利用北方简易温室进行食用菌废弃菌渣利用的研究*
2021-12-01于松涛赵洪彬刘殿国
盛 慧,宋 颖,于松涛,雷 娜,赵洪彬,刘殿国
(哈尔滨市农业科学院,黑龙江 哈尔滨 150029)
随着人们生活水平的不断提高,食用菌已经成为人们餐桌上必不可少的一道美味佳肴。尤其是改革开放以来,食用菌逐渐成为农民就业和农村发展的重要支柱产业之一。而如何处理食用菌生产后遗留的大量菌渣成为了一个新的问题,处理不好即会造成严重污染。余炎炎等[1]认为,虽然我国食用菌行业发展迅猛,但废弃菌袋的处理情况令人担忧。通常情况下,菌袋会被作为垃圾随意丢弃,对环境产生污染。吴松展等[2]将废弃菌渣作为基质,加入草炭和蚯蚓粪等,分析菌渣在烟草育苗中的应用效果。结果表明,添加菌渣可使烟草苗在株高、根系发育等表观生长指标和可溶性糖、根系活力等生理活性指标方面表现出明显的优势。乔鑫等[3]研究香菇菌渣在吸附工业废水中重金属方面的应用,结果表明,在特定条件下吸收效果较好。刘子璐等[4]研究表明,工厂化杏鲍菇菌渣具有高漆酶活性,能用于孔雀石绿、活性艳蓝等染料废水的脱色、脱毒,具有重要的经济和生态价值。李维[5]认为,生产食用菌后废弃的培养基质具有氮、磷、钾含量高、农药残留少和重金属含量低的特点,经无害化处理后,可应用于农业和环境修复领域。同时,有研究表明,蚯蚓能够分解菌渣,产生大量蚯蚓动物蛋白与蚓粪生物有机肥,因此,食用菌菌渣具有开发利用的潜力[6-7]。
拟通过重复利用杏鲍菇废弃菌渣,在北方冬季简易温室进行生态种植。杏鲍菇采收后将菌渣旋耕于土壤中,作为基底肥用于次年的蔬菜生产,既可在一定程度上利用北方冬季闲置的简易温室,又能解决废弃杏鲍菇菌渣处理问题,同时还能有效改善温室土壤状况,实现种植业的良性循环。
1 材料与方法
1.1 试验材料
杏鲍菇废弃菌袋购于肇东冰榕食用菌产业园;蔬菜种子由哈尔滨市农业科学院蔬菜花卉分院提供。
1.2 试验方法
1.2.1 北方冬季温室杏鲍菇生态栽培
利用已出菇的菌包进行覆土出菇试验,以观察营养液配合覆土措施对菌包再次出菇的效果。10月中旬,进行温室清理、灭菌,土层加水浸泡48 h。旋地2次,土层深度不少于15 cm。菌床宽1.2 m,长5 m,间隔0.4 m。播种量为55袋/m2〜60袋/m2。覆土,厚度以2 cm为宜。
试验设计营养液3种组合:组合1为葡萄糖20%、VB5;组合2为葡萄糖25%、VB5;组合3为葡萄糖30%、VB5。以不添加营养液作为对照,按500 g·m-2剂量喷洒在菌床上。
北方冬季气温较低,简易温室不具备加温条件,因此菌丝扭结时期以保温为主。每2天通风1次,每天浇水1次,保持室内湿度70%〜80%。当幼菇出现时,每天通风2次〜3次,每次通风不少于30 min,保持室内湿度90%〜95%。
1.2.2 蔬菜种植
杏鲍菇采收结束后,均匀撒入适量石灰,旋地。旋地深度以15 cm为宜,将杏鲍菇菌渣同黑土混匀。起垄,垄宽80 cm,种植辣椒、茄子和番茄,对照采用无菌渣土壤种植,同样管理条件,测量其长势、产量,观察其抗病性。
1.2.3 土壤肥力检测
选取杏鲍菇栽培前后的土壤样品。取土深度为0〜20 cm,每个处理选择3个样点,混合后采用“四分法”保留土壤样品约2 kg。去除石砾和作物残根等外侵物,通风阴凉处风干后,磨细过1 mm筛用于测定土壤pH、碱解氮、有效磷、速效钾,过0.25 mm筛用于测定土壤有机质。
2 结果与分析
2.1 不同营养液配比对杏鲍菇栽培的影响
喷施营养液栽培杏鲍菇子实体长势见图1。
图1 杏鲍菇废弃菌包再次出菇Fig.1 Re-fruiting of used edible fungi bag of Pleurotus eryngii
如图1所示,使用喷施营养液配合覆土措施,可使废弃菌包再次出菇。以总产量为指标,进行方差分析,结果见表1。
表1 不同处理对杏鲍菇产量的影响方差分析Tab.1 Variance analysis of different treatments of yield of Pleurotus eryngii
由表1可知,3种不同配比营养液对生态杏鲍菇的产量的影响均优于对照,但3种组合之间的组间差异并不显著;考虑成本情况,选择营养液组合1作为最适组合配方。北方冬季温度较低,室内外温差在15℃〜24℃,10 cm处地温夜间降至5℃。此时正是子实体生长阶段,温室采用3层覆盖。1月份气温稍有回升,室内外温差在15℃〜22℃。此月份为子实体大量采收期,注意适时通风,及时采收,防止孢子弹射。
