宮志遠(yuǎn) 韓建東 楊 鵬
(1.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部廢棄物基質(zhì)化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東 濟(jì)南250100)
食用菌生產(chǎn)分為產(chǎn)前、產(chǎn)中和產(chǎn)后三階段。菌渣是食用菌產(chǎn)后產(chǎn)品,又稱菌糠、下腳料等,是指食用菌生產(chǎn)結(jié)束后剩余的包含菌絲體的培養(yǎng)料。隨著我國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展,食用菌栽培規(guī)模逐年提高,不斷產(chǎn)生大量食用菌菌渣。2017年全國(guó)食用菌生產(chǎn)總量達(dá)到3 712萬(wàn)噸,產(chǎn)生菌渣約6 000萬(wàn)噸(折干菌渣3 000萬(wàn)噸)。菌渣利用問(wèn)題一直沒(méi)能徹底解決,其綜合利用率仍然不高。目前常見(jiàn)處理方法是燃燒、丟棄和直接施用于田間。有的菌農(nóng)隨意將帶著菌袋的菌渣丟到生產(chǎn)場(chǎng)地附近、田邊或河流中,滋生大量的細(xì)菌、霉菌和害蟲(chóng),不僅造成環(huán)境二次污染,也給食用菌生產(chǎn)和人畜帶來(lái)安全隱患。菌渣直接燃燒的能源利用率較低,有的菌農(nóng)將菌渣隨菌袋一起燃燒,產(chǎn)生大量的黑煙和有害氣體,造成大氣污染。有的菌農(nóng)菌渣未經(jīng)過(guò)充分腐熟就直接施用于田間,滋生大量的病原菌和害蟲(chóng),堆積過(guò)厚導(dǎo)致發(fā)酵產(chǎn)熱,影響作物生長(zhǎng)。
菌渣具有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),應(yīng)用于二次種菇或作有機(jī)肥、基質(zhì)、沼氣、養(yǎng)殖墊料等具有較好效果,是循環(huán)型農(nóng)業(yè)發(fā)展模式中不可或缺的重要一環(huán)(圖1)。未來(lái)菌渣的利用研究將不斷向多功能型綜合利用推進(jìn),對(duì)其在環(huán)境修復(fù)、活性物質(zhì)提取、生物農(nóng)藥等方面的研究也將不斷深入。
圖1 食用菌菌渣循環(huán)利用模式
食用菌傳統(tǒng)栽培基質(zhì)有棉籽殼、木屑、玉米芯、稻草、麥秸、甘蔗渣等,隨著食用菌生產(chǎn)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)張,對(duì)原材料需求大幅增加,林業(yè)禁砍禁伐,秸稈就地還田,棉花種植面積萎縮,導(dǎo)致食用菌可高效利用的生產(chǎn)主料日漸不足,菌渣、大豆秸稈、棉花秸稈、玉米秸稈、花生秸稈、果樹(shù)枝條等新型基質(zhì)逐漸被開(kāi)發(fā)利用。平均計(jì)算,秸稈栽培食用菌,菌渣干物質(zhì)重量占栽培前原料的60%。經(jīng)我們檢測(cè),不同產(chǎn)地或來(lái)源的食用菌栽培原料,如棉籽殼、玉米芯等,養(yǎng)分差異(包括碳氮比)較大,因而栽培原料的不同、栽培品種、出菇潮次等對(duì)菌渣的營(yíng)養(yǎng)成分產(chǎn)生一定的影響。出菇潮次多(如平菇)的菌渣營(yíng)養(yǎng)少,工廠化食用菌菌渣營(yíng)養(yǎng)好于農(nóng)法栽培食用菌菌渣。菌渣的物理性狀因栽培原料不同,差異也較大。以棉籽殼、玉米芯、作物秸稈、細(xì)木屑等為主料的菌渣粉碎后顆粒度細(xì),用于二次種菇時(shí),裝料過(guò)多透氣性差,以粗木屑等為主料的菌渣透氣性好。
