張?jiān)骑w，田 青，黎 霞，李 凜，賀 靜

(1．農(nóng)業(yè)農(nóng)村部沼氣科學(xué)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)村可再生能源開(kāi)發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610041; 2．成都理工大學(xué) 生態(tài)環(huán)境學(xué)院，四川 成都 610059)

鄉(xiāng)村振興需要科技創(chuàng)新的推動(dòng)和落實(shí)，面對(duì)農(nóng)村和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的各種數(shù)量巨大的廢棄物，需要積極拓寬對(duì)農(nóng)村廢棄物的綜合利用途徑，大力開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)適用的促進(jìn)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展的新技術(shù)。

我國(guó)是食用菌生產(chǎn)大國(guó)，2016年全國(guó)食用菌總產(chǎn)量已超3000萬(wàn)噸，占全球總產(chǎn)量的70%以上。按食用菌生物學(xué)效率平均40%計(jì)算，每年至少生產(chǎn)1200萬(wàn)噸的食用菌殘?jiān)黐1]。栽培食用菌后的培養(yǎng)料稱為菌渣，其主要成分是被食用菌菌絲利用后的植物殘?bào)w，極難降解。其中大部分未經(jīng)任何處理直接丟棄，會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和大量的生物質(zhì)資源浪費(fèi)。因而，合理的處置和能源化利用這些農(nóng)業(yè)廢棄物對(duì)于改善生態(tài)環(huán)境、緩解能源危機(jī)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展等方面都將起到推動(dòng)作用。

毛木耳是一種大眾化食用真菌，它適應(yīng)性強(qiáng)、轉(zhuǎn)化率高、品質(zhì)好、栽培技術(shù)簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)效益好，深受消費(fèi)者和栽培者歡迎。四川是全國(guó)毛木耳生產(chǎn)規(guī)模最大的省份，四川省2016 年毛木耳產(chǎn)量達(dá)99.87 萬(wàn)t[2]。什邡市是四川省黃背木耳主產(chǎn)區(qū)，是四川省食用菌生產(chǎn)大縣。什邡毛木耳產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展從上世紀(jì)八十年代興起至今已有30多年歷史，隨著黃背木耳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，隨之產(chǎn)生的食用菌菌渣也不斷增多?；诖耍疚恼{(diào)查了四川省黃背木耳主產(chǎn)區(qū)什邡市的生產(chǎn)情況，對(duì)菌渣的循環(huán)利用做了調(diào)研，并提出了菌渣循環(huán)利用和高值化利用的思路。

1 四川省黃背木耳主產(chǎn)區(qū)概況

什邡市位于成都平原西北部，距成都市50 km，距德陽(yáng)市20 km，山區(qū)、平壩各半，海拔高度在500米至5000米，全市幅員面積864平方公里。農(nóng)業(yè)耕地33萬(wàn)畝，屬都江堰灌區(qū)，自流灌溉面積達(dá)90%以上，旱澇保收，水質(zhì)均在二級(jí)以上。

全市轄16個(gè)鎮(zhèn)(街道辦)，人口43萬(wàn)，其中農(nóng)村人口34萬(wàn)人，勞動(dòng)力22萬(wàn)人，常年糧食播栽面積42萬(wàn)畝，糧食總產(chǎn)量20多萬(wàn)噸；蔬菜25萬(wàn)多畝；食用菌2.5億袋，蔬菜總產(chǎn)量65萬(wàn)噸，商品率90%以上，2005年被農(nóng)業(yè)部認(rèn)定為全國(guó)無(wú)公害蔬菜生產(chǎn)示范基地縣。糧經(jīng)比例已達(dá)44：56。2018年全市GDP總額323.7億元，農(nóng)民人均純收入18921元。

2 黃背木耳產(chǎn)業(yè)情況

什邡市是農(nóng)業(yè)部認(rèn)證的“全國(guó)無(wú)公害蔬菜(食用菌)生產(chǎn)基地縣”，是中國(guó)食用菌協(xié)會(huì)表彰的“全國(guó)食用菌優(yōu)秀基地縣”，是國(guó)家質(zhì)監(jiān)局確定的“黃背木耳標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)示范基地”，是國(guó)家食用菌產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專(zhuān)家創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和四川省食用菌產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專(zhuān)家創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)年確定的“毛木耳試驗(yàn)示范基地”。

