淺析西北地區(qū)蘋果廢棄枝條栽培食用菌的循環(huán)利用

劉芳芳，高 能

（1.甘肅省平?jīng)鍪星f浪縣南坪鎮(zhèn)人民政府，甘肅 平?jīng)?744000；2.新疆農(nóng)墾科學(xué)院生物技術(shù)研究所）

蘋果隸屬薔薇科蘋果亞科蘋果屬，為落葉喬木，其果實(shí)含有豐富的礦物質(zhì)和維生素，是一種營養(yǎng)價(jià)值高的水果，深受人們的親睞。近幾年，西北地區(qū)蘋果產(chǎn)業(yè)蒸蒸日上，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民帶來了收益，但隨著果樹的不斷生長，每年所產(chǎn)生的廢棄枝條也會越來越多，而當(dāng)?shù)剞r(nóng)民處理這些廢棄物的主要措施還是以焚燒為主，未焚燒的直接堆積在地頭或家附近的地方，這樣既污染環(huán)境也存在安全隱患，更使得這些廢棄物得不到合理的利用，也間接影響美麗鄉(xiāng)村的建設(shè)。自2000年以來，隨著食用菌產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，為解決砍伐樹木用作栽培食用菌原料的問題，不少研究者用果樹類修剪枝條代替樹木進(jìn)行食用菌栽培基質(zhì)的研究，并取得了不少成果。

1 西北地區(qū)蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

西北地區(qū)蘋果種植區(qū)主要分布在陜西、甘肅、新疆和寧夏，陜西渭北地區(qū)、甘肅隴東地區(qū)和寧夏黃河沿線區(qū)屬于我國黃土高原蘋果種植區(qū)，是我國著力發(fā)展的蘋果產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢區(qū)。這些區(qū)域光熱資源豐富、海拔較高、晝夜溫差大、空氣干燥、自然隔離條件好、病蟲害輕、土層深厚、土壤疏松，蘋果種植的各項(xiàng)生態(tài)指標(biāo)都具備，符合2003年農(nóng)業(yè)部編制出臺的《優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域布局規(guī)劃》中蘋果區(qū)域布局規(guī)劃的7項(xiàng)生態(tài)指標(biāo)。當(dāng)前主栽區(qū)栽培面積每年還在不斷增加，而且部分新增區(qū)域果園進(jìn)入盛果期。隨著栽培技術(shù)的不斷發(fā)展，西北地區(qū)的蘋果產(chǎn)量穩(wěn)步提高，也有著較好的蘋果市場，農(nóng)民收益日益提升，同時(shí)農(nóng)民發(fā)展蘋果產(chǎn)業(yè)的積極性也有所提高，是蘋果產(chǎn)區(qū)農(nóng)民脫貧致富的主要途徑之一。

陜西是中國蘋果生產(chǎn)的第一大省，蘋果產(chǎn)量占全國的25%，在世界蘋果產(chǎn)業(yè)格局中具有重要地位。主要分布在咸陽、寶雞、延安、銅川、渭南等產(chǎn)區(qū)。已形成全球集中連片種植蘋果的最大區(qū)域，據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界每7個蘋果中就有一個產(chǎn)自陜西。陜西蘋果的規(guī)模、質(zhì)量、品牌、市場占有率等居全國前列。甘肅蘋果種植主要分布的隴東平?jīng)?、慶陽、天水和隴南產(chǎn)區(qū)，新疆主要集中在伊犁哈薩克自治州、昌吉回族自治州、哈密地區(qū)、博爾塔拉蒙古自治州、巴音郭楞蒙古自治州、阿克蘇地區(qū)、克孜勒蘇柯爾克孜自治州、喀什地區(qū)、和田地區(qū)及兵團(tuán)十大產(chǎn)區(qū)，其中北疆的伊犁哈薩克自治州和南疆的阿克蘇地區(qū)為老產(chǎn)區(qū)。寧夏和青海蘋果種植面積相對陜西、甘肅和新疆較少。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年陜西蘋果種植面積為61.46萬hm2，甘肅24.11萬hm2，新疆8.38萬hm2，寧夏2.80萬hm2，青海0.08萬hm2，以每667 m2產(chǎn)生廢棄枝條平均約100 kg計(jì)算，西北地區(qū)年產(chǎn)廢棄枝條近150萬t。隨著果樹的不斷生長和果園的擴(kuò)充，蘋果廢棄枝條的產(chǎn)量還將逐年增多。

