馬書燕,劉紅秀,李利博**
(1.唐山職業技術學院,河北 唐山 063000;2.華北理工大學輕工學院,河北 唐山 063000)
園林廢棄物(garden waste),也稱為園林垃圾(yard waste),主要是指園林綠化過程中每天產生的修剪樹枝、植物的枯枝落葉、殘花敗草等廢棄物[1],其資源化再利用是一項具有生態價值及經濟價值的研究課題。
2019年3月12日,全國綠化委員會辦公室發布了《2018年中國國土綠化狀況公報》顯示,2018年全國共完成造林707.4萬公頃,森林撫育851.9萬公頃,治理退化草原666萬公頃以上[2]。城市建成區綠化率達37.9%,人均公園綠地面積達14.1 m2[3]。這些綠地和園林反映了我國在建設生態文明和保護生態環境中所做出的重要貢獻。但綠化事業取得成績的同時,綠化所產生的廢棄物也在隨之增加,也帶來了綠化消化的問題,園林植物廢棄物如何循環再利用成為不得不面對的問題。
木腐菌(wood-rot fungi)是一種主要寄生在木材并能導致木材發生腐朽的真菌,能夠分泌多種酶對木材中的木質纖維素類物質進行分解,從而導致樹木逐漸被腐蝕侵害而腐朽[4]。利用木腐菌的這一特性,可以幫助人們處理植物的枯枝落葉,將其分解并歸還于大自然,對園林綠化的廢棄物進行再利用。木腐菌有500多種,包括使木材白色腐朽的多孔菌(Polyporus varius Pers)、云芝(Coriolus versicolor)、松針層孔菌(Phellinus pini)等;使木質褐色腐朽的牛舌菌(Fistulln hepatica)、樺剝管菌 (Piptoporus betulinus)等;還有傘菌類的木腐菌,如側耳(Pleurotus ostreatus)、香菇 (Lentinus edodes)、猴頭菇(Hericium erinaceus)等[5],這些真菌許多都是可食用的菌類。在處理園林綠化廢棄物的同時,如果對這些可食用菌的木腐菌進行栽培,可以取得額外的經濟效益,實現園林綠化循環經濟,促使自然界樹木和真菌的天然新陳代謝,維持生態平衡。
從經濟角度來說,以木材為主要營養源的食用菌類主要有香菇、木耳(Auricularia auricula)、銀耳 (Tremella fuciformis)、猴頭菇 (Hericium erinaceus)、 平 菇 (Pleurotus ostreatus)、 金 針 菇(Flammulina velutipes)、等常見經濟類菌種[6]。這些品種市場保有量大,有群眾消費的基礎,而且人工栽培的經濟效益不錯。以香菇為例,其味道鮮美、營養豐富,而且還能降低膽固醇、防治心血管病、糖尿病等,被人們譽為“天然的保健食品”[7]。消費量也隨之增長,目前在世界菇類產量中居第二位,也是中國目前最大產量的品種[8]。根據統計數據,2018年中國香菇總產量達1 043.12萬噸[9]。
如果能將園林綠化廢棄物進行加工處理,當成木腐菌類的栽培原料,不僅可以使園林綠化的廢棄資源得到最大化的利用,同時也產生新的經濟價值。木腐菌的主要栽培原料就是各種木屑等,經過堆制發酵就可以利用,而木屑的主要來源就是各種園林綠化所修剪的樹枝、枯枝、木樁等。而木腐菌中還有一個大類草腐菌,主要以草本植物的殘體、秸稈、植物落葉等為培養基,可以大量消耗園林綠化中產生的落葉和草屑類廢棄物。從經濟的角度來看,園林綠化廢棄物幾乎都是木腐菌栽培的原材料,成本極低,只需要進行簡單的分揀和粉碎,就可以作為木腐菌培養基的制作材料,而這些經濟類的木腐菌在我國產量很大,市場銷售和價格都比較穩定,經濟風險極低,可以帶來可觀的經濟效益。
從技術的角度來看,園林廢棄物的處理技術主要涉及運輸、粉碎、有機化處理等資源化再利用。一方面由于園林廢棄物中的落葉、雜草等屬于重量輕、質地松、體積大的廢棄物,而枯枝樹杈等修剪的枝條也占用空間比較大;另一方面,由于綠地面積和園林范圍過大,園林廢棄物普遍存在收集困難和運輸不便的兩大問題。對于收集問題,目前通常解決方式見圖1。
