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        食用菌多元化循環(huán)經(jīng)濟模式與發(fā)展建議

        2019-05-30 06:34:16劉翱翔
        中國食用菌 2019年3期
        關(guān)鍵詞:利用農(nóng)業(yè)生態(tài)

        劉翱翔

        (平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院,河南 平頂山 467001)

        食用菌營養(yǎng)豐富,味道鮮美,被廣泛栽培[1]??茖W研究表明,食用菌能對人體多項生理功能進行調(diào)節(jié),藥用保健價值很高[2]。對食用菌進行深加工,對其有效活性成分進行開發(fā),有助于將食用菌的附加值提高,這是國內(nèi)外市場競爭的熱點[3-5]。目前,在土地利用率提高方面,食用菌多元化循環(huán)經(jīng)濟模式越來越引起人們的關(guān)注。農(nóng)菌循環(huán)經(jīng)濟是在農(nóng)業(yè)、食用菌生產(chǎn)系統(tǒng)中應(yīng)用循環(huán)經(jīng)濟理念,采用新型的食用菌培養(yǎng)生產(chǎn)技術(shù)方法、工藝條件和設(shè)備設(shè)施,例如可將秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物和食用菌的培養(yǎng)生產(chǎn)進行有機結(jié)合等方式,將食用菌與農(nóng)業(yè)發(fā)展相結(jié)合,最終得到一個節(jié)能減排、消耗較少、污染較低的經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展方案,把農(nóng)業(yè)發(fā)展和食用菌產(chǎn)業(yè)及環(huán)境污染問題結(jié)合處理[6-8]。本文基于食用菌,對其多元化循環(huán)經(jīng)濟模式進行了分析,同時提出相關(guān)發(fā)展建議。

        1 食用菌產(chǎn)業(yè)是典型的生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)

        食用菌多元化循環(huán)經(jīng)濟,主要指以資源可利用化程度高、可供循環(huán)使用為核心思想。其特點是經(jīng)濟高效、節(jié)能減排、可重復(fù)利用。并且采用生態(tài)學規(guī)律及社會生產(chǎn)經(jīng)濟發(fā)展方式進行指導,利用盡可能小的環(huán)境代價和盡可能少的資源消耗,實現(xiàn)效益最大化[9]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,三元農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)以可供大眾食用的食用菌產(chǎn)品作為重點發(fā)展對象,并且將食用菌產(chǎn)業(yè)與其他農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟相結(jié)合,例如養(yǎng)殖畜牧業(yè)、農(nóng)業(yè)種植業(yè)等,從而最大程度將農(nóng)業(yè)產(chǎn)物利用效率發(fā)揮出來。圖1為食用菌生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)示意圖。

        圖1 食用菌生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)示意圖Fig.1 Schematic diagram of edible fungi eco-circular agriculture

        1.1 食用菌與種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的循環(huán)

        在食用菌的培育生產(chǎn)過程中,會消耗大量農(nóng)業(yè)下腳料廢棄物,例如小樹枝、秸稈、養(yǎng)殖動物糞便等,還涉及到農(nóng)業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝中所得到的棉籽殼、小麥麩皮和木屑等加工廢棄物。上述所涉及到的這些農(nóng)業(yè)下腳料廢棄物,經(jīng)過食用菌多元化循環(huán)模式之后,其中存在一小部分生物物質(zhì)可轉(zhuǎn)變?yōu)榭墒秤镁訉嶓w,很大程度的減輕了二氧化碳的排放量和能量的消耗。而循環(huán)后所得到的食用菌廢棄物料和菌渣,經(jīng)過加工之后可為供農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)循環(huán)所需的有機肥料、養(yǎng)殖飼料和活性炭等,從而實現(xiàn)變廢為寶這一目的[10]。

        1.2 食用菌與農(nóng)作物間的循環(huán)

        食用菌的外循環(huán)主要指是食用菌的產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)與其他的農(nóng)作物生產(chǎn)進行輪作又或間套作安排。這樣可增加食用菌生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量及土地利用效率,很大程度降低蟲害對于農(nóng)作物危害。涉及到的循環(huán)流程包括草菇→日光溫室黃瓜輪作,水稻→蘑菇→牧草輪作,日光溫室黃瓜→雙孢菇→硬果西紅柿,另外還包括玉米套種大球蓋菇、草莓臺式栽培套種蘑菇等。

