[0070]
表7实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中nn硝态氮(mg/kg)比较结果
[0071][0072]
实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中an铵态氮比较结果参见表 8。从表8可以看出，发酵过程中，料堆铵态氮的浓度呈现波动上升的趋势。在发酵第3天，15天，22天，对比例2的铵态氮浓度显著高于实施例和对比例1和3。发酵结束，对比例1铵态氮浓度最低，对比例3铵态氮浓度较高，对比例2和发酵实施例铵态氮浓度居中。
[0073]
表8实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中铵态氮(an)含量(mg/kg) 比较结果
[0074][0075]
试验例1发芽率的试验
[0076]
分别称取实施例1、对比例1～对比例3的10g新鲜堆肥，加入25ml蒸馏水，160rpm室温震荡30min，过滤，滤液稀释20倍后，吸取3ml稀释液，加入到70mm培养皿中，每个培养皿放入两篇直径68mm的滤纸。滤纸上均匀地摆放10粒优选的小麦种子。置于25℃，空气湿度75％的培养箱中培养 72h，对每个培养皿中发芽的麦粒数进行统计，并对发芽的麦粒根长进行测定。
[0077]
发芽率＝处理组发芽麦粒数*发芽麦粒的平均根长/(清水中发芽麦粒数* 清水中发芽麦粒的平均根长)*100％。
[0078]
实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中发芽率比较结果参见表9。从表9可以看出，发酵过程中小麦发芽率在第3天和第15天较低，15天之后发芽率呈现出上升趋势。发酵第3天和第9天，实施例和对比例2～3的发芽率显著高于对比例1；发酵结束，实施例小麦发芽率显著高于对比例1～3。
[0079]
表9实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中发芽率(gi)(％)比较结果
[0080][0081]
实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中有益微生物比较结果参见表 10。从表10可以看出，发酵前期(9天)，实施例和对比例2～3中有机质快速降解菌aeribacillus属细菌的相对丰度显著高于对比例1，其中实施例丰度最高；发酵结束时，有益细菌rhodospirillaceae和oceanobacillus丰度在实施例丰度最高，显著高于对比例1～3。
[0082]
表10实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中有益微生物丰度(％)比较结果
[0083][0084][0085]
实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中有害微生物比较结果参见表 11。从表11可以看出，第22天和第35天，实施例中有害细菌corynebacterium 丰度显著低于对比例1～3；发酵结束，对比例1中有害细菌elizabethkingia 丰度很高，而在实施例和对比例2～3中该病原菌丰度极低；发酵结束，实施例中有害原生动物sarcocystidae丰度显著低于对比例1～3，综合来看，实施例制得的堆肥生物品质显著由于对比例。
[0086]
表11实施例1、对比例1～对比例3的堆肥过程中有害微生物丰度(％)比较结果
[0087][0088]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。