强化型EM菌剂对金针菇菌糠堆肥的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb20190600342

中国农学通报 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (22): 78-85.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb20190600342

所属专题：食用菌；食用菌

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强化型EM菌剂对金针菇菌糠堆肥的影响

刘维维¹(), 金晓¹, 辛寒晓², 史庆华³, 姚强⁴, 刘丽英¹(), 孙中涛¹()

¹山东农业大学生命科学学院,山东泰安 271018
²山东佐田氏生物科技有限公司,济南 250000
³山东农业大学园艺科学与工程学院,山东泰安 271018
⁴山东省农业科学院农业资源与环境研究所,济南 250100

收稿日期:2019-06-26 修回日期:2019-10-21 出版日期:2020-08-05 发布日期:2020-07-22
通讯作者: 刘丽英,孙中涛
作者简介:刘维维,女,1994年出生,河南焦作人,硕士研究生,主要从事农业微生物工程方向研究。通信地址：271018 山东省泰安市泰山区岱宗大街61号山东农业大学,E-mail: liuweiwei0025@163.com。
基金资助:
山东省现代农业产业技术体系专项基金项目“蔬菜栽培与肥料岗位”(SDAIT-05-05);山东省农业重大应用技术创新项目“功能性有机物料在设施番茄绿色生产中应用技术的集成与示范”(2018年);山东省重大科技创新工程项目“滨海盐碱地生态保育地力提升关键技术研究与示范”(2017CXGC0311);山东省农科院农业科技创新工程资助项目“农业微生物资源保护与共享利用”(CXGC2017A01)

Effect of Enhanced EM Microbial Agent on the Spent Flammulina Mushroom Substrate Composting

Liu Weiwei¹(), Jin Xiao¹, Xin Hanxiao², Shi Qinghua³, Yao Qiang⁴, Liu Liying¹(), Sun Zhongtao¹()

¹College of Life Science, Shandong Agricultural University, Tai’an Shandong 271018
²Shandong Ztser Biological Technology Co., Ltd., Jinan 250000
³College of Horticulture Science and Engineering, Shandong Agricultural University, Tai’an Shandong 271018
⁴Institute of Agricultural Resources and Environment, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100

Received:2019-06-26 Revised:2019-10-21 Online:2020-08-05 Published:2020-07-22
Contact: Liu Liying,Sun Zhongtao

摘要/Abstract

摘要：

为提高EM菌剂在菌糠堆肥中的应用效果,加速腐熟进程,改善堆肥质量,采用纤维素酶与木聚糖酶高产菌株黑曲霉SNH-7、蛋白酶高产菌株枯草芽孢杆菌SNK-103与EM菌剂进行复配,研制强化型EM菌剂,并研究其对菌糠堆肥的影响。结果表明：与普通EM菌剂相比,接种强化型EM菌剂的处理堆肥过程中微生物代谢更加旺盛,温度、pH、EC值、总有机碳、可溶性有机碳、总氮、铵态氮、硝态氮、C/N、腐植酸和黄腐酸含量等理化指标的升高或降低幅度更大,腐熟进程加快;成品堆肥的GI提高,C/N降低,总氮、硝态氮、总腐植酸和游离腐植酸的含量升高,生物安全性更好、肥效更高。说明在EM菌剂中补充纤维素酶、木聚糖酶和蛋白酶高产菌株,可强化其对纤维素、木质素和蛋白质的降解能力,在无辅料、高C/N、低pH的不利条件下,添加该菌剂能加速堆肥进程,提高堆肥质量。

关键词: 菌糠, 堆肥, EM菌剂, 枯草芽孢杆菌, 黑曲霉

Abstract:

To improve the application effect of EM microbial agent in spent mushroom substrate composting, accelerate the process of decomposition and improve the quality of the compost, an enhanced EM microbial agent was prepared by adding the cellulase and xylanase-producting strain Aspergillus niger SNH-7 and the protease-producing strain Bacillus subtilis SNK-103 to the common EM microbial agent, and its effect on spent mushroom substrate composting was studied. Results showed that the microbial metabolism was more vigorous during composting by inoculating the enhanced EM microbial agents, comparing with common EM microbial agents. The physical and chemical indexes such as temperature, pH, EC, total organic carbon, soluble organic carbon, total nitrogen, ammonium nitrogen, nitrate nitrogen, C/N, humic acid and fulvic acid content increased or decreased more greatly, which meant that the maturation process was accelerated. The GI of the finished compost increased, C/N decreased, and the contents of total nitrogen, nitrate nitrogen, total humic acid and free humic acid increased, which indicated that the compost had better biological safety and higher fertilizer efficiency. All these indicated that supplementation of high-yield strains of cellulase, xylanase and protease in EM microbial agent could accelerate the composting process of spent mushroom substrate and improve the composting quality by strengthening its ability to degrade cellulose, lignin and protein under no excipients, high C/N, and low pH.

