譚 偉，張文平，葉 雷，張 波，李小林

（1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所，四川 成都 610066；2.什邡市湔氐鎮(zhèn)食用菌協(xié)會(huì)，四川 什邡 618409）

煤炭燃燒會(huì)產(chǎn)生煙塵、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，若直接排放將污染大氣，危害動(dòng)植物生長(zhǎng)和人類(lèi)健康，造成經(jīng)濟(jì)損失。丁啟夏等[1]試驗(yàn)結(jié)果表明，煤煙降塵會(huì)降低圓茄子、長(zhǎng)茄子、大辣椒、番茄和黃瓜等蔬菜作物的光合強(qiáng)度，當(dāng)月度煙塵量為20 g·m-2時(shí)，就會(huì)對(duì)其光合強(qiáng)度產(chǎn)生不同程度的負(fù)面影響。武云甫等[2]介紹，我國(guó)煙塵排放量的70%、SO2排放量的90%都來(lái)源于煤，將導(dǎo)致比較嚴(yán)重的大氣污染；有些地區(qū)的酸雨也因此產(chǎn)生，大氣降塵超標(biāo)導(dǎo)致當(dāng)?shù)鼐用窈粑到y(tǒng)發(fā)病率上升，廣東、廣西、四川和貴州4個(gè)省每年因SO2大量排放而形成酸雨，造成的損失高達(dá)140億元?！吨腥A人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法（2018年版）》指出，應(yīng)采取有效措施，防治在生產(chǎn)建設(shè)或者其他活動(dòng)中產(chǎn)生的廢氣等對(duì)環(huán)境的污染和危害。環(huán)保部門(mén)制定了防治大氣污染相關(guān)文件，禁止使用沒(méi)有煙塵處理設(shè)施的燃煤爐灶，倡導(dǎo)“煤改氣”或“煤改電”舉措。以我國(guó)毛木耳（Auricularia cornea，又稱(chēng)黃背木耳）主產(chǎn)區(qū)四川省什邡市湔氐鎮(zhèn)為例，該鎮(zhèn)政府于2017年出臺(tái)了《湔府發(fā)〔2017〕119號(hào)關(guān)于取消黃背木耳蒸包燃煤灶的實(shí)施方案》，要求逐步取締使用燃煤灶。

2019年我國(guó)食用菌總產(chǎn)量已經(jīng)高達(dá)3 933.87萬(wàn)噸，其中四川食用菌總產(chǎn)量240.28萬(wàn)噸，產(chǎn)值200.27億元[3]，生產(chǎn)規(guī)模非常大。據(jù)調(diào)查，我國(guó)食用菌生產(chǎn)大多采用傳統(tǒng)設(shè)施熟料栽培，基質(zhì)滅菌以煤炭作為燃料。在連片生產(chǎn)老區(qū)，產(chǎn)區(qū)菇農(nóng)幾乎家家戶(hù)戶(hù)都建有燃煤爐灶，長(zhǎng)期以來(lái)多使用燃煤爐灶對(duì)栽培料袋進(jìn)行高溫蒸汽滅菌，導(dǎo)致產(chǎn)生較多的煤煙廢氣，污染環(huán)境。近年受環(huán)境綜合治理的政策影響，燃煤爐灶不允許使用，迫使部分菇農(nóng)停止生產(chǎn)，還有一些規(guī)?；氖秤镁匾餐．a(chǎn)或轉(zhuǎn)移生產(chǎn)，影響了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)效益。因此，食用菌生產(chǎn)迫切需要環(huán)保型高效滅菌灶。