目前，什邡有6 個(gè)黃背木耳專(zhuān)業(yè)合作社，2 個(gè)專(zhuān)業(yè)鎮(zhèn)，8 個(gè)專(zhuān)業(yè)村，黃背木耳產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員5.5萬(wàn)人。毛木耳產(chǎn)業(yè)發(fā)展30多年來(lái)形成了從栽培管理每個(gè)環(huán)節(jié)到原輔材料和產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)方面的專(zhuān)業(yè)化隊(duì)伍，使什邡具備很好的毛木耳發(fā)展基礎(chǔ)，農(nóng)戶生產(chǎn)積極性高。2010年，全市種植2.0億袋黃背木耳，總產(chǎn)量15.4萬(wàn)噸(鮮)，銷(xiāo)售收入4.8億元，2018年，常年種植毛木耳2.5億袋，總產(chǎn)量26.8萬(wàn)噸，銷(xiāo)售收入10.8億元(見(jiàn)圖1)。

圖1 什邡市黃背木耳產(chǎn)業(yè)2010年和2018年數(shù)據(jù)分析

3 食用菌菌渣循環(huán)利用情況

食用菌栽培一般主要以碎木屑、棉籽殼、麥麩、玉米芯、牲畜糞便等為原料，菌絲分泌胞外酶降解木質(zhì)素、纖維素、蛋白質(zhì)等物質(zhì)，大部分用于菌絲生長(zhǎng)和呼吸消耗，有的則以新形式存在于栽培料中。常見(jiàn)的食用菌菌渣含水量為30%～55%，粗蛋白含量5.80%～15.44%，粗纖維含量2.00%～37.11%，粗脂肪含量0.12%～4.53 %，粗灰分含量1.56%～35.87%，無(wú)氮浸出物33.00%～63.50%，鈣0.21%～4.59%，全N，全P，全K 總養(yǎng)分含量2.72%～5.39%，C∶N一般在30∶1 以下，pH 值在6.0～8.0，大多數(shù)菌渣的有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到了45%以上。食用菌菌渣含有大量的沒(méi)有被有效利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和有機(jī)物，比如蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素以及Ca,Mg,Zn,Fe等微量元素[3]。近年來(lái)，許多新的處理方法被用于處理食用菌菌渣，比如：用于生產(chǎn)食用菌栽培的培養(yǎng)基成分[4]、作為肥料[5]、燃料、畜禽飼料[6]、生態(tài)修復(fù)材料[7～9]和生物炭前體[10]等等。

目前食用菌菌渣的循環(huán)利用包括以下3種利用模式：一是將食用菌菌渣用作二次種菇的培養(yǎng)料，由于食用菌菌渣的營(yíng)養(yǎng)成分，因此，菌渣在二次食用菌栽培中的應(yīng)用較為廣泛。二是用作有機(jī)肥料，食用菌菌渣肥料化應(yīng)用是目前菌渣最有效的利用方式。宮志遠(yuǎn)在研究中發(fā)現(xiàn)，所測(cè)菌渣中有機(jī)質(zhì)，N，P，K 等養(yǎng)分均達(dá)到了國(guó)家有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)[11]。三是用作生態(tài)修復(fù)材料。近年來(lái)，利用農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物，如木屑、樹(shù)皮、米糠和玉米芯等作吸附劑去除溶液中重金屬離子的研究備受關(guān)注。

經(jīng)實(shí)地調(diào)研，什邡市常年種植黃背木耳規(guī)模達(dá)2.5億袋，每袋約重0.25公斤，每年產(chǎn)出菌渣約合6.25 萬(wàn)噸。菌渣一般為季節(jié)性農(nóng)業(yè)廢棄物，在每年的7～8月黃背木耳收獲結(jié)束時(shí)，集中廢棄。毛木耳基質(zhì)主要原料為：木屑、玉米芯、米糠和棉子殼(4∶3∶2∶1)。栽種后的廢棄菌渣含有大量真菌孢子，經(jīng)過(guò)堆放還會(huì)滋生多種雜菌。

目前，當(dāng)?shù)赜幸患医斩挌饣竞腿矣袡C(jī)肥生產(chǎn)企業(yè)，以及2處臨時(shí)中轉(zhuǎn)站。秸稈氣化站由于原料季節(jié)性供應(yīng)和輕微空氣污染，目前處于不定期開(kāi)工使用狀態(tài)。什邡市利用菌渣堆肥的企業(yè)主要有2家，四川大豐收農(nóng)業(yè)科技有限公司和德陽(yáng)中農(nóng)潤(rùn)澤生物科技有限公司，這2家企業(yè)主要利用木耳菌渣進(jìn)行有機(jī)肥料、生物有機(jī)肥、復(fù)合微生物肥料的生產(chǎn)和銷(xiāo)售。其中，四川大豐收農(nóng)業(yè)科技有限公司占地30畝，具有曝氧發(fā)酵智能化設(shè)備，年產(chǎn)1.5萬(wàn)噸的有機(jī)肥的生產(chǎn)能力，每年可處理菌渣約1.5萬(wàn)噸，中農(nóng)潤(rùn)澤的生產(chǎn)能力合計(jì)也可達(dá)到1.25萬(wàn)噸。另外，什邡市滿園春科技有限公司收購(gòu)和售賣(mài)菌渣，有15畝場(chǎng)地，還有2個(gè)村鎮(zhèn)臨時(shí)中轉(zhuǎn)站，總占地約為20 畝。一般每畝可儲(chǔ)存菌渣1.33萬(wàn)方，約合0.1萬(wàn)噸/畝，這樣儲(chǔ)運(yùn)中轉(zhuǎn)可達(dá)3.5萬(wàn)噸。菌渣主要銷(xiāo)往周邊縣區(qū)的農(nóng)業(yè)公司用于制備有機(jī)肥和園藝栽培基質(zhì)等。

