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探索食用菌“绿色通道”

时间:2017-07-18 01:19:11 来源:中国农业信息网 作者: [] 浏览量:22

  随着食用菌产业的快速发展,国家食用菌产业技术体系越来越注重农业废弃物的资源化利用。在黑龙江省牡丹江农科院食用菌示范园区内,整齐地排放着60万袋正在做黑木耳菌渣回用及新型基质高效利用关键技术创新集成与示范的黑木耳菌棒。示范效果显示,每袋节约原料成本0.24元,不仅降低了30%的原料成本,还减少了木材消耗、菌渣污染和秸秆焚烧污染空气。  盛春鸽摄

  食用菌,不与人争粮,不与粮争地,对农民来说是个增收的好途径。食用菌产业与种植业、养殖业等有机结合,可以实现物质与能量的循环转化。简言之,农户可以将作物秸秆添加到菌棒中,也可以将食用菌废料菌糠循环利用,实现变废为宝。本期我们来深入了解一下食用菌。

   ——编者

食用菌“还原”大农业生态

  食用菌是我国的新兴战略产业,历经40年的发展,已经成为我国菜、粮、果、油之后的第五大种植业。我国是世界食用菌人工栽培历史最为悠久、栽培种类最多的国家,目前栽培有60-70种,大宗和常见种类20-30种。食用菌生产遍及大江南北,城市乡村,千姿百态的食用菌作为健康食品,成为大众餐桌的美味佳肴,食用菌产业已经成为农业增效农民增收好途径。

  食用菌虽然是重要的种植业组成部分,大部分作为蔬菜食用,但是,生产工艺技术与蔬菜完全不同。各类绿色作物都是以光合作用建造自身,生产出人类需要的食物。而食用菌则完全不同,是以基质为营养源,完全依赖自身的酶系统分解吸收基质中的木质纤维素等,建造自身,最终形成子实体(菇、耳)。基质相当于绿色作物的土壤,是食用菌营养的全部来源。

  各类作物秸秆都是食用菌生产的营养源,作为原料,经科学配方,成为食用菌栽培基质。我国年产各类农作物秸秆皮壳7亿吨,食用菌正是秸秆经济利用高效转化的一类生物。食用菌生产是一类高新技术产业,可以利用山地、坡地、沙地、荒地、盐碱地等非耕地立体高效生产,投资少见效快的园艺设施生产,每年至少可以生产两季,每亩大棚可以消耗秸秆20-30吨,产菇15-35吨,相当于0.6-1.4吨牛肉,蛋白质生产效率相当于肉牛的4.8-11.2倍。食用菌高蛋白、低脂肪、低热量、高维生素和矿物质、高膳食纤维和诸多保健活性物质的营养特点,生产全过程采用无菌操作、洁净生产、环境可控的生产特点,日益受到消费者的青睐,成为大众健康的首选食品,成为我国大健康产业的重要组成部分。

  各类秸秆经过食用菌的分解,在生产出可观的美味营养健康的优质食物——菇、耳之后,还可以加工成优质动物饲料、无土栽培基质、有机肥等,一系列循环利用之后,最后还田成为植物的营养,如此无限循环,在人类社会发展与环境生态的平衡中发挥着不可替代的作用。

  我国以秸秆为主要基质原料的平菇、金针菇、双孢蘑菇、草菇等食用菌年产2000万吨左右,消耗秸秆2400-2600万吨,仅利用现有作物秸秆资源的3.4-3.7%。受生产习惯的影响,大宗产品的黑木耳、香菇等传统栽培种类,目前仍以木屑为主要原料生产。随着环保意识的不断增强,林业资源亟需保护。随着食用菌产业的持续扩张,木屑资源日渐紧俏。针对这一问题,国家食用菌产业技术体系建设伊始,就紧紧抓住了以秸秆利用为主的食用菌新型基质产业化技术的研究和试验示范。先后开展了玉米芯、玉米秸、稻草、大豆秸、棉柴、菌渣等栽培食用菌,特别是栽培黑木耳、平菇、金针菇等的研究,取得了可喜的成果,形成了系列产业化技术。目前,玉米芯、玉米秸、稻草、大豆秸、棉柴、菌渣等可替代传统用的棉籽壳、木屑等主料30-70%,分别在平菇、黑木耳、杏鲍菇和白灵菇生产上应用,平均节本增效7%以上。另一方面,以秸秆为主料的菌渣,更利于畜禽消化吸收,受到饲料工业的青睐,完全可以二次利用生产饲料,在节约养殖成本提高效益的同时,过腹还田,肥效更高。目前,秸秆替代木屑和棉籽壳生产食用菌技术已在黑龙江、吉林、河北、河南等地大面积推广。

