四川省食用菌菌渣資源化利用研究現(xiàn)狀

李昕竺，曾先富，熊維全，潘紹坤

(成都市農(nóng)林科學(xué)院，四川 溫江 611130)

四川省食用菌菌渣資源化利用研究現(xiàn)狀

李昕竺，曾先富*，熊維全，潘紹坤

(成都市農(nóng)林科學(xué)院，四川 溫江 611130)

隨著四川省食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，食用菌菌渣的資源化利用成為產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展亟需解決的問(wèn)題。本文分析了食用菌菌渣的理化特性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，對(duì)四川省內(nèi)菌渣用作食用菌栽培料、飼料、肥料、育苗基質(zhì)、燃料等方面的研究進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)和概括，并提出菌渣利用研究中存在的問(wèn)題和對(duì)應(yīng)用前景進(jìn)行展望。

四川??；食用菌菌渣；資源化利用

四川省是食用菌生產(chǎn)大省，自20世紀(jì)六七十年代栽培食用菌開(kāi)始，食用菌產(chǎn)量逐年上升，從2002年的40.88萬(wàn)t增長(zhǎng)到2007年的100.50萬(wàn)t[1]，發(fā)展到2012年已達(dá)149萬(wàn)t。隨著食用菌生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，每年有大量的菌渣產(chǎn)生，按食用菌生物學(xué)效率平均40%計(jì)算，2012年四川省食用菌菌渣總產(chǎn)量約372萬(wàn)t。這些菌渣大多含有豐富的蛋白質(zhì)及其他營(yíng)養(yǎng)成份[2]，如果沒(méi)有好好利用，不僅是對(duì)農(nóng)業(yè)有機(jī)資源的浪費(fèi)，而且會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境污染，例如菌渣的隨意堆放或直接施入田中，會(huì)造成細(xì)菌繁殖、疾病傳播，給附近居民的生活環(huán)境和附近食用菌產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大危害[3]。因此，如何環(huán)保有效地利用食用菌菌渣成為食用菌產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展亟需解決的問(wèn)題。本文從食用菌菌渣理化特性及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值著手，就四川范圍內(nèi)菌渣利用現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)食用菌菌渣資源化利用存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，對(duì)前景進(jìn)行了展望。

1 菌渣的理化特性及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

菌渣，又稱菌糠、菇渣等，是指栽培完食用菌以后剩下的固體廢棄物，新鮮菌渣類似于泥炭，淺棕色，質(zhì)地疏松，風(fēng)干后顏色類似表層土壤，結(jié)構(gòu)松散易碎。由于栽培食用菌的栽培料不同，菌渣的成分也各有差異，據(jù)測(cè)定，不同栽培料的菌渣中均含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分[4]。

菌渣C∶N大部分在30∶1以下，pH值在6～8之間[5]。菌渣的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪含量均比不經(jīng)過(guò)食用菌發(fā)酵前提高2倍以上，纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和抗?fàn)I養(yǎng)因子等被不同程度的降解，同時(shí)還產(chǎn)生了多種糖類、有機(jī)酸類和生物活性物質(zhì)，具有很高的利用價(jià)值[6]。另外，菌渣還含有大量的活性微生物及其殘?bào)w，有利于土壤養(yǎng)分的分解與釋放[7]。

表1 不同栽培料的菌渣營(yíng)養(yǎng)成分比較

2 四川省食藥用菌菌渣利用現(xiàn)狀

2.1 循環(huán)用作食用菌栽培料

食用菌生產(chǎn)完畢，菌渣中的營(yíng)養(yǎng)成分并沒(méi)有被充分吸收，仍含有各種營(yíng)養(yǎng)成分及大量的有機(jī)物質(zhì)，同時(shí)，廢料經(jīng)過(guò)菌絲分解后，其中有些所含可供食用菌吸收利用的營(yíng)養(yǎng)成分高于新料，不經(jīng)菌絲分解轉(zhuǎn)化便可直接利用，因此菌渣可以循環(huán)再利用作為食用菌的栽培料[8]。目前，四川主要是將栽培了金針菇、草菇、秀珍菇等品種，菌絲生長(zhǎng)較好且未被雜菌污染的菌渣再次應(yīng)用于生產(chǎn)另一種食用菌，例如利用金針菇廢料栽培平菇、利用秀珍菇廢料栽培雙孢蘑菇等。加入菌渣后增加了培養(yǎng)料的透氣性，菌絲生長(zhǎng)快，長(zhǎng)勢(shì)好，生物轉(zhuǎn)化率高，改變?cè)现皇褂?次的現(xiàn)狀，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。成都榕珍菌業(yè)有限公司將采完菇的杏鮑菇廢菌渣進(jìn)行堆漚并添加輔料用以栽培草菇，草菇廢料添加少量牛糞干和輔料發(fā)酵后用以種植雙孢蘑菇，雙孢蘑菇的廢菌渣送至有機(jī)肥廠加工成為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，或者通過(guò)堆制發(fā)酵和添加輔助成分制成堆肥直接用于蔬菜和花卉。公司創(chuàng)新形成的“菌-菌-菌-肥”循環(huán)栽培模式，將公司90%以上的廢菌渣有效處理，每年增加產(chǎn)值3800萬(wàn)元，利潤(rùn)1100萬(wàn)元，實(shí)現(xiàn)了成本的節(jié)約和產(chǎn)量的提升。成都市農(nóng)林科學(xué)院等將金針菇菌渣用于配方栽培姬松茸、雞腿菇、鮑魚(yú)菇等珍稀食用菌，每袋節(jié)省成本0.5元，產(chǎn)量?jī)?yōu)于新鮮培養(yǎng)料配方，經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。