Key words: spent mushroom substrate, compost, EM microbial agent, Bacillus subtilis, Aspergillus niger

中图分类号:

Q939.96

刘维维, 金晓, 辛寒晓, 史庆华, 姚强, 刘丽英, 孙中涛. 强化型EM菌剂对金针菇菌糠堆肥的影响[J]. 中国农学通报, 2020, 36(22): 78-85.

Liu Weiwei, Jin Xiao, Xin Hanxiao, Shi Qinghua, Yao Qiang, Liu Liying, Sun Zhongtao. Effect of Enhanced EM Microbial Agent on the Spent Flammulina Mushroom Substrate Composting[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(22): 78-85.

图/表 9

菌株	有效活菌数/(cfu/g)	蛋白酶/[mg/(g·h)]	纤维素酶/[mg/(g·h)]	木聚糖酶/[μmol/(g·min)]
枯草芽孢杆菌SNK-103	(4.25±0.51)×10⁹a	66.12±2.21a	76.47±7.32d	356.26±14.54d
地衣芽孢杆菌SND-214	(3.83±0.32)×10⁹a	45.13±5.15b	67.56±5.73d	209.64±3.81e
黑曲霉SNH-7	(5.36±0.11)×10⁸b	9.87±1.23d	985.75±23.94a	2100.65±56.42b
黑曲霉SNH-8	(4.77±0.24)×10⁸b	12.46±1.66c	426.87±12.48c	3200.34±87.17a
绿色木霉SNL-2	(1.28±0.09)×10⁸c	9.36±0.20d	623.56±26.34b	1308.57±43.47c

