溫昕明,唐 健,鄧善初
(喀什職業技術學院,新疆 喀什 844000)
目前,農作物秸稈被隨意堆棄與焚燒,造成嚴重的資源浪費和環境污染,特別是在經濟較為落后、基礎設施不完善的地區,農作物秸稈焚燒現象尤為嚴重。當前國家關于禁止秸稈燃燒已經出臺了許多改進辦法,但仍未明確關于過剩農作物秸稈的處理辦法。鑒于目前氣候變暖問題、全球平均氣溫持續上升,如何將農作物秸稈等農業廢棄物進行無害化、無污染處理,一直是各地農業部門無法徹底解決的難題[1]。
食用菌是可食用蘑菇,常見的可食用蘑菇包括平菇、香菇、木耳等。食用菌的生長需要以樹木等作為培養基質,所以食用菌的生產依賴森林資源。
近些年來,隨著人們對低脂、高蛋白食品的追求,使得食用菌消費量呈上升趨勢,據統計,2021 年全國食用菌總產量為4.13×107t,每年增產近2%。由于市場需求的不斷增加,食用菌原料不足及成本較高等問題亟待解決。
秸稈是農作物采收之后剩余的稈、莖、葉,這些組織的基本組成物質是碳水化合物、纖維素、半纖維素、木質素、粗蛋白質、粗脂肪等,并且含有K、Ca、Mg 等微量元素。
隨著各地農業科學技術的發展,科技人員發現農作物秸稈富含有機質,可以作為食用菌種植基料。通過將農作物秸稈粉碎,使其更加適合野生食用菌生長,這樣既能夠再次利用農作物秸稈,又能為食用菌種植提供良好的原料并且可以有效降低種植成本。農作物秸稈中有豐富的營養物質,極其適合食用菌生長,在磨碎的農作物秸稈中栽培出的食用菌質量很高。
農作物秸稈基料化栽培食用菌是指將農作物秸稈作為食用菌栽培菌床的主要原料,當前實際種植中常用的農作物秸稈種類包括玉米秸稈、玉米芯、棉籽殼、稻草等。利用農作物秸稈來代替木屑,在保證食用菌品質和產量的同時,解決食用菌生產原料不足的問題,降低種植成本,可實現農作物秸稈二次利用。
采用農作物秸稈基料化栽培食用菌技術不僅可以減少農民焚燒農作物秸稈的次數,改善當地生態環境,還可以解決食用菌生產原料不足問題,為食用菌種植提供更環保、低廉的生產方式。使用農作物秸稈栽培食用菌可以有效降低成本,提高食用菌種植的利潤,進而提升當地整體農業經濟,促進農業發展[2]。
秸稈是農作物在收獲后剩余、無法使用的作物組織,例如玉米芯、玉米稈,小麥稈、高粱稈等,主要成分為纖維素和木質素。農作物秸稈主要來源是糧食作物和油料作物,農作物秸稈的主要處理方式是集中焚燒,這種方式會對空氣造成嚴重污染,不符合當前綠色農業要求,浪費了大量可利用資源。為此,各地區政府以及相關部門對處理農作物秸稈提出了一些指導意見,要求實現農作物秸稈的二次利用。各地科研單位及農業生產單位一直在積極探索如何實現對農作物秸稈的二次利用,當前在食用菌栽培領域,已經發現并應用了利用農作物秸稈代替木屑作為菌床培育食用菌的模式且取得了一定的成效。通過查閱現有文獻可以發現,當前農作物秸稈基質化栽培食用菌模式較為單一,常見的菌種為香菇、平菇,常見的農作物秸稈種類為玉米芯、小麥稈,所以科研領域仍需繼續探索與試驗,找到適配的農作物秸稈和菌種,豐富基料化栽培食用菌中的農作物秸稈種類。目前,已有部分農作物秸稈成為食用菌菌床的主要原料之一,例如玉米稈、棉籽殼等,其中栽培食用菌的農作物秸稈種類不多,有關農作物秸稈基料化栽培食用菌的研究仍需進一步加強。關于農作物秸稈基料化栽培香菇的研究表明,當前農作物秸稈仍不能完全取代木屑,但在基質中添加部分農作物秸稈,與完全由木屑栽培的香菇子實體的產量和生物學效率幾乎無異,說明以小麥秸稈、花生殼為基質栽培香菇具有可行性。通過稻草秸稈基料化栽培草菇發現,香菇菌絲生長快且潔白濃密,生物學效率高,這說明稻草基料化栽培草菇具有可行性,對于規模化、設施化草菇栽培戶而言是一種福音。平菇栽培過程中控制基質中水稻秸稈含量發現,水稻秸稈含量并不影響平菇菌絲生長和最終產品的營養價值,但會對出菇時間和生物學效率造成一定影響;而基質中蕎麥秸稈含量會嚴重影響平菇原種菌絲生長速率。目前,大多數農作物秸稈基料化栽培食用菌仍處在開發階段,如大豆秸稈栽培平菇、花生秸稈栽培秀珍菇等,關于農作物秸稈基料化栽培食用菌技術的應用科研人員仍在積極探索中[3]。
