刁清清，毛碧增

(浙江大學(xué)，浙江 杭州 310058)

蘑菇渣簡稱菇渣，又名菌渣、菌糠、下腳料等，是指栽培各種食用菌以后剩下的并且經(jīng)過微生物分解的有機(jī)固體廢棄物。磨菇渣中含有食用菌的代謝產(chǎn)物，包括粗蛋白、粗脂肪和無氮浸出物，還含有Ca、P、K、Si等礦物質(zhì)［1］，以及數(shù)量龐大的微生物群落和殘留的菌絲體［2］，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有很廣的應(yīng)用前景。

目前，國內(nèi)外已有很多專家在探索研究蘑菇渣的合理利用途徑，作者從蘑菇渣的成分和營養(yǎng)價(jià)值入手，對(duì)其在農(nóng)業(yè)種植方面的研究現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)，以期為蘑菇渣基質(zhì)研究提供參考。

1 我國蘑菇渣的處理現(xiàn)狀

1.1 處理現(xiàn)狀

自20世紀(jì)90年代以來，我國食用菌產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。楊成祥等［3］通過研究發(fā)現(xiàn)，每100 kg培養(yǎng)料，收獲100 kg鮮菇后，還可以得到60 kg菇渣廢物。據(jù)中國食用菌協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，2008年我國食用菌產(chǎn)量達(dá)到1 800萬 t，占全球總產(chǎn)量的70%以上;2009年食用菌產(chǎn)量達(dá)到2 020萬t，使我國成為國際食用菌生產(chǎn)大國和出口大國;2010年達(dá)到了2 200萬t，蘑菇渣的產(chǎn)量高達(dá)1 320萬t。食用菌采收后產(chǎn)生大量的磨菇渣廢料，一般長期堆放在種植場周圍土地上。由于隨意丟棄，不但造成病菌積聚、害蟲孳生、栽培環(huán)境劣變，還使得食用菌生產(chǎn)出現(xiàn)連作障礙，而且經(jīng)日曬雨淋，對(duì)水體生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染，已成為不容忽視的環(huán)境問題［4］，磨菇渣的處理已提上環(huán)境工作議事日程。

1.2 營養(yǎng)價(jià)值

用于食用菌生產(chǎn)的培養(yǎng)料是經(jīng)粉碎的秸稈、玉米芯、麩皮及棉子殼等，培養(yǎng)料種植食用菌之后，一方面其角質(zhì)層被破壞而呈疏松多孔結(jié)構(gòu)，另一面在在化學(xué)成分上也發(fā)生了一定變化。

蘑菇渣疏松多孔的結(jié)構(gòu)混合到土壤中能夠提高土壤的通透性，在土壤改良方面發(fā)揮很好的作用。據(jù)陳翠玲等［5］實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果，菇渣中含有豐富的有機(jī)質(zhì)、全氮和有效氮，其含量分別為236.1～762.4，4.9 ～11.0 g·kg-1和 320 ～520 mg·kg-1，其中菇渣中有機(jī)質(zhì)的含量是溫室土壤含量的60倍，全氮達(dá)100倍［6］。因培養(yǎng)原料的種類不同，全磷和全鉀含量也不同，一般以稻草為培養(yǎng)料的菇渣全磷(以 P2O5計(jì))為 7.9～11.1 g·kg-1，全鉀 (以K2O計(jì))為8.3～30 g·kg-1，其中磷含量為溫室土壤的2倍［6］。以上物質(zhì)都易被作物吸收，且都是許多植物必需的營養(yǎng)物質(zhì)，日本早就將蘑菇渣譽(yù)為超級(jí)堆肥。合理將這些廢料用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，既提高了經(jīng)濟(jì)效益，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，又可增加對(duì)生物資源的多層次利用，提高生態(tài)效益，實(shí)現(xiàn)廢物循環(huán)利用和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 蘑菇渣在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用

近年來，國內(nèi)外學(xué)者一直在探索合理利用蘑菇渣的有效途徑。在農(nóng)業(yè)種植栽培的研究一般集中于2個(gè)方面:用作農(nóng)作物基肥，以自然堆制發(fā)酵為主，然后將發(fā)酵產(chǎn)物還田。得益于蘑菇渣的特殊物理性質(zhì)，使土壤的通透性提高，理化性質(zhì)得到改善，從而達(dá)到改良土壤的效果，最終提高作物品質(zhì)，增產(chǎn)增收;用作栽培基質(zhì)，在對(duì)蘑菇渣進(jìn)行簡單發(fā)酵處理后，將蘑菇渣發(fā)酵產(chǎn)物與其他無機(jī)基質(zhì)通過一定比例混合進(jìn)行蔬菜或者花卉栽培，不僅提高了產(chǎn)量和品質(zhì)，而且降低了生產(chǎn)成本。

