三木药材与食用菌栽培间资源循环利用的经济模式探讨*

2020-12-16王国英杨洁辉

中国食用菌 2020年8期

王国英，杨洁辉

（1.黄河水利职业技术学院环境工程学院，河南开封 475004；2.河南大学商学院，河南开封 475004）

“三木”药材是指杜仲、厚朴和黄柏三种木本药材，均为国家重点保护的二级名贵中药材[1]。由于市场需求量很大，野生的三木药材资源逐渐枯竭，人工种植三木药材产业发展迅速。但三木药材的发展存在土地利用率低、副产品过多、产能过剩和环保等问题[2]，三木药材产业亟需转型和升级。食用菌产业能够消化利用农业副产品，降解废弃物，而且随着立体栽培技术的发展，食用菌产业也能够有效提高土地利用率，解决林业土地占用的问题[3]。在国家各产业转型升级的大趋势下，如能发挥这两个产业各自的优势，变废为宝、优势互补，利用三木药材的剩余资源，大力发展食用菌立体栽培，资源互补循环利用，可以解决三木药材产业的发展和食用菌产业发展的生态竞争问题。

1 食用菌产业对三木药材的土地利用

1.1 三木药材土地利用存在的主要问题

1.1.1 土地占用年限长

1）一般杜仲树只能在15年～20年的成树开始剥皮，即使只采摘杜仲树叶，也需要3年～4年的种植期。而且杜仲树的生长速度在幼年期较缓慢，速生期只有7年～20年，再往后树木的生长速度下降，50年后就停止生长自然枯萎。

2）厚朴生长周期也比较长，一般种植后也是15年～20年方可剥皮，一些传统中药要求25年以上的厚朴方可采收。

3）黄柏虽然是速生树种，但种子出苗后也需要4年～5年才会开花结果。一般15年以上开始剥皮取药，在砍树剥皮后黄柏树桩很难再发新芽，多会枯死。黄柏树皮虽活树环剥后可以再生新皮，但是剥皮技术、剥皮后管理难度很大。

1.1.2 土地占用面积大

1）杜仲在种植之初就需要考虑到其成长空间，一般种植的间隔最少是3 m，株距间隔2 m以上。

2）厚朴则需要进行多次移栽，初始的移栽造林密度至少应该达到间距1 m，每株厚朴树间距至少80 cm；而最终的移栽造林密度要达到4 m～5 m，线间距达6 m～8 m。

3）黄柏的栽植更是需要按行株距4 m×3 m开穴定植。

三木药材的种植对土地的占有面积都很大，土地利用率都不高。在当前林业用地紧张的情况下，可用的森林土地资源有限，提高土地利用率成为了亟待解决的问题。

1.2 三木药材种植林间土地的循环利用

1.2.1 仿野生立体栽培食用菌

三木药材林间土地可以用于发展食用菌立体栽培。实际上很早就有食用菌林下栽培技术，许多地方已经形成了仿野生食用菌的林下栽培模式，既可以进行三木药材等中药材林的种植，又充分利用林下闲置土地套种食用菌，不耽误药材林木生长，又发展了食用菌产业。在此基础上，还发展出了林下食用菌的立体栽培技术。立体栽培是利用林间的间隔空间，在不破坏三木药材林间地面植被的基础上，搭建食用菌立体支架进行食用菌立体栽培，还有些是需要在支架上搭建小型的菌棚或暖棚，以创造有利于食用菌的生长的环境。条件允许的，可以利用棚架在地面种植葡萄、番茄、草莓等其他经济作物，进一步提高土地利用率和经济效益。

1.2.2 林间吊袋栽培食用菌

根据前期研究[4-5]，可利用三木药材的树干，在两两树木之间使用绳线连接，在绳线上用挂钩悬吊菌棒或菌袋栽培食用菌。根据三木药材的树干的粗细和生长年限，可以布置1条或多条绳线纵向的扩展种植空间。对于木耳等轻质的食用菌，可以直接吊挂菌袋，而对于香菇等较重的食用菌，可以用塑料筐等吊装菌袋，或者用支架对吊绳和菌袋进行支撑。挂袋栽培食用菌仅充分利用了林间空间，而且由于食用菌生长远离地面，对霉菌、虫害有很好的防治作用，食用菌也更容易接触到林间的散光促进自身生长。

2 食用菌产业对三木药材废弃物的利用

2.1 三木药材的废弃物问题

三木药材在采收后会产生大量的废弃物，如枯死的树干、树枝、树叶，采伐剥树皮过程产生的木屑和残渣；药材加工过程中产生的药渣等。传统的处理方式一般将大块成型的树干当作木材燃料或建材使用，而枝条和枝叶、木屑残渣等只能丢弃。近年来，出现了一些绿色植物废弃物分类回收、粉碎、堆肥化处理的新技术，将这些废弃物进行切片粉碎后，加工成土壤覆盖物或者有机基质、有机肥，用于园林绿化土壤的改良。但三木药材的树木由于本身有药用成分，对土壤和水质有二次污染的风险，堆肥处理的技术在三木药材山区种植地区很难大规模推广。