        1.3 不同食用菌種類間的循環(huán)

        在木腐食用菌生產(chǎn)過程中,主要會產(chǎn)生廢基質(zhì)和廢菌包。這類廢棄物質(zhì)在經(jīng)過一系列的處理工藝之后,可繼續(xù)使用到另一種食用菌的生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)中。利用木腐食用菌菌渣生產(chǎn)草腐食用菌,從而在木腐食用菌和草腐食用菌中的工藝流程中可實現(xiàn)相互使用。其主要的工藝流程為:金針菇又或者杏鮑菇等生產(chǎn)→產(chǎn)生一次菌渣→草菇生產(chǎn)→二次菌渣→雙孢蘑菇生產(chǎn)→三次菌渣;金針菇或杏鮑菇等生產(chǎn)→一次菌渣→雙孢蘑菇生產(chǎn)→二次菌渣;草菇→一次菌渣→雙孢菇等生產(chǎn)→二次菌渣,見圖2。食用菌循環(huán)經(jīng)濟模式通過食用菌微生物循環(huán)工程進行,最多可獲得五級循環(huán)利用,效益優(yōu)勢明顯。在本文中所研究的食用菌生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟無疑是一個高效節(jié)能、綠色環(huán)保的模式。

        圖2 食用菌不同種類間循環(huán)經(jīng)濟主要模式Fig.2 Main patterns of circular economy among edible fungi

        2 食用菌生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟主要模式

        2.1 蘑菇產(chǎn)業(yè)生態(tài)循環(huán)模式

        圖3為蘑菇產(chǎn)業(yè)生態(tài)循環(huán)途徑示意圖。由圖3知,通過蘑菇產(chǎn)業(yè)的生態(tài)循環(huán)模式,將其進行集中簡約化培育。1畝地搭建面積約為1 105 m2的菇棚,尤其是在夏天,通過利用雙孢蘑菇大棚空閑期,進行高溫栽培,可實現(xiàn)蘑菇的一年四季都可種植,大大提高了菇類產(chǎn)品的復(fù)種效率,每畝年凈效益可獲得4萬元~5萬元。

        圖3 蘑菇產(chǎn)業(yè)生態(tài)循環(huán)途徑示意圖Fig.3 Schematic map of ecological circulation path of mushroom industry

        例如2017年河南省平頂山市蘑菇栽培面積為205 hm2,其中復(fù)種面積為105 hm2,占總面積的51.22%,年利用稻麥秸稈為6.5萬kg,占當?shù)亟斩捒偭康?0.5%,可為糧食種植農(nóng)民增加創(chuàng)收3 005萬元;將其創(chuàng)收價值轉(zhuǎn)化為新鮮蘑菇可得到1.52萬t,產(chǎn)品價值折合約為1.02億元,而栽培蘑菇的農(nóng)民利潤可高達5 050萬元;產(chǎn)生的蘑菇菌渣約為5萬t。在稻草菌渣中含磷0.512%、氮0.994%、鉀0.600%,而一般稻草堆肥含磷 0.291%、氮 0.886%、鉀0.420%。因而,稻草菌渣其所含有的營養(yǎng)學成分極高,可將其作為農(nóng)家肥重新利用到種植田地中。而少部分的蘑菇菌渣也可以作為水稻種植過程中育秧環(huán)節(jié)中的基質(zhì)、園林綠化中的基質(zhì),不僅降低了化學農(nóng)藥肥的使用,還綠色環(huán)保。圖4為稻草菌渣和一般稻草堆肥所含營養(yǎng)成份對比。

        圖4 稻草菌渣和一般稻草堆肥所含營養(yǎng)成份對比Fig.4 Comparison of nutritional components between rice straw mushroom residue and general rice straw composting

