秸秆基料化利用减排技术
秸秆基料化是指将秸秆加工或制备成可为动物、植物及微生物生长提供良好条件和一定营养的有机固体物料,包括食用菌栽培基质、作物育苗基质以及畜禽养殖垫料等。主要利用技术包括秸秆制备双孢蘑菇基质技术、秸秆生态容器减排固碳集成技术等。
一、秸秆制备双孢蘑菇基质技术
(一)技术概述
双孢蘑菇又名口蘑,是一种栽培规模大、栽培范围广的食用菌。以秸秆、畜禽粪便等农业废弃物为原材料,经过堆制发酵,在微生物的作用下对基质中的纤维素、木质素等物质进行转化,使之成为适合双孢蘑菇生长发育的培养料。
(二)技术要点
选择优质的秸秆作为原材料,秸秆长度以20~25 cm为宜。将成捆的麦秸浸入水池,直到不再吸入任何水为止,即水池不再有气泡产生。麦秸浸湿后,解捆堆放场地上,温度从20℃升高到55℃。1 d后麦秸的颜色由明亮的淡黄色转为暗黄色。
1. 一次发酵
采用全自动化机械设备,如皮带式混料系统输送堆料、全自动高空填料系统等从顶端投料,同时加入大量水。通过计算机控制风机实现充分供氧,促进培养料中微生物活动从而推动发酵进程。堆料内部氧气含量至少为8%,如果氧气供应充足,料温将升高至80℃左右,可杀死大部分微生物(采用非全封闭式发酵槽)。
2. 二次发酵
一次发酵结束后,将培养料送入二次发酵隧道。利用折叠式填料机将一次发酵好的料均匀抛至二次发酵隧道。培养料进入二次发酵隧道后,通过以下6个阶段完成二次发酵。
(1)均温期。隧道填完料后,在堆料中插入4个温度探头,通过均温期将最大温差缩小到3℃以内,将回风温度设定为44~46℃,堆料温度45℃,持续时间12 h。
(2)升温期。当堆料温差下降到3℃时升温期开始,此阶段堆料温度以每小时1.2~1.5℃的速度升高到56℃,持续时间10 h。
(3)巴氏杀菌期。一旦堆料和空气温度升高至56℃则开始巴氏杀菌。巴氏杀菌期保持56~60℃并持续8 h,将堆料中的病原微生物杀死。
(4)冷却期。巴氏杀菌阶段结束之后,需将堆料以每小时2~3℃的速度降温。此时空气温度设定为45℃,新风风阀自动开启,冷空气穿透堆料,当堆料温度达到47~49℃时,即可进入下一个工艺阶段。
(5)控温期。堆料温度控制在46~49℃,堆料中的微生物把氮转化为氨气,将所有的氨气从堆料中消除。次日堆料温度开始再次升高,堆料中还有大量的微生物。当氨气浓度达到标准时,堆料可以降温准备播种。
(6)冷却、准备播种阶段。开大新风风阀,让室外空气冷却堆料。适宜的播种温度为25℃,寒冷环境下28℃即可,夏季炎热环境下则需要23℃才可。
二次发酵目的是生产出有选择性的培养料,共计5 d。
3. 三次发酵
拖网机将隧道拖网上的发酵料从隧道内拉出,由播种机通过传送带均匀地播撒菌种,将菌种混入堆料中。发酵料通过传送带输送到折叠式填料机上再抛至另一隧道。每吨发酵料需要7~10 L 菌种,菌种撒播越均匀,菌种的用量就越少。
4. 菌丝体发育
播种时堆料为黑褐色或黑色。播撒带有菌丝体的白色菌种,刚开始堆料没有变化,到第三天,菌丝就开始从菌种谷粒长入堆料里了,菌丝占领堆料需要16~19 d。
5. 维持堆料温度
堆料温度需要维持在25~27℃,受到菌丝体生长的影响,菌丝体生长越多,堆料活性就越大,产热越多。最初5 d无变化,之后堆料温度上升,6 d后,风机转速加大,使堆料冷却降温,7~8 d后需要降低送风的湿球温度,让温度低的冷风穿过堆料,以此来维持堆料温度。
(三)适用区域或条件
该技术适合在水稻秸秆、小麦秸秆、鸡粪等原材料丰富的区域推广。
(四)典型案例
技术名称:秸秆制备双孢蘑菇基质技术
示范地点:江苏省灌南县
利用规模:年产双孢蘑菇5万t,年利用麦秸10万t
1 m2菇床堆料中,秸秆占原材料的45.45%,共12.5 kg。1 m2菇床的双孢菇产量为25 kg(市场售价8元/kg)核算,每平方米消耗12.5 kg秸秆所带来的产值为90.9元,即1 kg秸秆的产值为7.27元。秸秆的平均市场成本价格在450~500 元/t,即0.45元/ kg。每年10万t秸秆耗用量的直接经济效益约1亿元,经济效益十分可观。该技术的推广带动了当地乡村经济发展,促进了农民增收,既充分利用了当地作物秸秆,又实现了较高的经济效益和生态效益。