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        食用菌菌渣在農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用

        2023-12-02 07:39:26張麗萍
        安徽農(nóng)學(xué)通報(bào) 2023年18期
        關(guān)鍵詞:菌渣資源化廢棄物

        張麗萍

        (睢寧縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,江蘇徐州 221200)

        食用菌產(chǎn)業(yè)被譽(yù)為白色農(nóng)業(yè),利用食(藥)用菌為人類生活提供必需的蛋白質(zhì),用于醫(yī)藥領(lǐng)域也可以解決影響人類健康的重大疾病,是高效、生態(tài)、創(chuàng)收的特色農(nóng)業(yè),具廣闊的發(fā)展前景。在食用菌栽培中會(huì)產(chǎn)生大量菌渣,如不加以利用,不僅對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來危害,還會(huì)造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi),將食用菌產(chǎn)業(yè)與相關(guān)的種養(yǎng)業(yè)結(jié)合起來,發(fā)展高效循環(huán)農(nóng)業(yè),可以有效解決食用菌產(chǎn)業(yè)的環(huán)境污染與資源浪費(fèi)問題,拓寬農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條,創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

        1 食用菌菌渣資源化利用基本情況

        制作食用菌培育基質(zhì)的主要材料是農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中的秸稈、玉米芯、棉籽殼、稻殼、麥麩、米糠、木屑等,在食用菌生長過程中分泌大量纖維素酶、半纖維素酶、木質(zhì)素酶等,將纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等進(jìn)行酶解,變成小分子物質(zhì)后供食用菌吸收利用。培育基質(zhì)經(jīng)過酶解后內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,沒有被食用菌完全吸收的培育基質(zhì)被稱為菌渣或菌糠,其中含有豐富的粗纖維、粗蛋白、多糖及其他營養(yǎng)物質(zhì)[1]。

        現(xiàn)階段我國對(duì)于食用菌菌渣的利用率比較低,許多食用菌種植戶在收獲后采取焚燒、丟棄、粉碎還田等方式處理菌渣,這在一定程度上影響到生態(tài)環(huán)境,滋生的病菌也會(huì)影響到人畜的生命安全。如何對(duì)菌渣進(jìn)行資源化、高值化、科學(xué)化、規(guī)范化的妥善處理與利用,是保護(hù)生態(tài)環(huán)境、提高農(nóng)業(yè)廢棄物資源利用效率的關(guān)鍵[2]。

        2 食用菌菌渣資源化利用途徑

        2.1 用于食用菌二次栽培

        食用菌菌渣中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),對(duì)菌渣進(jìn)行粉碎、發(fā)酵和滅菌處理后可再次用于食用菌栽培,可以節(jié)約大量成本。菌渣中殘留下來的營養(yǎng)物質(zhì)與食用菌的品種、出菇潮次相關(guān),比如金針菇、杏鮑菇一般都采用工廠化的種植方式,出菇后菌渣中含有大量未被食用菌吸收的營養(yǎng)物質(zhì),對(duì)菌渣進(jìn)行處理后再用于其他類食用菌栽培,降本增產(chǎn)效果非常明顯[3]。評(píng)價(jià)菌渣的利用價(jià)值也不是完全按照其所含的營養(yǎng)成分確定,有些菌渣中可能存在促進(jìn)食用菌生長的某種活性物質(zhì)。比如,采用常規(guī)方法種植的糙皮側(cè)耳出菇量大,菌渣中的營養(yǎng)物質(zhì)殘留的較少,但用于二次栽培可以起到顯著的增產(chǎn)效果。

        2.2 制作有機(jī)肥

        菌渣中殘留的有機(jī)物質(zhì)與營養(yǎng)元素對(duì)土壤有著很好的改善效果,利用菌渣制作有機(jī)肥施入農(nóng)田可增加土壤中堿解氮、速效磷、速效鉀等營養(yǎng)物質(zhì)的含量,改善土壤結(jié)構(gòu)。在油菜、花生植中分別按照0.45、0.75 kg/m2的量施加菌渣有機(jī)肥,與單純施用化肥相比,分別增產(chǎn)24.6%、16.2%,在黃瓜、生姜、大蒜、小麥等作物種植中施用菌渣有機(jī)肥也同樣起到了增產(chǎn)作用。菌渣對(duì)土壤還起到一定的調(diào)節(jié)作用,可以增強(qiáng)土壤的保土保肥作用。但有些菌渣含有大量可溶性無機(jī)鹽,需要經(jīng)過處理后才能作為有機(jī)肥使用,否則可能導(dǎo)致作物重金屬超標(biāo)或攜帶病原體,因此歐美一些國家的做法是將菌渣置于自然環(huán)境中腐熟1~2 年,經(jīng)過雨水的淋洗后使菌渣中的可溶性無機(jī)鹽含量降低再作為有機(jī)肥使用,使用前需要進(jìn)行含鹽量檢測[4]。