        2.2 草菇和金針菇多級循環(huán)模式

        草菇和金針菇的多級循環(huán)生產(chǎn)模式則是利用廢棄棉花、農(nóng)作物下腳料等,且在生產(chǎn)流程中,還伴隨著一定菌渣的產(chǎn)生。其中一小部分菌渣可被重新利用到珍稀食用菌類栽培工藝中,可使生產(chǎn)成本降低約四成。圖5為草菇和金針菇多級循環(huán)模式,即金針菇→金針菇菌渣→草菇生產(chǎn)→草菇二次菌渣→中溫蘑菇、高溫蘑菇生產(chǎn)→蘑菇三次菌渣回田。不僅可解決草菇和金針菇生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的菌渣,而且避免蘑菇生產(chǎn)中堆肥工序?qū)е碌奈廴竞蜁r間消耗。

        圖5 草菇和金針菇多級循環(huán)模式Fig.5 Multilevel circulation model of Volvariella volvacea and Flammulina velutipes

        草菇和金針菇多級循環(huán)模式產(chǎn)出的菌渣可繼續(xù)進行循環(huán),最終實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢料的四級循環(huán)再利用。

        圖6為食用菌循環(huán)利用途徑示意圖。

        圖6 食用菌循環(huán)利用途徑示意圖Fig.6 Schematic diagram of the recycling pathway of edible fungi

        2.3 菌菜(稻)輪(套)作模式

        對于長期栽種黃瓜的傳統(tǒng)農(nóng)作物生產(chǎn)基地來說,由于基地常年栽種黃瓜,因而導致土地營養(yǎng)成分流失,長期以來造成土壤抓肥能力不足。連續(xù)耕作出現(xiàn)困難,土地傳染病層出不窮,以及結(jié)線蟲出現(xiàn)象頻繁,屢禁不止,難以徹底解決??梢允褂貌莨健展鉁厥尹S瓜的輪作方式。在耕種黃瓜的前期,可以將草菇的栽培作為前期準備工作,在草菇栽培生產(chǎn)流程中,會得到大量的菌渣。而菌渣又可以為黃瓜的耕作做有機物質(zhì)的積累,同時使黃瓜根結(jié)線蟲病及連作障礙問題得到減輕。圖7為各地典型的菌菜或菌稻輪作模式。

        圖7 各地典型的菌菜或菌稻輪作模式Fig.7 Typical fungus-vegetable or fungus-rice rotation patterns in different regions

        3 食用菌生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展中存在問題

        3.1 技術(shù)掌握得不到位

        目前,食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度較快,食用菌的生產(chǎn)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為許多地區(qū)的特色經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)。但在針對食用菌產(chǎn)業(yè)研究中,菇農(nóng)對于食用菌循環(huán)經(jīng)濟并不是很了解,需要對其進行理論培訓和技術(shù)支持,從而使其完全了解食用菌生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展過程。

        3.2 缺乏專業(yè)的研究和開發(fā)力量

        對于食用菌生態(tài)循環(huán)利用而言,絕大多數(shù)菌渣、廢菌包等均是由菇農(nóng)自己進行收集回收利用?;厥绽眉夹g(shù)十分粗糙,并沒有依照相關(guān)食用菌循環(huán)經(jīng)濟理念,而對于各類食用菌所得到的菌渣循環(huán)利用,并沒有一個科學合理的循環(huán)利用評估資料。從而導致各類菌渣的循環(huán)利用基質(zhì)質(zhì)量標準較低、資源收集效率較低、病蟲害流行等一系列問題。因而需要進行相關(guān)研究分析,得到最佳菌渣循環(huán)利用基質(zhì)標準。

        3.3 集約化和組織化程度較低

        當前,我國食用菌總體上集約化和組織化程度較低,對于全國范圍內(nèi)的西部幾個食用菌生產(chǎn)地區(qū)而言,食用菌生產(chǎn)工藝技術(shù)水平較低,可利用的循環(huán)經(jīng)濟模式較少,因此需對循環(huán)經(jīng)濟模式繼續(xù)進一步研究和總結(jié),

