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利用农作物秸秆基料化栽培食用菌生产技术的研究

2024-03-13温昕明邓善初

种子科技 2024年2期
关键词:基料菌种菌丝

温昕明,唐 健,邓善初

(喀什职业技术学院,新疆 喀什 844000)

目前,农作物秸秆被随意堆弃与焚烧,造成严重的资源浪费和环境污染,特别是在经济较为落后、基础设施不完善的地区,农作物秸秆焚烧现象尤为严重。当前国家关于禁止秸秆燃烧已经出台了许多改进办法,但仍未明确关于过剩农作物秸秆的处理办法。鉴于目前气候变暖问题、全球平均气温持续上升,如何将农作物秸秆等农业废弃物进行无害化、无污染处理,一直是各地农业部门无法彻底解决的难题[1]。

1 食用菌生产原料告急

食用菌是可食用蘑菇,常见的可食用蘑菇包括平菇、香菇、木耳等。食用菌的生长需要以树木等作为培养基质,所以食用菌的生产依赖森林资源。

近些年来,随着人们对低脂、高蛋白食品的追求,使得食用菌消费量呈上升趋势,据统计,2021 年全国食用菌总产量为4.13×107t,每年增产近2%。由于市场需求的不断增加,食用菌原料不足及成本较高等问题亟待解决。

2 农作物秸秆基料化栽培食用菌

秸秆是农作物采收之后剩余的秆、茎、叶,这些组织的基本组成物质是碳水化合物、纤维素、半纤维素、木质素、粗蛋白质、粗脂肪等,并且含有K、Ca、Mg 等微量元素。

随着各地农业科学技术的发展,科技人员发现农作物秸秆富含有机质,可以作为食用菌种植基料。通过将农作物秸秆粉碎,使其更加适合野生食用菌生长,这样既能够再次利用农作物秸秆,又能为食用菌种植提供良好的原料并且可以有效降低种植成本。农作物秸秆中有丰富的营养物质,极其适合食用菌生长,在磨碎的农作物秸秆中栽培出的食用菌质量很高。

农作物秸秆基料化栽培食用菌是指将农作物秸秆作为食用菌栽培菌床的主要原料,当前实际种植中常用的农作物秸秆种类包括玉米秸秆、玉米芯、棉籽壳、稻草等。利用农作物秸秆来代替木屑,在保证食用菌品质和产量的同时,解决食用菌生产原料不足的问题,降低种植成本,可实现农作物秸秆二次利用。

采用农作物秸秆基料化栽培食用菌技术不仅可以减少农民焚烧农作物秸秆的次数,改善当地生态环境,还可以解决食用菌生产原料不足问题,为食用菌种植提供更环保、低廉的生产方式。使用农作物秸秆栽培食用菌可以有效降低成本,提高食用菌种植的利润,进而提升当地整体农业经济,促进农业发展[2]。

3 农作物秸秆基料化栽培食用菌的研究现状

秸秆是农作物在收获后剩余、无法使用的作物组织,例如玉米芯、玉米秆,小麦秆、高粱秆等,主要成分为纤维素和木质素。农作物秸秆主要来源是粮食作物和油料作物,农作物秸秆的主要处理方式是集中焚烧,这种方式会对空气造成严重污染,不符合当前绿色农业要求,浪费了大量可利用资源。为此,各地区政府以及相关部门对处理农作物秸秆提出了一些指导意见,要求实现农作物秸秆的二次利用。各地科研单位及农业生产单位一直在积极探索如何实现对农作物秸秆的二次利用,当前在食用菌栽培领域,已经发现并应用了利用农作物秸秆代替木屑作为菌床培育食用菌的模式且取得了一定的成效。通过查阅现有文献可以发现,当前农作物秸秆基质化栽培食用菌模式较为单一,常见的菌种为香菇、平菇,常见的农作物秸秆种类为玉米芯、小麦秆,所以科研领域仍需继续探索与试验,找到适配的农作物秸秆和菌种,丰富基料化栽培食用菌中的农作物秸秆种类。目前,已有部分农作物秸秆成为食用菌菌床的主要原料之一,例如玉米秆、棉籽壳等,其中栽培食用菌的农作物秸秆种类不多,有关农作物秸秆基料化栽培食用菌的研究仍需进一步加强。关于农作物秸秆基料化栽培香菇的研究表明,当前农作物秸秆仍不能完全取代木屑,但在基质中添加部分农作物秸秆,与完全由木屑栽培的香菇子实体的产量和生物学效率几乎无异,说明以小麦秸秆、花生壳为基质栽培香菇具有可行性。通过稻草秸秆基料化栽培草菇发现,香菇菌丝生长快且洁白浓密,生物学效率高,这说明稻草基料化栽培草菇具有可行性,对于规模化、设施化草菇栽培户而言是一种福音。平菇栽培过程中控制基质中水稻秸秆含量发现,水稻秸秆含量并不影响平菇菌丝生长和最终产品的营养价值,但会对出菇时间和生物学效率造成一定影响;而基质中荞麦秸秆含量会严重影响平菇原种菌丝生长速率。目前,大多数农作物秸秆基料化栽培食用菌仍处在开发阶段,如大豆秸秆栽培平菇、花生秸秆栽培秀珍菇等,关于农作物秸秆基料化栽培食用菌技术的应用科研人员仍在积极探索中[3]。