圖2 菌渣種菇再利用流程
圖3 利用菌渣二次栽培其他食用菌
食用菌菌渣的氨基酸種類齊全,其中許多種氨基酸含量與玉米接近,氨基酸總量也與玉米較接近。菌渣還含有多糖類、有機(jī)酸類、酶及生物活性物質(zhì),用于二次種菇,既降低栽培成本,又可提高產(chǎn)量(圖2,圖3)。食用菌菌渣與原料的營(yíng)養(yǎng)成分比較見(jiàn)表1。
二次種菇不宜選擇帶覆土的菌渣,非覆土的草腐菌菌渣可使用,但要保證菌渣的質(zhì)量。菌渣應(yīng)新鮮,無(wú)污染霉變,無(wú)病蟲(chóng)害,可見(jiàn)白色食用菌菌絲體,不發(fā)粘,無(wú)異味,鮮菌渣的含水量一般在30%~40%。由于出菇潮次少營(yíng)養(yǎng)好,二次種菇多利用工廠化菌渣。采用單一菌渣為主料栽培食用菌,生物學(xué)效率一般不高,表現(xiàn)為接種后菌絲萌發(fā)快,長(zhǎng)速快,但后期長(zhǎng)速慢。因此,菌渣應(yīng)與作物秸稈、棉籽殼、玉米芯等配合使用。
(1)菌渣的預(yù)處理。用于二次種菇前,須先清除霉變腐爛的菌渣,機(jī)械或人工脫袋粉碎、過(guò)篩,將混有的塑料袋、硬結(jié)塊、木棒、捆扎繩、玻璃等雜物清除干凈。如菌渣新鮮且無(wú)雜菌污染,則可直接粉碎后使用,或發(fā)酵處理后作為食用菌的主要栽培原料。菌渣如需長(zhǎng)期存放,應(yīng)將鮮菌渣粉碎曬干或烘干后儲(chǔ)存?zhèn)溆?。晾曬過(guò)程中,應(yīng)多次翻動(dòng),防止霉變、腐爛、生蟲(chóng),影響菌渣質(zhì)量。
表1 食用菌菌渣與原料的營(yíng)養(yǎng)成分比較
(2)菌渣的發(fā)酵處理。將粉碎后的菌渣混合均勻,調(diào)節(jié)含水量到60%~65%,pH7.5~8.0,建梯形條垛發(fā)酵堆,堆底寬2.0~3.0米、頂寬1.2~2.0米,高0.8~1.0米,長(zhǎng)度不限,每隔40厘米在料面從上到下打一通氣孔,孔直徑5厘米左右。發(fā)酵時(shí)需及時(shí)翻堆,堆制的前幾天如不翻堆極易滋生大量霉菌。一般建堆第3天翻堆一次,之后當(dāng)堆溫達(dá)60℃以上,保持24~36小時(shí)后再翻堆一次,并補(bǔ)足水分至含水量60%~65%,之后再翻堆1~2次,發(fā)酵周期5~7天。發(fā)酵期間應(yīng)及時(shí)翻堆,并防止雨淋和積水,預(yù)防霉菌污染和害蟲(chóng)發(fā)生。發(fā)酵結(jié)束后的菌渣呈深褐色,長(zhǎng)有放線菌,有特殊香味,無(wú)霉臭味。
(3)菌渣配方調(diào)整。由于不同菌渣理化性狀不同,與棉籽殼、玉米芯、木屑、作物秸稈等配合再次用于種菇時(shí),添加比例應(yīng)適當(dāng)。添加量根據(jù)新鮮菌渣或發(fā)酵菌渣的含水量折合成干料重,與其他原料按比例復(fù)配。出菇潮次少、生物學(xué)效率低的工廠化菌渣,碳氮比較高,供二次種菇時(shí),添加的比例可適當(dāng)增加,為40%~70%;出菇潮次多、生物學(xué)效率高的傳統(tǒng)栽培產(chǎn)生的菌渣,碳氮比偏低,添加比例須適當(dāng)減少,為20%~40%。
(4)工廠化金針菇菌渣栽培平菇。11個(gè)平菇菌株對(duì)工廠化金針菇菌渣栽培基質(zhì)的適應(yīng)性評(píng)價(jià)試驗(yàn)顯示,平菇各品種純菌渣栽培較棉籽殼配方栽培,菌絲滿袋天數(shù)及現(xiàn)蕾天數(shù)多有延遲,產(chǎn)量降幅在11.00%~30.81%,均低于棉籽殼配方,因此利用菌渣栽培須與其他原料配合使用。菌渣添加適當(dāng),能夠促使平菇現(xiàn)蕾時(shí)間提前3~5天,轉(zhuǎn)潮期縮短1~2天。菌渣添加量為35%時(shí),與棉籽殼配合使用,平菇產(chǎn)量與純棉籽殼配方相差無(wú)幾。當(dāng)菌渣添加量40%、玉米芯添加量50%時(shí),也能獲得較高產(chǎn)量。