        4 食用菌循環(huán)模式發(fā)展建議

        4.1 種植業(yè)廢棄物→食用菌模式

        在栽培食用菌的過程中,需要使用大量的秸稈和木屑等作為基質(zhì)。但是秸稈和木屑等經(jīng)濟成本較高,因而為保證食用菌循環(huán)經(jīng)濟效益最大化,可使用不同含量的木薯渣、木薯稈等農(nóng)業(yè)下腳料作為木屑的替代物。比如在杏鮑菇的栽培基質(zhì)中,木薯渣所占的比重越高,其菌絲的生長速度就越快。使用木薯渣、木薯稈作為木屑替代物,可降低成本提高經(jīng)濟效益,從而還可對農(nóng)業(yè)廢棄下腳料進行有效利用,降低廢氣污染物的排放。

        4.2 農(nóng)作物秸稈→食用菌→高附加值產(chǎn)品模式

        食用菌市場十分廣大,對于食用菌產(chǎn)品的其他功能的開發(fā)和附加價值都會有較高發(fā)展??刹捎贸咝б合嗌V法對食用菌多糖片成分進行測定,確保食用菌多糖片質(zhì)量控制有一定保障;目前,研發(fā)的瑞芝生物細孢破壁超微粉機以及冬蟲夏草發(fā)酵粉等產(chǎn)品,代表著食用菌在進行深度加工工藝中具有極大發(fā)展?jié)摿?,可推動食用菌生態(tài)生產(chǎn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

        4.3 種植業(yè)廢棄物→食用菌→菌渣有機肥模式

        在食用菌的栽培廢棄物重復(fù)使用工程中,可使用秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物作為食用菌的生產(chǎn)基質(zhì),而所制作得到的菌渣則可重新法返回到農(nóng)田中。通過使用菌渣有機肥,可改善性狀,促進農(nóng)作物生長。例如在番茄生產(chǎn)中,采用了平菇栽培過程中所得到的菌渣作為有機農(nóng)肥,可以很大程度的提高番茄的可溶性固形物含量、可溶性總糖含量以及維生素C含量均比使用了其他肥料的番茄具有十分顯著地提高。并且硝酸鹽含量要低得多,這也證明了平菇的菌渣可以十分顯著地改善番茄的質(zhì)量。

        4.4 建立健全農(nóng)菌循環(huán)政策,強化農(nóng)業(yè)社會管理機構(gòu)

        現(xiàn)代農(nóng)業(yè)制度的重要支撐是提高服務(wù)制度的建設(shè)和農(nóng)業(yè)社會化管理。實施農(nóng)菌循環(huán)模式,對于整個農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展和食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展來說,尤其是針對于社會、經(jīng)濟和生態(tài)等領(lǐng)域,均具有十分重要的作用??梢匀嫣岣哒麄€食用菌的行業(yè)競爭力,從而將經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展達到最大化。

        4.5 加強農(nóng)菌循環(huán)創(chuàng)新體系,合理規(guī)劃園區(qū),提高資源利用效率

        食用菌生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵,就是對農(nóng)菌技術(shù)進行創(chuàng)新。建立食用菌商業(yè)化育種機制,實現(xiàn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展和資源配置的高效率,按照現(xiàn)今對于食用菌菌類的市場需求的差異,在食用菌培育工廠中培育新的品種,并且進行精細化加工技術(shù)和研究;通過分析研究,得到防治病蟲害的新技術(shù)。

        4.6 篩選與優(yōu)化農(nóng)菌循環(huán)利用模式,為區(qū)域農(nóng)業(yè)循環(huán)提供決策參考

        通過研究,合理對食用菌多元化循環(huán)經(jīng)濟模式來進行重新規(guī)劃和改進,完善農(nóng)菌循環(huán)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的布局及結(jié)構(gòu),推進集成創(chuàng)新、技術(shù)研發(fā)、轉(zhuǎn)化示范。

        5 結(jié)語

        食用菌資源循環(huán)利用是食用菌產(chǎn)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)相結(jié)合發(fā)展的熱點,尤其是現(xiàn)代化經(jīng)濟,將食用菌的生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)化為多元化循環(huán)經(jīng)濟模式發(fā)展是必然選擇。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,三元農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)以可供大眾食用的食用菌產(chǎn)品作為重點發(fā)展對象,將食用菌產(chǎn)業(yè)與其他農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟相結(jié)合,從而最大程度的將農(nóng)業(yè)產(chǎn)物的利用效率發(fā)揮出來。

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