乡村振兴视角下基于SWOT 分析的榆林菌渣利用策略与定位研究
2023-11-22高升成张凯煜张继春艾海舰
高升成,张凯煜,郝 哲,张继春,艾海舰*
(1.榆林学院,陕西榆林 719000;2.榆林市农产品质量安全中心,陕西榆林 719000;3.榆林市农垦服务中心,陕西榆林 719000)
乡村振兴要求产业振兴,包括具有良好群众基础的农业产业振兴,而农业产业振兴离不开产品的高质量及高品质。 生态宜居是乡村振兴的关键,包括加强农村突出环境问题综合治理和增加农业生态产品和服务供给等内容,涉及生产清洁化、废弃物资源化、有机肥替代化肥、土壤修复、促进生态和经济良性发展等。 榆林地处毛乌素沙地和黄土丘陵沟壑区,土壤相对贫瘠,特别是有机质含量较低。为了提升作物产量,百姓偏施化肥,导致部分土壤板结加重,影响着榆林农业四大主导产业中的马铃薯、蔬菜和山地苹果的产量和品质。 此外,该区域秸秆农业废弃物多作牲畜饲料,家畜粪便因缺乏堆肥配料,仅被简单处理后利用,粪便腐熟不彻底,施入土壤后引起作物病虫害并造成作物烧苗等问题。食用菌产业是榆林农业产业的重要组成部分,截至2021 年底,榆林市各县区食用菌总量达1 580.76 万袋,产量1.2 万t 以上,产值0.89 亿元/年,名贵食药用菌桑黄生产约20 万袋, 其中平菇产量2 324 t,产值2 700 万元, 香菇产量9 686 t,产值5 627 万元。 以0.996 kg 菌渣(湿重)/kg 食用菌鲜品计算[1],榆林菌渣年产约1.2 万t。 榆林菌渣多被填埋,部分菌渣被雇佣工人或农户用作燃料,没有使用菌渣的科学高附加值加工利用方式。榆林菌渣的处理方式有悖于乡村振兴之产业振兴和生态宜居, 也不符合农业高质量发展,亟须研究符合乡村振兴要求的菌渣科学利用方式。
菌渣的利用应建立在科学分析基础上,SWOT 分析法能够明确分析对象的内部优势、劣势、外部机会及危险,通过SWOT 矩阵,提出合理的策略,有利于促进菌渣的因地制宜科学利用。目前,文献多有苹果、食用菌等SWOT 分析[2-3],但没有菌渣利用的SWOT 分析报道。 本文以榆林菌渣为研究对象,利用SWOT 分析法,分析榆林菌渣利用的优缺点、机会及危险,从而促进区域菌渣的资源化利用,助力乡村振兴中产业振兴和生态宜居目标实现。
1 研究方法
1.1 资料获取方法
通过查阅市政府产业发展规划,走访榆林市农垦服务中心、榆林市蔬菜产业中心等地,咨询食药用菌栽培者,获取榆林食药用菌栽培和菌渣理化性质及利用方式等有关资料。
1.2 信息分析方法
采用SWOT 分析法对榆林菌渣进行分析, 明确榆林菌渣资源的优势和劣势及其面临的机会和挑战,在综合分析基础上,提出SO 战略、WO 战略、ST 战略和WT 战略(见表1)。
表1 SWOT 分析法
2 研究内容与分析
2.1 菌渣概述
食用菌栽培基质为由农业、 林业废弃物配制而成,98%~99%为木屑、米糠、秸秆、稻壳、麦麸、棉籽壳、禽畜粪便等,1%~2%为矿物质辅料,其中食药用菌桑黄的人工栽培基质主要为木屑和棉籽壳。在栽培食药用菌的过程中, 栽培基质中难降解利用的木质素、纤维素和半纤维素等被菌丝体产生的胞外酶(包括木质素酶、纤维素酶和半纤维素酶等)进行部分分解利用,未被降解利用的采收子实体后剩余的栽培基质即为菌渣或菌糠[1]。
