作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌的農業生態效益研究

任勇攀 肖運強 鄧善初

該研究以作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌的農業生態效益為研究對象，通過綜合分析相關文獻和實證研究，探討了該栽培模式對農業生態系統的影響。研究表明，利用作物秸稈和其他廢棄物進行食用菌的栽培可以實現廢棄物資源化利用、減少環境污染、促進土壤生態恢復等多重效益。同時，該栽培模式還具有較低的成本和較高的經濟效益，對農民增收和農村可持續發展具有積極的推動作用。因此，作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌是一種可行的農業生態模式，值得進一步推廣和應用。

一、作物秸稈及其他廢棄物的資源化利用

（一）作物秸稈的特點及現狀

作物秸稈是指農作物在收獲后剩余的植物莖稈、葉片等部分。它們具有大量產生、多樣性、高碳含量等特點。作物秸稈是農作物生長過程中的副產品，每年在全球范圍內產生大量的秸稈。這些秸稈包括谷物作物（如稻谷、小麥、玉米等）的秸稈，油料作物（如大豆、花生等）的秸稈，以及纖維作物（如棉花、麻類等）的秸稈。不同作物秸稈的形狀、結構和化學成分不同。例如，稻谷秸稈柔韌且空心，玉米秸稈粗壯而韌性較強。此外，秸稈的化學成分也因作物類型而異，包括纖維素、半纖維素、木質素等。作物秸稈主要由纖維素和半纖維素組成，這些有機物質含有豐富的碳元素。因此，作物秸稈是一種潛在的碳資源，其有效利用可以有助于減少溫室氣體排放。

目前，大部分作物秸稈仍未得到有效利用，往往被作為農業廢棄物，采用焚燒、填埋等方式處理。這種處理方式不僅浪費資源，還可能產生環境污染和溫室氣體排放。有一些地區將作物秸稈用作飼料或畜牧床料。例如，在養殖業中，秸稈可以作為動物的飼料添加劑或用于畜舍的墊料，起到吸濕、保溫和減少氣味等作用。還有一些地區利用作物秸稈進行生物質能源生產，例如，生物質顆粒、生物質燃料等。然而，這種利用方式仍受技術和經濟的限制，尚未得到廣泛應用。

盡管作物秸稈具有豐富的資源潛力，但目前大部分秸稈仍未得到有效利用。因此，探索和推廣作物秸稈的高效利用方式，特別是在農業生態系統中栽培食用菌等的利用模式，對于實現農業可持續發展和資源循環利用具有重要意義。

（二）其他廢棄物的可利用性

除了作物秸稈，還有許多其他廢棄物具有可利用性。

1.城市固體廢棄物。城市固體廢棄物包括生活垃圾和工業垃圾。這些廢棄物可以通過垃圾分類、回收和再利用等方式進行處理和利用。例如，可回收的廢紙、塑料和玻璃可以進行再生循環利用，有機廢棄物可以進行厭氧消化產生沼氣用于能源生產。

2.農業廢棄物。農業廢棄物包括農作物殘余、畜禽糞便、副產品等。這些廢棄物可以用于生物質能源生產、有機肥料的制備以及動物飼料的生產。例如，利用農作物秸稈和畜禽糞便進行生物質能源生產，可以產生沼氣和生物質顆粒。

3.工業廢棄物。各種工業過程中產生的廢棄物也可以進行利用。例如，鋼鐵行業的爐渣可以用于道路建設和水泥生產，電子廢棄物中的有價金屬可以進行回收和再利用。

4.林業廢棄物。林業廢棄物包括木材加工剩余物、枝干、樹皮等。這些廢棄物可以用于木材板材的生產、生物質能源的生產，以及土壤改良劑的制備。

5.建筑廢棄物。建筑廢棄物包括建筑施工過程中產生的廢棄材料、破碎混凝土等。這些廢棄物可以進行再生利用，例如，再生骨料用于混凝土制備、廢棄磚塊用于道路建設等。

6.污水和污泥。污水處理過程中產生的污泥可以進行處理和利用。例如，通過厭氧消化和堆肥處理，可將污泥轉化為有機肥料。

這些廢棄物的可利用性取決于其性質和處理技術的可行性。通過科學合理地處理和利用，這些廢棄物將會轉化為有價值的資源，實現資源循環利用和環境保護的目標。

（三）廢棄物資源化利用的意義

廢棄物資源化利用具有重要的意義。在節約資源方面，廢棄物資源化利用可以將原本被視為廢棄物的物質轉化為有價值的資源。通過回收、再利用和循環利用，可以減少對自然資源的需求，降低資源的開采和消耗，實現資源的節約和可持續利用。在減少環境污染方面，廢棄物如果不得到有效處理和利用，往往會引發環境污染問題。例如，垃圾填埋場會產生滲濾液和有害氣體，廢水和廢氣排放會對環境和人類健康造成危害。通過資源化利用，可以減小廢棄物對環境的負面影響，減少污染物的排放和土地的占用。