        2.3 制作無土栽培基質(zhì)

        菌渣營養(yǎng)豐富,含有大量有機(jī)質(zhì)與營養(yǎng)元素,經(jīng)過處理后疏松透氣,符合無土栽培基質(zhì)的要求。按照一定的比例將菌渣與草炭土、珍珠巖、作物秸稈等材料混合拌勻,作為蔬菜無土栽培的基質(zhì),可以促進(jìn)根系發(fā)育。按照一定比例摻和了菌渣的基質(zhì)能夠改善蔬菜的品質(zhì),可溶性糖、維生素和氨基酸的含量均有很大提升,同時(shí)還能降低植株土傳病原菌的滋生,減少蔬菜發(fā)生病蟲害的概率[5]。

        2.4 用于生態(tài)環(huán)境修復(fù)

        菌渣中富含多種微生物,還含有多種酶,比如漆酶、木聚糖酶、纖維素酶、β-葡聚糖酶、木質(zhì)素過氧化物酶等。這些物質(zhì)對(duì)于環(huán)境中的多環(huán)芳烴(PAHs)和酚類等污染物起到很好的降解效果。利用鳳尾側(cè)耳菌渣中的微生物降解污水中的五氯酚,經(jīng)過48 h 試驗(yàn)降解率達(dá)到了89%。另外,漆酶對(duì)于酞酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二己基酯(DEHP)、壬基酚(NP)、雙酚-A(BPA)、氯酚和多環(huán)芳烴類等有機(jī)類污染物有著明顯的降解效果,木霉、B-I 細(xì)菌對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的多菌靈和代森錳鋅等藥物殘留降解效果明顯。通常印染行業(yè)中使用的染料大都是人工合成的芳香烴類化合物,穩(wěn)定性較高,不容易降解,但杏鮑菇菌渣中的白腐菌卻對(duì)芳香化合物有著獨(dú)特的降解效果。

        2.5 制作動(dòng)物飼料

        食用菌菌渣經(jīng)過微生物酶解后含有大量氨基酸、多糖、多肽、皂苷和Fe、Ca、Zn、Mg 等多種微量元素,經(jīng)過工藝處理后可用于動(dòng)物飼料加工。其中多糖具有解毒、抗血凝的藥用效果,多肽、皂苷及其衍生物具有良好抗菌、增強(qiáng)免疫力的效果,因此使用菌渣生產(chǎn)加工動(dòng)物飼料能夠增強(qiáng)其抗病力。在育肥豬日糧中添加20%的發(fā)酵靈芝菌糠,不會(huì)影響豬的日增體質(zhì)量,但瘦肉率明顯得到提高,肉的品質(zhì)也有了很大改善,豬的腹瀉發(fā)病率明顯降低,而且飼料的成本也有了較大幅度降低[6]。在奶牛養(yǎng)殖中添加適量發(fā)酵后的金針菇菌渣,奶牛的產(chǎn)奶量明顯增加,而且奶牛的健康狀況也得到改善,為養(yǎng)殖場帶來較大收效。在飼料中添加適量菌渣后,畜禽對(duì)于營養(yǎng)物質(zhì)的吸收效果明顯得到改善,可以替代部分糧食,降低養(yǎng)殖成本。適合制作動(dòng)物飼料的菌渣要保證無霉變、無農(nóng)殘,所含成分易消化。