(1)菌渣理化性质。 菌渣养分因原料不同而有所差异, 但栽培食药用菌的基质经过酶及菌丝的作用,使得菌渣含有多种生物活性物质、 糖类及有机酸类,富含丰富的蛋白质、氨基酸、纤维素、常量及微量元素[4](见表2)。 菌渣具有改善土壤容重和团粒结构[5],改善土壤通气性和保水性[6],调节土壤pH 值及提高土壤酶活性等作用[7]。
表2 部分菌渣营养成分单位:%
(2)菌渣利用方式。 菌渣利用方式包括直接利用和加工利用2 种方式[8],直接利用包括直接燃烧、作家畜养殖垫料、二次栽培食用菌及栽培基质。 加工利用包括厌氧发酵生产沼气、好氧发酵生产肥料、提取酶类降解环境污染物、加工为牲畜饲料。 直接燃烧是废弃物的初级利用,直接燃烧金针菇菌渣虽对当地空气没有污染[9],但不同类型菌渣燃烧产物可能有所不同,菌渣直接燃烧方式有待进一步评估。 菌渣作为养殖发酵床垫料,可降低养殖成本[10],增加家畜免疫功能,降低粪便对环境的污染[8]。黑木耳菌渣、灵芝菌渣和鲍鱼菇菌渣以及白灵菇菌渣等用作二次栽培食用菌的基质,生物学效率与对照无明显差异或显著提高[11-13],并可减少原料及成本[14]。菇渣物理性质好,养分含量高,促进作物根系生长,可替代部分草炭用于作物育苗或作无土栽培基质[15]。 菌渣生产沼气切实可行[16],1 包干菌渣所产生的燃气可满足一家4 口的一餐燃料[17]。 菌渣含有易被作物吸收利用的营养物质[18],可生产有机肥或复合微生物肥[19-20],实现菌渣肥料化利用。 菌渣富含锰过氧化物酶、木质素过氧化氢酶和漆酶等生物活性酶,可实现对农药、杀菌剂、总石油烃及多环芳烃的降解[8]。 菌渣含有维生素、微量元素、多种氨基酸和菌丝蛋白且具有好吃味香等特点,可作畜禽饲料,降低养殖成本,提升经济效益[15]。
2.2 榆林菌渣利用的SWOT 分析
(1)内部优势(Strengths)。 首先是菌渣产量逐渐增加。 榆林食药用菌产业正蓬勃兴起,规模从几万袋到几十万袋,成为陕西食药用菌产业的新势能,全市12 个县区均有不同规模的食药用菌基地, 主要集中在榆阳、定边、靖边、子洲、佳县等县区。平菇在榆林市已基本实现周年供应,完全满足市场需求并可以向内蒙古鄂尔多斯市供应。香菇在佳县、子洲、府谷发展迅速,实现了规模化生产。 在食药用菌栽培规模扩大的同时,栽培品种也逐渐丰富起来,由单一的平菇,发展为平菇、香菇、羊肚菌、桑黄等多个种类。 榆林食药用菌栽培规模及品种的增加,促进了秸秆及废弃枝条的资源化利用,也产生了大量的菌渣,为菌渣资源化利用奠定了物质基础。 其次是菌渣研究人才队伍壮大。为打通食用菌和药用菌栽培的短板,享受国务院政府特殊津贴的食药用菌专家兼正高级农艺师郝哲成功组建食用菌重点实验室, 并为榆林学院老师及学生提供了菌渣原料及试验条件,促进了区域从事菌渣研究人才队伍的壮大。榆林从事菌渣等农业废弃物人才队伍的壮大为菌渣资源化利用奠定了人才基础。最后是农业废弃物资源化利用经验丰富。 榆林学院从事土壤和肥料研究近30年的艾海舰教授在农业废弃物方面积累了丰富的经验,成功实现了作物秸秆与鸡粪、羊粪、猪粪的堆肥,并为区域多个有机肥厂的技术顾问。他带领组建的团队不仅在农业废弃物肥料化利用方面经验丰富,而且开展了多项技术攻关研究,打下了理论和经验的双重基础。