2 西北地區(qū)蘋果廢棄枝條利用現(xiàn)狀

蘋果廢棄枝條一部分被生物有機(jī)肥廠粉碎后制成有機(jī)肥，一部分被農(nóng)戶直接粉碎發(fā)酵做有機(jī)肥，但大部分廢棄枝條被農(nóng)戶作為家中燃料。目前，政府大力支持清潔能源改造，鼓勵使用清潔燃煤火爐，減少農(nóng)林牧副產(chǎn)品直接做為燃料燃燒。這樣會有大量的廢棄枝條堆積與被焚燒，不但影響美麗村莊建設(shè)，廢棄的枝條還得不到有效利用。2022年發(fā)布的“中央一號文件”指出要加強(qiáng)村莊有機(jī)廢棄物的綜合利用，深入實(shí)施村莊清潔和美化行動。因此，對農(nóng)村蘋果廢棄枝條的有效利用已迫在眉睫。

3 廢棄果樹枝條在食用菌栽培中的利用現(xiàn)狀

食用菌是近些年發(fā)展起來的新型產(chǎn)業(yè)，在各級政府的大力支持下，食用菌產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，在促進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)民增收和循環(huán)農(nóng)業(yè)等方面發(fā)揮了獨(dú)特的作用。據(jù)中國食用菌協(xié)會統(tǒng)計(jì)，2019年全國食用菌總產(chǎn)量為3 934萬t，同比增長3.82%。在脫貧攻堅(jiān)時(shí)期，我國592個貧困縣中有420個縣開展了食用菌產(chǎn)業(yè)扶貧，占比達(dá)到了72%，全國食用菌生產(chǎn)、加工和經(jīng)銷各產(chǎn)業(yè)鏈中的從業(yè)人員有2 500萬人之多，食用菌栽培和產(chǎn)業(yè)鏈條開發(fā)也成為了農(nóng)民脫貧致富的重要途徑之一。食用菌產(chǎn)業(yè)是一種新興的健康營養(yǎng)型的朝陽產(chǎn)業(yè)，在“十四五”規(guī)劃中，很多地區(qū)將發(fā)展食用菌產(chǎn)業(yè)作為推進(jìn)鄉(xiāng)村振興的主要載體，食用菌產(chǎn)業(yè)將在鄉(xiāng)村振興的路上發(fā)揮舉足輕重的作用。

食用菌大多屬于木腐菌，最早時(shí)期栽培食用菌主要采用段木，以及后來以木屑形式的代料栽培。隨著食用菌產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，需要大量的木屑，因此，大量的林木被砍伐，造成生態(tài)環(huán)境的破壞。受到森林保護(hù)的限制后，早在2002年[1]就有研究者開始研究適合食用菌栽培的其他代料。2009年，廖舟怡[2]等人經(jīng)多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過利用廢棄的果樹枝條替代食用菌栽培基質(zhì)規(guī)?；a(chǎn)食用菌是解決該問題最經(jīng)濟(jì)和最環(huán)保的途徑。2007年，王德源[3]等人將修剪的果樹枝條加工成木屑，替代棉籽殼進(jìn)行鮑魚菇栽培，鮑魚菇的生物學(xué)效率達(dá)到110%以上。2012年，徐桂鳳[4]等人利用果樹枝條替代傳統(tǒng)栽培料研究真姬菇優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)，結(jié)果表明，生物學(xué)效率可達(dá)114%，可見用果樹枝條栽培食用菌可以達(dá)到高效利用。將此技術(shù)的推廣應(yīng)用后，可產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，有廣闊的發(fā)展前景。2015年，金鑫[5]等人通過利用修剪的果樹枝條進(jìn)行靈芝栽培試驗(yàn)，并對木屑基質(zhì)配方進(jìn)行了優(yōu)化篩選，得到了適合果樹枝條作為栽培主料的可持續(xù)發(fā)展的最佳靈芝栽培基質(zhì)配方。2018年，劉艷嬌[6]等用果枝木屑栽培蘑菇，既將果業(yè)主產(chǎn)區(qū)修剪的廢棄樹枝資源進(jìn)行了合理利用，又形成了“樹枝—蘑菇— 有機(jī)肥料/基質(zhì)— 還田— 供植物生長”的綠色生態(tài)循環(huán)生產(chǎn)模式。目前，栽培食用菌的大部分木屑有相當(dāng)一部分來自于修剪的果樹枝條，蘋果廢棄枝條用于栽培食用菌的技術(shù)比較成熟，研究表明，廢棄枝條在栽培料中的配比為70%～80%進(jìn)行香菇、木耳、平菇、猴頭菇、密環(huán)菌、金針菇、滑子菇、榆黃蘑、靈芝等菇類的栽培[7]，可操作性強(qiáng)，市場銷量大。