(5)金針菇菌渣栽培金福菇。適宜配方為工廠化金針菇菌渣60%,棉籽殼30%,麩皮5%,過(guò)磷酸鈣1%,石灰2%,石膏1%,磷酸二氫鉀1%?,F(xiàn)蕾天數(shù)(覆土到現(xiàn)蕾)第一潮菇較棉籽殼培養(yǎng)基提前4天,第二潮和第三潮菇的現(xiàn)蕾期也明顯提前。金福菇產(chǎn)量明顯高于全棉籽殼培養(yǎng)基,三潮菇生物學(xué)效率達(dá)到110%。
(6)金針菇菌渣栽培雞腿菇。山東省平陰縣以酒糟為原料,通過(guò)土洞栽培雞腿菇,能夠獲得較高產(chǎn)量。采用菌渣配方比酒糟配方成本低,發(fā)菌速度快,出菇早,品質(zhì)好。生物學(xué)效率為108.0%,比酒糟培養(yǎng)料提高13.3%。菌渣培養(yǎng)料配方為金針菇菌渣64千克,玉米芯25千克,麩皮5千克,熟石膏粉1千克,過(guò)磷酸鈣1.5千克,生石灰3.5千克。
(7)工廠化杏鮑菇菌渣栽培秀珍菇。實(shí)踐表明,工廠化杏鮑菇菌渣栽培高溫秀珍菇,菌絲滿袋時(shí)間提早2~3天,原基出現(xiàn)時(shí)間比常規(guī)棉籽殼配方提早2~5天,生物學(xué)轉(zhuǎn)化率在94.61%~101.65%。適宜配方為工廠化杏鮑菇菌渣30%~70%,棉籽殼20%~60%,麩皮7%,石灰3%。
(8)金針菇菌渣栽培的秀珍菇營(yíng)養(yǎng)成分。檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示,采用金針菇菌渣配方(菌渣57%,玉米芯30%,麩皮10%,蔗糖1%,石灰1%,石膏1%)比采用棉籽殼配方(棉籽殼57%,玉米芯30%,麥麩10%,蔗糖1%,石灰1%,石膏1%)生產(chǎn)的秀珍菇,粗蛋白含量提高15.88%,總氨基酸和必需氨基酸含量分別提高13.98%和9.09%,呈鮮味氨基酸的谷氨酸和天冬氨酸含量分別提高30.19%和15.79%。
食用菌菌渣處理后,用作有機(jī)肥成本低,效果好,可改良土壤,提高作物產(chǎn)量,減少病害發(fā)生。
(1)加工有機(jī)肥對(duì)菌渣的要求。有機(jī)肥的首要條件是有機(jī)質(zhì)含量高于40%,對(duì)于食用菌菌渣來(lái)說(shuō),大部分遠(yuǎn)高于這一指標(biāo),多達(dá)70%~80%。菌渣中有機(jī)質(zhì)含量高,速效性養(yǎng)分齊全,菌絲在生產(chǎn)過(guò)程中分泌的一些生物活性物質(zhì),能夠分解復(fù)雜有機(jī)物,抑制部分土傳性病害,促進(jìn)植物生長(zhǎng);菌渣質(zhì)地疏松,有較好的持水能力,在土壤中可進(jìn)一步分解成具有良好透氣蓄水能力的腐殖質(zhì),可有效改良土壤。對(duì)于達(dá)不到要求的菌渣可通過(guò)復(fù)配實(shí)現(xiàn)養(yǎng)分的合理搭配。菌渣有機(jī)肥作為一種化學(xué)肥料替代品,是極具潛力的生物肥料。