目前，已有研究人員對(duì)食用菌基質(zhì)滅菌設(shè)備進(jìn)行了研究。鄭桂玖[4]探索、實(shí)踐了食用菌產(chǎn)業(yè)能源替代和設(shè)備更新，通過(guò)大量試驗(yàn)、研究分析，最終獲得食用菌滅菌過(guò)程中替代煤炭的新型清潔能源，即天然氣和液化石油氣，并試制分戶(hù)式食用菌菌棒滅菌消毒成套裝備，取得較好效果。王衛(wèi)國(guó)等[5]通過(guò)比較微波加熱加壓滅菌和高壓蒸汽滅菌的食用菌料袋微生物致死率及栽培金針菇的情況，發(fā)現(xiàn)用一定功率的微波加熱食用菌栽培料袋時(shí)，在0.15 MPa，微波加熱加壓維持15 min與高壓蒸汽維持1.5 h的滅菌效果相當(dāng)。該研究為制定食用菌栽培袋微波加熱滅菌工藝和設(shè)計(jì)滅菌設(shè)備提供了重要參考依據(jù)。葛新鋒等[6]研究表明，采用微波對(duì)食用菌菌袋進(jìn)行滅菌不僅可擺脫傳統(tǒng)間歇式的滅菌方法，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，而且可提高滅菌的工作效率。然而，微波加熱滅菌食用菌栽培料袋在廣大食用菌菇農(nóng)的生產(chǎn)中存在一定應(yīng)用難度，天然氣替代煤炭作為燃料的可行性較高。以天然氣為燃料進(jìn)行栽培基質(zhì)滅菌并綜合分析經(jīng)濟(jì)效益的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。為此，通過(guò)開(kāi)展燃?xì)庠顪缇耘嗷|(zhì)的應(yīng)用效果試驗(yàn)，比較使用燃?xì)庠钆c燃煤灶的綜合成本和經(jīng)濟(jì)效益，分析使用燃?xì)庠顪缇耘嗷|(zhì)的可行性，為食用菌生產(chǎn)者尋求環(huán)保滅菌基質(zhì)的設(shè)施及配套技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 栽培料袋

使用聚乙烯塑料袋作為栽培基質(zhì)料袋[7]，其規(guī)格為20 cm×48 cm×0.03 cm（折徑×長(zhǎng)度×厚度），用于燃煤灶和燃?xì)庠畹臏缇囼?yàn)對(duì)象。

1.1.2 煤炭

普通燃煤，市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)，作為燃煤灶的燃料。

1.1.3 天然氣

家用炊具用天然氣，來(lái)源于民用天然氣管道，作為燃?xì)庠畹娜剂稀?/p>

1.1.4 用電

220 V常壓電，來(lái)源于家庭用電源，用于燃煤灶和燃?xì)庠畹墓娘L(fēng)電機(jī)。

1.2 供試爐灶

1.2.1 燃煤灶

毛木耳傳統(tǒng)生產(chǎn)專(zhuān)用燃煤灶，其配套料倉(cāng)為船形，鋼板結(jié)構(gòu)，裝袋量1 800袋/倉(cāng)。

1.2.2 燃?xì)庠?/p>

ZFQ10-2.4×3-Q燃?xì)庹舭l(fā)器，四川自貢東聯(lián)鍋爐有限公司，裝袋量1 800袋/倉(cāng)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 制作料袋

毛木耳栽培配方為木屑33%、玉米芯30%、棉籽殼10%、米糠20%、玉米粉3%、石灰3%、石膏1%。其中，要求有機(jī)原料新鮮、干燥、不霉變、未生蟲(chóng)。先將玉米芯、棉籽殼等不易吸水的材料預(yù)濕，使其充分濕潤(rùn)，然后加水拌料。將木屑、棉籽殼等原材料平鋪于料場(chǎng)的底層，再將玉米芯、米糠等不易吸水材料平鋪于底料上，最后將玉米粉、石灰、石膏等輔料在料堆外混勻后揚(yáng)撒于堆面。加水拌料使基質(zhì)含水量達(dá)到63%。培養(yǎng)料拌好后悶堆過(guò)夜。

采用裝袋機(jī)裝袋，裝袋前先將料袋一端用繩扎口或套上頸圈，并用塑料薄膜封口。裝袋時(shí)一人用雙手打開(kāi)未封口端套在出料筒上，右手握著出料筒上的袋口，左手托著袋底；另一人加入培養(yǎng)料，使用聚乙烯料袋裝料量為干料1.1 kg/袋。當(dāng)培養(yǎng)料進(jìn)入袋內(nèi)后，出料袋逐漸后退，通過(guò)調(diào)節(jié)后退速度掌握料袋松緊度。培養(yǎng)料裝好后，用繩扎口或套上頸圈，并用塑料薄膜封口。

