菌糠作為生物質(zhì)在生態(tài)農(nóng)業(yè)中的循環(huán)利用

王海燕

（天津艾賽博生物技術(shù)有限公司，天津 300457）

食用菌菌糠是一種經(jīng)生物利用后所得的二次生物質(zhì)，它是以棉籽殼、木屑、稻草、玉米芯、甘蔗渣及多種農(nóng)作物秸稈等為主要原料栽培食用菌后的廢棄培養(yǎng)基。每100 kg培養(yǎng)料，收獲100 kg鮮菇后，還可以得到60 kg廢料。這些廢料均含有大量菌絲體、蛋白質(zhì)及其它營養(yǎng)物質(zhì)，被稱為“菌糠蛋白”。根據(jù)中國食用菌協(xié)會統(tǒng)計，2009年全國食用菌產(chǎn)量已達2020.6萬t，占世界總產(chǎn)量的65%。每年我國有大量的菌糠產(chǎn)生而得不到合理的利用，菌糠的廢棄不但污染了環(huán)境，同時也造成了資源的浪費。這些廢棄的培養(yǎng)料經(jīng)處理后可作為畜禽的飼料添加劑，還可用來進行沼氣生產(chǎn)及喂養(yǎng)蚯蚓，蚯蚓又可作為家禽的飼料和魚蝦的餌料，家禽的糞便又可作為食用菌的栽培基質(zhì)，進入了新的生物循環(huán)。通過食用菌菌糠的再利用，可形成一個物質(zhì)和能量體系，構(gòu)成食物鏈和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，促進生態(tài)的可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。

1 菌糠的營養(yǎng)價值及分析

秸稈等原料作為培養(yǎng)基栽培食用菌后，通過食用菌菌體產(chǎn)生大量分解纖維素、半纖維素的復(fù)合酶及降解木質(zhì)素的過氧化酶，能將其中的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素分解成葡萄糖和酮類化合物等供給食用菌和菌絲體生長繁殖，發(fā)生生物固氮作用和酶解作用等一系列生物轉(zhuǎn)化過程，這些廢料均含有大量菌絲體、蛋白質(zhì)及其它營養(yǎng)物質(zhì)，被稱為菌糠蛋白。張玉明等通過試驗證明了菌糠的營養(yǎng)與玉米的營養(yǎng)相似。

表1 各種菌糠的化學(xué)組成（%）

2 菌糠在飼料上的應(yīng)用

菌糠中含有較多的菌絲蛋白、多種氨基酸、微量元素和維生素等，而且食用菌的生長代謝使菌糠中粗纖維的水平下降，粗蛋白含量提高。菌糠替代部分飼料用糧養(yǎng)豬，不僅豬生長發(fā)育正常，而且可明顯降低飼料成本。用菌糠養(yǎng)豬，每增重1kg，養(yǎng)豬成本下降35%；菌糠飼料喂豬，平均每頭豬可節(jié)約糧食75 kg左右，節(jié)約成本80元左右。凡投料2000 kg的食用菌專業(yè)戶，可得菌糠約650kg，可供養(yǎng)3頭肥豬。

用飼料發(fā)酵劑能將菌糠制成上等飼料，可以飼喂多種畜禽，不僅不影響畜禽的生產(chǎn)性能，還能降低飼養(yǎng)成本。雷雪芹等用菌糠分別代替5%和10%的混合精料飼養(yǎng)奶牛。結(jié)果表明，產(chǎn)奶量略有增加，乳脂率和乳比重并無顯著差異，試驗組比對照組提高了3%～6.1%。用發(fā)酵的金針菇菌糠替代羊口糧中60%的稻草，飼喂3 h后的瘤胃液氨氮含量最高，并且不影響羊瘤胃PH和瘤胃降解率，證明菌糠可以作為羊的添加飼料。李進杰等用平菇菌糠代替部分麥麩飼喂生長期肉兔，其屠宰率和增重與對照組相比均無顯著差異。胡連江等將玉米粉和平菇菌糠混合后二次發(fā)酵用于喂養(yǎng)肉鵝，雖然產(chǎn)量較常規(guī)精料喂養(yǎng)低，但是經(jīng)濟效益高出11.9%～22%。龐思成用菌糠飼喂羅非魚，經(jīng)試驗表明，用菌糠替代麩皮不影響魚的成活率和增重，不僅能滿足魚的正常營養(yǎng)需要，還能節(jié)約相當(dāng)一部分糠麩類飼料。菌糠養(yǎng)分充足，通氣性好，并且容易保溫保濕，雷雪芹等用草菇菌糠飼養(yǎng)蚯蚓60 d，體重增加7%，繁殖系數(shù)提高14%，這表明草菇菌糠可有效地促進蚯蚓的生長發(fā)育和繁殖。

3 菌糠在土壤改良上的效果

菌糠含有豐富的營養(yǎng)成份，據(jù)測定分析：菌糠中有機物含量15.660%、氮含量1.274%、磷含量0.211%、鉀含量1.450%，還含鈣、鈉及銅等多種微量元素。除了供給植物根部的吸收利用，還能為土壤提供了長效優(yōu)質(zhì)的培育溫床，有利于土壤層的生物群落的培養(yǎng)發(fā)展、土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成、土壤可利用性微量元素營養(yǎng)成分的持續(xù)補充。

