利用蘋果木生產香菇研究進展

王秀清 郭旭彥

摘? ? 要：對蘋果木生產香菇情況進行調研，從來源、成本、效益、品質等方面進行分析，認為利用蘋果木生產香菇可行。但目前存在原料來源難于持續供應、修剪枝條產生的木屑有限、生產香菇缺乏后勁問題。建議通過工廠化生產其他品種食用菌，生產特色香菇，從而減輕食用菌快速發展和木屑資源緊張的矛盾，達到廢物充分利用，實現食用菌產業可持續發展。

關鍵詞：香菇;替代料;蘋果木

中圖分類號：S646.1+2? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2021.04.006

Abstract： Based on the investigation of the production of Lentinus edodes with apple wood， the paper analyzed the source， cost， benefit and quality of the mushroom. It was considered that the production of Lentinus edodes with apple wood was feasible. However， there were still some problems， such as the difficulty of continuous supply of raw materials， the limited sawdust produced by pruning branches， and the lack of stamina in the production of Lentinus edodes.In order to reduce the contradiction between the rapid development of edible fungi and the shortage of sawdust resources， to make full use of waste and to realize the sustainable development of edible fungi industry， it was suggested to produce other kinds of edible fungi and characteristic Lentinus edodes through factory.

Key words： Lentinus edodes; substitutes; apple word

香菇屬于典型的木腐菌，人工栽培經歷了砍花法、段木栽培、代料栽培3個階段[1]，尤其是20世紀70年代福建古田彭兆旺先生發明香菇菌棒代料袋栽，已經發展將近50年[2]，代料栽培對樹種有一定要求，多采用闊葉樹木屑，香菇從出菇到出菇結束一般要持續6個月。一般來說，所選栽培樹種材質越硬實，所生產的干香菇、鮮香菇品質越好[1]。如金針菇、海鮮菇、杏鮑菇等木腐菌均找到替代物進行工廠化生產，而黃毅[3]指出我國暫時不適合進行香菇工廠化周年大面積栽培。盛進之[4]對香菇和金針菇等工廠化品種生產的成本進行比較和從市場價格進行分析，認為香菇工廠化生產目前還不具備可行性。計妍和趙利兵[5]分析2019年工廠化生產香菇比例僅在5%左右，香菇栽培具有周期長，出菇不定向等特點[4]，目前依舊采用農法模式進行大規模栽培，栽培過程使用麻櫟木等闊葉樹種木屑進行栽培[1]。

我國食用菌品種眾多，但以木腐菌為主，草腐菌生產比例較少[6]，特別是木腐菌代表的香菇，其產業近年來發展迅速，從2003年香菇產量從2.228×106 t增長至2018年1.043×107 t[7]，像香菇、木耳等這些木腐菌必須依靠木質植物進行代料栽培，隨著食用菌產業的不斷發展，必定要消耗大量的森林資源。隨著全國范圍內脫貧攻堅戰的開展，全國832個貧困縣中有近一半選擇了香菇、黑木耳這兩種木腐菌作為精準扶貧的主導產業[8]，新產區栽培規模增速明顯，木屑資源的需求增加;加之受香菇菌棒免入關稅政策的影響，香菇菌棒出口到國外也造成了木屑資源的消耗[1]。多種因素共同影響造成木屑價格逐年增長，特別是以櫟木為代表的硬雜木，供求更為緊張。

歷經“十三五”期間的高速發展，2014年至2018年期間，我國香菇產量增幅91.1%，2018年鮮香菇產量達到1.043×107 t，成為生產范圍最廣，產量最高，影響力最大的食用菌種類[7]。香菇夏菇主產區以河北、遼寧和新產區貴州為主的地域，冬菇主產區主要集中在福建浙江、河南、湖北、陜西等地域[7]。

1 全國范圍內蘋果木屑分布情況

1.1 蘋果主產區分布

在我國，蘋果樹種植面積在所有果樹種植產業中規模最大，其中果樹種植面積排名前三位的為蘋果、柑橘、梨[9]。蘋果種植在全國分布廣泛，主要分為6個主產區，分別為渤海灣產區、黃土高原產區、西南產區、西北產區、東南產區和東北產區[10]。2018年栽培面積193.86萬hm2，產量為3 923.34萬t，產量超100萬t的省主要有山東、河北、遼寧、河南、陜西、山西和甘肅[11]。在平泉周圍蘋果種植資源豐富，近有河北、遼寧，遠有山東、陜西、河南。

通過分析，蘋果產區和香菇生產產區具有重合部分，按夏菇主產區，遼寧和河北正是蘋果生產大省，同時也是夏季香菇生產主要區域。

1.2 蘋果木剪枝規模

蘋果樹作為一種落葉喬木，一般種植后會在3年左右結果，5年左右就會進入豐產期。每公頃蘋果果園4～11年樹齡平均產4 297.5 kg的蘋果木屑[12]，8～15年樹齡的蘋果園每年每公頃平均有7 500 kg的廢棄老樹和修剪枝條可粉碎成屑[13]。

