羅 杰 李艷華* 胡 佳 顧昌華 羅 剛

（1銅仁職業(yè)技術(shù)學院，貴州銅仁554300；2銅仁市特種水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展與提升工程技術(shù)研究中心，貴州銅仁554300；3銅仁市梵凈山食用菌菌種繁育工程技術(shù)研究中心，貴州銅仁554300）

循環(huán)農(nóng)業(yè)是一種全新的理念和策略，是人口、資源、環(huán)境相互協(xié)調(diào)發(fā)展的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長新方式，是通過農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，調(diào)整和優(yōu)化農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，延長產(chǎn)業(yè)鏈，提高農(nóng)業(yè)系統(tǒng)物質(zhì)能量的多級循環(huán)利用，對資源進行最大限度地循環(huán)利用，節(jié)約資源投入、降低廢物排放，并實現(xiàn)生態(tài)良性循環(huán)的現(xiàn)代化生態(tài)農(nóng)業(yè)[1-2]。我國農(nóng)業(yè)規(guī)模龐大，農(nóng)業(yè)廢棄物污染問題突出，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨人均可用資源量少、生態(tài)環(huán)境脆弱的瓶頸，因此實現(xiàn)生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟與農(nóng)業(yè)是我國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村、資源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的必然選擇[3]。工農(nóng)業(yè)廢棄物可栽培食用菌，再利用食用菌菌渣養(yǎng)殖蚯蚓，并獲得蚯蚓糞。蚯蚓可作動物飼料或飼料添加劑，蚓糞可作農(nóng)作物、果木與花卉的生物有機肥[4-5]。

1 食用菌菌渣資源及利用情況

食用菌培養(yǎng)基廢棄物（Edible Fungi Residue，EFR）是指食用菌栽培過程中收獲產(chǎn)品后剩下的培養(yǎng)基廢料，俗稱廢菌棒、菌渣、菌包或菌糠。近年來，我國食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，已成為世界上食用菌生產(chǎn)大國之一[6]。據(jù)中國食用菌協(xié)會統(tǒng)計，2016年全國食用菌生產(chǎn)總量達3 600萬t，產(chǎn)值2 700億元[7]，按照食用菌生物學平均效率40%[8]，即每生產(chǎn)1 kg食用菌產(chǎn)生0.4 kg菌渣來計算，約產(chǎn)生菌渣1 440萬t；2018年貴州省食用菌產(chǎn)量為89.6萬t，菌渣達35.84萬t。雖然，食用菌菌渣可以作為動物的飼料、農(nóng)作物的肥料、食用菌的原料、燃料，還可作為土壤的改良劑和修復劑；但當前大部分食用菌生產(chǎn)者還是將菌渣隨意丟棄，任其腐爛發(fā)霉，這不僅浪費資源，而且污染環(huán)境[8-9]。因此，如何有效地利用食用菌菌渣資源，使其變廢為寶，是食用菌產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源循環(huán)生態(tài)利用的重要課題。此外，隨著我國畜禽業(yè)的發(fā)展，未經(jīng)處理的畜禽糞便隨意堆放，其造成的污染也成為我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護面臨的重要問題[10]。因此，實現(xiàn)食用菌菌渣與畜禽糞便高效綜合利用，既是一件利國利民的好事，也是一個亟待解決的技術(shù)難題。

