本申请为申请号2017104704430、申请日2017年6月20日、发明名称“一种富锌菌糠生物肥的制备方法”的分案申请。
本发明涉及一种生物肥的制备方法，具体为一种菌糠生物肥的制备方法。
背景技术：
食用菌菌糠是指栽培食用菌以后剩余的废弃物，也可称作菌渣。它的主要成分是由秸秆、木屑、棉籽壳、米糠等农作物构成，这些基质通过发酵，其中的木质素和纤维素都可以被不同程度的降解，并且转化为多种可被利用的营养物质。食用菌在栽培过程中，随着生长产生了丰富的菌丝体，并且在酶解作用的条件下分泌出小分子营养物质，其中只有少量的营养用于自身菌体蛋白的合成，而剩余的多数营养物质残留在培养基质和菌丝体中，使得菌糠中富集了丰富的营养。食用菌菌糠可以作为饲料、肥料或燃料等使用，但是目前还没有专门针对制备富锌菌糠生物肥的方法。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供一种富锌菌糠生物肥的制备方法，制备的生物肥富含锌，且制备方法简单易行。本发明的技术方案如下：一种富锌菌糠生物肥的制备方法，包括如下步骤：
(1)将富锌栽培食用菌收获后菌糠晒干、打碎、过筛；
(2)取菌糠重量1％的尿素，将尿素溶于水中制成尿素水，将尿素水与菌糠混合，混合后菌糠中的含水量为60％～65％；
(3)将步骤(2)制备的菌糠自然放置24小时；
(4)取絮状米糠，将其与菌糠混合均匀，得到混合菌糠；所述絮状米糠的重量为步骤(3)处理后菌糠重量的5％；
(5)将混合菌糠的ph值调整在6～9的范围内；
(6)将混合菌糠置于遮光、透气的闭合容器中自然发酵，当发酵温度达到58-62℃的高温时，持续高温24-36h后，进行第一次翻动，翻动后静置；
(7)当温度再次达到58-62℃的高温时，进行第二次翻动，翻动后静置5-7天，直至发酵温度稳定在40℃以下，发酵完成，制得富锌菌糠生物肥；
步骤(6)所述的菌糠中混有菌剂，菌剂的接种量为1wt％，所述的菌剂制备方法如下：将步骤(7)制的得富锌菌糠生物肥与无菌水按照1g:9ml的比例混合，在80℃水浴中加热5min，进行梯度稀释，分离纯化出芽孢杆菌，将分离纯化的芽孢杆菌在斜面培养基上保存，并通过液体振荡培养进行扩大培养，制得菌剂。
进一步的，所述步骤(1)菌糠中锌含量为397.58-437.58mg/kg，优选为锌含量为417.58mg/kg。所述的菌糠中锌的存在形式为锌离子或有机锌，有机锌如蛋白-锌、核酸-锌、多糖-锌。
进一步的，所述步骤(1)菌糠是滑菇以菌包为原料发酵完成后的菌包剩余物，所述的菌包包括如下百分比的原料：锯末60％、木屑片30％、米糠3％、麸皮7％；ph为5.8、含水量为65％。所述的菌包中锌的含量为800-1000mg/kg。
本发明的有益效果如下：(1)本发明的发酵基质为食用菌菌糠，相比于传统的秸秆或其他基质，菌糠更体现了资源的循环利用，更利于资源的可持续发展；(2)菌糠中存在的锌一部分是未被吸收的无机硫酸锌，而菌肥中残留大量的菌丝体中的锌是以有机锌的形式存在，更利于被植物吸收利用。(3)从自然堆肥发酵后的富锌菌糠生物肥中分离提取利于发酵过程的微生物-芽孢杆菌，以此为菌剂，并添加到未发酵的菌糠中，用于加强发酵效果，更快更好地促进发酵过程，使得发酵更为彻底。(4)在堆肥过程中，水份是否适量直接影响堆肥发酵速度和腐熟程度，所以含水率是好氧堆肥化的关键因素之一。如果含水率过高，超过65％，会造成堆肥物料被紧缩或其内部游离空隙被水膜充填，使游离空隙率降低而影响空气的扩散，并使有机物供氧不足而出现厌氧状态，形成发臭的中间产物(硫化氢、硫醇、氨等)产生恶臭和因硫化物而导致堆料腐败发黑。物料中的水分低于40％，就不能满足微生物的生长需要，限制微生物的运动及代谢，使堆料中心部位达不到适宜的高温，有机物难以分解，从而降低反应速率。当含水率低于30％时，微生物在水中摄取营养物质的能力降低，微生物繁殖慢，有机物分解过程进展缓慢。(5)温度是堆肥系统微生物活动的反映，是影响微生物活动和堆肥工艺过程的重要因素。堆肥温度过低发酵不彻底；温度过高，进入孢子形成阶段，使分解速度相应变慢。因此，高温堆肥温度最好在58℃-62℃左右。控制发酵的高温阶段，可以减少氨气，硫化物等臭气的产生。