目前對于農作物秸稈基料化栽培食用菌的研究和應用已經取得了一定成效,但仍存在部分空白有待繼續試驗和研究,還需解決農作物秸稈基料化栽培食用菌基礎理論研究不完善、相應的生產技術水平較低、配套機械裝備研發落后等問題。
目前仍無法完全實現農作物秸稈基料化栽培食用菌。部分學者研究發現,農作物秸稈代替木屑栽培食用菌主要會對菌子的外形、口感以及生物轉化率產生不同的影響,這些影響有正面的也有負面的,導致差異性較大,產品性質不穩定,所以高效利用農作物秸稈的同時還應重視提高食用菌品質。應將農作物秸稈性質與食用菌特點作為研究重點,要確保農作物秸稈基料化栽培食用菌與木屑栽培食用菌的品質幾乎沒有差別。通過大量試驗研究為農作物秸稈基料化栽培食用菌的理論研究奠定一定的數據基礎,幫助完善理論指南,為后續實現農作物秸稈代替木屑栽培食用菌提供一定的可能[4]。
我國國土面積大,食用菌種類多,所以對食用菌栽培模式有很多種。關于農作物秸稈基料化高效栽培食用菌配套技術研發,各地區可以根據當地種植農作物種類及氣候選擇對不同的菌種進行研究和發展,并建立農作物秸稈基料化栽培食用菌示范基地,可對當地食用菌生產企業起到引導作用,實現產業化、標準化發展,這樣既可以有效降低成本,充分利用好當地農作物秸稈資源,又可以幫助食用菌生產企業提高食用菌生產和經濟效益。當前從市場對食用菌的需求趨勢來看,勢必要實現農作物秸稈基料化栽培食用菌,所以一定要積極研究食用菌相關配套技術。
農作物秸稈主要分布在農田中,分布面積廣泛,當前我國農村對農作物秸稈的收集是以人工為主。由于農作物秸稈經濟價值低,大多數農民還是會選擇就地焚燒,農民回收農作物秸稈的積極性不高,缺乏收集農作物秸稈專用的機械設備,所以還需重視研發配套機械設備[5]。不同農作物秸稈的形態、高度等物理性質存在一定的差異,單一的收集設備不能收集所有類型的農作物秸稈,因此在研發配套機械設備時還應考慮當地實際情況,保證收獲的農作物秸稈能夠用于栽培食用菌。
5.1.1 農作物秸稈的預處理
農作物秸稈中大部分物質都是由C 組成的大分子化合物,主要有纖維素和其他大分子,纖維素與Si結合在一起,Si 的含量相對較高,因此需要預處理農作物秸稈,包括刮削、破壞農作物秸稈表皮中的蠟質、軟化農作物秸稈表皮等,這些操作都是為了促進菌絲旺長,在菌絲生長過程中會分泌大量纖維素酶,酶可活化分解大分子物質。可使用1%~3%石灰水浸泡農作物秸稈,以促進菌絲生長。
5.1.2 增強農作物秸稈原料床營養素含量
因為單一農作物秸稈的營養成分較少,無法滿足食用菌的生長需求,因此在使用農作物秸稈基質化栽培食用菌時需要在主料中輔助添加米糠、麩皮等物質以促進食用菌生長。出菇期要施用營養液噴灑農作物秸稈,營養液包括0.2%磷酸二氫鋁、1%復合肥、0.05%硫酸鋅、0.05%硫酸鎂、1%石灰、1%糖。
5.1.3 增加農作物秸稈含水量
食用菌生長需要適宜的濕度,可用水浸泡農作物秸稈增加其含水量。需要注意的是,栽培食用菌時農作物秸稈含水量需控制在60%~65%,對于農作物秸稈中多余的水分采用可絞干或瀝干等方式去除。由于大多數農作物秸稈屬于中空結構,在使用時一定要特別注意其內部所含水分,避免因為過度潮濕影響菌絲生長。
5.1.4 調整農作物秸稈原料床松緊度
菌絲生長需要一定的空間,因此需要控制農作物秸稈原料床松緊度來保證菌絲正常生長。食用菌種類不同所需要的農作物秸稈原料床松緊度不同,因此需要根據農民以往的生產經驗以及菌絲實際生長情況調整農作物秸稈原料床松緊度。如果農作物秸稈原料床過松,使得整個栽培床更易失水,如果濕度不足會導致菌絲生長緩慢、出菌率低。如果所用的農作物秸稈切割的段較大就需要壓緊和壓實,如果所用的農作物秸稈是已粉碎的,要適度放松[6]。