4 食用菌采摘后菌渣的利用現(xiàn)狀

食用菌菌棒出菇完成采收之后，菌棒上留有大量的食用菌菌絲，并且還有豐富的在其菌絲生長過程中代謝所產(chǎn)生的多糖類、蛋白質(zhì)、纖維素、氨基酸、酶和生物活性物質(zhì)。還含有鐵、鈣、鋅、鎂等微量元素，據(jù)王德漢[8]等人測定，每500 g菌渣中含有鈣10.86 g、磷3.60 g、鉀4.04 g、鈉8.70 g、銅0.004 9 g、鎂1.58 g、鐵0.69 g、鋅0.06 g、錳0.077 4 g。營養(yǎng)成分豐富，利用價(jià)值高。目前，菌渣的處理方式主要有5種：（1）菌渣作為原料基質(zhì)二次種菇。將菌渣按比例與其他料混勻，進(jìn)行食用菌栽培。李正鵬[9]等人以工廠化生產(chǎn)杏鮑菇、真姬菇和雙孢蘑菇的菌渣替代部分廢棉進(jìn)行草菇栽培研究，結(jié)果證明，用60%的杏鮑菇菌渣和雙孢蘑菇菌渣分別替代廢棉后，草菇的生產(chǎn)周期縮短1.6 d，產(chǎn)量提高15%和17%；30%的真姬菇替代廢棉進(jìn)行草菇栽培時(shí)，生產(chǎn)周期與產(chǎn)量基本相同。萬水霞[10]用占比30%秀珍菇菌渣的培養(yǎng)料進(jìn)行雙孢菇栽培，生物學(xué)效率達(dá)到63%，比常規(guī)栽培料高出10%。（2）菌渣作為生態(tài)修復(fù)材料改良土壤。即將食用菌菌渣碾碎直接還田，不但能增加土壤的通透性，改善土壤的理化性質(zhì)，還能提高作物品質(zhì)，達(dá)到增產(chǎn)增收的效果。Ribas LCC[11]等人在通過利用姬松茸和香菇菌渣進(jìn)行盆栽萵苣肥效對比試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，香菇菌渣對土壤的修復(fù)有顯著作用，而且可明顯提高土壤微生物多樣性和酶活性，還能夠?qū)ν寥乐械霓r(nóng)藥有降解作用。劉寶勇[12]等人利用食用菌菌渣對礦區(qū)復(fù)墾土壤的改良進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)食用菌菌渣不但能夠增加復(fù)墾土壤中的各種微生物數(shù)量，同時(shí)還能增加土壤有機(jī)質(zhì)含量和肥力。（3）菌渣做為飼料添加劑飼養(yǎng)動物。把菌糠粉碎處理后，可以以配料的形式直接飼喂牲畜。有研究表明，用平菇菌糠飼喂奶牛、羊、仔鵝和獺兔等，不僅可以降低飼料成本，而且日增重明顯提高[13-16]。還有研究者將菌渣經(jīng)過發(fā)酵工藝處理成飼料，如李志香[17]等人在菌渣中加入多種飼料酵母進(jìn)行固體發(fā)酵，結(jié)果表明，菌糠發(fā)酵飼料中的粗蛋白質(zhì)含量可增加20%。李志香[18]等人利用單獨(dú)培養(yǎng)和多菌共同發(fā)酵工藝，將菌渣生產(chǎn)為可替代其他蛋白質(zhì)源的飼料，不僅能夠促進(jìn)動物的食欲，還能提高動物的消化吸收率，從而促進(jìn)其生長發(fā)育。研究證明，食用菌菌渣作為飼料或添加劑取代麥麩、豆粕等常規(guī)飼料，具有一定的安全性[19]，不僅可降低飼料生產(chǎn)成本，還能夠有效的緩解飼糧不足的矛盾，具有廣闊的發(fā)展前景。（4）菌渣作為養(yǎng)殖墊料。利用發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)，將菌渣做為發(fā)酵床的墊料，能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)保、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的養(yǎng)殖目標(biāo)。傳統(tǒng)制作發(fā)酵床的墊料是天然的雜木屑，但是由于近些年政府對森林資源的保護(hù)，鋸末等墊料原料供應(yīng)緊張。將食用菌菌渣用做養(yǎng)殖發(fā)酵床墊料，既可以降低養(yǎng)殖成本又能促進(jìn)菌渣的循環(huán)利用。馮國興[20]等人利用工廠化栽培的金針菇菌渣作為發(fā)酵床的墊料飼養(yǎng)豬，研究發(fā)現(xiàn)，菌渣發(fā)酵床飼養(yǎng)的豬比水泥地飼養(yǎng)平均增重提高了l4.41%，料肉比優(yōu)勢明顯。此外，還有報(bào)道菌渣發(fā)酵床飼養(yǎng)的雞和奶牛的研究[21-22]。（5）菌渣作為有機(jī)肥料。將食用菌菌渣作為堆肥原料，一方面可降低肥料應(yīng)用成本，另一方面可提高作物的產(chǎn)量與營養(yǎng)成分，能夠有效提高產(chǎn)品的品質(zhì)。宮志遠(yuǎn)[23]等人在研究菌渣有機(jī)肥時(shí)發(fā)現(xiàn)，菌渣中所含有的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等成分均達(dá)到了國家有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)。對于達(dá)不到的菌渣，利用發(fā)酵技術(shù)制取生化黃腐酸，能有效促進(jìn)作物生長。并且宮志遠(yuǎn)[24]等人還將金針菇的菌渣制備成有機(jī)肥進(jìn)行油菜的種植研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，按照菌渣有機(jī)肥和復(fù)合肥比例15∶1進(jìn)行施用后產(chǎn)量增加24.6%。目前將菌渣制作成有機(jī)肥的技術(shù)工藝已日漸成熟，食用菌菌渣經(jīng)過不同工藝處理可制成不同類型、不同系列的專用型或復(fù)合型有機(jī)肥[25]。

