蘑菇渣处理现状及在农业生产上的应用

刁清清，毛碧增

(浙江大学，浙江 杭州 310058)

蘑菇渣简称菇渣，又名菌渣、菌糠、下脚料等，是指栽培各种食用菌以后剩下的并且经过微生物分解的有机固体废弃物。磨菇渣中含有食用菌的代谢产物，包括粗蛋白、粗脂肪和无氮浸出物，还含有Ca、P、K、Si等矿物质［1］，以及数量庞大的微生物群落和残留的菌丝体［2］，在农业生产中具有很广的应用前景。

目前，国内外已有很多专家在探索研究蘑菇渣的合理利用途径，作者从蘑菇渣的成分和营养价值入手，对其在农业种植方面的研究现状进行总结，以期为蘑菇渣基质研究提供参考。

1 我国蘑菇渣的处理现状

1.1 处理现状

自20世纪90年代以来，我国食用菌产业迅速发展。杨成祥等［3］通过研究发现，每100 kg培养料，收获100 kg鲜菇后，还可以得到60 kg菇渣废物。据中国食用菌协会统计结果，2008年我国食用菌产量达到1 800万 t，占全球总产量的70%以上;2009年食用菌产量达到2 020万t，使我国成为国际食用菌生产大国和出口大国;2010年达到了2 200万t，蘑菇渣的产量高达1 320万t。食用菌采收后产生大量的磨菇渣废料，一般长期堆放在种植场周围土地上。由于随意丢弃，不但造成病菌积聚、害虫孳生、栽培环境劣变，还使得食用菌生产出现连作障碍，而且经日晒雨淋，对水体生态环境产生严重的污染，已成为不容忽视的环境问题［4］，磨菇渣的处理已提上环境工作议事日程。

1.2 营养价值

用于食用菌生产的培养料是经粉碎的秸秆、玉米芯、麸皮及棉子壳等，培养料种植食用菌之后，一方面其角质层被破坏而呈疏松多孔结构，另一面在在化学成分上也发生了一定变化。

蘑菇渣疏松多孔的结构混合到土壤中能够提高土壤的通透性，在土壤改良方面发挥很好的作用。据陈翠玲等［5］实验测定结果，菇渣中含有丰富的有机质、全氮和有效氮，其含量分别为236.1～762.4，4.9 ～11.0 g·kg-1和 320 ～520 mg·kg-1，其中菇渣中有机质的含量是温室土壤含量的60倍，全氮达100倍［6］。因培养原料的种类不同，全磷和全钾含量也不同，一般以稻草为培养料的菇渣全磷(以 P2O5计)为 7.9～11.1 g·kg-1，全钾 (以K2O计)为8.3～30 g·kg-1，其中磷含量为温室土壤的2倍［6］。以上物质都易被作物吸收，且都是许多植物必需的营养物质，日本早就将蘑菇渣誉为超级堆肥。合理将这些废料用于农业生产，既提高了经济效益，保护生态环境，又可增加对生物资源的多层次利用，提高生态效益，实现废物循环利用和农业的可持续发展。

2 蘑菇渣在农业生产上的应用

近年来，国内外学者一直在探索合理利用蘑菇渣的有效途径。在农业种植栽培的研究一般集中于2个方面:用作农作物基肥，以自然堆制发酵为主，然后将发酵产物还田。得益于蘑菇渣的特殊物理性质，使土壤的通透性提高，理化性质得到改善，从而达到改良土壤的效果，最终提高作物品质，增产增收;用作栽培基质，在对蘑菇渣进行简单发酵处理后，将蘑菇渣发酵产物与其他无机基质通过一定比例混合进行蔬菜或者花卉栽培，不仅提高了产量和品质，而且降低了生产成本。

2.1 用作农作物基肥

蘑菇渣是经过一次微生物分解后的剩余物料，含有多种菌体蛋白、代谢产物以及未被利用的营养物质，与其他农作物废弃物相比是良好的堆肥原料。目前的研究中，大多堆肥条件控制都参照好氧堆肥，且主要侧重于堆肥应用效果，专门针对蘑菇渣堆肥工艺和参数控制的研究比较少。

2.1.1 在联合堆肥中的作用

陈光银等［2］研究发现，在堆肥时，添加未高温灭菌的蘑菇渣可以有效地加快落叶中有机质的降解，加快堆肥中碳、氮和挥发性固体的下降，有利于钾的积累，同时加快落叶中木质纤维素类的降解速度。

蘑菇渣用于堆肥虽然具有广阔的前景，但也存在着一些问题。目前生产上堆肥大多只是加入菌剂进行简单的发酵处理，所需堆肥时间较长。孙建华等［7］在蘑菇渣堆肥中接种高温纤维菌，对蘑菇渣腐熟工艺条件进行研究，发现接种高温纤维菌后可使堆内温度迅速上升至45℃以上，并可持续18～20 d，经过45 d堆制，其总养分、有机质含量、pH值和外观形状等技术指标均达到有机肥料的标准 (NY 525—2002)。