5.1.5 調節農作物秸稈pH值
在預處理農作物秸稈時會用石灰水浸泡,石灰水中OH-使農作物秸稈pH 值升高,會嚴重影響菌絲生長。為了避免堿性物質對菌絲的影響,在接種前需要清洗秸稈,等到農作物秸稈pH 值呈中性時再接種菌絲,確保菌絲健康生長[7]。
5.1.6 菌絲接種
1)選擇好合適的場地搭建大棚。食用菌在生長過程中喜高溫、高濕的環境,最好選擇在陽光和水分都較為充足的地塊上搭建大棚,需要提前設置每個大棚的種植面積。2)在搭建好大棚后需要先對整個種植區域進行滅菌處理,為食用菌提供純凈的種植環境,降低雜菌的出現概率。3)選擇pH 值呈中性且無霉變、無病害的農作物秸稈作為原料,根據對應比例投入專門的粉碎機器中進行混合粉碎,混合粉碎的目的是保證每種農作物秸稈都能均勻加入菌床中,同時粉碎后的農作物秸稈更適合栽培食用菌,然后需要將粉碎好的農作物秸稈與水充分混合,再放入培養袋中進行滅菌處理,為菌絲接種提供良好的培養基料。4)在菌絲正式接種前,要徹底消毒接種室,盡可能降低其他菌種的出現概率。消毒殺菌結束后要將菌袋轉移到接種室內進行接種,需要注意將培養袋溫度控制在30 ℃以下,接種要盡快,可有效避免雜菌的出現[8]。
在整個菌種生長過程中,農民要密切關注培養室的溫度和濕度,運用現代化生產技術控制室內溫度并定期巡視菌種生長情況。在日常管理工作中要根據實際情況通風或噴水,保證菌種能有良好的生長環境,促使菌種茁壯生長。待菌種完全發育后,需要將菌種移植到大棚內繼續生長,轉移后需要用滅菌的刀片在培養袋上劃出長4 mm 左右的口子,保證內部的透氣性。根據不同菌種的生長特性調整培養袋的擺放位置,并遮陽。在菌種生長過程中易被外界因素影響,可能會出現枯萎、霉變等情況,所以在栽培食用菌前需要制訂出一套完整、有效的應對措施,避免出現大規模霉變或者枯萎的情況,及時找出原因并采用對應措施進行處理,確保菌種健康生長[9]。
在適宜的時間收獲食用菌,食用菌生產企業應提前與經銷商制訂好收購方案,確保雙方經濟利益。在采收食用菌時一定要小心謹慎,不要破壞培養袋,避免降低食用菌品質。在采收食用菌結束后要噴水處理大棚,來提高室內濕度,保證食用菌可以二次發育。一般來說,當食用菌采收超過3 次后,培養袋中的養分不足以支撐其再次生產,所以要及時處理大棚中的培養袋,為下一批菌種提供場地[10]。
在栽培食用菌的過程中,農民要時刻關注菌絲生長情況,一旦發現異常情況應立即采取措施,避免導致食用菌品質下降,保證食用菌穩產、高產。要想實現農作物秸稈大規模基料化栽培食用菌就離不開政府的支持,各地區政府可以建立示范化園區,帶領當地農民了解農作物秸稈基料化栽培食用菌技術,這樣既能保證農作物秸稈再次利用,又能提高農民收入,推動當地農業可持續發展。
當前市場對食用菌的需求逐年增加,由于氣候、海拔、濕度等自然因素的影響,我國各地區所產出的食用菌種類不盡相同。為了滿足市場需求,在研究和推廣農作物秸稈基料化栽培食用菌時需要結合當地自然條件。對于農作物秸稈資源量相對較大而集中的地區,可以選擇建立大型食用菌種植基地進行集中種植;對于農作物秸稈資源量相對較少且分散的地區,可以讓農民分散種植,努力打造“一村一品”的生產模式。農作物秸稈資源豐富的區域可以建設工廠,使得生產流程化,能夠保證全年生產,可為當地提供更多的工作崗位,使農民變成工人,增加農民收入。農作物秸稈資源較為稀缺的地區可以采用“菌棒廠+農民”模式,菌棒廠專門給周圍農民提供菌棒,再集中收購菌類產品,在這種模式下可以保證菌棒品質,使食用菌品質優良,減少生產成本投入,充分利用當地資源,實現雙贏。集中收購農作物秸稈增加農民收入;使用大型回收農機,提高農作物秸稈處理能力和質量,使用農作物秸稈基質化栽培食用菌。