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[中国科学报]食用菌“还原”大农业生态

时间:2015-04-08 16:11:58    浏览数:    分类:行业新闻
中国是农业废弃物产出量最大的国家,农作物秸秆年产量约7.0亿吨;畜禽粪便年产26亿吨;林业废弃物(不包括薪炭林)0.5亿吨;其他类的有机废弃物约0.5亿吨。 作为重要的生物资源,农业废弃物蕴含着巨大的能源及丰富的营养物质。但目前绝大多数农业废弃物被随意丢弃或者直接焚烧…

 

中国是农业废弃物产出量最大的国家,农作物秸秆年产量约7.0亿吨;畜禽粪便年产26亿吨;林业废弃物(不包括薪炭林)0.5亿吨;其他类的有机废弃物约0.5亿吨。 

作为重要的生物资源,农业废弃物蕴含着巨大的能源及丰富的营养物质。但目前绝大多数农业废弃物被随意丢弃或者直接焚烧排放,使部分“资源”变为“污染源”。因此,如何将农业废弃物变“废”为“宝”,消除环境污染,改善农村生态环境,就成为重要课题。 

食用菌是指可供人们食用的一类大型真菌,在物质循环过程中,不仅充当物质的还原者,又是对人类有贡献的次级生产者。按照循环农业的理念,食用菌产业与种植业、养殖业等有机结合,实现物质与能量的循环转化,对于提高农业废弃物利用的价值和效率,改善农业生态环境,降低农业生产成本等具有非常重要的意义。 

变“废”为“宝” 

中国是世界食用菌生产的第一大国,根据中国食用菌协会统计,1978年我国食用菌产量(鲜菇)为5。8万吨,到2010年已达到2201万吨以上,总产值超过1000亿元。目前,全国约有1000多个食用菌专业种植村、500多个基地县、100多个亿元产值基地县、2000多家生产企业,食用菌总产值仅次于种植业中的粮、棉、油、果、菜,超过茶叶和蚕桑。 

随着食用菌产业和科技发展,食用菌栽培新型原料不断开发,农、林、牧废弃物,如稻草、高粱秸、玉米芯、棉柴、酒渣、豆腐渣以及各类畜禽粪便等均是食用菌生产的主要原料。 

如人工栽培平菇,以玉米芯、木屑、棉籽壳等为原料,生物效率高达100%~150%;香菇、木耳、金针菇等以木屑为主要原料,适当配比棉籽壳、玉米芯、甘蔗渣等,生物学效率达70%~100%;草菇、双孢蘑菇等草腐菌以稻草、麦秸、玉米秸和牛粪等废弃物为主要原料,生物学效率达30%~40%。 

可见,食用菌生产是将农林牧业废弃物转化成可供人们食用的优质高蛋白食品的重要新途径。 

利用途径 

根据中国食用菌2010年计算的数据,我国食用菌菌渣总量3000万吨以上。生产食用菌之后的废弃物菌渣,不仅可为动植物提供营养丰富的饲料和优质有机肥,也可作为二次栽培食用菌的原料,从而实现有机物质多次反复循环和利用。 

食用菌废弃物中含有丰富的菌体蛋白、多种代谢产物及未被充分利用的营养物质,是较好的堆肥原料。如双孢蘑菇菌渣经堆肥处理后用作水稻基肥,与当地常规施肥方式相比增产20.55%,与不施肥处理相比增产44.18%。 

在食用菌菌丝体的生长过程中,随着酶解反应的完成,副产品中木质素降解了30%,粗纤维降解了50%,粗蛋白由原来的2%~3%提高到10.03%~17.43%,氨基酸含量为0.5%~0.6%,特别是含有多种禽畜体内不能合成的,一般饲料中又缺乏的必需氨基酸和菌类多糖。因此,栽培食用菌的下脚料又是一种很好的菌糠饲料。 

另外,菌渣还可用作燃料。将出菇后的食用菌废弃物晒干保藏,用于菌种培养基和培养料的灭菌燃料,已在生产中广泛应用。利用菌渣还可发展沼气,河南西峡县是食用菌生产大县,目前已发展沼气5000户,每年有5000吨菌渣投入沼料使用。 