2 食用菌菌渣生物處理與資源化利用內(nèi)涵及意義

食用菌菌渣生物處理與資源化利用的核心就是利用蚯蚓來消解食用菌菌渣，產(chǎn)生蚯蚓生物蛋白和蚓糞有機肥。蚯蚓是一種雜食性的環(huán)節(jié)動物，具有食性廣、食性大的特點。經(jīng)過發(fā)酵的有機廢棄物通過蚯蚓砂囊的研磨，并在微生物的協(xié)同作用下，利用蚯蚓自身消化系統(tǒng)中豐富的蛋白酶、脂肪分解酶、纖維素酶、淀粉酶等，在酶促反應的作用下，迅速分解、轉(zhuǎn)化成為蚯蚓自身或者其他生物易于利用的營養(yǎng)物質(zhì)，以蚓糞的形式排出。據(jù)報道，蚯蚓采食的對象包括紙廠與奶制品等處理車間的污水污泥、豬牛糞等養(yǎng)殖場廢棄物、稻草等農(nóng)作秸稈、酒糟、葡萄加工廢渣、菠蘿皮渣等[11]。蚯蚓的采食量很大，1億條蚯蚓一天就可吞食40～50 t垃圾，排出20 t蚓糞，蚓糞可作農(nóng)作物與花卉的優(yōu)質(zhì)生物有機肥，因此，蚯蚓具備寶貴的環(huán)保價值[12]。此外，蚯蚓還可作畜禽、水產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)蛋白源、免疫與誘食劑，同時還具備食用與醫(yī)藥保健價值。因此，蚯蚓號稱是世界上最有價值的生物之一[13-15]。蚯蚓的品種繁多，但能應用于有機廢棄物堆肥處理的主要是赤子愛勝蚓（Eisenia foetida），又稱“大平2號”。該種蚯蚓具有生長周期短、繁殖率高、食性廣泛、易馴化、對環(huán)境的適應力強等特點，是一種對有機質(zhì)處理效果較好的蚓種，目前已經(jīng)發(fā)展到大平3號[16-18]。利用蚯蚓處理食用菌菌渣和畜禽糞便綜合收益巨大，有三重好處：一是生物技術(shù)處理大量農(nóng)業(yè)廢棄物；二是收獲蚯蚓生物體，可供工、農(nóng)、醫(yī)三界利用；三是收獲生物有機肥——蚓糞。根據(jù)鐘樂芳等[19]，劉權(quán)等[20]，張蕉南等[13]的報道進行推算，一畝（667 m2）地年產(chǎn)蚯蚓鮮體 1.5～4 t，消耗食用菌菌渣或豬牛糞 52～160 t，產(chǎn)出蚓糞 20～70 t。據(jù)此推算，全國食用菌菌渣至少可養(yǎng)殖蚯蚓13.5萬t，產(chǎn)生蚓糞有機肥500萬t。鮮蚯蚓以12元/kg批發(fā)計，產(chǎn)值達16.2億元；蚓糞以800元/t批發(fā)計，產(chǎn)值達40.0億元。如果發(fā)展食用菌菌渣生物處理與資源化利用，全國每年可新增原始產(chǎn)值56.2億元。食用菌菌渣直接發(fā)酵獲得有機肥的產(chǎn)出率為60%[21]，根據(jù)課題組前期研究和已有的報道[13，19]，蚯蚓消解食用菌菌渣獲得有機肥的產(chǎn)出率為45%，處理同樣多的食用菌菌渣，后者產(chǎn)值比前者產(chǎn)值高22.2%。由此可見，食用菌菌渣飼喂蚯蚓能為養(yǎng)殖、食品加工、醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)等帶來可觀的經(jīng)濟和社會效益。