2.2 蔬菜对比试验数据分析
处理组采用杏鲍菇废菌渣作为基底肥种植蔬菜,对照组在无菌渣地区种植,蔬菜植株高度比较见图2,产量比较见图3。
图2 杏鲍菇废菌渣种植蔬菜与对照组种植蔬菜的株高对比Fig.2 Comparison of plant height between vegetable planted with waste residue of Pleurotus eryngii and control group
从图2可以看出,以菌渣作为肥料种植的蔬菜株高均高于对照组。尤其是番茄表现最为明显,辣椒株高表现为处理组与对照组差异不大,而茄子在对比试验前期对照组和处理组无明显差异,但后期影响效果显著。
从图3可以看出,以菌渣作为肥料种植的蔬菜产量都优于对照组。同样番茄表现最为明显,植株长势强、果形大、座果率高。处理组的辣椒座果早、颜色深绿、产量也略高于对照。
图3 杏鲍菇废菌渣种植蔬菜与对照组种植蔬菜的产量对比Fig.3 Comparison of yields between vegetable planted with waste residue of Pleurotus eryngii and control group
2.3 土壤肥力测试数据分析
食用菌生态栽培后的土壤肥力测试数据见表2。
表2 土壤肥力状况表Tab.2 Soil fertility status
从表2可以看出,食用菌生态栽培后土壤中碱解氮、速效钾和有机质的含量提高显著,有效磷的含量较栽培前也略有提升,说明菌渣作为基底肥可有效改善土壤肥力状况,平衡土壤pH。在蔬菜种植方面可以减少或免除化肥的使用,节约成本,绿色环保。
3 结论与展望
我国是食用菌生产与消费大国,食用菌在脱贫攻坚的关键时期也发挥了重要作用。随着食用菌产业的不断壮大,木质等原料的需求量越来越大,同时,食用菌生产后的废弃菌渣处理问题也相应产生。粗放的经营模式对生态环境造成了破坏,废弃菌渣中营养物质的丢弃也对资源造成了浪费。本研究从北方独特的气候条件和食用菌生产的重要现状出发,以菌渣的再利用为出发点,着重探讨食用菌菌渣再利用模式和再利用效果。
试验共分为两部分,一部分是食用菌废弃物再生产,通过添加适当外源营养物质,最大限度的获取经济效益。另一方面,通过蔬菜种植,有效利用废弃菌渣中的剩余营养成分,实现食用菌和蔬菜的良性循环种植模式。从试验效果和数据分析来看,营养物质的添加对于生态杏鲍菇的生长起到了促进作用。但不同组合的配比结果并不显著,考虑节约成本,使用营养液组合1。
利用北方冬季简易温室进行食用菌废弃菌渣的生态栽培有4个方面的优势。1)秋冬季节气温低,避免了杂菌的影响,生态栽培的食用菌口感好;2)秋冬季节温室闲置,可充分利用;3)秋收后,农民时间充裕,可自行管理,增加收入;4)利用菌渣进行蔬菜种植,品质好产量高,还可有效改善土壤状况。食用菌废弃菌渣的处理是食用菌产业的关键问题,处理不好势必会对生态环境造成影响。Jing[8]研究表明,农业废弃食用菌残渣可用于吸附废水中的Pb(II)离子,可作为减少环境污染和最大程度减少Pb中毒的策略。董亮等[9]试验表明,施用菌渣能显著提升盐碱地果园产地环境质量,且利于提升果品产量及品质。吴建华[10]认为,黑木耳废弃菌渣中仍然含有大量营养成分,可将其作为有机肥、燃料、饲料等,实现再生能源的循环利用。黄武强[11]从提高环境效益的角度出发,总结了包括菌渣直接燃烧和用作养殖场垫料等直接再利用方式。柳霖[12]以废弃的木耳菌渣为材料,通过与河泥、粉煤灰和肥料等按比例制作成水稻育苗基质并观测基质育苗效果,结果发现菌渣与河泥、煤灰可作为水稻育苗基质物料,在添加肥料后其育苗效果与土壤育苗效果相同或优于土壤育苗。废弃的食用菌菌渣含有残余的菌丝,培养料经过微生物作用后,纤维素、半纤维素等被不同程度的降解,菌渣中还存有丰富的蛋白质和氨基酸等。因此,食用菌废弃菌渣还拥有很高的利用价值,可以用作蔬菜种植的基底肥、草腐菌的培养料、燃料和饲料添加剂等。食用菌废弃菌渣的合理利用是食用菌产业可持续发展的关键步骤,既实现了经济效益,又实现了生态效益和社会效益。