在环境治理方面,食用菌也可作为生态环境修复材料。例如,菇渣中含有大量的漆酶、多酚氧化酶以及过氧化物酶等多种降解酶类,这类酶不仅可以降解木质素,还能有效地降解萘、菲、吡等多环芳烃类的化合物。 

高效转化模式 

菌业循环是以食用菌产业为纽带,链接种植和养殖业,实现农业废弃物资源高效循环利用。它赋予了食用菌产业在大农业生态体系中“还原者”的重要地位,成为原料和能量循环的“枢纽”。 

“作物—食用菌”多级循环模式,是将大田作物秸秆、谷物糠麸、棉籽壳和甘蔗渣等作为培养食用菌的原料,菌渣和菌床废弃物则作为大田作物的肥料,并根据食用菌与作物生态互补互促关系采用大田套种或轮作的种植方法。 

“作物—食用菌—畜禽”循环模式是将大田作物秸秆、谷物糠麸等用作培养食用菌的原料,栽培食用菌的下床料可作为农作物优质有机肥,也可作为禽畜饲料发展养殖业。禽畜粪便既可作为作物有机肥料,也可与农作物的秸秆一道作为食用菌的原料,进一步提高农业资源的利用率。 

“农作物—食用菌—蚯蚓—作物”循环模式,是用食用菌下脚料养殖蚯蚓,这比常规用马粪发酵养殖蚯蚓效果好,蚯蚓繁殖速度快。蚯蚓不仅具有较高的药用价值,而且是轻化工农业不可缺少的原料,因此,该模式还可“变废为宝,化害为利”。 

“工农业副产品—昆虫养殖—食用菌—农作物”循环模式即利用工农业副产品如锯末、酒渣、蔗渣、豆腐渣加适量米糠、麦麸培养昆虫如蝇咀,蝇咀的蛋白质含量高,可作为动物优质添加饲料,也可以提取几丁质、抗生素、凝聚素等物质。 

“农作物—食用菌—沼气—有机肥料”循环模式是将大田作物秸秆、谷物糠麸等用作培养食用菌的原料,栽培食用菌的下脚料放入沼气池发酵产生沼气,而沼气的废渣又是优质有机肥;同时沼气渣经处理后,也可作为蘑菇生产的原料进入再次循环,沼气废液还田是优质有机肥。 

“畜禽养殖—沼气—食用菌—作物”循环模式由生猪养殖、沼气工程、沼液利用和固废处理4个部分组成,沼渣和猪粪进行固废处理生产食用菌,菌渣加上沼渣、猪粪生产有机肥,反馈到饲养系统,牧草收成后作为饲料反馈回生猪养殖系统,完成闭合循环。 

发展建议 

目前菌业循环模式的发展缺乏理论研究和关键茬口衔接技术,为此,提出如下建议。 

第一,推进菌业资源循环利用,促进食用菌产业发展和农业资源高效利用。建议相关部门制定菌业循环技术标准与规范,控制废弃菌包、菌渣的随意堆放,提高菌渣处理机械化水平,充分利用废弃菌包和生产后菌渣开发新兴产业,并制定适当补贴或奖励制度。 

第二,加强关键茬口衔接技术的研究。一方面,需要开发小麦、玉米、水稻等作物秸秆为原料的食用菌栽培相关技术。另一方面,还需要开展不同菌业循环模式下食用菌栽培技术,菌渣高效利用相关技术研究,菌业循环过程中形成的产品质量安全研究等。 

第三,加强菌业循环农业的基础理论研究。菌业循环技术研究涉及微生物学、农业环境学、食用菌栽培学、遗传育种学等多个学科,迫切需要应用循环农业的理论指导,提高食用菌产业与种植业、畜牧业相关联的产业整体效益。 

第四,加强菌业循环技术培训与示范推广,选择具有代表性的区域,在农户、乡村、园区、区域等多个层面开展菌业循环培训。 

 

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