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秸秆基料化利用技术三

科普中国-智慧农民 2019-09-20 作者:最新技术

   

  国务院发文将秸秆禁烧工作纳入对各地大气污染防治实施情况的年度考核和终期考核范围。秸秆焚烧问题的关键不止是因为没有把秸秆当成资源,更没有形成价值,被当成是废弃物,只要把秸秆综合利用起来,不仅可以有效解决秸秆焚烧所带来的环境问题,更能发挥秸秆的自身作用。

  可以用于食用菌栽培基质生产原料有哪些?

  食用菌基质所用原料分主料与辅料两种。

  主料:稻草、麦秸、玉米芯、玉米秸、高粱秸,棉秸、豆秸、花生秸、花生壳、甘蔗渣等农作物秸秆皮壳;此外,还包括除桉、樟、槐、苦楝等含有无害物质树种外的阔叶树木屑,自然堆积六个月以上的针叶树种木屑,糖醛渣、酒糟、沼渣等。

  辅料:麦麸、米糠、饼肥(粕)、玉米粉、畜禽粪便等。

  我们对制备食用菌栽培基质的原料有什么要求呢?

  对于制备食用菌栽培基质的原料,要求:

  (1)原料使用前应在阳光下翻晒、将霉变、虫蛀严重的原辅料材料分选出来并做无害化处理,保持原料新鲜、清洁、干燥、无虫、无异味。

  (2)选择使用的农作物秸秆,最好在收获得1个月未使杀菌剂、杀虫剂等化学农药。

  (3)要求原料无杂质,不含没有必要的重金属,特别是镁含量不宜过高。

  (4)培养料配制时,首先要计算初始含氮量,然后确定粪草比,最后确认培养料中碳和氮的比例,一般以C/N比为25-35为宜。

  (5)培养料堆腐前,还要调节水分为55-65%,酸碱度pH为7左右。

  食用菌栽培基质有哪些流程?

  大致分为两个流程,也称为两次发酵,或前发酵与后发酵。

  一次发酵是一个原材料软化降解的过程,需要经过不同温型的微生物将原材料分解利用,同时还是有益微生物扩大繁殖的过程。

  原料一次发酵在一次发酵隧道中完成。经均匀搅拌处理的培养料送入隧道后堆成高2.5米的料堆。条件适宜情况下料温会快速升至70-80℃,一般第3天料温开始下降,这时需打开隧道,用抛料机把培养料转到另一个隧道,进行再次发酵。一次发酵时间共9天左右:进一次隧道(3天)→1次倒仓(3天)→2次倒仓(3天)→二次隧道。一次发酵后的培养料表面湿滑而有光泽,韧性较强,不易拉断,为棕色和深棕色,粘附性中等,有较浓氨味,但无酸臭味。

  二次发酵,常规方法是菇房内完成,或在隧道式发酵装置内完成。

  二次发酵有两个作用,一是通过巴氏消毒,杀灭培养料中有害微生物及虫卵;二是进一步发酵使原料转化为食用菌丝生长需要的营养物质。

  经过一次隧道发酵的培养料需要抛入二次发酵隧道进行巴氏灭菌,时间7-9天。要用抛料机将料抛成松散一致的宽4米、高1.8-2.1米的料堆。填料后4小时左右可关闭隧道舱门进行均恒升温,使不同层次的料温趋于一致,料层温度稳定一致后,采用循环风将料温逐步升到58℃。当料温升至58℃时,恒温保持8-10小时,严禁料温高于60℃或低于55℃,否则会影响灭菌效果。巴氏灭菌后逐渐将料温降到48-50℃,保持100小时。

  当培养料呈深棕色或褐色,料内伴有35%左右的灰白色放线菌等有益微生物的色斑,没有氨味或其他刺鼻的异味,并略带甜面包香味,培养料柔软富有弹性,没有粘连现象,容易被拉断时,发酵工艺全部结束,可以通风降温至30℃以下,制备工作完成。

  前食用菌栽培基质生产的先进工艺有哪些?

  目前,食用菌栽培基质生产最先进的工艺为隧道式发酵,隧道式发酵是指将发酵物料集中于长10-20m、宽3.5-4m、高3-4m的相对封闭的系统中,进行好氧发酵,配套送风系统和自动控制系统,通过计算机控制通气供氧,实现发酵温度控制的先进技术。

  它与传统的条垛式发酵相比,主要好处至少有三点,一是发酵均匀,可保证物料腐熟度均匀一致、有害物质分解彻底、完全杀灭病菌虫卵及杂草种子,产品质量安全可靠;二是便于对发酵进程与条件进行有效控制,如温度、通气量、水分等;三是便于机械化操作。

  作为最先进的食用菌栽培基质生产工艺,隧道式发酵堆腐技术操作要点是什么?