表1. 各菌株在菌糠中的生长与产酶能力

图1. 堆肥过程中温度、pH、EC和水分的变化

图2. 堆肥过程中总有机碳和水溶性碳含量的变化

图3. 堆肥过程中总氮含量的变化

图4. 堆肥过程中铵态氮、硝态氮含量的变化

图5. 堆肥过程中碳氮比的变化

图6. 堆肥过程中总腐植酸、游离腐植酸和黄腐酸含量的变化

图7. 堆肥过程中脲酶、过氧化氢酶、纤维素酶和蛋白酶活力的变化

图8. 堆肥过程中种子发芽指数的变化

参考文献 36

[1]	余水静, 彭涛, 雷强, 等. EM菌对秀珍菇菌糠堆肥发酵过程的动态影响[J]. 科学技术与工程, 2017,17(34):186-190.
[2]	诸葛诚祥. 菌糠高效降解菌剂的研发及其在堆肥中的应用[D]. 杭州:浙江大学, 2017.
[3]	周江明, 王利通, 徐庆华, 等. 适宜猪粪与菌渣配比提高堆肥效率[J]. 农业工程学报, 2015,31(7):201-207.
[4]	周营, 朱能武, 刘博文, 等. 微生物菌剂复配及强化厨余垃圾好氧堆肥效果分析[J]. 环境工程学报, 2018,12(1):294-303.
[5]	Cancelado S V, Cepeda J C C, Fernandez C C, et al. Microbiological Quality Assessment of A Compost Produced From Animal Waste And Vegetables[J]. Sustainable City, 2014,191:1469-1479.
[6]	Jusoh M L C, Manaf L A, Latiff P A. Composting of rice straw with effective microorganisms (EM) and its influence on compost quality[J]. Iranian Journal of Environmental Health Science & Engineering, 2013,10(1):17-17. doi: 10.1186/1735-2746-10-17 URL pmid: 23390930
[7]	刘东海, 李双来, 乔艳, 等. 不同菌剂在鸡粪堆肥中的应用效果[J]. 中国土壤与肥料, 2015(2):111-116.
[8]	付利波, 计思贵, 苏帆, 等. EM菌对不适用鲜烟叶堆腐过程中腐殖质组分的影响[J]. 云南农业大学学报:自然科学, 2015,30(4):607-611.
[9]	秦莉, 高茹英, 徐亚平, 等. 堆肥中高效降解纤维素及金霉素和土霉素的复合菌系的构建[J]. 农业环境科学学报, 2014,33(3):465-470.
[10]	岳丹, 王磊, 乔莉娟, 等. 高效纤维素降解菌株筛选及其复合微生物菌剂在有机堆肥中的应用效果[J]. 江苏农业科学, 2018,46(17):273-276.
[11]	范芳. 有机肥料中水溶性碳的测定方法[J]. 中国测试技术, 2007,33(4):63-64,141.
[12]	鲍士旦. 土壤农化分析(3版)[M]. 北京: 中国农业出版社, 2008: 30-58.
[13]	鲍世齐, 孙淑和, 林玉英, 等. GB/T 11957—2001煤中腐植酸产率的测定方法[S]. 北京: 中国标准出版社, 2001: 3-6.
[14]	关松荫. 土壤酶及其研究法[M]. 北京: 农业出版社, 1986: 274-340.
[15]	Tang J C, Shibata A, Zhou Q, et al. Effect of temperature on reaction rate and microbial community in composting of cattle manure with rice straw[J]. Journal of Bioscience and Bioengineering, 2007,104(4):321-328. doi: 10.1263/jbb.104.321 URL pmid: 18023807
[16]	李杨, 桓明辉, 高晓梅, 等. 杏鲍菇菌糠促进畜禽粪便发酵过程的研究[J]. 中国土壤与肥料, 2014(2):97-100.
[17]	周江明, 王利通, 徐庆华, 等. 适宜猪粪与菌渣配比提高堆肥效率[J]. 农业工程学报, 2015,31(7):201-207.
[18]	曹云, 黄红英, 吴华山, 等. 畜禽粪便超高温堆肥产物理化性质及其对小白菜生长的影响[J]. 农业工程学报, 2018,34(12):251-257.
[19]	韩玮, 何明, 杨再强. 添加外源纤维素酶对水稻秸秆模拟堆肥过程的影响[J]. 环境工程学报, 2014,8(11):4955-4962.
[20]	张翠绵, 贾楠, 胡栋, 等. 低温型复合发酵菌剂接种鸡粪堆肥的效应[J]. 环境工程学报, 2016,10(10):5881-5885.
[21]	Gao M C, Liang F Y, An Y, et al. Evaluation of stability and maturity during forced-aeration composting of chicken manure and sawdust at different C/N ratios[J]. Chemosphere, 2010,78(5):614-619. doi: 10.1016/j.chemosphere.2009.10.056 URL pmid: 19913876
[22]	Pisa C, Wuta M. Evaluation of composting performance of mixtures of chicken blood and maize stover in Harare, Zimbabwe[J]. International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture, 2013,2(1):1-11. doi: 10.1186/2251-7715-2-1 URL
[23]	霍培书, 陈雅娟, 程旭艳, 等. 添加VT菌剂和有机物料腐熟剂对堆肥的影响[J]. 环境工程学报, 2013,7(6):2339-2343.
[24]	Awasthi M K, Wang M, Pandey A, et al. Heterogeneity of zeolite combined with biochar properties as a function of sewage sludge composting and production of nutrient-rich compost[J]. Waste Management, 2017,68:760-773. doi: 10.1016/j.wasman.2017.06.008 URL pmid: 28623022
[25]	Martín-Lammerding D, Navas M, Albarrán M D M, et al. LONG term management systems under semiarid conditions: Influence on labile organic matter, β-glucosidase activity and microbial efficiency[J]. Applied Soil Ecology, 2015,96:296-305. doi: 10.1016/j.apsoil.2015.08.021 URL
[26]	鲍艳宇, 周启星, 颜丽, 等. 畜禽粪便堆肥过程中各种氮化合物的动态变化及腐熟度评价指标[J]. 应用生态学报, 2008,19(2):374-380.
[27]	韩丽娜, 王泽槐, 李建国. 接种外源微生物菌剂对香蕉茎秆堆肥的影响[J]. 环境工程学报, 2012,6(11):4215-4222.
[28]	Eklind Y, Kirchmann H. Composting and storage of organic household waste with different litter amendments. II: nitrogen turnover and losses[J]. Bioresource Technology, 2000,74(2):125-133. doi: 10.1016/S0960-8524(00)00005-5 URL
[29]	李恕艳, 李吉进, 张邦喜, 等. 菌剂对鸡粪堆肥腐殖质含量品质的影响[J]. 农业工程学报, 2016,32(S2):268-274.
[30]	侯宪文, 邓晓, 李光义. 木薯皮堆肥过程中酶活性的变化[J]. 生态环境学报, 2009,18(5):1976-1979.
[31]	谷洁, 李生秀, 秦清军, 等. 氧化还原类酶活性在农业废弃物静态高温堆腐过程中变化的研究[J]. 农业工程学报, 2006,22(2):138-141.
[32]	史龙翔, 谷洁, 潘洪加, 等. 复合菌剂提高果树枝条堆肥过程中酶活性[J]. 农业工程学报, 2015,31(5):244-251.
[33]	Meng L, Li W, Zhang S, et al. Feasibility of co-composting of sewage sludge, spent mushroom substrate and wheat straw[J]. Bioresource Technology, 2017,226. doi: 10.1016/j.biortech.2016.12.030 URL pmid: 27997866
[34]	姜新有, 王晓东, 周江明, 等. 初始pH值对畜禽粪便和菌渣混合高温堆肥的影响[J]. 浙江农业学报, 2016,28(9):1595-1602. doi: 10.3969/j.issn.1004-1524.2016.09.20 URL
[35]	Xi B D, He X S, Wei Z M, et al. Effect of inoculation methods on the composting efficiency of municipal solid wastes[J]. Chemosphere, 2012,88(6):744-750. doi: 10.1016/j.chemosphere.2012.04.032 URL pmid: 22579451
[36]	Wei Z, Xi B, Zhao Y, et al. Effect of inoculating microbes in municipal solid waste composting on characteristics of humic acid[J]. Chemosphere, 2007,68(2):368-374. doi: 10.1016/j.chemosphere.2006.12.067 URL pmid: 17313970

