食用菌菌渣資源化利用研究進(jìn)展

鄭玉權(quán) 李尚民 范建華

摘? 要：隨著我國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，食用菌菌渣資源化利用問題備受關(guān)注。該文在分析食用菌菌渣特性的基礎(chǔ)上，探討了食用菌菌渣的資源化利用模式，針對(duì)存在的主要問題提出了相應(yīng)的對(duì)策建議，為食用菌菌渣資源化利用提供參考。

關(guān)鍵詞：食用菌;菌渣;資源化利用;研究

中圖分類號(hào) S79文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2019）12-0039-3

中國(guó)是世界上最大的食用菌生產(chǎn)國(guó)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年我國(guó)食用菌總產(chǎn)量達(dá)3597萬t，占世界總產(chǎn)量的70%以上，總產(chǎn)值達(dá)2742億元。食用菌菌渣是人們利用農(nóng)作物副產(chǎn)品栽培食用菌采收后遺留的培養(yǎng)基，含有豐富的菌體蛋白、有機(jī)質(zhì)、維生素、多糖、微量元素等活性物質(zhì)，如果不能實(shí)現(xiàn)資源化利用，將會(huì)對(duì)環(huán)境造成不利影響，從而制約了食用菌產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。為此，筆者對(duì)食用菌菌渣資源化利用的主要模式和研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，探討現(xiàn)階段資源化利用過程中存在的問題，并提出了相應(yīng)的對(duì)策建議，以期為食用菌菌渣資源化利用提供參考。

1 食用菌菌渣的特性

食用菌栽培主要以秸稈、木屑、棉籽殼、麥麩、玉米芯等為原料，通過菌絲分泌胞外酶降解纖維素、木質(zhì)素和蛋白質(zhì)等物質(zhì)用于菌絲生長(zhǎng)。研究表明[1]，食用菌種植可降解菌渣中30%的木質(zhì)素，使粗纖維含量降低40%～70%，粗蛋白含量提高25%～40%。由于種植的食用菌種類及培養(yǎng)基原料不同，菌渣的化學(xué)成分也不相同。常見食用菌菌渣均含有較高的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（見表1），并且含有多種微生物和酶等其他活性物質(zhì)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)菌渣資源化利用具有重要的意義。

2 食用菌菌渣資源化利用模式

2.1 循環(huán)利用 不同類型食用菌的生物學(xué)特性各異，對(duì)培養(yǎng)基質(zhì)類型、營(yíng)養(yǎng)成分的要求也不同。因此，食用菌生產(chǎn)后的菌渣經(jīng)過適當(dāng)處理后，可以用于生產(chǎn)其他食用菌，以達(dá)到節(jié)省成本、提高產(chǎn)量的效果。要求菌渣中的菌絲生長(zhǎng)較好，未被雜菌污染，曬干粉碎后按一定比例添加到其他食用菌菌渣原料中重復(fù)利用。張娣等[6]利用靈芝菌渣和鮑魚菇菌渣作為部分原料栽培平菇，當(dāng)添加40%～50%靈芝菌渣和30%鮑魚菇菌渣時(shí)，平菇生長(zhǎng)效果較好，與未加菌渣配方差異不顯著。萬水霞等[7]在雙孢蘑菇栽培原料中加入30%秀珍菇菌渣，產(chǎn)量比常規(guī)栽培提高10%。

2.2 肥料化利用 肥料化利用是目前食用菌菌渣最廣泛的利用模式之一。食用菌菌渣不僅含有豐富的氮、磷、鉀等作物所需的營(yíng)養(yǎng)元素，而且具有獨(dú)特的理化性質(zhì)，非常利于微生物的生長(zhǎng)，是良好的土壤改良劑，具有改變土壤結(jié)構(gòu)、改善土壤微生態(tài)環(huán)境的作用。食用菌菌渣單獨(dú)堆肥，或與畜禽糞便混合堆肥，能夠?qū)⒕械挠袡C(jī)成分礦化分解，然后作為優(yōu)質(zhì)肥料用于種植業(yè)，可以有效提升土地肥力、改善農(nóng)作物生產(chǎn)環(huán)境。胡清秀等[8]研究了雙孢蘑菇菌渣堆肥的肥效，與常規(guī)施肥相比，能夠使水稻產(chǎn)量提高20.55%。李欽艷等[9]將枯草芽孢桿菌、乳酸菌、木霉等活性菌加入菌渣中，探索新的微生物肥料生產(chǎn)工藝，通過微生物的復(fù)合作用提高肥料利用效率。同時(shí)，食用菌菌渣還可用于生豬養(yǎng)殖的發(fā)酵床墊料，作為鋸末等墊料的替代品，既可降低成本又能促進(jìn)菌渣循環(huán)利用，最終實(shí)現(xiàn)肥料化利用。馮國(guó)興等[10]將金針菇菌渣作為墊料用于發(fā)酵床飼養(yǎng)生豬，與水泥地面養(yǎng)殖相比，發(fā)酵床模式能夠顯著提高生豬的日增重和平均增重，分別提高12.59%和14.41%。