3 蚯蚓處理食用菌菌渣研究

利用蚯蚓處理食用菌菌渣的研究在國內(nèi)屈指可數(shù)。最早的研究見于徐晉佑和潘志仁[22]，他們對比草菇殘料和稻草養(yǎng)殖蚯蚓效果，發(fā)現(xiàn)草菇殘料養(yǎng)殖蚯蚓收獲更高。孫振軍對人工養(yǎng)殖蚯蚓高產(chǎn)飼料因子進行了研究，得出蚯蚓的餌料需氮素料（糞便）和碳素料混合發(fā)酵，氮素料中以牛糞最佳，碳素料中以食用菌菌渣最佳，發(fā)酵70%鮮牛糞+30%食用菌菌渣是較為理想的蚯蚓飼料配方[23]。孫振軍等還利用發(fā)酵牛糞+麥草+食用菌菌渣或木屑進行蚯蚓露天高產(chǎn)養(yǎng)殖研究，獲得了5 253.9 kg/667 m2高產(chǎn)量[24]。賀立虎等[25]研究了以白玉菇菌糠為主要原料養(yǎng)殖蚯蚓的最佳配方，發(fā)現(xiàn)在采用白玉菇菌糠飼養(yǎng)蚯蚓時，添加輔助原料非常重要，蚯蚓繁殖和增重適宜的菌糠中三因素添加比例為尿素0.2%，豆粕6%，玉米粉2%。李鳳美[26]等研究發(fā)現(xiàn)蚯蚓飼料中添加適量的菌糠有利于蚯蚓的生長繁殖，靈芝菌糠與牛糞的最適宜比例為1∶3，香菇菌糠與牛糞的最適宜比例為1∶4，木耳菌糠與牛糞的最適宜比例1∶5。馮銀等[27]進行了100%平菇菌渣（主要成分為棉籽殼）、100%牛糞、50%菌渣+50%牛糞飼養(yǎng)蚯蚓試驗，發(fā)現(xiàn)不同基質(zhì)對蚯蚓的日增重倍數(shù)和日增殖倍數(shù)差異顯著，100%菌渣飼喂效果最佳，100%牛糞飼養(yǎng)效果最差。盡管僅有的這幾項研究還不夠深入，甚至結(jié)果也出現(xiàn)了相互矛盾，但還是給了一些提示：一是利用蚯蚓消解食用菌菌渣在技術(shù)上完全可行；二是不同食用菌菌渣單獨利用或者與畜禽糞便組合利用需要深入、細致、系統(tǒng)的研究才能有實用的研究結(jié)果；三是以食用菌菌渣為主，添加一定比例的畜禽糞便或其他輔助營養(yǎng)原料為利用蚯蚓消解食用菌菌渣的最佳途徑。近年來在食用菌菌渣養(yǎng)殖蚯蚓循環(huán)利用方面也有3項發(fā)明專利[28-30]，也因此得到一些提示：一是利用蚯蚓消解食用菌菌渣可行且有廣闊前景；二是在食用菌菌渣發(fā)酵時適當加入EM菌利于蚯蚓消解；三是食用菌菌渣中可適當添加其他農(nóng)副產(chǎn)品和畜禽糞便，使發(fā)酵原料、營養(yǎng)等多樣化。筆者前期的試驗研究也表明，利用食用菌菌渣搭配畜禽糞便完全可以實現(xiàn)蚯蚓的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，獲得的蚓糞肥效參數(shù)能夠達到NY 884—2012生物有機肥的行業(yè)標準。

4 食用菌菌渣生物處理與資源化利用研究展望

我國食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，食用菌菌渣資源豐富，因此菌渣無害化、循環(huán)高效利用既是發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟需要，也是食用菌產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的新增長點。各地應該根據(jù)地方產(chǎn)業(yè)特色與資源稟賦，加快蚯蚓轉(zhuǎn)化利用食用菌菌渣等農(nóng)業(yè)廢棄物研究，盡早實現(xiàn)食用菌菌渣無害、高效、產(chǎn)業(yè)化利用。重點可以從以下幾個方面進行研究：一是做好平菇、香菇、木耳等主要食用菌菌渣與豬、牛、雞等主要畜禽糞便農(nóng)化成分檢測和堆置發(fā)酵效果的前期研究；二是做好食用菌菌渣單獨或者組合畜禽糞便或少量添加其他輔助原料養(yǎng)殖蚯蚓效果研究；三是做好菌渣與畜禽便組合不同碳氮比對蚯蚓養(yǎng)殖效果研究。同時注重檢測數(shù)據(jù)的積累，實現(xiàn)理論基礎(chǔ)研究與應用研究同步發(fā)展，盡快實現(xiàn)生物有機肥和蚯蚓的標準化生產(chǎn)。