劉連武
(清原滿族自治縣清原鎮綜合事務服務中心,遼寧 清原 113300)
秸稈是一種重要的生物資源,可制作飼料、燃料和肥料等,隨著我國農業的快速發展,剩余的秸稈越來越多。食用菌新技術的大力推廣和普及下,制作食用菌基質的原材料使用量增多,導致價格上漲,菇農開始使用價格便宜的秸稈作為食用菌的基質。不僅能降低食用菌的生產成本,還可以解決秸稈浪費的問題,減少秸稈燃燒帶來的環境污染。
我國土地資源豐富,隨著農業的快速發展,糧食、油料、棉麻等農作物種植量逐年增多,收獲后剩余的秸稈數量巨大,秸稈含有豐富的碳水化合物、高分子的蛋白和粗纖維,且富含氮、磷、鉀、鈣、硅、鎂等礦物質。秸稈傳統的利用方式是制作飼料、肥料、燃料等或是就地焚燒。適合飼喂秸稈的動物種類少,纖維含量高,蛋白質含量少,飼喂需要添加其他營養物質,僅能消耗很少一部分。秸稈可以腐熟成有機肥料,可以增加土壤肥力,提高農作物產量和品質。但是制作肥料對秸稈中的氮、磷、鉀等營養元素利用率低,秸稈未充分腐熟會影響農作物的生長。秸稈燃燒所產生能量不多,不僅會釋放大量二氧化碳污染環境,稍不注意還會引發大火,秸稈就地焚燒會殺滅土壤中的微生物,破壞土壤中的生物循環,所以我國已禁止露天焚燒秸稈。
玉米稈、豆秸、稻草、麥草等多種常見農作物秸稈可以作為食用菌培養原材料。杏鮑菇、平菇、金針菇、雞腿菇、雙孢菇、鳳尾菇等20多種食用菌可以利用秸稈進行栽培。秸稈成本低,使用于栽培食用菌的效益高,操作簡單易學,擁有廣闊的市場前景。多名學者使用秸稈栽培食用菌的實驗證明,使用秸稈代替原來的基質材料后,兩者的產量和品質差異不顯著,但成本降低了,還可提高經濟效益,減少碳排放量。
食用菌可分泌木聚糖酶、漆酶、錳過氧化物酶、木素過氧化物酶、纖維素酶等胞外酶,可以降解秸稈中的木質素、纖維素和半纖維素,把大分子物質分解成為小分子物質。菌絲自身在降解秸稈的過程中也獲得能量和營養,最終在菌絲體內合成蛋白質、脂肪和其他營養物質,供人類食用。
玉米稈、稻草、麥草、豆秸等秸稈都可以用來培養食用菌,原材料常見,且數量巨大,一年四季均易獲得。玉米秸稈最適合栽培草腐菌,如草菇、雞腿菇、雙孢菇等。香菇、平菇、杏鮑菇、木耳等部分木生菌也可以用玉米秸稈作為主原材料。秸稈栽培食用菌對設備和場地要求簡單,不需要在特定的環境內栽培,可以在閑置的房間、倉庫等,也可以搭建簡易的大棚,可不使用任何機械設備,栽培成本低、收益高,應用性廣。
操作簡單易掌握,兌好濃度在1%~1.5%的生石灰水,將粉碎的無發霉變質情況的稻草、玉米稈等浸泡其中。等到秸稈徹底軟化后,取出瀝干水分后,使用模具進行壓扁定型。覆蓋薄膜發酵5天左右,要保證發酵后的秸稈含水量在70%以上,溫度在20~40℃之間,手握有彈性,無霉變氣味。通常食用菌培養基質的滅菌方法采用高壓滅菌法,常壓滅菌對秸稈滅菌可能不徹底,高壓滅菌效果更佳。在沒有陽光直射的環境中接種,在木質模具中加秸稈粉末,踩實后撒菌種和麩皮,再鋪一層秸稈后,撒菌種和麩皮,再重復一遍后,最上面再撒一層秸稈覆蓋,保證通氣性,噴施保濕的新高脂膜后,覆蓋一層薄膜。接種過程中要按照標準嚴格控制原材料和環境的溫濕度和pH,才能保證接種的成功率,培養時也要注意清潔衛生和環境指標,但培養一般不需要澆水,避免雜菌侵入。
食用菌生長分泌多種酶,分解基質中的纖維素等獲得能量的同時,也將基質徹底熟化,并且讓基質中的大分子轉變為小分子,更有利于第二次種植的食用菌吸收營養物質。二次種食用菌的菌渣應無覆土、無霉變、無病蟲害的菌渣。菌渣二次種植時不可食用單一的菌渣,避免后期生長緩慢,應添加新的秸稈豐富營養,并增加基質透氣性。
部分菌渣中有機質含量可高達70%~80%,遠高于有機肥要求的40%。使用菌渣有機肥可提高土壤有機質和氮磷鉀的含量,還可以減少化肥和農藥的使用量,降低對環境的污染。給植物使用菌渣制成的有機肥,可大大提高植物產量和果實品質。
菌渣可提高土壤持水能力和透氣性,改善土壤pH,降低土壤鹽分含量。菌絲會分泌生物活性物質,促進土壤形成腐殖質及團粒結構,促進農作物生長,提高抗腐能力,減少病害發生。菌渣還可以與復合物結合,制作改良劑,可明顯移除土壤中的銅、鋅、鎘、鉛等重金屬。有實驗使用菌渣和石油烴降解菌修復被石油污染土壤,證明菌渣可以提高土壤呼吸強度,固定微生物,增加微生物數量,提高微生物酶活性,提高石油烴去除率。
無土栽培基質主要是草炭,草炭為不可再生資源,菌渣可以代替部分的草炭作為無土栽培的基質,還可為作物持續提供營養。使用菌渣作為無土栽培的基質可減少草炭的使用量,減少因過度開采對環境的破壞。
菌渣中的氨基酸成分和含量與玉米相當,與其他營養飼料合理搭配,可降低飼喂成本,提高收益。飼喂動物的菌渣要新鮮、無毒性,無農藥殘留、無霉變,無異物等。菌渣應逐漸添加進飼料,避免刺激動物,引發胃腸道疾病。
與傳統發酵床墊料,菌渣材質疏松、營養豐富便于發酵、保溫透氣性好,并且可減少硫化氫和3-甲基吲哚的排放,改善空氣質量。使用過后的墊料還可繼續堆肥,制作有機肥料。
菌渣用于生產沼氣,可減少人畜糞便的使用量,且發酵效率更高,產量穩定,適用于禽畜養殖量少的區域使用,滿足生活用氣所需,沼液還可以作為有機肥料,提升土壤肥力。菌渣經過粉碎、烘干、炭化、高溫高壓定型后,可被制作成木炭,提高燃燒效率。
菌渣中含有大量菌絲體,菌絲體內有食用菌體內存在的生物活性物質,可以從菌渣中提取多糖、寡糖和生物酶等生物活性物質。寡糖可以抑制病原菌,并且可以促進食用菌生長。多糖具有較強的抗氧化能力,可降低血脂。
目前菌渣再利用率很低,很多都是直接廢棄,或是簡單地作為有機肥料使用。廢棄的菌渣纖維等微生物降解慢,菌渣微生物種類繁多,堆肥處理較難操作,所以種植戶應用較少。以及長期使用菌渣制作的有機肥會不會影響生態環境,長期飼喂動物是否安全、會不會導致機體菌群失調等問題,都在等待解決。菌渣的利用研究應不斷推進,逐漸建立菌渣再利用的技術標準。