如圖1所示,對落葉、雜草類的輕質物可采用大功率的吹風機進行集中化處理;落葉可采用落葉收集車進行收集。對于枯枝樹杈等修剪樹木切下的各種樹枝,則可以采用粉碎機進行粉碎處理,見圖2。
如圖2所示,收集后的落葉雜草也可以進行粉碎處理。粉碎后的顆粒可以用作木腐菌培養基的原材料。
園林綠化廢棄物的運輸還是應以城市園林綠化部門的車輛為主,在技術上可以考慮采用可移動式粉碎機、便攜式吹風機等設備,減少運輸成本、方便運輸處理。從環保的角度來說,這些機械設備的動力來源可以多考慮采用清潔的電能能源。
除作為木腐菌人工栽培的原材料外,園林綠化廢棄物也可以為木腐菌提供天然的生長環境,在一些游客很少甚至不去的空閑地帶、如樹林下的草地、空置地和園林隱密區域。對這些地方進行開發利用,將園林綠化廢棄物通過填埋、堆集等方式,形成自然的風化腐蝕場所。引入木腐菌菌種進行自然條件下的栽培培養,讓自然腐化樹葉枝條代替人工進行培養,不僅減少了人工費用,而且長成的各種木腐菌也可以增加園林收入,更為重要的是減少了園林綠化廢棄物給環境帶來的壓力,利用自然界的微生物通過自然循環,極大地節約了資源。
利用園林綠化廢棄物進行堆肥,已經有成熟的技術和事例。如北京市專門制訂的地方標準《園林綠化廢棄物堆肥技術規程DB11/T 840-2011》[10]。木腐菌分解園林綠化廢棄物中的纖維素、木質素的能力較強,木腐菌對枯枝等樹木的腐化作用實際上就是為了滿足自身生長對碳源的需求。但木耳、香菇等木腐菌,除了碳源外還需要有一定比例的氮源,園林綠化廢棄物中木屑的含氮量只有0.5%左右,而木腐菌一般要求培養料的碳氮比是20∶1,因此在用園林綠化廢棄物粉碎的木屑栽培木腐菌時,需添加含氮素比較高的麩皮或米糠,添加量以20%左右為宜,過多反而不利于菌絲的生長。木腐菌這種高效的微生物菌可以加快傳統的堆肥速度,減少發酵時間,是一種很好的生物堆肥菌。
木質纖維不易降解,但自然界中的樹木立木腐朽病和木材腐朽的主要因素就是木腐菌,對樹木來說,木腐菌就是一種病害。若將其用于園林綠化廢棄物的降解和腐化,反而成了一件好事,甚至已有研究表明可利用木腐菌來治療一些死樹木樁上的其它蟲害疾病[11]。將木腐菌對木纖維素的分解作用加以利用,在園林綠化的同時,利用園林綠化廢棄物的原材料資源,低成本栽培各種木腐菌類,一方面加快處理廢棄物,另一方面也可以利用木腐菌的栽培創造更多廢棄物利用新途徑。
木腐菌中許多都是常見的食用菌,許多木腐菌都具有一定的觀賞價值,外表有多種色彩和形態,像云朵、像雨傘、色彩艷麗,具有很高的觀賞性,見圖3。
如圖3所示,木腐菌的活體可以作為自然生長的園區景觀,死后的干制品可以加工成各類盆景藝術品。在盆景的加工上,可以利用一些較大的樹枝樹干制成盆景的底座,通過藝術選型和景觀設計,利用這些菌類的觀賞價值,規劃木腐菌類的自然景觀或盆景藝術觀賞區,可以為園林綠地增加新的旅游觀光景點。
在園林綠地周邊區域,可以大力發展木腐菌的培育基地。一方面可以就近取材,利用園林綠化廢棄物資源,解決廢棄物運輸困難的問題。如可以將一些較大的樹木枝條制作成木炭或活性炭,進行資源二次開發利用,這些木炭也可以作為木腐菌堆肥或栽培大棚的供暖材料。另一方面,也可以通過栽培食用類的木腐菌取得一定的經濟效益。同時,木腐菌的培育基地可進行多元化的發展。
利用園林綠化廢棄物培育木腐菌,是資源化再利用的良好生態循環,既對園林綠化廢棄物進行了綜合再利用,也為木腐菌的發展提供了更多的發展機遇。延伸了多個行業的產業鏈,最大限度提高了園林綠化廢棄物資源化利用率。從技術發展和經濟效益上來說,利用園林綠化廢棄物培育木腐菌是具有較大的可行性,但還需要國家盡早出臺相關政策和產業規劃,通過政策、技術和資金等多渠道為園林綠化廢棄物的再處理和木腐菌產業的發展提供支持,讓園林綠化廢棄物“變廢為寶”。