食用菌菌渣在农业废弃物资源化利用
2023-12-02张丽萍
张丽萍
(睢宁县农业农村局,江苏徐州 221200)
食用菌产业被誉为白色农业,利用食(药)用菌为人类生活提供必需的蛋白质,用于医药领域也可以解决影响人类健康的重大疾病,是高效、生态、创收的特色农业,具广阔的发展前景。在食用菌栽培中会产生大量菌渣,如不加以利用,不仅对生态环境带来危害,还会造成严重的资源浪费,将食用菌产业与相关的种养业结合起来,发展高效循环农业,可以有效解决食用菌产业的环境污染与资源浪费问题,拓宽农业产业链条,创造更高的经济价值。
1 食用菌菌渣资源化利用基本情况
制作食用菌培育基质的主要材料是农林业生产中的秸秆、玉米芯、棉籽壳、稻壳、麦麸、米糠、木屑等,在食用菌生长过程中分泌大量纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶等,将纤维素、半纤维素和木质素等进行酶解,变成小分子物质后供食用菌吸收利用。培育基质经过酶解后内部结构发生了改变,没有被食用菌完全吸收的培育基质被称为菌渣或菌糠,其中含有丰富的粗纤维、粗蛋白、多糖及其他营养物质[1]。
现阶段我国对于食用菌菌渣的利用率比较低,许多食用菌种植户在收获后采取焚烧、丢弃、粉碎还田等方式处理菌渣,这在一定程度上影响到生态环境,滋生的病菌也会影响到人畜的生命安全。如何对菌渣进行资源化、高值化、科学化、规范化的妥善处理与利用,是保护生态环境、提高农业废弃物资源利用效率的关键[2]。
2 食用菌菌渣资源化利用途径
2.1 用于食用菌二次栽培
食用菌菌渣中含有丰富的营养物质,对菌渣进行粉碎、发酵和灭菌处理后可再次用于食用菌栽培,可以节约大量成本。菌渣中残留下来的营养物质与食用菌的品种、出菇潮次相关,比如金针菇、杏鲍菇一般都采用工厂化的种植方式,出菇后菌渣中含有大量未被食用菌吸收的营养物质,对菌渣进行处理后再用于其他类食用菌栽培,降本增产效果非常明显[3]。评价菌渣的利用价值也不是完全按照其所含的营养成分确定,有些菌渣中可能存在促进食用菌生长的某种活性物质。比如,采用常规方法种植的糙皮侧耳出菇量大,菌渣中的营养物质残留的较少,但用于二次栽培可以起到显著的增产效果。
2.2 制作有机肥
菌渣中残留的有机物质与营养元素对土壤有着很好的改善效果,利用菌渣制作有机肥施入农田可增加土壤中碱解氮、速效磷、速效钾等营养物质的含量,改善土壤结构。在油菜、花生植中分别按照0.45、0.75 kg/m2的量施加菌渣有机肥,与单纯施用化肥相比,分别增产24.6%、16.2%,在黄瓜、生姜、大蒜、小麦等作物种植中施用菌渣有机肥也同样起到了增产作用。菌渣对土壤还起到一定的调节作用,可以增强土壤的保土保肥作用。但有些菌渣含有大量可溶性无机盐,需要经过处理后才能作为有机肥使用,否则可能导致作物重金属超标或携带病原体,因此欧美一些国家的做法是将菌渣置于自然环境中腐熟1~2 年,经过雨水的淋洗后使菌渣中的可溶性无机盐含量降低再作为有机肥使用,使用前需要进行含盐量检测[4]。
2.3 制作无土栽培基质
菌渣营养丰富,含有大量有机质与营养元素,经过处理后疏松透气,符合无土栽培基质的要求。按照一定的比例将菌渣与草炭土、珍珠岩、作物秸秆等材料混合拌匀,作为蔬菜无土栽培的基质,可以促进根系发育。按照一定比例掺和了菌渣的基质能够改善蔬菜的品质,可溶性糖、维生素和氨基酸的含量均有很大提升,同时还能降低植株土传病原菌的滋生,减少蔬菜发生病虫害的概率[5]。