(6)富锌栽培食用菌时在培养基料中加入了无机锌源，栽培食用菌后的菌糠中存在着一部分未被吸收的无机锌，还有残留大量的菌丝体中的锌，这部分锌是以蛋白质锌和多糖锌等有机锌的形式存在，更利于被植物吸收利用。本发明以富锌食用菌菌糠为发酵基质获得富锌生物肥，通过施肥获得富锌作物，更体现了资源的循环利用，更利于资源的可持续发展。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详述。以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。本发明所应用的化学试剂以及仪器如未经特别说明，均可从商业渠道购买。
实施例1：菌糠的制备
(1)基质：锯末60％、木屑片30％、米糠3％、麸皮7％；ph为5.8、含水量为65％，向菌包中拌入硫酸锌粉末，制成每千克菌包中含有硫酸锌为1000mg的富锌菌包。
(2)灭菌：100℃、90分钟-110℃、90分钟-121℃、150分钟-焖锅30分钟-排汽。
(3)接种：采用冷却间强制冷却至料温18℃以下接种，接种采用人工接种、手动封口机封口。
(4)培育：接种后送入发菌室培育。
(5)菌糠的获取：待滑菇生长周期彻底结束后(约10个月)，基质中会残留未被食用菌彻底吸收利用的锌，为菌糠。
实施例2：发酵菌糠的制备
(1)将菌糠晒干、打碎、过筛；
(2)取菌糠重量1％的尿素，将尿素溶于水中制成尿素水，将尿素水与菌糠混合，混合后菌肥中的含水量为65％；
(3)将步骤(2)制备的菌糠自然放置24小时；
(4)取絮状米糠，将其与菌糠混合均匀，得到混合菌糠；所述絮状米糠的重量为步骤(3)处理后菌糠重量的5％；
(5)将混合菌肥的ph值调整为9；
(6)将混合菌糠置于遮光、透气的闭合容器中自然发酵，当发酵温度达到62℃的高温时，持续高温36h后，进行第一次翻动，翻动后静置；
(7)当温度再次达到62℃的高温时，进行第二次翻动，翻动后静置7天，直至发酵温度稳定在40℃以下，发酵完成，制得发酵菌糠。
实施例3：菌剂的制备
(1)肉汤培养基的配置：牛肉膏3g，蛋白胨10g，琼脂20g，自来水1000ml。调节ph至7.2，在高压灭菌锅121℃温度下灭菌。灭好菌后将其倒入培养皿中制成平板。
(2)菌种的分离纯化
称取实施例2制备的发酵菌糠10g于90ml无菌水中，在80℃水浴中加热5min，此梯度为10-1，将其10倍稀释至10-6，取10-4、10-5、10-6各0.1ml涂布在配好的培养基上，每个梯度涂3个平板。涂好后在37℃恒温培养箱中培养48h。取10-5梯度的微生物进行镜检，将其挑出画在斜面上培养保存备用，用显微镜镜检发现从实验中分离出多种类型的芽孢杆菌，以此作为复合型芽孢杆菌菌剂。
(3)菌剂的制备
将分离出的菌体在斜面培养基上进行培养，待菌体长满斜面后，挑取菌体接种于装有100ml肉汤液体培养基的250ml三角瓶中，37℃，150r/min振荡培养12h，然后按1％的接种量接入菌糠中。
实施例4：富锌菌糠生物肥的制备
(1)将实施例3制成的菌剂加入到实施例2步骤(6)所述的混合菌糠中，按照实施例2的步骤进行发酵，产物即为富锌菌糠生物肥。
按照上述方法制备的富锌菌糠生物肥：锌含量为415.4mg/kg；氮、磷、钾含量总和为8.1％，符合农业部有机肥标准中总养分的标准(≥5.0％)；有机质含量分别为48.4％，符合国标中的标准(≥45％)；p为7.5，符合国标酸碱度的范围(5.5-8.5)。
实施例5：利用富锌菌糠生物肥种植富锌小白菜
当富锌滑菇菌糠有机肥施入土壤中比例为25％时，四季小白菜的发芽率为100％、产量为2.95kg/m2、维生素c含量为23.5mg/100g、可溶性糖含量为2.10％、还原糖含量为5.35％、锌含量为9.85mg/kg。与未富锌菌肥组相比，小白菜中的维生素c含量增加13.34％(p<0.05)；可溶性糖含量增加0.79％(p<0.05)；还原糖含量增加1.26％(p<0.05)；硝酸盐含量降低25.13％(p<0.01)。因此，说明富锌菌糠有机肥中的锌对四季小白菜生长和营养有明显的促进作用。
上面对本发明具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。