1.3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在燃煤灶的灶口安設(shè)燃?xì)庹舭l(fā)器，以天然氣代替燃煤作為燃料滅菌基質(zhì)料袋，集成為“燃?xì)庠顪缇耘嗷|(zhì)技術(shù)”。與原有“燃煤灶滅菌栽培基質(zhì)技術(shù)”進(jìn)行滅菌效果比較試驗(yàn)。燃?xì)庠钊細(xì)鉅顟B(tài)及滅菌栽培基質(zhì)菌袋見(jiàn)圖1。

如圖1所示，預(yù)先制作栽培料袋3 600袋/倉(cāng)，其中1 800袋/倉(cāng)采取燃煤灶滅菌，另1 800袋采取燃?xì)庠顪缇?。裝袋完成后進(jìn)行上灶，裝倉(cāng)后用塑料膜、保溫膜和繩子覆蓋和扎緊四周，并用鋼板和螺絲將其與料倉(cāng)固定。比較使用燃煤灶和燃?xì)庠顪缇|(zhì)料袋的應(yīng)用效果。

1.3.3 測(cè)定指標(biāo)

分別測(cè)定供試處理所耗用的煤炭數(shù)量、燃?xì)鈹?shù)量、用電度數(shù)、用工數(shù)量等指標(biāo)數(shù)據(jù)。實(shí)際價(jià)格按照試驗(yàn)時(shí)市場(chǎng)價(jià)格或者公認(rèn)價(jià)格計(jì)算。

1.3.4 分析方法

根據(jù)1.3.2測(cè)定指標(biāo)數(shù)據(jù)，依據(jù)當(dāng)時(shí)煤炭單價(jià)、天然氣價(jià)格、電價(jià)和用工工價(jià)計(jì)算出供試處理的綜合成本，分析2種處理的綜合成本，結(jié)合作業(yè)程序總結(jié)2種處理各自的特點(diǎn)，綜合分析出燃?xì)庠罴捌渑涮诇缇|(zhì)技術(shù)的應(yīng)用可行性。

2 結(jié)果與分析

2.1 燃煤灶和燃?xì)庠顪缇耘嗷|(zhì)的綜合成本

基于實(shí)際應(yīng)用情況，綜合成本由耗煤成本、耗電成本和用工成本3項(xiàng)組成，各項(xiàng)用量詳見(jiàn)表1。

表1 燃料量、電量和用工量Tab.1 Consumption of fuel and electricity and quantity of work

如表1所示，按照四川省什邡市湔氐鎮(zhèn)當(dāng)?shù)孛禾繂蝺r(jià)1 200元/t、用電單價(jià)0.55元/（kW·h-1）和每天用工單價(jià)100元/人計(jì)，使用燃煤的綜合成本（BM，元）的計(jì)算公式為：

式中：HM為耗煤成本（元）；HD為耗電成本（元）；HR為用工成本（元）。

計(jì)算得出，使用燃煤灶每滅菌1倉(cāng)料袋總共要花費(fèi)560.550元的成本。1 800袋/倉(cāng)，每滅菌1袋栽培基質(zhì)要花費(fèi)成本約0.311元。

由表1可知，使用燃?xì)庠畹木C合成本由耗氣成本和耗電成本2項(xiàng)組成。按照四川省什邡市湔氐鎮(zhèn)當(dāng)?shù)孛裼锰烊粴鈫蝺r(jià)2.34元/m3以及用電單價(jià)0.55元/（kW·h-1）計(jì)，使用燃?xì)庠顪缇耘嗷|(zhì)的綜合成本（BQ，元）的計(jì)算公式為：

式中：HQ為耗氣成本（元）；HD為耗電成本（元）；HR為用工成本（元）。

計(jì)算得出，使用燃?xì)庠顪缇?倉(cāng)料袋總共要花費(fèi)203.85元的成本。1 800袋/倉(cāng)，每滅菌1袋栽培基質(zhì)要花費(fèi)成本約0.113元。