2.4 用于生态环境修复
菌渣中富含多种微生物,还含有多种酶,比如漆酶、木聚糖酶、纤维素酶、β-葡聚糖酶、木质素过氧化物酶等。这些物质对于环境中的多环芳烃(PAHs)和酚类等污染物起到很好的降解效果。利用凤尾侧耳菌渣中的微生物降解污水中的五氯酚,经过48 h 试验降解率达到了89%。另外,漆酶对于酞酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二己基酯(DEHP)、壬基酚(NP)、双酚-A(BPA)、氯酚和多环芳烃类等有机类污染物有着明显的降解效果,木霉、B-I 细菌对于农业生产中的多菌灵和代森锰锌等药物残留降解效果明显。通常印染行业中使用的染料大都是人工合成的芳香烃类化合物,稳定性较高,不容易降解,但杏鲍菇菌渣中的白腐菌却对芳香化合物有着独特的降解效果。
2.5 制作动物饲料
食用菌菌渣经过微生物酶解后含有大量氨基酸、多糖、多肽、皂苷和Fe、Ca、Zn、Mg 等多种微量元素,经过工艺处理后可用于动物饲料加工。其中多糖具有解毒、抗血凝的药用效果,多肽、皂苷及其衍生物具有良好抗菌、增强免疫力的效果,因此使用菌渣生产加工动物饲料能够增强其抗病力。在育肥猪日粮中添加20%的发酵灵芝菌糠,不会影响猪的日增体质量,但瘦肉率明显得到提高,肉的品质也有了很大改善,猪的腹泻发病率明显降低,而且饲料的成本也有了较大幅度降低[6]。在奶牛养殖中添加适量发酵后的金针菇菌渣,奶牛的产奶量明显增加,而且奶牛的健康状况也得到改善,为养殖场带来较大收效。在饲料中添加适量菌渣后,畜禽对于营养物质的吸收效果明显得到改善,可以替代部分粮食,降低养殖成本。适合制作动物饲料的菌渣要保证无霉变、无农残,所含成分易消化。
2.6 其他用途
除了上述几种情况外,菌渣还有其他用途。比如菌渣中木质纤维素比较丰富,可以用来制作生物炭和活性炭;杏鲍菇、糙皮侧耳、香菇、灵芝等食用菌的菌渣可以用来生产乙醇;菌渣可以用于沼气生产,既可单独使用,也可按照一定比例与其他有机物质混合使用,比如将金针菇或白灵侧耳的菌渣与牛粪进行1∶1配比,所生成的沼气量较高,刺芹侧耳的菌渣与牛粪按照3∶1的比例配合使用所生成的沼气量较高。不同的食用菌菌渣还有其他很多方面的用途,需要在以后的研究与实践中不断探索。
3 菌渣废弃物资源化利用存在问题
3.1 循环农业意识
目前,很多地区将食用菌产业作为农业产业结构调整的重要途径,但当地政府更加关注食用菌生产所带来的经济效益,往往意识不到食用菌产业是当前循环农业中的重要一环,忽视了食用菌产业在农业循环经济中的纽带作用。因此暂未建立与食用菌菌渣等废弃物相关的循环利用体系,加上食用菌种植户也缺乏这方面的意识,导致在食用菌生产完成后大量菌渣得不到合理利用和有效处理,影响了循环农业经济的健康发展[7]。
3.2 资源化利用水平
当前很多食用菌种植农户参与循环农业的积极性不高,对于农业废弃物的利用缺乏主动性,用做食用菌栽培的原材料主要集中在玉米芯、木屑和棉籽壳等方面,而其他类农业废弃物利用率非常低,比如农作物秸秆、畜禽粪便等。食用菌种植农户只是菌渣的生产者,并非利用者,因此对菌渣往往缺乏科学的处理方法,从循环农业的角度分析并没有形成有效闭环。一些地区食用菌种植户出菇完成后大量菌渣亟待处理,往往以很低的价格或者免费提供给有机肥企业或种植企业,有时候还需要菇农自己承担菌渣处理的费用,这在一定程度上影响到菇农的经济收益。
3.3 食用菌循环农业基础