(2)菌渣加工商品有機(jī)肥流程。菌渣經(jīng)堆肥化處理后,粉碎過(guò)篩,加輔料復(fù)配,再混合造粒,即加工成商品有機(jī)肥。采用條垛式、圓堆式、機(jī)械強(qiáng)化槽式和密閉倉(cāng)式堆肥等技術(shù)進(jìn)行好氧堆肥處理。好氧堆肥工藝包括一級(jí)發(fā)酵和二級(jí)發(fā)酵。一級(jí)發(fā)酵即高溫階段,保證料堆內(nèi)溫度在50~60℃,當(dāng)溫度超過(guò)65℃時(shí)進(jìn)行翻堆,使此過(guò)程發(fā)酵溫度在50℃以上保持7~10天或45℃以上不少于15天。一級(jí)發(fā)酵過(guò)程含水量宜控制在50%~60%,發(fā)酵周期為35~40天。二級(jí)發(fā)酵即降溫階段,堆體溫度為50℃以下,適時(shí)控制堆高、通風(fēng)和翻堆作業(yè),發(fā)酵周期為15~20天。當(dāng)堆溫不再上升,料呈黑褐色、無(wú)異味時(shí)發(fā)酵結(jié)束。
(3)菌渣肥料化利用效果。①油菜,每畝(1 畝≈667平方米,下同)使用菌渣有機(jī)肥(養(yǎng)分含量5%)300千克,配合施用化肥,在油菜播種前撒施并耕翻土地。比農(nóng)民常規(guī)施肥可顯著增產(chǎn)24.6%,增收21.5%。②花生,每畝使用菌渣有機(jī)肥(養(yǎng)分含量5%)500千克,配合施用化肥,在花生播種前撒施并耕翻土地。與農(nóng)民常規(guī)施肥相比,增產(chǎn)16.2%,增收0.8%。③黃瓜,每畝施用2 500千克菌渣堆肥和三元復(fù)合肥,在播種前撒施并耕翻土地,苗期、初瓜期、盛瓜期、末瓜期追施水溶肥。每畝產(chǎn)黃瓜2 562.8千克,產(chǎn)量與常規(guī)施肥相當(dāng),隨著菌渣堆肥施用量的增加,黃瓜產(chǎn)量提高。④生姜,底肥每畝施菌渣堆肥1 000千克,尿素20千克,二銨24千克,硫酸鉀24千克,苗期、分枝期和膨大期追施配方肥,比常規(guī)施肥增產(chǎn)1.3%,增收11.8%。⑤大蒜,施用菌渣有機(jī)肥的大蒜產(chǎn)量略低于施用商品有機(jī)肥,但比不施肥處理增產(chǎn)18.7%,比單施化肥或控釋肥分別增產(chǎn)5.6%和1.4%,差異不顯著。說(shuō)明菌渣有機(jī)肥可替代商品有機(jī)肥種植大蒜。⑥小麥,連續(xù)施用兩年菌渣有機(jī)肥,化肥施用量不變的基礎(chǔ)上,增施菌渣有機(jī)肥有提高小麥產(chǎn)量的趨勢(shì)。
圖4 鹽堿地施用菌渣有機(jī)肥(左)和未施效果(右)
(4)菌渣有機(jī)肥對(duì)土壤質(zhì)量影響。生姜種植地連續(xù)施用5年菌渣有機(jī)肥,土壤容重降低3.5%,土壤孔隙度和有機(jī)質(zhì)含量提高。優(yōu)化了土壤中微生物區(qū)系結(jié)構(gòu),對(duì)細(xì)菌增殖具有一定抑制作用,能夠促進(jìn)經(jīng)藥物消毒后土壤中微生物數(shù)量的恢復(fù)增長(zhǎng)。增施菌渣有機(jī)肥對(duì)姜瘟病具有一定防效,在姜瘟病高發(fā)年份可有效降低發(fā)病率,但不能代替藥物和輪作措施對(duì)姜瘟病的防控作用。代替雞糞作底肥施用,化肥用量可減施20%,葉綠素合成增加,生姜增收10%以上。
與施用雞糞做基肥相比,菌渣有機(jī)肥做基肥,黃瓜和番茄的病死率大幅降低,說(shuō)明利用菌渣有機(jī)肥做基肥可明顯提高蔬菜的抗逆性。鹽堿地施用菌渣有機(jī)肥可有效地改良土壤理化性質(zhì),降低土壤的鹽堿度,促進(jìn)植物生長(zhǎng)(圖4)。
(5)草菇–蔬菜高效生態(tài)種植模式。在山東省莘縣采用強(qiáng)堿性生料栽培草菇,以石灰水浸泡的整玉米芯為主料栽培草菇,生物轉(zhuǎn)化率高。草菇菌渣廢料可就地堆肥發(fā)酵,經(jīng)短期處理后還田施于大棚土壤,于秋冬季至次年春季種植西葫蘆、黃瓜、番茄等多種蔬菜。
草菇與蔬菜的輪作栽培,一方面,提供優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥,很好地減緩蔬菜連作障礙,還可有效降低蔬菜土傳病害的發(fā)生,能明顯提高蔬菜作物的品質(zhì)和產(chǎn)量;另一方面,菌菜輪作可以提高大棚設(shè)施的利用率,形成菌菜周年栽培。