菌渣除了上述利用途徑外，還在育苗、栽培基質(zhì)[26-28]和燃料能源化[29]方面有所利用，使菌渣得到高效的利用，同時(shí)也取得了經(jīng)濟(jì)效益。

5 展望

食用菌產(chǎn)業(yè)不與人爭糧、不與糧爭地、不與地爭肥、不與農(nóng)爭時(shí)、不與其他產(chǎn)業(yè)爭資源，可利用廢棄大棚、廠房等地方，以農(nóng)林牧副產(chǎn)品為生長基質(zhì)來生產(chǎn)產(chǎn)品。將修剪的果樹枝條粉碎成木屑（顆粒的大小可根據(jù)具體栽培的食用菌品種而定），然后做成食用菌菌棒，收完菇后的廢菌棒，可直接打碎還果園作為有機(jī)肥料使用，或者做為畜禽的飼料、墊料使用，從而形成了植物、動物、微生物的“三物循環(huán)”模式（圖1），使蘋果廢棄枝條能夠得到高效的生態(tài)循環(huán)利用。

圖1 蘋果產(chǎn)業(yè)廢棄物栽培食用菌循環(huán)利用

另外，以廢棄蘋果枝條為原料栽培食用菌比傳統(tǒng)用料棉籽殼和雜木屑的價(jià)格低廉，既可有效降低食用菌的生產(chǎn)成本，又可持續(xù)帶動當(dāng)?shù)毓r(nóng)增收致富，為農(nóng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展開拓了一個新的途徑，還可帶動當(dāng)?shù)仄渌嚓P(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時(shí)還不受森林保護(hù)的限制，更不會造成生態(tài)的破壞，是產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要。

近年來西北地區(qū)建有許多的蔬菜大棚，但有些大棚得不到有效的利用，甚至有廢棄的現(xiàn)象，尤其是在新疆，可以通過“合作社+農(nóng)戶”的模式，即合作社集中收購果農(nóng)修剪的蘋果枝，通過加工處理作為栽培料來生產(chǎn)食用菌菌棒，并將生產(chǎn)好的菌棒低價(jià)或免費(fèi)給菇農(nóng)在大棚等地方進(jìn)行食用菌栽培，生產(chǎn)的產(chǎn)品可由合作社進(jìn)行統(tǒng)一收購后上市。這樣即可解決果農(nóng)種植蘋果樹而產(chǎn)生的廢棄枝條，也可解決普通菇農(nóng)生產(chǎn)菌棒及銷售產(chǎn)品的困難，同時(shí)大棚也得到了有效利用。