2.3 飼料化利用 食用菌生長(zhǎng)過程中，菌絲產(chǎn)生的活性酶不斷分解和轉(zhuǎn)化木質(zhì)素、纖維素等有機(jī)物質(zhì)，使菌渣中粗蛋白等營(yíng)養(yǎng)成分明顯提高，可以作為畜禽飼料用于畜牧業(yè)生產(chǎn)。而且食用菌菌渣富含多種礦物質(zhì)和維生素等活性物質(zhì)，有利于改善畜禽消化道菌群平衡，促進(jìn)畜禽生長(zhǎng)發(fā)育。許娟等[11]在蛋雞飼料中添加3%食用菌菌渣，能夠提高雞蛋的蛋黃比重，且不會(huì)降低蛋雞的生產(chǎn)性能。張書良等[12]利用不同比例的杏鮑菇菌渣與玉米粉混合飼喂肉鵝，當(dāng)玉米粉與杏鮑菇菌渣比例為4∶1和3∶2時(shí)，日增重分別比添加玉米粉提高37.84%和27.50%。劉多才[13]在奶牛日糧中加入適量發(fā)酵食用菌菌渣，結(jié)果表明，其不僅不會(huì)降低奶牛泌乳量，而且乳的營(yíng)養(yǎng)成分沒有明顯變化，完全符合國(guó)家生鮮乳收購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 基質(zhì)化利用 食用菌菌渣利用農(nóng)副產(chǎn)品粉碎加工而成，具有容重小、疏松且透氣性好的特點(diǎn)，用于制作園藝作物栽培基質(zhì)，能夠有效確保水分和空氣供應(yīng);而且還含有作物生長(zhǎng)所需的蛋白質(zhì)、無機(jī)鹽、微量元素等營(yíng)養(yǎng)成分，能夠不斷釋放養(yǎng)分，促進(jìn)作物根系生長(zhǎng)，提高作物品質(zhì)及產(chǎn)量。Paredes等[14]選取3種蔬菜對(duì)比食用菌菌渣和泥炭2種培養(yǎng)基質(zhì)的栽培效果，結(jié)果表明，75%食用菌菌渣與25%泥炭含量的培養(yǎng)基質(zhì)可以用于蔬菜種植。熊維全等[15]利用食用菌菌渣開展辣椒種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)試驗(yàn)，結(jié)果表明，80%食用菌菌渣配合20%草炭作為栽培基質(zhì)最適宜辣椒萌發(fā)及其幼苗生長(zhǎng)。

2.5 能源化利用 利用菌渣作為生物能源制取沼氣，也是食用菌菌渣資源化利用的重要方式，不僅可以減少食用菌菌渣亂堆亂放帶來的環(huán)境污染，還能改善農(nóng)村的能源結(jié)構(gòu)。劉德江等[16]研究不同原料食用菌菌渣的沼氣產(chǎn)率，結(jié)果表明，棉籽殼菌渣作為發(fā)酵原料，產(chǎn)氣效率最高。高士友等[17]利用黑木耳、雞腿菇、草菇等食用菌菌渣生產(chǎn)沼氣，結(jié)果表明，利用食用菌菌渣發(fā)酵可將產(chǎn)氣時(shí)間提前7～10d，且具有產(chǎn)氣量大、產(chǎn)氣率高、火力足的特點(diǎn)。在實(shí)際生產(chǎn)中，許多食用菌生產(chǎn)企業(yè)將菌渣曬干后代替煤炭作為冬天菇房加溫的燃料，或作為食用菌菌袋滅菌的燃料，以節(jié)約燃料成本。