菌渣不僅含有豐富的有機(jī)物質(zhì)和礦質(zhì)元素,而且含有食用菌菌體蛋白、次生代謝產(chǎn)物、微量元素等多種水溶性養(yǎng)分,并且具有良好的物理性狀,可作為種植業(yè)上的栽培基質(zhì),促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng),提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)(圖5)。菌渣基質(zhì)已在較多作物栽培上得到應(yīng)用。
菌渣基質(zhì)化處理技術(shù)流程:原料預(yù)處理→混合調(diào)配→建堆發(fā)酵處理→發(fā)酵后處理→基質(zhì)材料。配方為菌渣(折干)80%~90%,牛糞和/或羊糞(折干)10%~20%。
(1)菌渣基質(zhì)無(wú)土栽培黃瓜。栽培基質(zhì)為發(fā)酵好的金針菇菌渣、草炭土和珍珠巖,發(fā)酵菌渣︰草炭土︰珍珠巖為4︰4︰2。從苗期生長(zhǎng)情況看,利用金針菇菌渣發(fā)酵料作為黃瓜的無(wú)土栽培基質(zhì)效果不錯(cuò),瓜苗長(zhǎng)勢(shì)好,葉片嫩綠。產(chǎn)量方面與常規(guī)栽培基質(zhì)差異不大。菌渣基質(zhì)栽培的實(shí)生苗黃瓜中的還原糖、維生素C、多種氨基酸、總氨基酸的含量都比土壤栽培嫁接苗黃瓜中的含量高,黃瓜品質(zhì)提升,口感更好。
(2)菌渣基質(zhì)栽培番茄?;|(zhì)配方為菌渣60%,稻殼40%。番茄產(chǎn)量高于土壤栽培,維生素C、糖酸比含量高,口感更好。重金屬不超標(biāo),與常規(guī)土壤栽培沒(méi)有差別,抗病能力增強(qiáng),發(fā)病少。
圖5 菌渣基質(zhì)在蔬菜生產(chǎn)上的應(yīng)用
(3)菌渣基質(zhì)脫鹽處理的應(yīng)用效果。黃瓜、番茄和辣椒栽培基質(zhì)中農(nóng)藝脫鹽的基質(zhì)化菌渣可添加60%以上。菌渣栽培基質(zhì)能夠使黃瓜、番茄和辣椒初花期提前,白粉病發(fā)病癥狀明顯減輕。
食用菌菌渣的飼料化利用主要用于肉兔和奶牛的養(yǎng)殖。菌渣飼料化利用的基本條件是氨基酸含量要與玉米相當(dāng),但多數(shù)菌渣或因蛋白質(zhì)含量較低,或因粗纖維含量過(guò)高,影響畜禽對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收,導(dǎo)致其可飼用性能較差,不宜作為畜禽飼料。
飼料化利用對(duì)菌渣的新鮮度及其栽培原料要求較高,須做到無(wú)霉變、無(wú)動(dòng)物不可食和不可消化的原料或異物,未使用高毒、高殘留藥物等。新鮮菌渣須盡快干燥,可添加適量脫霉劑,減輕霉菌毒素的危害。根據(jù)菌渣種類和營(yíng)養(yǎng)成分、畜禽的種類和生長(zhǎng)階段,與其他飼料合理搭配,特別是與能量、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)以及維生素類飼料搭配使用。飼喂時(shí)要漸次逐量添加,適應(yīng)后逐漸增加到常規(guī)用量。
(1)菌渣飼養(yǎng)肉兔。應(yīng)用菌渣飼料(配方為玉米20%、金針菇菌渣20%、豆粕20%、磷酸氫鈣1.0%、食鹽0.5%、花生秧37.5%、兔用預(yù)混料1%、蒙脫石粉0.25克/千克)喂養(yǎng)肉兔,肉兔每天增加的體重高于常規(guī)飼料6.0%,且在取食相同量飼料的情況下喂菌渣顆粒飼料增重更多,飼料消耗減少。每千克麩皮價(jià)格按1.6元計(jì)算,飼喂菌渣顆粒飼料,每只肉兔可降低飼料成本3.0~4.0元。配方中添加適量蒙脫石粉可吸附霉菌毒素,降低對(duì)肉兔的危害。