2 蘋果木生產香菇可行性分析

2.1 蘋果木材料化學成分差別

木材化學成分的變化直接影響木材的性質。纖維素、半纖維素、木質素是植物細胞壁的主要組成成分[14]，木質素強化植物組織，其含量越高，其密度和強度越大;半纖維素影響木材吸水性;纖維素含量高，抗壓強度大[15]。香菇生長過程中，非木質纖維素營養成分主要降解于菌絲生長階段，而在生殖生長階段，主要利用木質纖維素，在木質纖維素組分中先利用木質素[16]，因此木質素、纖維素、半纖維素的含量差別會影響出菇。

蘋果樹屬于落葉喬木，半常綠喬木或灌木，木材邊材深黃褐色，寧黎黎等[15，17]和牟彬杉等[18]均對蘋果木化學成分進行了測定，可能因為取樣點不同，不同研究機構的測定結果有一定出入。牟彬杉等[18]測定蘋果木的木質素的含量（23.67±0.18）%，綜纖維素含量（77.05±0.28）%，半纖維素含量（33.21±1.27）%，α-纖維素含量（43.83±1.45）%，乙醇抽提物含量（5.41±0.19）%，灰分（1.08±0.09）%。蘋果木中纖維素、半纖維素含量較闊葉樹類含量低，而木質素含量較闊葉樹類中桉木低，比樺木高。蘋果木中乙醇抽提物是闊葉樹類2倍多，證明在蘋果木中能溶解在乙醇中物質，如樹脂、單寧、色素等含量較高[18]。而在北方常用做生產香菇的柞木中木質素含量為24.08%，綜纖維素含量75.29%[19]，也就是說蘋果木在化學成分中與傳統培養基質有差別，但差別不大。

與大多數樹木一樣，蘋果木其樹枝與主干化學成分存在差別，而且樹皮與主干化學成分也存在差別[14]，不同木材取樣點的高低也會影響其化學成分，邊材與心材化學成分差異也很大[20]，而且其營養成分還存在地域差異[14]。由此可見，蘋果木雖然來源廣泛，但因屬于修剪蘋果樹而形成的廢棄物，地域、修剪年限、修剪位置等不同，其化學成分亦存在差異，因此其作為培養料具有成分不可控風險，很難明確其營養成分，各個地域試驗結果只能做參考，僅具有指導意義。

與傳統栽培基質相比，蘋果木在化學成分上差別不大，但其樹枝、樹干、邊材、心材、樹皮含量多少、地域等都會影響其化學成分，很難保證不同批次原材料化學成分均一。與此同時，即使我們常見的雜木屑也存在類似問題，因此從化學成分來講，蘋果木可以作為原材料生產香菇。

2.2 已進行蘋果木栽培香菇研究

已有研究表明，蘋果木生產香菇可行。曹建剛[21]以純木屑52%、純蘋果枝26%、麩皮20%、石膏1%、生石灰1%配方，在菌絲生長階段，菌絲生長速度快，且前2潮香菇生物轉化率最高達到50%。豫西地區利用蘋果修剪下的枝條來栽培香菇，以蘋果枝木屑78%、麩皮20%、石膏1%、生石灰1%配方，生產轉化率為107.38%，證明青岡櫟木屑生物轉化率優于蘋果枝木屑[22]。靈寶地區因其蘋果樹資源豐富，大量使用蘋果木栽培香菇，但隨著香菇生產規模增大，蘋果木也不能滿足其需求[23]。陜西渭北亦利用豐富的蘋果廢棄枝生產香菇[24]。運城地區利用本地的蘋果枝春栽生產香菇[25]。棲霞市蘋果種植面積4.3 萬hm2[26]，以蘋果木木屑84%、麩皮14.7%、石膏1%配方，生產香菇發現不同品種表現有差異，陜西‘939品種表現最佳，還發現蘋果木屑中混以少量的柞木屑，轉化率明顯提高[27]。三門峽市對果木屑栽培香菇技術進行示范，形成了春栽蘋果木棚架栽培模式[28]。山西萬榮縣蘋果年產700萬t，全縣耕地面積有一半用來種植蘋果，建立利用廢棄蘋果木屑用于生產香菇模式[29]。天水市以豐富的果樹資源，嘗試利用果樹修剪果樹廢枝生產香菇，并制定天水市日光溫室香菇優質豐產栽培技術操作規范[30]。

2.3 利用蘋果木生產香菇品質

張鎖峰等[31]使用蘋果木和棗木生產香菇的氮磷鉀和養分利用率均處于相對較高的水平。白騰飛[32]用75%蘋果木栽培香菇，多糖、粗纖維、粗蛋白、鐵與鉀的含量均略高于常規基質，粗脂肪略低于常規基質。柞木作為培養基生產的香菇和果木培養基生產的的香菇的揮發性風味物質相差較大，利用蘋果木屑與柞木木屑生產香菇相比烴類物質含量相差無幾，醇類是后者的3倍還多，而酮類物質明顯偏低，不到后者的20%;蘋果木生產的香菇中1-辛烯-3-醇的相對含量百分比是31.48%，而柞木木屑生產的香菇中1-辛烯-3-醇的含相對含量百分比是1.11%，1-辛烯-3-醇俗稱蘑菇醇，帶有強烈、別致的清香，有米糠油臭樣氣息，甜的藥草樣味道，這也許是造成蘋果木生產香菇與柞木生產香菇風味不同的一方面原因[33]。

