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食用菌菌渣资源化利用

2018-01-17宫志远,韩建东

农业知识 2018年42期
关键词:菌渣种植业废弃物

食用菌产业的快速发展,导致大量食用菌菌渣不断产生,成为制约食用菌产业发展的一个重要环节,如何处理和利用菌渣是保证食用菌产业高效利用、生态循环和可持续发展亟需解决的关键问题。近年来,菌渣的开发利用受到广泛关注,在种植业、养殖业、能源化工、环境修复、植物保护等领域具有广泛的应用前景,国内外食用菌菌渣资源化利用的研究主要集中在二次种菇、有机肥料、基质生产、能源开发、饲料加工、养殖垫料、生态修复、活性物质提取、植物抗病等方面。

一、食用菌菌渣的生产现状

我国食用菌年产量3000余万吨,产生食用菌菌渣(折干)约2000万吨左右,数量巨大。一直以来我国食用菌菌渣的再利用没有得到很好解决,大部分菌渣被随意堆放或燃烧,不但造成资源浪费和环境污染,而且容易导致霉菌和害虫滋生,给食用菌生产带来安全隐患。目前食用菌菌渣的问题已得到社会的广泛关注,食用菌循环经济理念的认识逐步得到提高,近几年菌渣综合利用的研究和开发工作也不断深入,菌渣的利用率大幅提高。

二、食用菌菌渣的应用价值

食用菌生产的主要原料有棉籽壳、玉米心、木屑、农作物秸秆等,栽培完食用菌后培养料中布满菌丝,变得更加疏松柔软,主要是经过多种微生物作用后,纤维素、半纤维素和木质素均被不同程度降解,菌丝在形成的过程中因酶解作用而产生了很多糖类、有机酸类、酶及生物活性物质。食用菌菌渣的营养成分受多种因素的影响,比如栽培原料、栽培品种、出菇潮次和栽培模式等。食用菌的培养基所用的原料不同,其菌渣的营养价值也不同,不同种类的食用菌在原料相同的培养基上进行栽培,其菌渣的营养价值也不尽相同。有关报道表明,食用菌的栽培原料通过食用菌菌体的生物固氮作用、酶解作用等一系列生物转化过程,纤维素、半纤维素、木质素等被不同程度地降解,粗纤维降低50%左右,木质素降低30%左右,粗蛋白质、粗脂肪提高1倍以上,菌渣中含有农作物生长所必需的氮、磷、钾等大量营养元素,钙、镁、硫等中量营养元素,铜、锌、铁、锰等微量元素。常见的食用菌菌渣含水量在30%~55%,粗蛋白质约为5.80%~15.44%,粗纤维约为2.00%~37.11%,粗脂肪约为0.12%~4.53%,粗灰分约为1.56%~35.87%,无氮浸出物约为33.00%~63.50%,钙约为0.21%~4.59%,N、P、K总养分含量在2.72%~5.39%,C/N一般在30:1以下,pH值在6.0~8.0,大多数菌渣的有机质含量达到了45%以上。食用菌菌渣氨基酸齐全,其中许多氨基酸的含量都与玉米中氨基酸含量接近,并且氨基酸总量与玉米也较接近。菌渣中不但含有大量的营养物质,而且还存在着多种微生物及酶等其他活性物质,对改良土壤理化性状和微生态环境,养分转化,促进植物营养吸收都有着积极的作用。

三、食用菌菌渣的利用途径

近几年国内关于菌渣综合利用的研究和开发工作也不断深入,研究方面也非常广泛,取得了一系列成果,主要集中在二次种菇、有机肥料、育苗和栽培基质、能源化利用、动物饲料、养殖垫料等方面。构建了多条以食用菌生产和菌渣综合利用为纽带的农业废弃物高效循环利用模式,并不断完善逐步得到推广,目前比较成熟的循环模式有:农业废弃物-食用菌-菌渣-堆肥/有机肥-种植业、农业废弃物-食用菌-菌渣-二次种菇-堆肥-种植业、农业废弃物-食用菌-菌渣-育苗基质/栽培基质-种植业,这三种模式生产上应用最多,推广面积越来越大。处于开发应用阶段的循环模式有:农业废弃物-食用菌-菌渣-生物饲料-养殖业、农业废弃物-食用菌-菌渣-发酵床垫料-养殖业、农业废弃物-食用菌-菌渣-沼气+沼液和沼渣(肥料)-种植业等,这几种模式在生产中被证明是可行的,但一些技术环节还有待进一步完善,目前这方面的研究不断深入。其他一些循环利用模式也是目前研究的热点,比如:农业废弃物-食用菌-菌渣-生态修复材料、农业废弃物-食用菌-菌渣-生物活性酶/功能性组分、农业废弃物-食用菌-菌渣-土壤改良剂-种植业等。国外学者在菌渣利用研究方面,主要集中在生态环境的修复、改良土壤、栽培基质等方面,此外在菌渣二次种菇、畜禽和鱼饲料添加料、生物活性酶提取、提高植物抗病性等方面也有报道,都取得了较好的研究成果。通过农业废弃物栽培食用菌和菌渣综合利用途径,将农业废弃物利用与生态养殖、无公害种植、加工增值和产业化服务有机衔接,形成多级利用和循环利用相结合的循环型农业模式,延长了农业废弃物利用的循环链条,经济、生态和社会效益明显。实现菌渣的高效利用既避免了环境污染问题,又带来了更多的效益,但菌渣利用方面还存在一些问题,比如菌渣中无机盐成分造成的土壤盐渍化问题,菌渣利用的机理研究尚不深入,针对不同利用途径缺乏技术标准等,因此食用菌菌渣资源化利用还有很多工作需要开展。

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