  我国是最早利用作物秸秆栽培木腐类食用菌的国家。上世纪70年代,刘纯业先生发明了棉籽壳种平菇,为多种食用菌生产打开了秸秆利用的大门。此后,玉米芯、大豆秸、甘蔗渣、稻草等规模化应用于平菇、金针菇、杏鲍菇等生产。近年又开发了棉柴、菌渣、桑枝、果树枝条、麻骨等的食用菌栽培成套技术,拓展了食用菌生产的原料资源。产业实践证明,利用秸秆生产食用菌,经济、安全、高效、绿色、环保、可循环,是一项利国利民的生态健康产业。食用菌把人类不能直接作为食物食用的秸秆转化为了美味营养健康的食物,让我们用心去呵护、去培育、去享用,让食用菌造福于人类、造福于环境、造福于健康。

  (作者系国家食用菌产业技术体系首席科学家 张金霞)


把50%黑木耳菌渣回用

  过去,菌渣四处堆放,甚至随意丢弃在河道中;如今,黑木耳菌渣被部分回用到菌棒中,且黑木耳产量品质与对照相当,同时节约成本10%左右。

  黑龙江省海林市光明食用菌专业合作社理事长张光伟,以及他合作社的64名社员,是国家食用菌产业技术体系黑木耳菌渣回用与新型基质高效利用关键技术创新集成与示范最大的受益者。

  “多年来,我们合作社始终与国家食用菌产业技术体系的综合试验站及岗位科学家保持密切联系,将体系先进的技术和成果第一时间在合作社进行推广应用。”张光伟说。

  “菌类在生产过程中会产生食用菌废料,比如废弃的菌棒、塑料菌袋等,一旦处理不好,就可能对土壤、水源、空气等造成严重污染。”国家食用菌产业技术体系牡丹江综合试验站站长王延锋告诉记者,“在既不耽误农民种食用菌致富,还要让环境可持续发展之间找到平衡点,这便是体系开展技术创新集成与示范的意义所在。同时,对于提高农业废弃物利用的价值和效率,改善农业生态环境,降低农业生产成本等都有着非常重要的意义。”

  在光明食用菌专业合作社的黑木耳种植大棚内,一排排菌袋已经开始发出黑木耳的菌芽,有的长势很旺,有的则相对要弱一些。“这是因为每一排都是一个黑木耳菌渣回用试验,菌渣替代的比例不同,导致黑木耳出芽情况有所不同。”王延锋向记者介绍了黑木耳菌渣回用的处理方法,“我们发现在第一茬黑木耳收获之后,这些菌渣中的营养成分还比较高,于是我们就将它与一些新的材料进行混合,从而制成二次食用菌基质,在灭菌接种后进行二次种植。目前,试验结果显示,菌渣最高可替代到50%,而以替代30%为最佳。”

  “黑木耳从种植到采摘需要3-4个月,每平方米23个左右菌袋,每个菌袋产干耳一两左右,根据市场价格每斤60-80元计算,每平方米产值可达140-180元。”而根据王延锋测算,利用黑木耳菌渣回用技术所生产出的黑木耳,营养价值与利用其他基质生产出的黑木耳是相当的,而这些被二茬利用的菌渣则可节约10%以上的生产成本。


玉米秸秆代替3/4木屑

  最近几年,即便到了玉米集中收获的季节,黑龙江省伊春市周边焚烧玉米秸秆的情况也很少见了。原来,玉米秸秆、玉米芯等以往的农作物废弃物,被科研人员加工成了黑木耳新型基质,装进了菌袋里。

  在伊春市友好区食用菌研究所的黑木耳栽培实验3号大棚里,排列整齐的菌袋里发出黑木耳的菌芽,看上去均匀,摸上去软硬适中、持水力很好。细处理玉米秸秆:67%;木屑:20%;菌种:伊耳……国家食用菌产业技术体系黑木耳栽培岗位专家、黑龙江省科学院微生物研究所所长张介驰指着实验标识牌告诉记者:“玉米秸秆最高可添加到80%,实验证明,添加到67%是表现最好的,菌袋紧实度、出芽率和持水力都很好,可以代替3/4的木屑。”

  “这简直是一举两得,既解决了秸秆处理问题,也让食用菌生产原料难题迎刃而解。”张介驰说。

  “我现在每年可节约成本3万元。”年生产黑木耳20万袋的种植大户黑龙江省海林市斗银村李树茂告诉记者。

  “农民自然最关心效益。”张介驰介绍,以目前黑龙江省木屑原料价格、秸秆运输加工成本和替代比例等情况来分析,使用玉米芯基质可使单袋原料成本下降0.1-0.2元,则每万袋可节约成本1500元左右。黑龙江省全年黑木耳栽培规模超过50亿袋,全部使用玉米芯等秸秆替代木屑栽培黑木耳,节约的生产成本是惊人的。

  同时,针对消费者最关心的品质问题,张介驰更是拿出了“铁证”。根据目前黑龙江省科学院微生物研究所组织有关检测部门测定的结果显示,黑木耳粗脂肪、蛋白质、总糖、粗纤维和灰分含量均有所变化,其中比较显著的是玉米芯基质的蛋白质含量和灰分含量分别提高近10%,其他组分均有一定程度降低;而采用大豆秸秆基质的黑木耳产品中蛋白质含量则由8.87%上升到13.6%,变化较显著。同时,测定结果显示,玉米芯、玉米秸秆等作为基质栽培生产的黑木耳,重金属含量和农药残留量与传统基质相比没有出现异常,均符合国家相关标准的规定。