2.1 用作農(nóng)作物基肥

蘑菇渣是經(jīng)過一次微生物分解后的剩余物料，含有多種菌體蛋白、代謝產(chǎn)物以及未被利用的營養(yǎng)物質(zhì)，與其他農(nóng)作物廢棄物相比是良好的堆肥原料。目前的研究中，大多堆肥條件控制都參照好氧堆肥，且主要側(cè)重于堆肥應(yīng)用效果，專門針對(duì)蘑菇渣堆肥工藝和參數(shù)控制的研究比較少。

2.1.1 在聯(lián)合堆肥中的作用

陳光銀等［2］研究發(fā)現(xiàn)，在堆肥時(shí)，添加未高溫滅菌的蘑菇渣可以有效地加快落葉中有機(jī)質(zhì)的降解，加快堆肥中碳、氮和揮發(fā)性固體的下降，有利于鉀的積累，同時(shí)加快落葉中木質(zhì)纖維素類的降解速度。

蘑菇渣用于堆肥雖然具有廣闊的前景，但也存在著一些問題。目前生產(chǎn)上堆肥大多只是加入菌劑進(jìn)行簡單的發(fā)酵處理，所需堆肥時(shí)間較長。孫建華等［7］在蘑菇渣堆肥中接種高溫纖維菌，對(duì)蘑菇渣腐熟工藝條件進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)接種高溫纖維菌后可使堆內(nèi)溫度迅速上升至45℃以上，并可持續(xù)18～20 d，經(jīng)過45 d堆制，其總養(yǎng)分、有機(jī)質(zhì)含量、pH值和外觀形狀等技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到有機(jī)肥料的標(biāo)準(zhǔn) (NY 525—2002)。

2.1.2 堆肥后的使用效果

付盛賢等［8］通過使用土壤和蘑菇渣2種方法栽培羅漢果得出，蘑菇渣栽培羅漢果幼苗株高、真葉數(shù)分別為97.25 cm，33.75張，比土壤栽培分別多32.10 cm，8.12張。蘑菇渣栽培羅漢果果實(shí)中平均可溶性固形物、水溶性總糖、甜素含量分別比土壤栽培高2.90%，1.91%，1.60%，達(dá)顯著差異水平。此外，有研究者利用菌渣發(fā)酵后得到的有機(jī)肥進(jìn)行小白菜試驗(yàn)，結(jié)果表明，菇渣有機(jī)肥有助于改善小白菜的生物學(xué)性狀，小白菜的葉片長、葉柄長和葉片寬等性狀均優(yōu)于常規(guī)施肥處理，增施菌渣有機(jī)肥可使小白菜增產(chǎn)11.2%，葉綠素含量提高9.3%，可溶性糖含量提高3.9%，營養(yǎng)品質(zhì)得到顯著改善［9］。王美琴［10］用菌渣制成有機(jī)肥進(jìn)行田間試驗(yàn)，結(jié)果表明，施用食用菌渣能使水稻增產(chǎn)6.2% ～8.3%.經(jīng)濟(jì)效益明顯增加。朱小平等［11-12］用微生物加菌糠施于辣椒和菠菜上，結(jié)果表明，微生物加菌糠可以促進(jìn)土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，提高辣椒和菠菜的產(chǎn)量，增加營養(yǎng)元素吸收，以微生物加菌渣組合效果最好。

2.2 用于栽培基質(zhì)

基質(zhì)栽培設(shè)施簡單，投入成本低，是無土栽培的主要形式。目前，用于基質(zhì)栽培的主要是泥炭，泥炭又稱草炭，是天然沼澤地的產(chǎn)物。由于泥炭是不可再生資源，且需求日益增大，價(jià)格相對(duì)較高，而使用蘑菇渣作為栽培基質(zhì)只需運(yùn)輸和處理費(fèi)，生產(chǎn)成本很低。目前的研究集中于蘑菇渣和其他無機(jī)質(zhì)經(jīng)過特定比例混合后對(duì)特定作物的增產(chǎn)增收效果，普適性較低。

菇渣混配基質(zhì)替代草炭基質(zhì)用于生產(chǎn)栽培不僅可以減少不可再生資源草炭的用量，有利于保護(hù)環(huán)境，同時(shí)還能降低生產(chǎn)成本，提高蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)。菇渣發(fā)酵園藝基質(zhì)的生產(chǎn)是農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用的一種有效形式。