2.1.2 堆肥后的使用效果

付盛贤等［8］通过使用土壤和蘑菇渣2种方法栽培罗汉果得出，蘑菇渣栽培罗汉果幼苗株高、真叶数分别为97.25 cm，33.75张，比土壤栽培分别多32.10 cm，8.12张。蘑菇渣栽培罗汉果果实中平均可溶性固形物、水溶性总糖、甜素含量分别比土壤栽培高2.90%，1.91%，1.60%，达显著差异水平。此外，有研究者利用菌渣发酵后得到的有机肥进行小白菜试验，结果表明，菇渣有机肥有助于改善小白菜的生物学性状，小白菜的叶片长、叶柄长和叶片宽等性状均优于常规施肥处理，增施菌渣有机肥可使小白菜增产11.2%，叶绿素含量提高9.3%，可溶性糖含量提高3.9%，营养品质得到显著改善［9］。王美琴［10］用菌渣制成有机肥进行田间试验，结果表明，施用食用菌渣能使水稻增产6.2% ～8.3%.经济效益明显增加。朱小平等［11-12］用微生物加菌糠施于辣椒和菠菜上，结果表明，微生物加菌糠可以促进土壤养分转化，提高辣椒和菠菜的产量，增加营养元素吸收，以微生物加菌渣组合效果最好。

2.2 用于栽培基质

基质栽培设施简单，投入成本低，是无土栽培的主要形式。目前，用于基质栽培的主要是泥炭，泥炭又称草炭，是天然沼泽地的产物。由于泥炭是不可再生资源，且需求日益增大，价格相对较高，而使用蘑菇渣作为栽培基质只需运输和处理费，生产成本很低。目前的研究集中于蘑菇渣和其他无机质经过特定比例混合后对特定作物的增产增收效果，普适性较低。

菇渣混配基质替代草炭基质用于生产栽培不仅可以减少不可再生资源草炭的用量，有利于保护环境，同时还能降低生产成本，提高蔬菜产量和品质。菇渣发酵园艺基质的生产是农业废弃物循环利用的一种有效形式。

2.2.1 和泥炭理化性质的比较

相比于泥炭基质，菇渣具有通气性好、渗透性强的优点，不足的是持水量少，浇水需少量多次，但是蒸发慢，浇水总量反而比泥炭少;菇渣湿润性强、毛管水上升速率较快从而较适合潮汐式 (ebband.flow)灌溉;在保肥能力方面，菇渣较泥炭弱一些，这需要适当增加施肥的次数;菇渣pH值偏高，EC值偏高，需分别通过加酸性物质、淋洗等方法调节。另外菇渣与泥炭在很多方面是互补的:菇渣大中粒径较多，泥炭小粒径较多;菇渣通气孔隙较多，泥炭持水孔隙多;菇渣渗透系数大，泥炭渗透系数小;菇渣pH偏高，泥炭pH偏低。如果菇渣和泥炭混合使用，可以取长补短，菇渣来源广泛，价格便宜，组成稳定，通过适当调节及采取适当管理措施，在无土栽培中作为泥炭替代物是完全可行的［13］。

2.2.2 在基质栽培中的使用效果

在使用由椰糠、木糠、粗河沙、消毒鸡粪和蘑菇渣以一定的比例混成的栽培基质中，只有当椰糠和蘑菇渣同时存在时，栽培的小青瓜在株高、茎粗、叶片数、叶面积等指标上发育较快较好，产量得到很大提高［14］。菇渣、牛粪以不同体积配比形成的有机复合基质在番茄、黄瓜和西瓜上育苗效果不尽相同，番茄和西瓜在菇渣∶牛粪3∶1的基质上生长最好，幼苗生长健壮;而黄瓜则是在菇渣∶牛粪∶河沙2∶1∶0.5基质上生长最好，幼苗健壮，幼苗根系能与基质形成结实的根坨，形成塞子苗［15］。Medina等［16］用不同比例菌渣作为基质栽培番茄、西葫芦和胡椒幼苗，结果发现，对盐分含量不敏感的番茄可以在任何比例基质上生长，对盐分含量中度敏感的西葫芦和比较敏感胡椒幼苗，则适合在双孢蘑菇菌渣和低含量平菇、香菇混合菌渣上生长。洪春来等［17］研究发现，以香菇渣为主要原料的复合基质对黄瓜的育苗效果可接近或优于以草炭为主的复合基质，特别是经发酵处理后香菇渣配方的复合基质，其黄瓜育苗效果明显优于未经发酵处理的香菇渣复合基质。此外，我们实验室采用一定的体积比制成的蘑菇渣和鸡粪有机复合基质种植草莓，初步发现该混合基质在减少草莓病虫害的发生、增产增收方面有良好效果。

3 存在问题及前景展望

蘑菇渣具有的丰富的营养价值和独特的生物学特性，已经使其成为国内外学者研究的热点。然而对于菌渣在农业生产中的有效利用还存在着一些问题。对于菌渣的研究不够深入透彻，用作堆肥等方面机理的研究还存在着诸多问题，堆肥过程中微生物的作用机理尚不清楚，不能够工厂化操作，个别堆肥结束后营养元素含量不均一，还需配以化学肥料，这些有待于进一步研究确定。对于蘑菇渣作为基质利用方面的研究缺乏整体性和统一性，配比基质的其他原料较为混乱，一种到多种的情况都有，不够统一，并且大多数研究只是针对一种作物的适宜配比，得到的最佳基质普适性较低。

随着蘑菇渣的研究和利用的不断深入，不仅可以变废为宝，而且减少了乱堆乱放所造成的环境污染，促进食用菌产业向着可持续发展方向转变［18］。我国作为世界上最大的食用菌生产国家，每年有大营的蘑菇渣产生，随着研究的进一步深入，将延续食用菌产业向下发展，开拓新的领域。

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