蘑菇堆肥微生物的发酵过程如何?
大部分微生物的生长适温是20度〜40°C,称为中温菌。 像蘑菇一样以40°C〜65°C为生长适温的微生物,称为高温 菌,生存于堆肥和温泉等地方。在20度以下生育的为嗜冷菌 或低温菌,有的在0度附近也能繁殖。 在蘑菇堆肥的前发酵和后发酵过程中,主要是高温菌在 起作用,因此要按嗜温菌的环境温度进行管理。由于堆肥散热较慢,温度逐渐地上升。当温度升到一定 的程度,如35度对于原先生长的中温菌群来说太高了,然后 由另一种喜欢较高温度的菌群取代;当温度继续升高时,对于这个菌群温度又显得太高了,随后又有喜欢更高温度的其他菌群生长。 这个过程继续进行,直至温度到达60°C〜 63°C。高于这个温度,大...全部
大部分微生物的生长适温是20度〜40°C,称为中温菌。 像蘑菇一样以40°C〜65°C为生长适温的微生物,称为高温 菌,生存于堆肥和温泉等地方。在20度以下生育的为嗜冷菌 或低温菌,有的在0度附近也能繁殖。
在蘑菇堆肥的前发酵和后发酵过程中,主要是高温菌在 起作用,因此要按嗜温菌的环境温度进行管理。由于堆肥散热较慢,温度逐渐地上升。当温度升到一定 的程度,如35度对于原先生长的中温菌群来说太高了,然后 由另一种喜欢较高温度的菌群取代;当温度继续升高时,对于这个菌群温度又显得太高了,随后又有喜欢更高温度的其他菌群生长。
这个过程继续进行,直至温度到达60°C〜 63°C。高于这个温度,大多数微生物都不能存活而停止繁 殖,但它们的孢子及芽孢可以在更高的温度下存活。堆肥后发酵中的有益微生物群可以分为高温细菌(最适 温度50〜60度)、放线菌(50°C〜55度)、丝状真菌(45度〜 53度)。
各种微生物有各自的最适发育温度条件,相互之间有微妙的差异。随着发酵过程温度的变化,堆肥中微生物的 种类也有演替。细菌存在于秸秆茎叶表面,每克干稻草有高温细菌IX 105个。畜粪中发现有8种以上形态特征不同•的球菌与杆 菌,数量高达每克干粪中有1〜3X108个。
此外,原材料中 也含有大量放线菌。在堆肥过程中,中温菌(主要是霉菌类)、高温细菌、放线菌交替出现。Eicker(1980)从一次发酵 的堆肥中分离出44种中温菌,50%以上有分解纤维素的能 力。
堆肥建堆后不久高温菌开始繁殖,例如腐殖霉、棘霉和 子囊菌纲的高温毛壳等。后发酵刚开始时检出的中温菌,如 曲霉属和青霉属在后发酵过成中基本被消灭,在发酵的后期只检出好热的高温菌。一般情况下,后发酵中堆肥腐熟的温 度高于放线菌的最适生育温度55°C。
所以,比55°C稍低一 些的温度是高温放线菌和高温细菌共同的最适生育温度,堆肥腐熟的温度应限定在45°C〜53度。堆肥的温度在40°C〜45°C,游离氨的消失最快;50度以 上要达到变成不含游离氨的堆肥所需要的时间延长;长时间维持在60°C,堆肥的特异性就会丧失,对蘑菇的生育就完全 不适宜了。
在40°C因有中温竞争菌生存繁殖,是造成蘑菇病 害的起因;而在46度〜53C,经有益微生物发酵腐熟之后就 制成了良好的堆肥。后发酵中48度〜53度,是有益的高温放线菌和真菌最适 的生育温度,他们在氨的消耗和蛋白质的合成方面起了重要的作用。
55度以上,氨又重新生成,对蘑菇菌丝就完全不适。局温菌嗜热色串孢等在降低游离氨浓度方面起着重要作用, 其菌体还能够供给蘑菇生长不可缺少的不饱和脂肪酸。后发酵在好气条件下进行,所以通人空气是非常重要 的。
氧气浓度从19%降低到14%后,二氧化礙增加,后发酵所需要的时间就会延长一倍。就后发酵的杀菌过程来说,在 必需最低限度下要充分提高温度,还要在必需的最低限度下充分延长时间,以杀灭堆肥中的线虫、菇蝇、螨、病原菌等。
对堆肥的腐熟起着重要作用的高温菌处在75°C15分钟 以上就不能生存。但在68°C,灰色腐质霉经30分钟、柔毛腐 质霉和微毛霉经40分钟还可以生存。在65°C以上,其他重要的高温菌在数小时内都会死亡。
几乎所有的高温菌在59度〜60°C,只要杀菌不超过10 小时,高温菌也是安然无恙的。可是如果杀菌时间过长,有 益微生物生存的机会就有减少的危险。因此把后发酵的杀菌时间确定为57°C保持5小时,之后要尽可能快地把它降低 到堆肥的腐熟温度。
堆肥中有无数的放线菌,呈灰白色。通常在前发酵的末 期,出现所谓“白化现象”,后发酵中起作用的大部分菌类亦 属放线菌。在后发酵中繁殖最快的高温放线菌是普通嗜热放线菌, 在其作用下秸秆的纤维迅速崩解;而嗜热单孢菌分解纤维 素,糖单孢菌分解木聚糖,可是这两种菌分解木质素的能力都很弱。
通过后发酵积累在堆肥中的菌体蛋白质是蘑菇菌丝的 优良营养源。接种蘑菇菌种时,堆肥中微生物菌体量(生物 量)相当于1克干堆肥含9。2毫克。据报道,放线菌和细菌 的比例是2。8 : 1,细菌总数是1克干堆肥1X1011个,1克干堆肥中菌类细胞的排列总长度,可达39。
5公里。堆肥中添加蔗糖和糖蜜等可溶性糖类,可使高温细菌明 显地增殖,堆肥可在较短时间内发酵结束而不含游离氨,干 物质的损失变少,结果蘑菇的产量增加。高温细菌不分解纤维素,但其分泌物可以促进分解纤维 素的高温放线菌的生育。
同样的,放线菌的分泌物能促进细 菌的生育,繁殖的细胞能合成多糖类的物质。对蘑菇菌丝来说,细菌多糖类物质比单糖更容易被同化吸收。在堆肥中, 积累在秸杆里面和外面的暗褐色物质,含有大量细菌产生的多糖类物质,它随蘑菇菌丝的生育而迅速消失,堆肥颜色也 从暗褐色变为明亮的黄色。
也就是说,这种现象成为蘑菇菌丝把高温微生物菌体(生物量)作为营养源加以利用的证据。 在高温放线菌和细菌充分繁殖过的堆肥中,蘑菇菌丝不但生育良好,还可以避免杂菌的污染。收起