4 农作物秸秆基料化栽培食用菌研究待突破的问题

目前对于农作物秸秆基料化栽培食用菌的研究和应用已经取得了一定成效,但仍存在部分空白有待继续试验和研究,还需解决农作物秸秆基料化栽培食用菌基础理论研究不完善、相应的生产技术水平较低、配套机械装备研发落后等问题。

4.1 秸秆生产食用菌基础理论研究

目前仍无法完全实现农作物秸秆基料化栽培食用菌。部分学者研究发现,农作物秸秆代替木屑栽培食用菌主要会对菌子的外形、口感以及生物转化率产生不同的影响,这些影响有正面的也有负面的,导致差异性较大,产品性质不稳定,所以高效利用农作物秸秆的同时还应重视提高食用菌品质。应将农作物秸秆性质与食用菌特点作为研究重点,要确保农作物秸秆基料化栽培食用菌与木屑栽培食用菌的品质几乎没有差别。通过大量试验研究为农作物秸秆基料化栽培食用菌的理论研究奠定一定的数据基础,帮助完善理论指南,为后续实现农作物秸秆代替木屑栽培食用菌提供一定的可能[4]。

4.2 农作物秸秆基料化栽培食用菌配套技术研发

我国国土面积大,食用菌种类多,所以对食用菌栽培模式有很多种。关于农作物秸秆基料化高效栽培食用菌配套技术研发,各地区可以根据当地种植农作物种类及气候选择对不同的菌种进行研究和发展,并建立农作物秸秆基料化栽培食用菌示范基地,可对当地食用菌生产企业起到引导作用,实现产业化、标准化发展,这样既可以有效降低成本,充分利用好当地农作物秸秆资源,又可以帮助食用菌生产企业提高食用菌生产和经济效益。当前从市场对食用菌的需求趋势来看,势必要实现农作物秸秆基料化栽培食用菌,所以一定要积极研究食用菌相关配套技术。

4.3 配套机械设备研发

农作物秸秆主要分布在农田中,分布面积广泛,当前我国农村对农作物秸秆的收集是以人工为主。由于农作物秸秆经济价值低,大多数农民还是会选择就地焚烧,农民回收农作物秸秆的积极性不高,缺乏收集农作物秸秆专用的机械设备,所以还需重视研发配套机械设备[5]。不同农作物秸秆的形态、高度等物理性质存在一定的差异,单一的收集设备不能收集所有类型的农作物秸秆,因此在研发配套机械设备时还应考虑当地实际情况,保证收获的农作物秸秆能够用于栽培食用菌。

5 食用菌栽培技术要点

5.1 农作物秸秆基质的制作

5.1.1 农作物秸秆的预处理

农作物秸秆中大部分物质都是由C 组成的大分子化合物,主要有纤维素和其他大分子,纤维素与Si结合在一起,Si 的含量相对较高,因此需要预处理农作物秸秆,包括刮削、破坏农作物秸秆表皮中的蜡质、软化农作物秸秆表皮等,这些操作都是为了促进菌丝旺长,在菌丝生长过程中会分泌大量纤维素酶,酶可活化分解大分子物质。可使用1%~3%石灰水浸泡农作物秸秆,以促进菌丝生长。

5.1.2 增强农作物秸秆原料床营养素含量

因为单一农作物秸秆的营养成分较少,无法满足食用菌的生长需求,因此在使用农作物秸秆基质化栽培食用菌时需要在主料中辅助添加米糠、麸皮等物质以促进食用菌生长。出菇期要施用营养液喷洒农作物秸秆,营养液包括0.2%磷酸二氢铝、1%复合肥、0.05%硫酸锌、0.05%硫酸镁、1%石灰、1%糖。

5.1.3 增加农作物秸秆含水量

食用菌生长需要适宜的湿度,可用水浸泡农作物秸秆增加其含水量。需要注意的是,栽培食用菌时农作物秸秆含水量需控制在60%~65%,对于农作物秸秆中多余的水分采用可绞干或沥干等方式去除。由于大多数农作物秸秆属于中空结构,在使用时一定要特别注意其内部所含水分,避免因为过度潮湿影响菌丝生长。