2.2 用作肥料和育苗基質(zhì)

據(jù)分析，每t食用菌菌渣約含氮10kg、磷1kg、鉀10kg，且碳氮比數(shù)值小，屬速效養(yǎng)分，易被作物吸收利用，可用作肥料。在土壤中添加菌渣，可改變土壤有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)含量，有助于改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，提高土壤肥力[9]。在種植柑橘、梨、獼猴桃等水果時(shí)，深施掩埋食用菌菌渣，可改良果園土壤，提高水果品質(zhì)，起到增產(chǎn)增收的效果；在種植辣椒、茄子、萵筍等蔬菜時(shí)，將食用菌菌渣按比例添加作為育苗基質(zhì)，可使作物出苗整齊、成苗率提高。四川省金堂縣是全國(guó)十大食用菌生產(chǎn)縣，為了解決每年生產(chǎn)的30萬(wàn)t左右菌渣，金堂縣政府制定了多項(xiàng)治理、優(yōu)惠措施，分別在清江、淮口、趙家等5 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)劃定了1～2個(gè)菌渣集中堆放場(chǎng)，先后引進(jìn)了成都大地綠色系統(tǒng)工程有限公司等4 家企業(yè)，利用菌渣為原料生產(chǎn)有機(jī)肥和飼料，實(shí)現(xiàn)了菌渣的綠色循環(huán)[10]。四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院在1990 年暨開(kāi)展了菌渣作為農(nóng)作物底肥的試驗(yàn)，結(jié)果表明，菌渣作底肥可以促進(jìn)水稻分蘗，增加水稻、小麥有效穗粒數(shù)，還可促進(jìn)油菜的分枝和增加角果數(shù)[11]。成都市農(nóng)林科學(xué)院與四川大學(xué)合作，采用工廠化金針菇菌渣添加畜禽糞便進(jìn)行生物發(fā)酵，研制出菌渣復(fù)合有機(jī)肥，將菌渣復(fù)合有機(jī)肥再添加不同比例的發(fā)酵菌渣，制成育苗基質(zhì)，該基質(zhì)用于培育茄子、番茄、辣椒等蔬菜種苗，出芽率高，栽培效果優(yōu)于其它國(guó)產(chǎn)及進(jìn)口基質(zhì)。

2.3 用作飼料

菌渣中含有大量的菌渣蛋白、多糖、微量元素，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值可與糠麩類飼料相當(dāng)，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)呐浔群图庸ぬ幚砗罂梢灾瞥娠暳蟻?lái)部分或全部代替糠麩類飼料，在一定程度上降低了生產(chǎn)成本。經(jīng)過(guò)物理工藝去除大部分纖維成分并進(jìn)行發(fā)酵處理后的菌渣含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還有一定量的酵母菌絲體以及發(fā)酵產(chǎn)物等物質(zhì)，不僅能抑制動(dòng)物體內(nèi)病原體的繁殖，還能促進(jìn)有益菌的繁殖，提高動(dòng)物的免疫力和消化吸收率。四川省畜牧科學(xué)研究院飼料研究所利用發(fā)酵的菌渣飼料飼養(yǎng)生豬，在豬的日糧中添加18%的發(fā)酵菌渣，不影響育肥豬的生產(chǎn)性能和上市時(shí)的胴體品質(zhì)，并且可以節(jié)約大量的日糧，降低5%左右的飼料成本，帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。成都榕珍菌業(yè)有限公司將生產(chǎn)后的菌包通過(guò)乳酸發(fā)酵制作成養(yǎng)殖業(yè)所需要的飼料，用于飼養(yǎng)?；蜇i等牲畜產(chǎn)品，將食用菌產(chǎn)業(yè)從種植業(yè)拓展到了養(yǎng)殖業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈延長(zhǎng)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)利用。

