秸稈基料化利用減排技術
秸稈基料化是指將秸稈加工或制備成可為動物、植物及微生物生長提供良好條件和一定營養(yǎng)的有機固體物料,包括食用菌栽培基質、作物育苗基質以及畜禽養(yǎng)殖墊料等。主要利用技術包括秸稈制備雙孢蘑菇基質技術、秸稈生態(tài)容器減排固碳集成技術等。
一、秸稈制備雙孢蘑菇基質技術
(一)技術概述
雙孢蘑菇又名口蘑,是一種栽培規(guī)模大、栽培范圍廣的食用菌。以秸稈、畜禽糞便等農業(yè)廢棄物為原材料,經過堆制發(fā)酵,在微生物的作用下對基質中的纖維素、木質素等物質進行轉化,使之成為適合雙孢蘑菇生長發(fā)育的培養(yǎng)料。
(二)技術要點
選擇優(yōu)質的秸稈作為原材料,秸稈長度以20~25 cm為宜。將成捆的麥秸浸入水池,直到不再吸入任何水為止,即水池不再有氣泡產生。麥秸浸濕后,解捆堆放場地上,溫度從20℃升高到55℃。1 d后麥秸的顏色由明亮的淡黃色轉為暗黃色。
1. 一次發(fā)酵
采用全自動化機械設備,如皮帶式混料系統(tǒng)輸送堆料、全自動高空填料系統(tǒng)等從頂端投料,同時加入大量水。通過計算機控制風機實現充分供氧,促進培養(yǎng)料中微生物活動從而推動發(fā)酵進程。堆料內部氧氣含量至少為8%,如果氧氣供應充足,料溫將升高至80℃左右,可殺死大部分微生物(采用非全封閉式發(fā)酵槽)。
2. 二次發(fā)酵
一次發(fā)酵結束后,將培養(yǎng)料送入二次發(fā)酵隧道。利用折疊式填料機將一次發(fā)酵好的料均勻拋至二次發(fā)酵隧道。培養(yǎng)料進入二次發(fā)酵隧道后,通過以下6個階段完成二次發(fā)酵。
(1)均溫期。隧道填完料后,在堆料中插入4個溫度探頭,通過均溫期將最大溫差縮小到3℃以內,將回風溫度設定為44~46℃,堆料溫度45℃,持續(xù)時間12 h。
(2)升溫期。當堆料溫差下降到3℃時升溫期開始,此階段堆料溫度以每小時1.2~1.5℃的速度升高到56℃,持續(xù)時間10 h。
(3)巴氏殺菌期。一旦堆料和空氣溫度升高至56℃則開始巴氏殺菌。巴氏殺菌期保持56~60℃并持續(xù)8 h,將堆料中的病原微生物殺死。
(4)冷卻期。巴氏殺菌階段結束之后,需將堆料以每小時2~3℃的速度降溫。此時空氣溫度設定為45℃,新風風閥自動開啟,冷空氣穿透堆料,當堆料溫度達到47~49℃時,即可進入下一個工藝階段。
(5)控溫期。堆料溫度控制在46~49℃,堆料中的微生物把氮轉化為氨氣,將所有的氨氣從堆料中消除。次日堆料溫度開始再次升高,堆料中還有大量的微生物。當氨氣濃度達到標準時,堆料可以降溫準備播種。
(6)冷卻、準備播種階段。開大新風風閥,讓室外空氣冷卻堆料。適宜的播種溫度為25℃,寒冷環(huán)境下28℃即可,夏季炎熱環(huán)境下則需要23℃才可。
二次發(fā)酵目的是生產出有選擇性的培養(yǎng)料,共計5 d。
3. 三次發(fā)酵
拖網機將隧道拖網上的發(fā)酵料從隧道內拉出,由播種機通過傳送帶均勻地播撒菌種,將菌種混入堆料中。發(fā)酵料通過傳送帶輸送到折疊式填料機上再拋至另一隧道。每噸發(fā)酵料需要7~10 L 菌種,菌種撒播越均勻,菌種的用量就越少。
4. 菌絲體發(fā)育
播種時堆料為黑褐色或黑色。播撒帶有菌絲體的白色菌種,剛開始堆料沒有變化,到第三天,菌絲就開始從菌種谷粒長入堆料里了,菌絲占領堆料需要16~19 d。
5. 維持堆料溫度
堆料溫度需要維持在25~27℃,受到菌絲體生長的影響,菌絲體生長越多,堆料活性就越大,產熱越多。最初5 d無變化,之后堆料溫度上升,6 d后,風機轉速加大,使堆料冷卻降溫,7~8 d后需要降低送風的濕球溫度,讓溫度低的冷風穿過堆料,以此來維持堆料溫度。
(三)適用區(qū)域或條件
該技術適合在水稻秸稈、小麥秸稈、雞糞等原材料豐富的區(qū)域推廣。
(四)典型案例
技術名稱:秸稈制備雙孢蘑菇基質技術
示范地點:江蘇省灌南縣
利用規(guī)模:年產雙孢蘑菇5萬t,年利用麥秸10萬t
1 m2菇床堆料中,秸稈占原材料的45.45%,共12.5 kg。1 m2菇床的雙孢菇產量為25 kg(市場售價8元/kg)核算,每平方米消耗12.5 kg秸稈所帶來的產值為90.9元,即1 kg秸稈的產值為7.27元。秸稈的平均市場成本價格在450~500 元/t,即0.45元/ kg。每年10萬t秸稈耗用量的直接經濟效益約1億元,經濟效益十分可觀。該技術的推廣帶動了當地鄉(xiāng)村經濟發(fā)展,促進了農民增收,既充分利用了當地作物秸稈,又實現了較高的經濟效益和生態(tài)效益。