2.2.1 和泥炭理化性質(zhì)的比較

相比于泥炭基質(zhì)，菇渣具有通氣性好、滲透性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，不足的是持水量少，澆水需少量多次，但是蒸發(fā)慢，澆水總量反而比泥炭少;菇渣濕潤性強(qiáng)、毛管水上升速率較快從而較適合潮汐式 (ebband.flow)灌溉;在保肥能力方面，菇渣較泥炭弱一些，這需要適當(dāng)增加施肥的次數(shù);菇渣pH值偏高，EC值偏高，需分別通過加酸性物質(zhì)、淋洗等方法調(diào)節(jié)。另外菇渣與泥炭在很多方面是互補(bǔ)的:菇渣大中粒徑較多，泥炭小粒徑較多;菇渣通氣孔隙較多，泥炭持水孔隙多;菇渣滲透系數(shù)大，泥炭滲透系數(shù)小;菇渣pH偏高，泥炭pH偏低。如果菇渣和泥炭混合使用，可以取長補(bǔ)短，菇渣來源廣泛，價(jià)格便宜，組成穩(wěn)定，通過適當(dāng)調(diào)節(jié)及采取適當(dāng)管理措施，在無土栽培中作為泥炭替代物是完全可行的［13］。

2.2.2 在基質(zhì)栽培中的使用效果

在使用由椰糠、木糠、粗河沙、消毒雞糞和蘑菇渣以一定的比例混成的栽培基質(zhì)中，只有當(dāng)椰糠和蘑菇渣同時(shí)存在時(shí)，栽培的小青瓜在株高、莖粗、葉片數(shù)、葉面積等指標(biāo)上發(fā)育較快較好，產(chǎn)量得到很大提高［14］。菇渣、牛糞以不同體積配比形成的有機(jī)復(fù)合基質(zhì)在番茄、黃瓜和西瓜上育苗效果不盡相同，番茄和西瓜在菇渣∶牛糞3∶1的基質(zhì)上生長最好，幼苗生長健壯;而黃瓜則是在菇渣∶牛糞∶河沙2∶1∶0.5基質(zhì)上生長最好，幼苗健壯，幼苗根系能與基質(zhì)形成結(jié)實(shí)的根坨，形成塞子苗［15］。Medina等［16］用不同比例菌渣作為基質(zhì)栽培番茄、西葫蘆和胡椒幼苗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)鹽分含量不敏感的番茄可以在任何比例基質(zhì)上生長，對(duì)鹽分含量中度敏感的西葫蘆和比較敏感胡椒幼苗，則適合在雙孢蘑菇菌渣和低含量平菇、香菇混合菌渣上生長。洪春來等［17］研究發(fā)現(xiàn)，以香菇渣為主要原料的復(fù)合基質(zhì)對(duì)黃瓜的育苗效果可接近或優(yōu)于以草炭為主的復(fù)合基質(zhì)，特別是經(jīng)發(fā)酵處理后香菇渣配方的復(fù)合基質(zhì)，其黃瓜育苗效果明顯優(yōu)于未經(jīng)發(fā)酵處理的香菇渣復(fù)合基質(zhì)。此外，我們實(shí)驗(yàn)室采用一定的體積比制成的蘑菇渣和雞糞有機(jī)復(fù)合基質(zhì)種植草莓，初步發(fā)現(xiàn)該混合基質(zhì)在減少草莓病蟲害的發(fā)生、增產(chǎn)增收方面有良好效果。

3 存在問題及前景展望

蘑菇渣具有的豐富的營養(yǎng)價(jià)值和獨(dú)特的生物學(xué)特性，已經(jīng)使其成為國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。然而對(duì)于菌渣在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的有效利用還存在著一些問題。對(duì)于菌渣的研究不夠深入透徹，用作堆肥等方面機(jī)理的研究還存在著諸多問題，堆肥過程中微生物的作用機(jī)理尚不清楚，不能夠工廠化操作，個(gè)別堆肥結(jié)束后營養(yǎng)元素含量不均一，還需配以化學(xué)肥料，這些有待于進(jìn)一步研究確定。對(duì)于蘑菇渣作為基質(zhì)利用方面的研究缺乏整體性和統(tǒng)一性，配比基質(zhì)的其他原料較為混亂，一種到多種的情況都有，不夠統(tǒng)一，并且大多數(shù)研究只是針對(duì)一種作物的適宜配比，得到的最佳基質(zhì)普適性較低。

隨著蘑菇渣的研究和利用的不斷深入，不僅可以變廢為寶，而且減少了亂堆亂放所造成的環(huán)境污染，促進(jìn)食用菌產(chǎn)業(yè)向著可持續(xù)發(fā)展方向轉(zhuǎn)變［18］。我國作為世界上最大的食用菌生產(chǎn)國家，每年有大營的蘑菇渣產(chǎn)生，隨著研究的進(jìn)一步深入，將延續(xù)食用菌產(chǎn)業(yè)向下發(fā)展，開拓新的領(lǐng)域。

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