(2)菌渣飼養(yǎng)奶牛。發(fā)明了一種奶牛用菌渣飼料及加工技術(shù)(ZL201110002747.7),奶牛產(chǎn)奶量和乳脂率與常規(guī)飼料無(wú)顯著差異,每頭牛日增加效益4.53元。
(3)菌渣飼養(yǎng)肉羊。飼料添加16%菌渣制備肉羊精飼料,日均增重高于常規(guī)飼料16.58%,效益提高14.08%。
食用菌菌渣墊料化的利用依據(jù):發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)是一種新型的環(huán)保養(yǎng)殖技術(shù),但鋸末、稻殼等墊料原料供應(yīng)緊張,售價(jià)上漲,制約了發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)的推廣。相較于傳統(tǒng)發(fā)酵床墊料,菌渣營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富,透氣性好,便于發(fā)酵床中微生物活動(dòng),通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了部分種類的菌渣可用于制作發(fā)酵床。
(1)養(yǎng)雞菌渣發(fā)酵床(圖6)。菌渣發(fā)酵床的保溫效果明顯好于鋸末稻殼發(fā)酵床,而飼養(yǎng)效果一致,其成本為74.7元/平方米,低于鋸末稻殼發(fā)酵床10.75%。
(2)養(yǎng)豬菌渣發(fā)酵床(圖7)。菌渣發(fā)酵床養(yǎng)豬技術(shù)可提高豬的生產(chǎn)性能。其豬的日增重較普通發(fā)酵床提高4.7%,較水泥地面養(yǎng)殖方式提高12.5%。菌渣發(fā)酵床豬的料肉比為3.25,較普通發(fā)酵床降低7.1%,較水泥地面養(yǎng)殖方式降低14.9%,菌渣墊料養(yǎng)豬方式飼料成本顯著降低。檢測(cè)發(fā)現(xiàn),菌渣發(fā)酵床的硫化氫、3-甲基吲哚的排放,較普通發(fā)酵床墊料分別減少25.4%和33.3%,說(shuō)明菌渣發(fā)酵床較常規(guī)發(fā)酵床更有利于豬舍內(nèi)空氣質(zhì)量的改善。
圖6 養(yǎng)雞菌渣發(fā)酵床
圖7 養(yǎng)豬菌渣發(fā)酵床
(3)菌渣發(fā)酵床墊料作堆肥化利用。菌渣墊料通過(guò)好氧發(fā)酵的方式制作菌渣墊料堆肥,用于種植甘藍(lán),每公頃底肥施用6噸,甘藍(lán)產(chǎn)量與施用相同量的商品有機(jī)肥基本相同。菌渣墊料堆肥可改善鹽堿土理化性狀,土壤容重降低,總孔隙度和最大持水量提高,養(yǎng)分含量上升,堿化度和全鹽含量降低。每公頃鹽堿地施用9噸和18噸種植番茄,番茄株高和葉片數(shù)均增加,產(chǎn)量較不施肥處理分別提高45.9%和77.2%。
菌渣中含有豐富的有機(jī)物質(zhì),原料經(jīng)食用菌分解后形成較多的小分子水解物質(zhì),還含有鐵、鈣、鋅、鎂等生長(zhǎng)因子,容易被沼氣微生物利用,因此菌渣可作為沼氣生產(chǎn)的良好原料,剩余的沼液和沼渣還可作為有機(jī)肥還田。
(1)菌渣生產(chǎn)沼氣。菌渣添加量控制在80%~90%,可減少人畜糞便的添加,特別適合無(wú)畜禽養(yǎng)殖地區(qū)應(yīng)用。菌渣的發(fā)酵效率高,產(chǎn)氣量穩(wěn)定,產(chǎn)沼氣量與以畜禽糞便為原料的沼氣池相比差別不大甚或稍高。應(yīng)用于戶用沼氣池,可滿足農(nóng)戶生活用氣需求。