“荒漠”变“耕地”

  在国家食用菌产业技术体系“十三五”启动会前夕,首席科学家张金霞落笔写下《致体系全体成员的一封信》,记录了我国食用菌体系从几近“荒漠”,到如今开垦成为了“耕地”;我国食用菌产业技术不再零零散散,如今研发示范从种(zhǒng)到种(zhòng),从农田到餐桌,从原料到产后废料的处理利用,每个产业环节,都逐渐形成了规范的基本产业技术,优化集成形成了成套的先进、适用、实用、科学的生产技术。

  张金霞给出了两个至关重要的时间节点:2008年,体系构建,食用菌成为了我国现代农业产业技术体系的50个体系之一;2009年,召开了有着“誓师”意义的国家食用菌产业技术体系建设启动大会。“从此,我们一道上了体系建设的征程,开展食用菌产业技术的系统研发、创新与示范。”时至今日,九载时光,张金霞常有感慨。

  “闭上眼睛,就能想起我们的勤劳智慧凝结而成的几大条、几大块的产业技术。”梳理起这些年来体系所取得的成就,张金霞的自豪感油然而生,“我们的育种有了一定的可利用种质占有量,有了基本的规范的鉴定评价技术体系,有了核心种质群体,有了高效育种技术与筛选模型;我们的栽培生产明晰了原料种类和基质营养的基本参数,高产形成的要素条件要求,探明了批量烧菌和霉菌爆发的生理机制;无害化的病虫害防控技术基本形成;副产品菌渣有了系列的利用技术;不同生态区都有了与其自然和社会条件相匹配的生产技术模式……我们在着力解决产业发展中亟需解决的技术问题的同时,进行了产业基本技术研究和基础科学数据的验证,明确了不少似是而非困扰生产技术实施的问题,为产业技术的持续研发奠定了基础。”

  张金霞抛出了现实又严峻的问题:我们离引领产业技术创新和产业转型升级,实现产业现代化的差距有多大?

  “达到上述目的,涉及的不仅仅是我们每个人的技术创新与示范工作,更多的是体系的建设、体系内的大联合、大协作,更有与体系外的科技力量的合作,凝聚更大的力量,形成可持续的创新能力。”张金霞表示,提高产品质量将成为高效生产的重要途径,涉及育种、品种、栽培、品质、保鲜等各研究方面和产业环节。“对于我们这个国家核心技术创新队伍来说,仅仅做好当前的技术研发远远不够,我们还需要强大的持续创新能力。我们将按照农业部《现代农业产业技术体系管理办法》,进一步加强作风建设,加强青年科技力量的培养,加强岗-站-示范技术骨干的合作,使我们的队伍更有力量,更有后劲,更好地为产业发展服务。”


变废为宝

  随着食用菌产业和科技发展,食用菌栽培新型原料不断开发,农、林、牧废弃物,如稻草、高粱秸、玉米芯、棉柴、酒渣、豆腐渣以及各类畜禽粪便等均是食用菌生产的主要原料。

  如人工栽培平菇,以玉米芯、木屑、棉籽壳等为原料,生物效率高达100%-150%;香菇、木耳、金针菇等以木屑为主要原料,适当配比棉籽壳、玉米芯、甘蔗渣等,生物学效率达70%-100%;草菇、双孢蘑菇等草腐菌以稻草、麦秸、玉米秸和牛粪等废弃物为主要原料,生物学效率达30%-40%。


利用途径

  食用菌废弃物中含有丰富的菌体蛋白、多种代谢产物及未被充分利用的营养物质,是较好的堆肥原料。如双孢蘑菇菌渣经堆肥处理后用作水稻基肥,与当地常规施肥方式相比增产20.55%,与不施肥处理相比增产44.18%。

  在食用菌菌丝体的生长过程中,随着酶解反应的完成,副产品中木质素降解了30%,粗纤维降解了50%,粗蛋白由原来的2%-3%提高到10.03%-17.43%,氨基酸含量为0.5%-0.6%,特别是含有多种禽畜体内不能合成的,一般饲料中又缺乏的必需氨基酸和菌类多糖。因此,栽培食用菌的下脚料又是一种很好的菌糠饲料。

  菌渣还可用作燃料。将出菇后的食用菌废弃物晒干保藏,用于菌种培养基和培养料的灭菌燃料,已在生产中广泛应用。利用菌渣还可发展沼气,河南西峡县是食用菌生产大县,目前已发展沼气5000户,每年有5000吨菌渣投入沼料使用。

  在环境治理方面,食用菌也可作为生态环境修复材料。例如,菇渣中含有大量的漆酶、多酚氧化酶以及过氧化物酶等多种降解酶类,这类酶不仅可以降解木质素,还能有效地降解萘、菲、吡等多环芳烃类的化合物。   (胡清秀 张瑞颖)

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