(2)内部劣势(Weaknesses)。 榆林菌渣利用存在产地分散、菌渣性质未知及菌渣难降解三方面的内容劣势(见表3),应在正视菌渣劣势的基础上,减少菌渣利用的不利影响。
表3 菌渣利用内部劣势
(3)外部机会(Opportunities)。首先是乡村振兴之生态宜居需要。榆林食药用菌栽培虽然主要集中在榆阳、定边、靖边、子洲、佳县等县区,但该市其他县区均有栽培,南部县区部分曾经的贫困村多有1~10 个不等的食用菌栽培大棚,所产菌渣多被抛弃在路边或填埋,导致环境脏乱差且可能发生因菌渣霉变而引起的病害事件。美丽乡村建设是实现乡村振兴之生态宜居的重要抓手,要求推进人居环境改善,提升群众的幸福感和获得感。榆林美丽乡村的建设离不开对农村粪污、秸秆及菌渣等农业废弃物的处置,随着乡村振兴战略的不断深入实施,农业废弃物的处置必然会得到政府更大力度的支持, 菌渣处理也会赢来更多的机会。 其次是土壤提质增效堆肥原料需要。 中国人要把饭碗端在自己手里,而且要装自己的粮食,耕地的保护和土壤质量的提升关乎着粮食安全和饭碗的问题。耕地保护要确保永久性农田数量和质量,而土壤质量提升应重点恢复土壤肥力、优化土壤结构、促进土壤耕地可持续性。 榆林土壤相对贫瘠,在多年偏施化肥情况下,土壤质量逐年下降,影响着农作物的产量和品质。 此外,近年高标准农田及宽幅梯田修建破坏了耕层土壤,新的耕层土壤质量急需改善。 有机肥中有机质含量高、营养全面且含有大量的植物生长必需元素,能增加土壤团粒结构,协调土壤水气矛盾,稳定土壤温度,调节土热状况,提高土壤的透气性和疏松度,改良土壤,平衡酸碱且能改善农产品品质,因此,有机肥对榆林耕层土壤质量的提升至关重要,是榆林土壤肥力提升的重要措施。在精准扶贫及乡村振兴政策支持下,榆林养羊场、养猪场及养鸡场数量不断增加,规模不断扩大,产生了大量粪便,为有机肥的生产提供了原料。在有机肥生产中,除了粪便外,秸秆及含碳量高的农业废弃物对于堆肥碳氮比的调节是必要的,榆林秸秆多被作养殖饲料,急需寻找新的堆肥配料,为菌渣的利用提供了机会。最后是农业高质量发展补短板需要。农业高质量发展是指在保障国家粮食安全条件下,以优化农业结构、提升农业生产效率、提高农产品质量和附加值,进而推动农业智能化、现代化、绿色化和可持续发展的过程。 补短板是促进农业高质量发展的重要抓手,有利于优化农业产业结构、推动农业产业绿色化和可持续化发展。 榆林作为陕西的新粮仓,在推进农业现代化的过程中必须紧抓农业的高质量发展,必须紧抓农业产业的短板。 经过多年的栽培技术攻关,食药用菌产业的短板主要体现在菌渣的脏乱差及污染,榆林农业高质量发展的补短板需要为菌渣的利用提供了有利的机会。
(4)外部威胁(Threats)。第一,百姓缺乏对菌渣的了解。 从事农业种植的从业者多为农民,其生产经验丰富,但缺乏专业知识。据调查,多数农民认为菌渣为木头渣子,无营养,对作物无明显的价值,甚至担心菌渣中含有害物质。此外,百姓习惯认为化肥、牲畜及家禽粪便才有利于作物生长,且更偏爱施用化肥。 百姓的偏好及对菌渣的错误认知阻碍了菌渣的科学利用,成为菌渣资源化利用的绊脚石。 第二,百姓顾虑菌渣应用的风险。多数百姓在农业种植中不愿意使用未知的投入品, 他们担心新的投入品会影响庄稼的生长,最终影响经济收入。菌渣肥未曾在榆林作物栽培中使用过,通过调查得知,多数百姓不愿意使用菌渣肥,他们顾虑菌渣肥带来的风险。