5.1.4 调整农作物秸秆原料床松紧度

菌丝生长需要一定的空间,因此需要控制农作物秸秆原料床松紧度来保证菌丝正常生长。食用菌种类不同所需要的农作物秸秆原料床松紧度不同,因此需要根据农民以往的生产经验以及菌丝实际生长情况调整农作物秸秆原料床松紧度。如果农作物秸秆原料床过松,使得整个栽培床更易失水,如果湿度不足会导致菌丝生长缓慢、出菌率低。如果所用的农作物秸秆切割的段较大就需要压紧和压实,如果所用的农作物秸秆是已粉碎的,要适度放松[6]。

5.1.5 调节农作物秸秆pH值

在预处理农作物秸秆时会用石灰水浸泡,石灰水中OH-使农作物秸秆pH 值升高,会严重影响菌丝生长。为了避免碱性物质对菌丝的影响,在接种前需要清洗秸秆,等到农作物秸秆pH 值呈中性时再接种菌丝,确保菌丝健康生长[7]。

5.1.6 菌丝接种

1)选择好合适的场地搭建大棚。食用菌在生长过程中喜高温、高湿的环境,最好选择在阳光和水分都较为充足的地块上搭建大棚,需要提前设置每个大棚的种植面积。2)在搭建好大棚后需要先对整个种植区域进行灭菌处理,为食用菌提供纯净的种植环境,降低杂菌的出现概率。3)选择pH 值呈中性且无霉变、无病害的农作物秸秆作为原料,根据对应比例投入专门的粉碎机器中进行混合粉碎,混合粉碎的目的是保证每种农作物秸秆都能均匀加入菌床中,同时粉碎后的农作物秸秆更适合栽培食用菌,然后需要将粉碎好的农作物秸秆与水充分混合,再放入培养袋中进行灭菌处理,为菌丝接种提供良好的培养基料。4)在菌丝正式接种前,要彻底消毒接种室,尽可能降低其他菌种的出现概率。消毒杀菌结束后要将菌袋转移到接种室内进行接种,需要注意将培养袋温度控制在30 ℃以下,接种要尽快,可有效避免杂菌的出现[8]。

5.2 菌种生长管理

在整个菌种生长过程中,农民要密切关注培养室的温度和湿度,运用现代化生产技术控制室内温度并定期巡视菌种生长情况。在日常管理工作中要根据实际情况通风或喷水,保证菌种能有良好的生长环境,促使菌种茁壮生长。待菌种完全发育后,需要将菌种移植到大棚内继续生长,转移后需要用灭菌的刀片在培养袋上划出长4 mm 左右的口子,保证内部的透气性。根据不同菌种的生长特性调整培养袋的摆放位置,并遮阳。在菌种生长过程中易被外界因素影响,可能会出现枯萎、霉变等情况,所以在栽培食用菌前需要制订出一套完整、有效的应对措施,避免出现大规模霉变或者枯萎的情况,及时找出原因并采用对应措施进行处理,确保菌种健康生长[9]。

5.3 菌种采收管理

在适宜的时间收获食用菌,食用菌生产企业应提前与经销商制订好收购方案,确保双方经济利益。在采收食用菌时一定要小心谨慎,不要破坏培养袋,避免降低食用菌品质。在采收食用菌结束后要喷水处理大棚,来提高室内湿度,保证食用菌可以二次发育。一般来说,当食用菌采收超过3 次后,培养袋中的养分不足以支撑其再次生产,所以要及时处理大棚中的培养袋,为下一批菌种提供场地[10]。

5.4 生产过程中需注意事项

在栽培食用菌的过程中,农民要时刻关注菌丝生长情况,一旦发现异常情况应立即采取措施,避免导致食用菌品质下降,保证食用菌稳产、高产。要想实现农作物秸秆大规模基料化栽培食用菌就离不开政府的支持,各地区政府可以建立示范化园区,带领当地农民了解农作物秸秆基料化栽培食用菌技术,这样既能保证农作物秸秆再次利用,又能提高农民收入,推动当地农业可持续发展。

6 结束语

当前市场对食用菌的需求逐年增加,由于气候、海拔、湿度等自然因素的影响,我国各地区所产出的食用菌种类不尽相同。为了满足市场需求,在研究和推广农作物秸秆基料化栽培食用菌时需要结合当地自然条件。对于农作物秸秆资源量相对较大而集中的地区,可以选择建立大型食用菌种植基地进行集中种植;对于农作物秸秆资源量相对较少且分散的地区,可以让农民分散种植,努力打造“一村一品”的生产模式。农作物秸秆资源丰富的区域可以建设工厂,使得生产流程化,能够保证全年生产,可为当地提供更多的工作岗位,使农民变成工人,增加农民收入。农作物秸秆资源较为稀缺的地区可以采用“菌棒厂+农民”模式,菌棒厂专门给周围农民提供菌棒,再集中收购菌类产品,在这种模式下可以保证菌棒品质,使食用菌品质优良,减少生产成本投入,充分利用当地资源,实现双赢。集中收购农作物秸秆增加农民收入;使用大型回收农机,提高农作物秸秆处理能力和质量,使用农作物秸秆基质化栽培食用菌。

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