菌糠經(jīng)過食用菌分解后，其中的氮磷鉀等肥效元素遠高于種菇前基質(zhì)，直接施用在蔬菜、農(nóng)作物和果樹上易被吸收利用。若利用微生物發(fā)酵技術(shù)將菌糠加工成新型生物有機肥，可以作為生產(chǎn)綠色食品和有機食品的優(yōu)質(zhì)肥料，不僅具有經(jīng)濟效應(yīng)，還具有明顯的環(huán)保效應(yīng)；菌糠肥料施入土壤后，能增加土壤有機質(zhì)、全氮、速效磷和速效鉀的含量。蔬菜保護地施用菌糠后，有機質(zhì)增加0.7%～23.2%，全氮增加4.3%～57.1%，速效磷增加22.3%～170.8%,速效鉀提高9.0%～64.0%，可以進一步改良土壤，增加土壤有機質(zhì)的含量，提高土壤保水保肥性能，促進農(nóng)作物增產(chǎn)。菌糠作為肥料，在大豆田施用后，土壤中的有機質(zhì)含量增加，速效磷增加，可使大豆的產(chǎn)量提高16.3%～25%，使大豆莖葉茁壯，抗病力增強，增產(chǎn)2.6倍。劉寶勇進行了食用菌菌糠在復(fù)墾土壤改良中的應(yīng)用試驗，得出菌糠在培肥土壤和土壤重構(gòu)中發(fā)揮的特有作用，增加了復(fù)墾土壤中各種微生物數(shù)量，提高了土壤中有機質(zhì)的含量和肥力。

4 利用菌糠生產(chǎn)沼氣

菌糠中還有大量的培養(yǎng)基質(zhì)，因此，可以作為一種很好的燃料。將菌糠曬干后可以作為滅菌的燃料，又可代替煤或炭作為冬天育菇輔助升溫的燃料。把菌糠投進沼氣池發(fā)酵，產(chǎn)生的沼氣可以作為生活中的清潔能源。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)煙臺研究院分別利用小麥秸稈和雙孢菇菌糠進行了沼氣發(fā)酵試驗。結(jié)果菌糠比麥稈提前3 d產(chǎn)沼氣，產(chǎn)氣高峰期提前14 d。試驗表明，利用菌糠生產(chǎn)沼氣是可行的，而且產(chǎn)氣快，是生產(chǎn)沼氣的好原料。同時，菌糠中豐富的營養(yǎng)物質(zhì)為產(chǎn)甲烷菌長期繁殖提供了基礎(chǔ)。菌糠易于粉碎的特點不僅可以縮短投料前的準(zhǔn)備時間，還能縮短發(fā)酵時間，降低換料工作量。沼渣可用于育秧，沼液可用于浸種，亦可作為豬飼料添加劑。

5 食用菌菌糠循環(huán)利用的高效生態(tài)農(nóng)業(yè)模型

食用菌生產(chǎn)的廢棄菌糠可以制成發(fā)酵菌糠飼料，喂養(yǎng)畜禽、蚯蚓以及魚蝦，這些動物所產(chǎn)生的糞便一是可用制作沼氣，二是經(jīng)烘干后用于制作栽培食用菌的培養(yǎng)基，三是可與廢菌糠配合生產(chǎn)生物有機肥料。有機肥料可用于改良土壤，提高土地生產(chǎn)力。改良后的土壤可以栽培青飼作物，飼喂畜禽。牛糞和菌糠等廢棄物，用來發(fā)酵沼氣，用于燃料和照明；沼氣池產(chǎn)生的沼渣經(jīng)烘干消毒用于制作食用菌的培養(yǎng)基；產(chǎn)生的沼液可代替農(nóng)藥用于農(nóng)作物葉面噴撒，能起到驅(qū)蟲、殺菌和消毒的功效。通過食用菌菌糠的高效利用，將食用菌生產(chǎn)、畜禽水產(chǎn)等養(yǎng)殖、青飼作物種植和沼氣發(fā)酵緊密結(jié)合，形成循環(huán)的高效生態(tài)農(nóng)業(yè)模型，達到延長物質(zhì)循環(huán)鏈條、降低成本、增加收益、減少污染和保護環(huán)境的目的，使廢棄物轉(zhuǎn)變成新型農(nóng)業(yè)能源，走出了一條較好的循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式，如圖1所示。

圖1 高效生態(tài)農(nóng)業(yè)模型示意圖

6 食用菌菌糠循環(huán)利用的問題及展望

食用菌菌糠的高效綜合利用不僅能消除菌糠造成的環(huán)境污染、緩解資源短缺的矛盾，而且菌糠作為新型的飼料又促進了食用菌和畜牧業(yè)的共同發(fā)展，形成了農(nóng)業(yè)生態(tài)的良性循環(huán)。具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，食用菌菌糠循環(huán)再利用的推廣需要解決以下兩方面的問題：一是目前食用菌生產(chǎn)還是以一家一戶的分散式經(jīng)營為主，這樣的 形式不利于循環(huán)生態(tài)的建立，需要政府的政策引 導(dǎo)、項目扶持，企業(yè)和合作化組織的市場化運 作，將食用菌、畜禽水產(chǎn)、青飼作物及沼氣等產(chǎn) 業(yè)有機結(jié)合，通過集約化、組織化和標(biāo)準(zhǔn)化的循 環(huán)生產(chǎn)模式，推進生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展。二是菌糠循環(huán) 再利用的一些關(guān)鍵技術(shù)還要進行改進和示范，逐 步形成成熟的技術(shù)體系，便于以標(biāo)準(zhǔn)化和通俗化的形式向農(nóng)民普及，同時根據(jù)不同地區(qū)的生產(chǎn)環(huán)境進行適應(yīng)性的調(diào)整。

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