2.4 用作燃料和能源材料

食用菌菌渣主要成分有木屑、棉籽殼、玉米芯、農(nóng)業(yè)秸稈等，曬干后可以作為燃料使用，既節(jié)約能源，又節(jié)省投資[13]。此外，菌渣可以作為發(fā)酵底物來(lái)生產(chǎn)沼氣，滿足人們?nèi)粘Ｉ钪械哪茉葱枨蟆＾r(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所專門(mén)設(shè)計(jì)了適用于食用菌菌渣沼氣干發(fā)酵的戶用干發(fā)酵沼氣池，以毛木耳、香菇、杏鮑菇和金針菇等食用菌菌渣為原料作碳源，以豬糞為氮源，接種復(fù)合菌劑發(fā)酵，實(shí)現(xiàn)日均產(chǎn)氣量1m3以上，滿足農(nóng)戶日常生活所需一切能耗，解決了菌渣液體發(fā)酵進(jìn)出料困難、發(fā)酵池易結(jié)殼、發(fā)酵成本高等問(wèn)題，提高了菌渣產(chǎn)沼氣的安全性和使用效率。成都新威能源有限公司通過(guò)菌渣熱值數(shù)據(jù)的測(cè)定，以平菇、姬菇、金針菇、杏鮑菇、毛木耳等食用菌菌渣為原料，摻混55%～80%的木屑，采用生物質(zhì)鍋爐生產(chǎn)蒸汽，通過(guò)調(diào)控燃燒爐底砂、溫度和通風(fēng)量實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供氣，利用熱力管網(wǎng)輸送蒸汽給邛崍市臨邛工業(yè)園區(qū)內(nèi)近20家企業(yè)使用，日產(chǎn)蒸汽超過(guò)1000t，可為當(dāng)?shù)毓?jié)省36萬(wàn)m3/d的天然氣使用量，減少燃煤硫排放320t/a，企業(yè)年利稅1200萬(wàn)元以上。成都金菇菌業(yè)有限公司和其他幾家公司在生產(chǎn)中利用菌渣壓制成碳化燃料，另外還將這種壓制的菌渣碳制作成為活性碳。這些方式開(kāi)拓了菌渣燃料化利用的新途徑，讓食用菌生產(chǎn)后的菌渣產(chǎn)品附加值提高，創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)效益。

3 四川省食用菌菌渣資源化利用存在的問(wèn)題及前景展望

目前，四川省內(nèi)主要利用食用菌菌渣作栽培料、飼料、肥料、燃料等，然而對(duì)于菌渣的有效利用還存在著較多問(wèn)題。例如將食用菌菌渣用于再次栽培食用菌，個(gè)別要栽培的食用菌與菌渣之間可能出現(xiàn)化感效應(yīng)[14]；菌渣作飼料時(shí)，要針對(duì)不同畜禽進(jìn)行飼養(yǎng)研究確定最佳添加量和最佳搭配比例；菌渣做肥料和育苗基質(zhì)時(shí)，應(yīng)首先測(cè)定其營(yíng)養(yǎng)成分，確定適宜的施用計(jì)量，以免用量過(guò)高導(dǎo)致土壤鹽堿化和營(yíng)養(yǎng)累積帶來(lái)的負(fù)效應(yīng)[15]；而用菌渣作燃料時(shí)，應(yīng)首先測(cè)定不同菌渣的燃燒熱值，確定最佳摻混比，避免鍋爐結(jié)焦和燃燒不穩(wěn)定。

伴隨著四川食用菌產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，每年都會(huì)產(chǎn)生大量的菌渣產(chǎn)生，這是一筆豐富的可再利用資源。將食用菌菌渣資源化利用研究不斷深入，不僅可以變廢為寶，減少環(huán)境污染，促進(jìn)食用菌產(chǎn)業(yè)向著良好、可持續(xù)的方向發(fā)展，同時(shí)將食用菌產(chǎn)業(yè)、種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，開(kāi)拓食用菌產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展領(lǐng)域。食用菌菌渣的資源化利用大大提高了資源的利用率，使自然資源得以良性循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的最大化。

[1]科學(xué)技術(shù)部農(nóng)村與社會(huì)發(fā)展司, 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院, 中國(guó)包裝和食品機(jī)械總公司. 中國(guó)農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)年鑒[M]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社, 2003-2010.

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2015-3-29

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系四川食用菌創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)食用菌廢棄物資源化利用技術(shù)研究崗位項(xiàng)目。

李昕竺(1986-)，女，助理農(nóng)藝師，研究方向?yàn)槭秤镁?通訊作者。