有機(jī)肥公司或者臨時(shí)中轉(zhuǎn)站均按照0.05元·袋-1,18～20元·方-1或者50～80元·噸-1的價(jià)格收購(gòu)菌渣，每年按2.5億袋菌渣算，農(nóng)戶出售菌渣可增加收入312.5萬(wàn)元·年-1?？傮w看，什邡市食用菌菌渣具有良好的下游出口，基本可以就地消納三分之一，另三分之二通過(guò)對(duì)外銷(xiāo)售循環(huán)利用，隨意堆放和丟棄的現(xiàn)象較少，鄉(xiāng)村環(huán)境和河道周邊整潔，環(huán)境污染和不衛(wèi)生的現(xiàn)象基本控制。

從表1可以看出有機(jī)肥和栽培基質(zhì)是目前資源化利用的主要方式，每年農(nóng)戶銷(xiāo)售菌渣收益可達(dá)312.5萬(wàn)元。這也充分響應(yīng)了農(nóng)業(yè)部于2013年提出“一控、兩減、三基本”治理農(nóng)村污染的指導(dǎo)思想，這一政策是以農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念為指導(dǎo)，緊密結(jié)合農(nóng)業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，集成創(chuàng)新現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)的典型技術(shù)與模式，逐步在基地范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)“一控兩減三基本”，打造出一批不同區(qū)域鮮明特色的現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)基地，推動(dòng)、引領(lǐng)現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展。2018年2月農(nóng)業(yè)部有機(jī)肥替代化肥施肥技術(shù)方案的頒布，極大地推動(dòng)了有機(jī)肥的使用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在一系列政策的指導(dǎo)和扶持下，各類(lèi)型農(nóng)業(yè)廢棄物(秸稈、禽畜糞污和食用菌渣等)通過(guò)肥料化、基質(zhì)化的循環(huán)利用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，有效地解決了鄉(xiāng)村環(huán)境治理、面源污染等鄉(xiāng)村的環(huán)境問(wèn)題。隨著有機(jī)肥的長(zhǎng)期推廣和使用，大力推廣農(nóng)業(yè)資源循環(huán)的生產(chǎn)方式，將會(huì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的良性循環(huán)，保護(hù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要資源(水、土)，必將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的社會(huì)效益。

表1 什邡市食用菌菌渣循環(huán)利用情況調(diào)查表

4 菌渣循環(huán)利用對(duì)策和建議

根據(jù)調(diào)研，利用食用菌渣為原料的有機(jī)肥是純植物來(lái)源有機(jī)肥，原料來(lái)源均一，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)低，具有綠色、環(huán)保、安全的特點(diǎn)。菌渣基有機(jī)肥產(chǎn)品在果樹(shù)、花卉和中藥材等經(jīng)濟(jì)作物種植方面有廣泛的應(yīng)用潛力。

目前在菌渣有機(jī)肥利用方面也存在一些問(wèn)題和有待提高的地方。針對(duì)菌渣纖維素、半纖維素和木質(zhì)素含量高的材料，目前應(yīng)用的還是廣譜性的堆肥菌劑，尚缺乏對(duì)應(yīng)的具有針對(duì)性的堆肥菌劑以提高“三素”(纖維素、半纖維素和木質(zhì)素)轉(zhuǎn)化率，以及提高腐殖質(zhì)含量。

此外，在食用菌菌渣高質(zhì)化利用上還需要提高科技含量，開(kāi)發(fā)提高有機(jī)肥附加值的技術(shù)。將具有促生和生防效果的微生物制劑與有機(jī)肥產(chǎn)品結(jié)合起來(lái)形成菌肥產(chǎn)品的思路具有較大應(yīng)用潛力，一方面可以提升菌渣的高值化利用，促進(jìn)食用菌產(chǎn)業(yè)鏈的延伸，另一方面可以進(jìn)一步開(kāi)發(fā)“肥-藥一體化”的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，推動(dòng)國(guó)家“減肥減藥”的政策實(shí)施。