2.2 三木药材废弃物在食用菌栽培中的循环利用

三木药材废弃物中含有大量的木质纤维，是很好的食用菌培养基材料。三木药材采收后，废弃的残枝可以粉碎成木屑，成为食用菌生产的主要原材料，如平菇、香菇、木耳、金针菇等以木屑为主要栽培原料的食用菌，其生物学效率很高，可以将三木药材的废弃物转化成可供人们食用的优质食用菌。在食用菌的生长过程中会生成大量的漆酶、多酚氧化酶等物质，可以有效分解纤维素，吸收降解药材中的有毒有害的萘、菲、吡等多环芳烃类的化合物，减少对土壤的二次污染。

而食用菌栽培后产生的菌糠、菌渣，是优质的有机肥料，可以改良土壤，增加土壤肥力，为三木药材的生长提供优质的有机肥料；也可作为二次栽培食用菌的原料，实现有机物的反复循环利用；一些食用菌的菌糠菌渣中，蛋白质、氨基酸等营养物质丰富，是很好的家畜、家禽饲料。

3 立体栽培的资源循环利用经济模式特点

3.1 实现了三木药材和食用菌资源的循环利用

食用菌立体栽培对温度、湿度都有一定要求，而成林的三木药材，可以形成天然的食用菌生长环境。三木药材树木枝繁叶茂，既能形成食用菌生长的散射光，又能起到遮挡风雨、涵养水分的作用，满足食用菌生长环境的需求。1）三木药材树木的生长需要吸收二氧化碳、释放氧气，而多数食用菌生长则需要氧气，两者可以实现资源的相互补充利用。2）食用菌收获后的菌糠和菌渣，是三木药材生长所需的优质有机肥料，而且可以就近取材施肥，减少了肥料的交通运输费用。3）解决了三木药材种植林间土地利用率不高的问题，利用三木药材的林下空地，可以充分发展食用菌立体栽培；既节约了宝贵的土地资源，又通过立体支架、吊绳等新型的食用菌立体栽培方式，向上开发利用空间，真正实现了全方位立体空间资源的利用。

3.2 实现了环境保护与经济发展的双赢

在三木药材林下种植食用菌，可以形成立体循环的经济发展模式。以食用菌立体栽培为中枢，串联起药材种植、养殖和农业种植等多个产业，实现多个产业废弃物的立体循环利用。“食用菌栽培-家畜、家禽养殖-三木药材种植”循环模式，在进一步提高农业资源利用率的同时，真正实现了产业的良性循环发展。三木药材的废弃物“变废为宝，化害为利”，成为了食用菌生产的原材料；食用菌产业的废弃物成为了畜禽养殖的饲料和三木药材种植的有机肥料；畜禽的粪便又也为了三木药材的肥料和食用菌发酵的原料，再次进入了自然循环。同时，食用菌栽培为三木药材种植培育了优质的土壤，通过对土壤重金属污染物的修复，确保了三木药材种植的安全性。而三木药材中的一些药用成分，也有助于食用菌的生长。如陈学强等[6]发现，利用厚朴废弃木屑栽培的香菇在产量、出菇期和菇体大小上与传统木屑栽培并无差别，但对平菇、黄背木耳、灵芝等的栽培效果更好。

4 食用菌栽培对三木药材质量的影响

由于一些地区的环境污染严重，特别是在一些化工、石油产业区，土壤重金属和农药超标问题成为了制约三木药材发展的重大隐患。卫莹芳等[7]采用分光光度法，对11个产地的厚朴中重金属及有害元素进行了检测，结果发现有4个产地的铅含量超标；杨春等[8]也发现黔东南州产的黄柏中铅含量超标；张志勇等[9]对矿区废弃地土壤和杜仲重金属污染的关系进行了研究，发现杜仲重金属污染与其种植地的土壤重金属含量存在较高的相关性。这些研究充分说明三木药材重金属污染的本质是土壤重金属含量超标。

三木药材种植地的土壤中如果重金属超标，可以尝试采用食用菌微生物修复方法。食用菌生物修复技术与其它物理、化学修复重金属污染的技术相比，具有成本低、不破坏药材生长环境的特点，而且不会产生重金属污染物的二次污染[10]。如果采用一些生长周期较短的食用菌品种，还能够大大加快修复速度。更为重要的是，虽然食用菌栽培能够富集重金属，修复污染土壤，但由于是生物降解重金属，食用菌中的重金属多是与金属硫蛋白结合的有机态，结合后的部分重金属毒性已大幅减弱，不会被人体吸收而是直接排出。