  发酵隧道地板是留有透气孔的混凝土预制板,全部孔隙面积加在一起大约相当于地板总面积的25%。为便于气流在地板下分布流通,在有孔地板与下层水泥地面之间留有0.5米的空间,风机要选用高压风机。

  为较好的分配循环风压力和限制空气流速,对着气流入口的远端底层地面至少要倾斜高出2%。隧道内绝大部分是循环空气,它由堆肥层下面的有孔地板吹入,并由隧道上方的回风口循环或排气口排出。为便于在后发酵结束时降温及排出氨气、二氧化碳等废气,隧道内除循环风口外,还设有排气口,大门上部有可闭可开的气窗。

  隧道发酵一般不需要外加热量,靠堆肥本身产生的发酵热即可完成。在寒冬季节,在堆肥后发酵的初始阶段,需要在有孔地板下吹入一些热蒸汽,以启动高温微生物的自然发酵过程。

  隧道发酵装料时,将物料均匀堆积在有孔地板上,料厚1.8-2米。隧道上方留有l-2米的空间,通过堆肥层的空气在这一空间进行流动,经通风调节器与新鲜空气按一定比例混合后再吹入底层。隧道的容积越大,装料越不容易做到均匀,一般装50-70吨(100-140 立方米)左右为宜。

  隧道内的料层和空间设有温度探头,以便观测和控制温度。在堆肥层中插有温度传感器,测点设置在料堆不同部位以及空气排出口。如果堆肥温度超过规定值,可增加循环风中新鲜空气的比例来降温;如果堆肥温度低于规定值,可减少循环风中新鲜空气的比例来增温;如果堆肥密度或厚度不均匀,堆肥密度高的部分循环风量会降低,所以装填堆肥时,要尽力装均匀,可采用可摆头的卷扬机装进或移出发酵隧道中的堆肥。

  在隧道发酵过程中,常用到的设备包括原料混合装备、离心风机、轮式装载机、空气过滤器、上料机、装载机、输送带、摆动式装料机、电脑控制箱等。

  秸秆基料化技术主要适宜哪些区域推广应用?

  秸秆基料化技术适应于全国各地。

  因秸秆来源不同、基质用途不同,各地区在选择运用秸秆栽培基质制备技术时,应根据当地实际情况,因地制宜选择秸秆、堆腐工艺及配套设备、基质复配与调制所需要原料与复配方法。

  秸秆基料化技术发展的应用前景怎样呢?

  秸秆基料(基质)化作为秸秆综合利用的五个主要途径之一,受到了国家及各省市县政府的高度重视,推进与发展秸秆基料(基质)化技术与产业,符合中央到地方的各级政府文件精神,且已或将会获得众多政策的扶持与财政资金支持。

  基质栽培是保护性栽培中一项重要技术措施,而保护性(设施)栽培作为一种先进的农业增产技术,已在世界范围内广泛应用。其中,无土栽培技术因具有避免土传病虫害及连作障碍、肥料利用率高、节水以及生产条件可控性等诸多优点,已在世界100多个国家应用。无土栽培中,固体基质栽培,与水培、雾培相比,设施简单、投资成本低,且固体基质所形成的根际环境养分、水分、pH和温度等变化缓慢,栽培管理简单,与土壤栽培有许多相似之处,栽培技术容易掌握,因而在无土栽培中固体基质栽培面积占90%以上。此外,固体基质还可以被应用于盐碱土改良介质,城市、公路绿化、草坪建植、大树移栽、园艺苗圃、屋顶花园、盆栽花卉、育苗、改良并活化土壤,提高土壤有机质含量等,近几年随着机插秧面积逐年增加,水稻育秧基质需求量也逐年提高,而农作物秸秆作为基质最主要原料之一,其应用的市场空间必然会随之增加。

  养殖污染已成为农业面源污染最重要的污染源,而垫料养殖(发酵床养殖)技术,作为一种控制畜禽粪便排放与污染的养殖废弃物管理技术,正在国内推广应用,垫料养殖顾名思义,它需要消耗大量垫料,而农作物秸秆是有机垫料最主要原料之一。近年,江苏省农业科学院还发明了直接将打捆稻或麦秸秆作为基础垫料,进行生猪养殖,获得了成功,大大增加了秸秆垫料利用的潜力。

  稻草、麦秸等秸秆作为食用菌栽培中最主要碳源,被食用菌菌丝的生长和子实体的发育转化为优质、味美的蛋白质。其中:稻麦秸秆可栽培以蘑菇、草菇、姬松茸为主的草生菌 ,木质素含量较高的秸秆可用以栽培香菇、平菇、木耳等木生菌。如果以其中的1/4用来栽培食用菌,将获得约6亿t食用菌产量,全球以60亿人口计算,每人每日获得约300 g的食用菌,从中能获得大约l0 g的优质蛋白,这对于解决因人口增加与气候变化引发食物危机,必然会起重要作用。可以预见,不久的将来,随着食用菌保健功能与自动化、智能化生产技术开发,食用菌将会越来越多地走向千家万户餐桌,而作为食用菌生产的最要原料必然会越来越会变成市场紧缺资源。

  综上所述,可见农作物秸秆作为基料化利用,其市场广阔、利用潜力巨大,作为秸秆利用的重要技术途径,在未来秸秆综合利用中的作用也必将越来越大。

  

责任编辑:科普云

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