        2.6 其他用途

        除了上述幾種情況外,菌渣還有其他用途。比如菌渣中木質(zhì)纖維素比較豐富,可以用來制作生物炭和活性炭;杏鮑菇、糙皮側(cè)耳、香菇、靈芝等食用菌的菌渣可以用來生產(chǎn)乙醇;菌渣可以用于沼氣生產(chǎn),既可單獨(dú)使用,也可按照一定比例與其他有機(jī)物質(zhì)混合使用,比如將金針菇或白靈側(cè)耳的菌渣與牛糞進(jìn)行1∶1配比,所生成的沼氣量較高,刺芹側(cè)耳的菌渣與牛糞按照3∶1的比例配合使用所生成的沼氣量較高。不同的食用菌菌渣還有其他很多方面的用途,需要在以后的研究與實(shí)踐中不斷探索。

        3 菌渣廢棄物資源化利用存在問題

        3.1 循環(huán)農(nóng)業(yè)意識(shí)

        目前,很多地區(qū)將食用菌產(chǎn)業(yè)作為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要途徑,但當(dāng)?shù)卣雨P(guān)注食用菌生產(chǎn)所帶來的經(jīng)濟(jì)效益,往往意識(shí)不到食用菌產(chǎn)業(yè)是當(dāng)前循環(huán)農(nóng)業(yè)中的重要一環(huán),忽視了食用菌產(chǎn)業(yè)在農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的紐帶作用。因此暫未建立與食用菌菌渣等廢棄物相關(guān)的循環(huán)利用體系,加上食用菌種植戶也缺乏這方面的意識(shí),導(dǎo)致在食用菌生產(chǎn)完成后大量菌渣得不到合理利用和有效處理,影響了循環(huán)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展[7]。

        3.2 資源化利用水平

        當(dāng)前很多食用菌種植農(nóng)戶參與循環(huán)農(nóng)業(yè)的積極性不高,對(duì)于農(nóng)業(yè)廢棄物的利用缺乏主動(dòng)性,用做食用菌栽培的原材料主要集中在玉米芯、木屑和棉籽殼等方面,而其他類農(nóng)業(yè)廢棄物利用率非常低,比如農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便等。食用菌種植農(nóng)戶只是菌渣的生產(chǎn)者,并非利用者,因此對(duì)菌渣往往缺乏科學(xué)的處理方法,從循環(huán)農(nóng)業(yè)的角度分析并沒有形成有效閉環(huán)。一些地區(qū)食用菌種植戶出菇完成后大量菌渣亟待處理,往往以很低的價(jià)格或者免費(fèi)提供給有機(jī)肥企業(yè)或種植企業(yè),有時(shí)候還需要菇農(nóng)自己承擔(dān)菌渣處理的費(fèi)用,這在一定程度上影響到菇農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收益。

        3.3 食用菌循環(huán)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)

        對(duì)于食用菌循環(huán)農(nóng)業(yè)的相關(guān)研究起步較晚,對(duì)于關(guān)鍵環(huán)節(jié)、關(guān)鍵技術(shù)的研究不夠深入,技術(shù)儲(chǔ)備不足是制約食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵,尤其是食用菌生產(chǎn)技術(shù)體系不完善,對(duì)于菌渣的資源化利用大都停留在理論階段,部分地區(qū)并沒有得到有效落實(shí),食用菌種植戶對(duì)于循環(huán)農(nóng)業(yè)并不了解,也缺乏相關(guān)方面的技術(shù)指導(dǎo)。

        3.4 循環(huán)農(nóng)業(yè)體系

        在食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來以后面臨著許多新問題,比如資源消耗大、資源利用低、菌渣等廢棄物處理困難等,當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)部門暫未建立相應(yīng)的農(nóng)業(yè)廢棄物資源化循環(huán)利用體系,缺乏有效地規(guī)劃引導(dǎo)。與農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用相關(guān)的社會(huì)化服務(wù)體系也不健全,比如向農(nóng)戶提供技術(shù)服務(wù)、信息服務(wù)、市場服務(wù)等。當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)部門對(duì)于農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用扶持力度不夠,暫未形成“政府引導(dǎo)、市場主導(dǎo)、社會(huì)參與”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系[8]。

        4 農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用建議

        4.1 加強(qiáng)宣傳引導(dǎo)