2.6 其他 食用菌菌渣中含有有機(jī)酸、多糖、激素和酶等活性物質(zhì)，對(duì)其進(jìn)行提取和利用具有生態(tài)高值化潛力。李俐俐等[18]利用不同濃度的平菇菌渣提取液噴施于茶樹菇、金針菇和毛木耳培養(yǎng)基中，發(fā)現(xiàn)其能夠顯著促進(jìn)菌絲生長(zhǎng)。李順鵬等[19]采用生化方法將蘑菇菌渣磨碎，提取粗纖維素酶，結(jié)果表明，每1kg干磨菇菌渣中可提取11g的粗纖維素酶。食用菌菌渣擁有獨(dú)特的生物學(xué)特性，能夠降解部分難降解有機(jī)污染物，通過原位修復(fù)有機(jī)污染土壤，具有成本低廉、效果全面等特點(diǎn)，已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。蔣元繼等[20]研究發(fā)現(xiàn)，香菇菌渣可有效去除水體中的Pb2+，利用香菇菌渣吸附作用處理后，水體中的鉛去除率高達(dá)97%。

3 存在問題及對(duì)策建議

食用菌產(chǎn)業(yè)是我國(guó)農(nóng)業(yè)的重要組成部分，加快推進(jìn)菌渣資源化利用，是實(shí)現(xiàn)食用菌產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和綠色發(fā)展的重要手段。但在實(shí)施過程中仍然存在一些關(guān)鍵的制約因素，亟待解決：

3.1 缺乏國(guó)家層面政策支持 近年來，隨著國(guó)家不斷出臺(tái)政策措施，推進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用，但目前整個(gè)制度體系仍不完善，地方政府積極性不高，欠缺頂層設(shè)計(jì)，種養(yǎng)銜接不足，財(cái)政扶持乏力，導(dǎo)致食用菌菌渣資源化利用局面尚未全面鋪開。因此，今后要繼續(xù)壓實(shí)地方政府主管責(zé)任和種植戶的主體責(zé)任，加強(qiáng)監(jiān)督檢查，防止食用菌菌渣污染環(huán)境問題的發(fā)生。

3.2 菌渣理化性質(zhì)差異較大 食用菌菌渣采用農(nóng)林副產(chǎn)物加工而成，不同地區(qū)的菌渣原料來源廣泛，因種植農(nóng)作物種類、周期、模式等不同，導(dǎo)致菌渣的營(yíng)養(yǎng)成分和理化性質(zhì)差異較大，而且綜合利用研究相對(duì)滯后，專業(yè)研究人員投入不足。因此，今后要繼續(xù)推進(jìn)食用菌菌渣原料制作標(biāo)準(zhǔn)化的研究工作，形成統(tǒng)一的區(qū)域性種植模式，以便于食用菌菌渣的后續(xù)利用。

3.3 缺乏菌渣無害化處理技術(shù) 食用菌菌渣資源化利用模式較多，菌渣的無害化處理大多由食用菌種植戶自發(fā)實(shí)施，未形成相關(guān)的處理標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)規(guī)范，不利于菌渣的后續(xù)利用。因此，今后要不斷加強(qiáng)食用菌菌渣無害化處理技術(shù)研究，形成標(biāo)準(zhǔn)的處理技術(shù)規(guī)范，以保證菌渣產(chǎn)品符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.4 尚未實(shí)施利用環(huán)境監(jiān)測(cè) 為了解食用菌菌渣資源化利用對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，應(yīng)按照不同的利用模式設(shè)計(jì)環(huán)境監(jiān)測(cè)方案，開展持續(xù)性系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，為食用菌菌渣資源化利用提供理論依據(jù)。然而，目前我國(guó)尚未實(shí)施相關(guān)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，建議主管部門牽頭建立完善的監(jiān)測(cè)體系，適時(shí)掌握食用菌菌渣資源化利用的環(huán)境效應(yīng)，避免對(duì)環(huán)境造成不利影響。

4 結(jié)語

我國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)規(guī)模巨大，開展食用菌菌渣資源化利用研究，建立完善的資源化利用技術(shù)體系，將有利于我國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

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（責(zé)編：張宏民）