食用菌菌糠的资源化利用模式
2018-12-10刁一峰
刁一峰
摘要:以废弃食用菌菌糠为研究对象,通过分析其营养成分,循环利用栽培食用菌、加工饲料、生产有机肥料和生物质燃料等,探索食用菌菌糠综合利用技术模式,展望其研究前景和趋势,为实现菌糠资源的循环利用提供技术支持。
关键词:菌糠;饲料;生物质燃料;综合利用
中图分类号:S38 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2018)01-0075-02
我国食用菌产业的快速发展,必然会产生大量菌糠等废弃物。据统计,我国菌糠年产量为600万~700万t。食用菌废弃菌糠含有17种氨基酸、粗蛋白、较丰富的N,P,K及其他矿物质微量元素。实践表明,菌糠在种养业中的综合利用,能够延长食用菌生产的产业链条,实现农副资源循环发展,既节省生产成本、增加经济效益,还能实现零排放、全消纳。
1 循环栽培食用菌技术模式(以杏孢菇为例)
食用菌采收后的废菌糠富含丰富的营养成分,经晒干可用作食用菌栽培的部分替代原料,不仅可以降低食用菌生产成本,还能减少菌糠废弃物对周边环境带来破坏与污染,对食用菌产业的可持续发展具有现实意义。
1.1 工艺流程
配料→发酵→播种→管理→采收。
1.2 配料比例
玉米、麦草等秸秆46%,废菌糠10%,粪肥36%,饼肥3%,化学氮肥1%,石膏粉、过磷酸钙各2%,石灰2%。
1.3 工艺环节
1.3.1 发酵 一次发酵法过程为预湿→预堆→建堆→翻堆。
1.3.2 建堆与翻堆 一次发酵过程通常翻堆4~5次,以改善料堆各部位的通气供氧状态,满足堆中微生物繁殖活动需求,使堆温再升高,促进培养料加速分解、转化、腐熟均匀。
1.3.3 播种 播种前,先用0.1%高锰酸钾溶液消毒菌种瓶、盛菌盆、其他工具,然后再播种。
1.3.4 管理 发菌期,料层温度为22~26 ℃,最高温度不宜大于29 ℃。一般15 d菌丝基本长满培养料。覆土厚度3~4 cm,且要求厚度均匀。蘑菇从播种到出菇需35~40 d,温度为14~16 ℃,空气相对湿度80%~90%,土层湿度17%~19%,培养料湿度60%~62%。
1.3.5 采收 前三潮菇,床面菇多且密度大。为防止损伤菌丝及周围菇,应采用旋菇法进行采收。
2 生产有机肥技术模式
菌糠及燃烧后的灰粪与畜禽粪便、秸秆混合沤制生产有机肥料,可减少农田化肥农药的施用量,实现农副资源再利用。
2.1 工艺流程
菌糠(灰粪)、畜禽粪便、秸秆堆干→发酵(添加生物菌种)→机械翻拌→干燥、粉碎(适量加入微量元素)→制粒包装。
2.2 物料堆置
物料堆置的高度及宽度无严格限制。如果物料堆过低过窄,对堆温上升不利;若物料堆过高过宽,则影响翻堆机作业。规模化生产时,物料堆置应以翻堆机的作业能力确定,一般堆高在0.8~1.2 m,堆宽小于翻堆机的翻拌刀宽度。
2.3 物料发酵
物料发酵在露天即可进行。翻堆作业可强制供给氧气,利于好氧微生物做功。堆肥1~3 d,物料自身含氧基本能够满足微生物菌需要。好氧微生物菌分解易腐质并吸取其分解有机物产生的碳/氮营养成分,部分营养成分用于细菌繁殖,余下的营养成分最终被分解为水和二氧化碳,同时释放热量、升高堆温。试验表明,堆温在60 ℃保持3 d以上,即可杀灭物料中的病原菌、寄生虫卵及杂草种子,实现堆肥无害化。
2.4 有机质降解
物料有机质降解主要在发酵阶段完成。发酵时间因物料和发酵条件不同而有所差异,一般以7 d为宜。有效控制发酵过程的各种参数,有助于提高发酵效率和产品质量。随着堆温的下降,中温微生物逐渐活跃,堆肥进入二次发酵阶段,即后陈化阶段。这一阶段可使难以分解的有机物全部分解为腐殖质、氨基酸等相对稳定的有机物,大大提高肥效。
2.5 发酵条件
2.5.1 含水量 好氧堆肥物料的含水量一般为45%~65%,极限含水量为65%~80%。
2.5.2 氧量与温度 好氧堆肥通风时间通过堆温来控制,初期减少翻堆次数,当堆温升至70 ℃左右时及时翻堆。
2.5.3 pH值 堆肥物料pH值因发酵阶段不同而变化,并具有自身调节能力。pH值在5~8之间对堆肥无影响,如果偏离这一范围,则需通过掺入成品堆肥等方式调节。
2.5.4 C/N比 C/N比一般控制在25左右,合适的C/N比利于物料加速发酵。
3 加工畜禽饲料技术模式
栽培食用菌后的废菌糠含有饲料所必需的多种氨基酸。用菌糠饲喂畜禽动物,效果优于一般的粗饲料。
3.1 工艺流程
菌糠的合理选取→晒干或干燥→粉碎成粒状或粉状→包装存储。
3.2 工艺过程
以采收过3茬以上的菌类为原料,按菌丝洁白、料块结实的标准进行挑选。经充分晒干或烘干后,粉碎成粒状或粉状。
3.3 菌糠饲料使用形式
菌糠饲料的使用形式主要有2种:一是将制作的饲料按一定比例配入饲料;二是将制作好的饲料经发酵后饲喂。
按风干质量计算菌糠使用的参考量。菌糠占配合饲粮的比例是:仔猪5%~10%,小猪10%~20%,中猪25%~30%,大猪30%~40%,成年母猪40%~50%;鸡5%~10%,鸭、鹅10%~20%;牛、羊30%~60%;兔10%~25%;鱼5%~10%或将新鲜菌块投入池塘任其采食。
4 生产生物质燃料技术模式
以食用菌废弃菌糠为主料生产生物质燃料,比传统燃料更易收集、成本更低,且会彻底消除病虫害及污染菌、病菌、虫卵等污染源。利用菌糠生产的生物质燃料主要有沼气和基炭。
4.1 沼气
食用菌生产的废弃菌糠中,纤维素及木质素等难溶性物质被降解,秸秆物质的表面腊层被脱掉,可以被沼气细菌充分利用和分解,大大提高产气率。菌糠生产的沼气既可作为燃气也能用于粮食、果品仓储保鲜等;沼渣可用于育秧沼液、浸种、生产有机肥等。由此,形成“农作物-食用菌-菌糠-沼气-有机肥-饲料-农作物”循环利用的高效生态农业模型。
4.2 基炭
菌糠粉碎后作为主料。选取秸秆粉(玉米秸、小麦秸、豆秸、棉秸)、木屑、煤粉、焦炭粉、粘合剂中的几种作为辅料,按主辅料7︰3的比例混合,喷水搅匀,置入成型机挤压成不同形状,烘干。
5 结语
“食用菌+种植业+养殖业”综合开发利用模式,实现了菌糠的循环综合利用,社会效益和生态效益显著,符合现代农业生产发展的趋势。食用菌菌糠资源化利用相关研究重点倾向于以下方面:一是继续探索食用菌菌糠综合利用的领域、模式和途径;二是逆向筛选繁殖力强、抗杂菌能力强的食用菌菌种;三是菌糠综合利用研究向更加专业化、系统化方向发展。
参考文献
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