(2)菌渣生產(chǎn)有機(jī)燃料。廢菌包脫袋后,擠成高密度顆粒,可作為鍋爐燃料。近年開(kāi)發(fā)出了菌渣木炭機(jī),將菌渣通過(guò)粉碎、烘干、制棒、炭化處理等工藝,在隔絕空氣條件下,經(jīng)高溫高壓成型、炭化處理后制成木炭(圖8)。另有“生物質(zhì)氣化爐”,可直接利用菌渣做燃料,提高了熱值和氣化效率。
圖8 菌渣制作的木炭
由于菌渣中殘留大量食用菌菌絲體,因此菌渣中含有所有食用菌自身(菌絲體和子實(shí)體)體內(nèi)存在的生物活性物質(zhì),從食用菌中獲取的生物活性物質(zhì)也能夠從菌渣中獲得。菌渣豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值使其也成為獲得多糖、寡糖、生物酶等生物活性物質(zhì)的一種來(lái)源。
(1)菌渣中寡糖的提取。在PDA 液體培養(yǎng)基中添加金針菇菌渣粗寡糖可以促進(jìn)食用菌菌絲體的生長(zhǎng),但對(duì)不同種類的食用菌促進(jìn)效果不同,金針菇菌絲增重62.32%,靈芝菌絲增重16.08%。粗寡糖對(duì)植物病原真菌菌絲生長(zhǎng)有不同程度的抑制作用,當(dāng)粗寡糖濃度為100 mg/mL 時(shí),對(duì)植物病原菌具有較強(qiáng)的抑制作用,其中以茄子褐紋病菌抑制效果最明顯,抑制率達(dá)82.93%。
(2)菌渣浸提液的制備和應(yīng)用。杏鮑菇菌渣建堆發(fā)酵30天,再將發(fā)酵菌渣按1∶10的比例加水,攪拌發(fā)酵制備好氧浸提液,厭氧環(huán)境發(fā)酵制備厭氧浸提液。分別在雙孢蘑菇覆土?xí)r打“出菇水”和“轉(zhuǎn)潮水”時(shí)噴施,現(xiàn)蕾時(shí)間分別提前3天和2天,對(duì)產(chǎn)量無(wú)影響。好氧浸提液防控雙孢蘑菇干泡病的效果達(dá)到40.85%,厭氧浸提液防控效果為27.08%,均顯著高于咪酰胺藥劑,說(shuō)明利用菌渣浸提液處理覆土對(duì)雙孢蘑菇干泡病具有較好的防控作用。
我國(guó)食用菌生產(chǎn)每年產(chǎn)生大量的菌渣,菌渣具有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),綜合應(yīng)用于二次種菇、有機(jī)肥、基質(zhì)、沼氣、養(yǎng)殖墊料等均具有較好效果。菌渣利用尚須解決的問(wèn)題有:長(zhǎng)期施用菌渣肥料對(duì)生態(tài)環(huán)境影響的評(píng)價(jià),菌渣飼料的安全性評(píng)價(jià),菌渣基質(zhì)化利用的鹽分過(guò)高問(wèn)題等。菌渣利用的機(jī)理研究還不深入,不同利用途徑缺乏技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。菌渣的綜合利用涉及食用菌、土壤肥料、蔬菜、畜禽、能源工程、植保等多個(gè)學(xué)科,需要行業(yè)間的合作交流。
未來(lái)菌渣的利用研究應(yīng)不斷向多功能性推進(jìn),逐步建立起針對(duì)菌渣在二次種菇、有機(jī)肥生產(chǎn)、栽培基質(zhì)等方面利用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。菌渣綜合利用將向?qū)I(yè)化方向發(fā)展,從回收、處理專業(yè)化到制造、應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化。菌渣在環(huán)境修復(fù)、活性物質(zhì)提取、生物農(nóng)藥等方面的研究也要不斷深入。