2.4 蘋果木生產香菇成本

木材資源的緊張，激發人們一直再探索廢棄蘋果木各種用途。寧黎黎[15]研究利用蘋果木制成密度板，且具有可行性，蘋果木亦可以用來燒制果木炭。目前出售的蘋果木價格每年都有一定的浮動，平均在500元·t-1左右，不同年份價格也有差異，靈寶2014年650元·t-1，而2018年則為400元·t-1[23]。硬雜木屑根據調研也有淡季旺季，一般在600～800元·t-1價格范圍內浮動，含硬雜木越多，價格也偏高。按照每袋木屑使用1.25～1.5 kg木屑計算[31]，那么與常規基質比較，每個菌棒可以節約0.2～0.6元。

3 蘋果木生產香菇存在問題

3.1 修剪枝條產生的木屑有限

無論是棲霞還是靈寶[23]、渭北[24]、運城[25]等地，其發展蘋果木生產香菇，每年都有豐富的蘋果修剪枝條的廢棄物，在資源節約、循環經濟、可持續發展的角度上，完全可以利用蘋果木生產香菇，但是存在數量不足的問題，按照每公頃生產4 200 kg剪枝[12]，2018年蘋果栽培面積193.86萬hm2[11]，換算成每年可以產814.2萬t果樹枝條，那么按照每袋用木屑1.25～1.5 kg[31]計算，可生產54～65億袋香菇菌棒，全國果樹剪枝量與2018年全國香菇生產規模（1 043.2萬t）相比不足的，且香菇生產規模還有逐年增加趨勢，而且這是在理想化狀態下，修剪下的蘋果木不做其他任何用途，不考慮剪枝季節，剪完枝無任何損耗，不需任何運輸且完全能用于香菇生產的情況下。黃毅[3]指出用蘋果木制成香菇菌棒可行，但屬權宜之計，不能完全解決木屑資源短缺問題。但是，對于蘋果主要種植區來講，建立利用修建枝條廢棄物生產香菇具有可行性。

3.2 生產香菇缺乏后勁

香菇生產周期長，大部分試驗都是只采集前三潮的數據。柴美清等[34]以果木屑79%、麥麩20%、石膏1%配方生產香菇，無論是桑木、蘋果木、棗木都是產量集中在前兩潮香菇，而常規雜木屑在二、三潮香菇才開始發力，因為兩者均未進行第四潮、第五潮、第六潮栽培試驗，但從趨勢看來明顯后勁不足。張振宇等[35]以配方果木屑78%、麥麩20%、蔗糖1%、石膏1%配方生產香菇，雖然個頭大于 6 cm的比例多，但是產量明顯集中在前兩潮香菇，其生產利用蘋果木生產香菇菌棒，是因為其有很大部分菌棒是用來出口，國外很多客戶只生產一茬菇[36]。

3.3 原料來源難于持續供應

河南靈寶、山東棲霞地區均是蘋果生產大省，利用蘋果樹修剪廢棄物生產香菇的循環經濟是有成功案例的，即使是區域化利用蘋果木廢棄枝條進行生產香菇，但剪枝一般在冬末春初，具有明顯的季節性，而香菇生產也具有季節性，因此當地域性與季節性兩種因素共同影響，廢棄蘋果木用來生產香菇的數量又會遭到削減。即使是靈寶地區，以蘋果生產為主，也需要從外地采購蘋果木屑[23]。

4 未來發展方向

4.1 工廠化生產其他品種食用菌

傳統農法栽培為追求高品質干香菇的香味和口感，需選擇適宜粗細的山毛櫸科樹種等硬質木屑。香菇與大部分工廠化品種不一樣，例如金針菇、杏鮑菇這些工廠化品種因為只采一潮菇，因此可以選取多種替代料[30-31]。以香菇現在的銷售價格來看工廠化生產香菇盈利空間有限，因此可以選擇蘋果樹等木屑作為栽培基質生產其他品種食用菌。

4.2 特色香菇

靈寶地區將蘋果木香菇做為特色香菇進行宣傳[23]，靈寶是蘋果生產大市，2018年全市蘋果種植面積達到6萬hm2，目前蘋果樹即使每年剪枝，數量亦有限，那么生產特色香菇，則是很好的一個選擇。因其添加了部分蘋果木屑其揮發性成分也會和蘋果木生產香菇揮發物質更為相似[33]，大多數人會選擇添加30%或者50%蘋果木木屑代替常規硬雜木用來生產香菇。

4.3 建議混合果木屑生產香菇

蘋果是全國栽培量最大的果木品種，蘋果木對于生產香菇，尚且微薄，其他果木即使探索出來也很難滿足香菇生產需求，那么將能生產香菇的果木屑進行混合，研究其品質與常規硬雜木木屑的區別，未來也許能替代一部分木屑的需求。

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