对于食用菌循环农业的相关研究起步较晚,对于关键环节、关键技术的研究不够深入,技术储备不足是制约食用菌产业发展的关键,尤其是食用菌生产技术体系不完善,对于菌渣的资源化利用大都停留在理论阶段,部分地区并没有得到有效落实,食用菌种植户对于循环农业并不了解,也缺乏相关方面的技术指导。
3.4 循环农业体系
在食用菌产业发展起来以后面临着许多新问题,比如资源消耗大、资源利用低、菌渣等废弃物处理困难等,当地农业部门暂未建立相应的农业废弃物资源化循环利用体系,缺乏有效地规划引导。与农业废弃物资源化利用相关的社会化服务体系也不健全,比如向农户提供技术服务、信息服务、市场服务等。当地农业部门对于农业废弃物资源化利用扶持力度不够,暂未形成“政府引导、市场主导、社会参与”的产业发展体系[8]。
4 农业废弃物资源化利用建议
4.1 加强宣传引导
循环农业的具体实施还得依靠广大农民和基层干部,通过宣传引导让他们真正了解循环农业的优势以及所产生的经济效益与社会效益。一是利用当地广播、电视、报刊等传统媒体和微信、抖音、快手、微博等新兴媒体开展宣传工作,发布一些与循环农业相关的职业培训、科技服务等信息,提高广大农民、基层干部对循环农业的认识。二是基层农技部门深入田间地头向广大农户宣传与循环农业相关的知识与技术,在农村地区树立典型,带动当地农民主动投身到循环农业中来。
4.2 完善产业规划
正确认识食用菌产业是循环农业中的重要一环,通过完善产业规划拓宽延长与食用菌相关的产业链条,将农作物秸秆、畜禽粪便等农业废弃物纳入到产业链条中,提高农业废弃物的利用效率。农业部门进一步明确食用菌产业在循环农业体系中的定位,从循环农业的角度制定食用菌产业中长期规划,帮助农户与相关的有机肥企业或种植企业建立良好的合作关系,使用食用菌菌渣得到资源化利用,提高农户收益,促使食用菌产业在循环农业中发挥重要作用。
4.3 加大科技投入
目前我国食用菌产业处于发展阶段,政府应与高等院校、科研院所和当地龙头企业建立长期合作的关系,积极引进专业人才,助力食用菌产业健康发展。加大对农业废弃物资源化利用方面的投入,助力关键技术、关键环节的研发攻关,使农业废弃物、食用菌菌渣得到科学处理,比如开展以农业废弃物为材料的食用菌配料研究,对食用菌菌渣深加工处理技术的研究,等等,推动循环农业的发展。
4.4 完善循环农业体系建设
发展循环农业提高社会效益、经济效益和生态效益,是未来农业经济发展的主要方向,农业部门应在资金、技术、市场等方面帮助农户解决实际问题,形成规模化运营,构建完善的循环农业体系。一是给予种养大户、专业合作社和农业龙头企业等资金方面的支持,为他们提供优惠政策、农业补贴等,并鼓励社会资本力量加入其中,形成市场化、社会化、多元化的投资机制,使种养大户、专业合作社和农业龙头企业等起到示范带头作用。二是逐步完善农业废弃物资源利用服务体系,包括为相关主体提供技术服务、信息服务、市场服务等,逐步形成以食用菌产业为纽带的循环农业模式。三是紧紧围绕食用菌产业链条建立健全绩效考核机制,将农业废弃物资源化利用作为重要的考核项目,促进循环农业发展。
5 结语
综上,本文主要分析了目前食用菌菌渣的资源化利用途径,对当前农业废弃物资源化利用难点进行了分析,并有针对性的提出相关建议。认为农业废弃物资源化利用应该从加强宣传引导、完善产业规划、加大科技投入、完善循环农业体系建设等几个方面逐步推进,通过科学合理的措施,切实提高我国农业废弃物资源化利用效率,助力我国循环农业的健康发展。