2.2 燃煤灶和燃?xì)庠顪缇|(zhì)的成本比較

同樣的料倉(cāng)，使用燃煤灶滅菌栽培基質(zhì)的綜合成本為560.55元/倉(cāng)，使用燃?xì)庠顪缇耘嗷|(zhì)的綜合成本為203.85元/倉(cāng)。燃煤灶滅菌的綜合成本較高，燃?xì)庠顪缇木C合成本較低，使用燃?xì)庠钶^燃煤灶節(jié)約成本356.70元，綜合成本較燃煤灶直接降低63.63%，即每袋料節(jié)約成本0.198元。

3 小結(jié)與討論

3.1 燃?xì)庠顪缇耘嗷|(zhì)降本增效明顯

試驗(yàn)表明，使用燃?xì)庠顪缇耘嗷|(zhì)較燃煤灶滅菌栽培基質(zhì)，可以直接節(jié)約綜合成本0.198元/袋。以四川省什邡市湔氐鎮(zhèn)的耳農(nóng)為例，多數(shù)農(nóng)戶(hù)每年栽培毛木耳6萬(wàn)袋，如果使用燃?xì)庠顪缇洗?，那么可直接?jié)約成本11 880元。直接節(jié)約或者降低栽培成本可間接增加生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益，即每戶(hù)僅在滅菌技術(shù)環(huán)節(jié)就間接提高栽培利潤(rùn)收入11 880元。在四川省什邡市食用菌科技示范戶(hù)中使用燃?xì)庠顪缇耘嗷|(zhì)，生產(chǎn)實(shí)踐也驗(yàn)證了使用燃?xì)庠顪缇耘嗷|(zhì)技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)劃算，降本增效非常明顯。

3.2 燃?xì)庠顪缇耘嗷|(zhì)技術(shù)應(yīng)用前景廣闊

燃煤灶滅菌栽培基質(zhì)具有許多弊端，如塊煤敲碎和燃燒過(guò)程用工大且灰塵大，煤煙污染大氣；需專(zhuān)人負(fù)責(zé)熬夜值守，若加煤量不足，料倉(cāng)內(nèi)蒸汽量不夠、升溫難，則滅菌不徹底；若加煤過(guò)多，蒸汽量過(guò)猛，料倉(cāng)會(huì)被脹破，則會(huì)引發(fā)“爆篷傷人”安全事故。

而使用燃?xì)庠顪缇|(zhì)可以規(guī)避上述風(fēng)險(xiǎn)和缺陷，即不產(chǎn)生煤煙，無(wú)需專(zhuān)人值守，燃火大小可調(diào)控、料倉(cāng)內(nèi)水蒸氣穩(wěn)定。除此之外，燃?xì)庠顪缇耘嗷|(zhì)技術(shù)還具有節(jié)省用工、降本增效、清潔環(huán)保、安全可靠等突出優(yōu)點(diǎn)。作為替代燃煤灶滅菌栽培基質(zhì)的高效新技術(shù)，燃?xì)庠顪缇|(zhì)為生產(chǎn)者提供了更有利的選擇方向和路徑，在可以使用天然氣的區(qū)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

3.3 政府予以資金補(bǔ)貼利于燃?xì)庠钔茝V應(yīng)用

目前，每戶(hù)添置購(gòu)買(mǎi)燃?xì)庠钚柰度爰s3.5萬(wàn)元（包括天然氣入網(wǎng)費(fèi)用0.8萬(wàn)元）。菇農(nóng)新增投入有經(jīng)濟(jì)壓力，推廣使用新型環(huán)保燃?xì)鉁缇钣须y度。因此建議相關(guān)機(jī)構(gòu)給予食用菌生產(chǎn)者煤改氣資金補(bǔ)貼，如采取設(shè)立“煤改氣”滅菌栽培基質(zhì)專(zhuān)項(xiàng)資金、農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼項(xiàng)目資金向購(gòu)置燃?xì)庠顑A斜、購(gòu)置燃?xì)庠顑?yōu)惠貼息等舉措，將極大地推動(dòng)燃?xì)庠顪缇耘嗷|(zhì)技術(shù)的有效推廣，從而使食用菌產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)菇農(nóng)增收致富。