2.3 乡村振兴下菌渣资源化利用策略
(1)菌渣利用SO 战略。 SO 战略是一种较理想的战略,是综合榆林菌渣利用的外部机会及菌渣内部优势的战略,是菌渣利用最优情况下采取的对策[21],榆林菌渣利用的SO 战略应充分抓住乡村振兴、土壤提质增效及农业高质量发展的机会, 进行顶层设计,从而充分发挥菌渣内部的优势,实现菌渣的资源化利用(见表4)。
表4 菌渣利用SO 战略
(2)菌渣利用ST 战略。 ST 战略强调发挥菌渣利用内部优势,减轻菌渣利用存在威胁的战略,为喜忧参半的战略[21]。 首先,在食药用菌基地中了解菌渣价值。鉴于百姓对菌渣营养价值的错误认知,应充分发挥专业技术人员优势,组织种养殖龙头企业、家庭农场及合作社等技术人员深入食药用菌生产基地,通过讲解与培训,使他们了解食药用菌栽培原料的无害性、栽培过程的规范性及菌渣的营养、菌丝体的价值等知识,从而消除百姓的抵触心理,使得百姓能够对菌渣形成正确的认知。其次,开展菌渣利用示范。充分发挥农业废弃物资源化利用的人才优势、理论及经验优势,开展菌渣利用技术的研发,在技术研发的基础上开展菌渣养殖垫料应用示范、菌渣饲料养殖示范、菌渣肥料栽培示范。通过菌渣利用的示范,让目标群体明确菌渣在养殖及种植中的价值,从而带动他们应用菌渣资源的积极性。 最后,创设农业废弃物资源化利用保险。 榆林农业多为雨养农业,种植风险大,农民经济收入无保障,他们承担不起过多的意外风险。 为了促进菌渣在提升土壤质量、增加作物产量及改善作物品质中的应用,政府应设立农业废弃物资源化利用险种,减少百姓应用菌渣、秸秆等农业废弃物的顾虑,激发他们应用农业废弃物的积极性。
(3)菌渣利用WO 战略。 WO 战略是充分利用菌渣的外部机会,弱化菌渣利用的内部劣势,为喜忧参半的战略[21](见表5)。
表5 菌渣利用WO 战略
(4)产业WT 战略。 WT 战略是指减轻菌渣利用内部劣势的同时回避菌渣利用外部威胁的战略,是一种最悲观的战略,是在最困难情况之下采取的战略[21](见表6)。
表6 菌渣利用WT 战略
3 乡村振兴下榆林菌渣资源化利用战略定位
在菌渣利用方面,应重点开发菌渣加工利用方式,实现小规模食药用菌基地的菌渣以作养殖垫料及日常燃料为主,中等及以上规模食药用菌基地的菌渣以作养殖饲料及肥料为主。在菌渣堆肥技术方面,应形成可靠的技术方案,确保菌渣完全腐熟,符合有机肥及微生物肥标准[22-23];在堆肥配料选择方面,应以羊粪、猪粪为主,慎重选择鸡粪,避免鸡粪中可能的激素或重金属对堆肥产生的不利影响,若开展菌渣鸡粪堆肥, 应对肥料重金属进行评价;在菌渣肥料销售推广方面, 应以榆林区域消费为主,鄂尔多斯及延安为辅,重点以菌渣肥场附近销售为主,打好口碑,由内向外不断扩展菌渣肥的消费市场;在菌渣肥价格定位方面,应低于纯羊粪或猪粪的肥料价格,逐渐抢占消费市场;在菌渣肥应用方面,应偏重代替草炭育苗基质,代替传统有机肥沃肥土壤,降低肥料成本。
4 结语
榆林食药用菌产业在乡村振兴中潜力巨大,菌渣数量随着食药用菌产业规模扩大而不断增加。菌渣是一种资源,若不合理利用则会导致环境污染及引发的病害事情,也有悖乡村振兴之生态宜居,更不利于农业高质量发展。 榆林应紧抓乡村振兴之机遇,补齐食药用菌产业发展菌渣利用之短板,发挥菌渣作为肥料的优势,促进土壤提质增效,助力榆林食药用菌产业高质量发展。