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Effect of Enhanced EM Microbial Agent on the Spent Flammulina Mushroom Substrate Composting

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[1]	濮永瑜, 包玲凤, 何翔, 刘芮, 张庆, 施竹凤, 何永宏, 杨佩文. 烟草青枯病和黑胫病拮抗细菌的筛选、鉴定及防效研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(7): 116-123.
[2]	李祥, 王永平, 王耀凤, 褚春年, 孙喜军, 柯希恒, 曾桥. 枝条有机肥最佳堆肥参数及施用效果研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(6): 63-68.
[3]	任绪瑞, 王一辉, 杨红宇, 袁亮, 赵越. 农业有机废弃物集中回收处理后资源化利用体系研究——以甘南县兴鲜村为例[J]. 中国农学通报, 2022, 38(33): 74-79.
[4]	曾泉, 史国英, 苏林, 叶雪莲, 胡春锦. 金针菇菌糠促进鸡粪发酵堆制生产有机肥的研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(27): 44-50.
[5]	王海候, 程月琴, 金梅娟, 刘泽凯, 施林林, 陆长婴. 稻壳生物质炭对羊粪堆肥中氮素转化及固定的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(27): 51-59.
[6]	聂晓瑀, 于春静, 卢倩, 崔继哲. 微生物在农作物秸秆好氧堆肥过程中的研究进展[J]. 中国农学通报, 2022, 38(26): 76-81.
[7]	蔡永占, 王瑞宝, 白涛, 刘有才, 韩小女, 王斌, 华小兵, 李诚, 毛明林, 字文霖. 3株枯草芽孢杆菌对烟草白粉病的防效[J]. 中国农学通报, 2022, 38(25): 125-129.
[8]	宋芸, 樊平, 王敏, 王强, 薛鹏飞. 几种废弃物基质有氧堆肥腐解因素比较分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(11): 53-57.
[9]	李婷, 王玥, 刘中珊, 刘奇, 徐赫男, 李冲伟. 一株降解纤维素的低温放线菌Streptomyces azureus及产酶条件优化[J]. 中国农学通报, 2021, 37(32): 25-33.
[10]	王勤礼, 闫芳, 韩玉琦, 单华佳, 宋利茹, 冯月琴, 王志伟, 魏生龙. 基于姬菇菌糠为主的番茄育苗基质配方研究[J]. 中国农学通报, 2021, 37(24): 133-138.
[11]	刘淑娟, 刘虎俊, 刘光武, 李银科, 万翔, 张芝萍, 刘开琳, 李菁菁. 施用2种牛粪发酵肥对甜高粱生长量的影响[J]. 中国农学通报, 2021, 37(19): 22-26.
[12]	卢佳伟, 王铭泽, 汪棋, 魏宗友, 张艳丽, 王锋. 辅料及微生物菌剂对羊粪好氧堆肥腐熟度的影响[J]. 中国农学通报, 2021, 37(15): 39-46.
[13]	梁艳琼, 李锐, 吴伟怀, 谭施北, 习金根, 郑金龙, 陆英, 贺春萍, 易克贤. 基于HS-SPME-GC-MS的Bacillus subtilis Czk1挥发性物质的萃取条件优化[J]. 中国农学通报, 2021, 37(11): 24-31.
[14]	孙莹, 王海曼, 宋刚, 葛菁萍. 利用氦氖激光诱变提高枯草芽孢杆菌纤溶酶活力的研究[J]. 中国农学通报, 2020, 36(35): 28-36.
[15]	田甜, 孙艳阳, 康杰, 宋刚, 高冬妮, 葛菁萍. 诱导Paracin1.7生成的刺激因子的分离与纯化[J]. 中国农学通报, 2020, 36(32): 17-22.