        循環(huán)農(nóng)業(yè)的具體實(shí)施還得依靠廣大農(nóng)民和基層干部,通過宣傳引導(dǎo)讓他們真正了解循環(huán)農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢以及所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。一是利用當(dāng)?shù)貜V播、電視、報(bào)刊等傳統(tǒng)媒體和微信、抖音、快手、微博等新興媒體開展宣傳工作,發(fā)布一些與循環(huán)農(nóng)業(yè)相關(guān)的職業(yè)培訓(xùn)、科技服務(wù)等信息,提高廣大農(nóng)民、基層干部對(duì)循環(huán)農(nóng)業(yè)的認(rèn)識(shí)。二是基層農(nóng)技部門深入田間地頭向廣大農(nóng)戶宣傳與循環(huán)農(nóng)業(yè)相關(guān)的知識(shí)與技術(shù),在農(nóng)村地區(qū)樹立典型,帶動(dòng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民主動(dòng)投身到循環(huán)農(nóng)業(yè)中來。

        4.2 完善產(chǎn)業(yè)規(guī)劃

        正確認(rèn)識(shí)食用菌產(chǎn)業(yè)是循環(huán)農(nóng)業(yè)中的重要一環(huán),通過完善產(chǎn)業(yè)規(guī)劃拓寬延長與食用菌相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈條,將農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便等農(nóng)業(yè)廢棄物納入到產(chǎn)業(yè)鏈條中,提高農(nóng)業(yè)廢棄物的利用效率。農(nóng)業(yè)部門進(jìn)一步明確食用菌產(chǎn)業(yè)在循環(huán)農(nóng)業(yè)體系中的定位,從循環(huán)農(nóng)業(yè)的角度制定食用菌產(chǎn)業(yè)中長期規(guī)劃,幫助農(nóng)戶與相關(guān)的有機(jī)肥企業(yè)或種植企業(yè)建立良好的合作關(guān)系,使用食用菌菌渣得到資源化利用,提高農(nóng)戶收益,促使食用菌產(chǎn)業(yè)在循環(huán)農(nóng)業(yè)中發(fā)揮重要作用。

        4.3 加大科技投入

        目前我國食用菌產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展階段,政府應(yīng)與高等院校、科研院所和當(dāng)?shù)佚堫^企業(yè)建立長期合作的關(guān)系,積極引進(jìn)專業(yè)人才,助力食用菌產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。加大對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用方面的投入,助力關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵環(huán)節(jié)的研發(fā)攻關(guān),使農(nóng)業(yè)廢棄物、食用菌菌渣得到科學(xué)處理,比如開展以農(nóng)業(yè)廢棄物為材料的食用菌配料研究,對(duì)食用菌菌渣深加工處理技術(shù)的研究,等等,推動(dòng)循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

        4.4 完善循環(huán)農(nóng)業(yè)體系建設(shè)

        發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)提高社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益,是未來農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要方向,農(nóng)業(yè)部門應(yīng)在資金、技術(shù)、市場等方面幫助農(nóng)戶解決實(shí)際問題,形成規(guī)模化運(yùn)營,構(gòu)建完善的循環(huán)農(nóng)業(yè)體系。一是給予種養(yǎng)大戶、專業(yè)合作社和農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)等資金方面的支持,為他們提供優(yōu)惠政策、農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼等,并鼓勵(lì)社會(huì)資本力量加入其中,形成市場化、社會(huì)化、多元化的投資機(jī)制,使種養(yǎng)大戶、專業(yè)合作社和農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)等起到示范帶頭作用。二是逐步完善農(nóng)業(yè)廢棄物資源利用服務(wù)體系,包括為相關(guān)主體提供技術(shù)服務(wù)、信息服務(wù)、市場服務(wù)等,逐步形成以食用菌產(chǎn)業(yè)為紐帶的循環(huán)農(nóng)業(yè)模式。三是緊緊圍繞食用菌產(chǎn)業(yè)鏈條建立健全績效考核機(jī)制,將農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用作為重要的考核項(xiàng)目,促進(jìn)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展。

        5 結(jié)語

        綜上,本文主要分析了目前食用菌菌渣的資源化利用途徑,對(duì)當(dāng)前農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用難點(diǎn)進(jìn)行了分析,并有針對(duì)性的提出相關(guān)建議。認(rèn)為農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用應(yīng)該從加強(qiáng)宣傳引導(dǎo)、完善產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、加大科技投入、完善循環(huán)農(nóng)業(yè)體系建設(shè)等幾個(gè)方面逐步推進(jìn),通過科學(xué)合理的措施,切實(shí)提高我國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用效率,助力我國循環(huán)農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展。

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