許多廢棄物還具有潛在的能源價值，如生物質廢棄物、沼氣和廢油等。通過適當的處理和利用技術，這些廢棄物可以轉化為生物質能源，用于發電、供熱和燃料替代，減少對傳統能源的依賴，促進可再生能源的發展。廢棄物資源化利用還可以創造經濟效益。通過廢物回收和再加工，可以形成廢物回收產業鏈，創造就業機會，增加產值和稅收收入。此外，廢棄物的再利用還可以降低生產成本，提高資源利用效率，提升企業競爭力。

資源的有限性和環境的可持續性是當今社會面臨的重要挑戰。廢棄物資源化利用符合可持續發展的理念，有助于實現資源的循環利用和環境的保護，推動經濟、社會和環境的協調發展。廢棄物資源化利用對于實現可持續發展、節約資源、減少污染、推動經濟增長和改善環境質量具有重要的意義。通過合理利用廢棄物，可以實現資源的高效利用和循環利用，構建資源節約型、環境友好型社會。

二、食用菌的栽培技術及適應性

（一）食用菌的特點及分類

食用菌是指可以作為食品或藥用的真菌類生物，它們具有營養豐富、風味獨特、藥用價值等優點。食用菌富含蛋白質、維生素、礦物質和纖維等營養物質，低脂肪、低膽固醇。它們是一種理想的營養食品，有助于提供人體所需的各種營養成分。食用菌具有特殊的風味和口感，味道鮮美，有時帶有堅果或肉類的香氣。它們可以增添菜肴的風味，使菜品更加豐富多樣。

許多食用菌具有藥用價值，含有多種活性成分，具有抗氧化、抗腫瘤、免疫調節等功效，它們被廣泛應用于中藥和保健品領域。除此之外，食用菌在自然生態系統中還具有重要的功能。它們參與有機物的分解和循環，促進土壤肥力的提升，對生態環境的恢復和保護具有積極作用。

食用菌可以根據其分類進行分組。以下為幾個常見的食用菌分類：菌褶菌類包括蘑菇科、牛肝菌科和傘菌科等，典型的代表有平菇、松茸、雞腿菇等。傘菌類包括蘑菇科、牛肝菌科和傘菌科等，典型的代表有平菇、松茸、雞腿菇等。黑曲霉類包括黑曲霉和黃曲霉等，常用于食品加工和發酵過程中。子囊菌類包括松露科和麥角菌科等，典型的代表有松露、蟲草花等。腐生菌類包括木耳科和銀耳科等，典型的代表有黑木耳、銀耳等。這只是食用菌分類的一小部分，實際上有許多種類的食用菌，每種都具有不同的特點和用途。

（二）栽培技術的研究進展

食用菌栽培技術一直在不斷發展和改進，以滿足人們對高質量食用菌的需求。優化培養基，培養基是食用菌栽培的基礎，優化培養基的組成和配方可以提高菌絲生長速度和產量。通過研究和優化碳源、氮源、礦物鹽、維生素等成分的組合和比例，可以改善食用菌的生長環境，提高產量和品質。發酵技術在食用菌栽培中也起著重要的作用。傳統的堆肥發酵和木質廢棄物發酵已經得到改進和優化，提高了發酵過程的效率和產量。此外，還發展了液體發酵和固體發酵等新型發酵技術，提供了更多的選擇和靈活性。

由于食用菌對溫度和濕度的要求較為嚴格，隨著溫室技術和控制設備的進步，現在已能夠精確控制栽培環境的溫度和濕度，為食用菌的生長提供了更加理想的條件。這有助于提高食用菌的生長速度和產量，并且可以根據不同菌種的需求進行優化調節。通過菌種選育和改良，可以獲得具有更高產量和品質的食用菌品種。研究人員利用傳統育種方法、遺傳工程和基因編輯等技術手段，對菌株進行優選和改造，增強其抗病性、適應性和產量等特性。

目前，隨著自動化和智能化技術的發展，食用菌栽培也開始引入相關技術，如傳感器、自動控制系統、遠程監控等。這些技術可以實現對栽培環境的實時監測和調控，提高生產效率和質量，并減少對人工操作的依賴。

（三）食用菌對廢棄物的適應性

食用菌對廢棄物具有很強的適應性，它們可以利用各種有機廢棄物作為生長基質進行生長和繁殖。這種特性使食用菌栽培成為一種可持續的農業和環境管理方法。除了作物秸稈，還有很多廢棄物可以用來栽培食用菌。比如，木質廢棄物，許多食用菌如香菇、平菇、花菇等可以利用木材、鋸末、木屑等木質廢棄物作為生長基質。這些菌類通過分解木質纖維素和木質素等復雜的有機物，將其轉化為菌絲生長所需的營養物質。

一些食用菌如平菇、靈芝等可以利用城市中產生的有機廢棄物，例如，廚余垃圾、廢棄蔬菜水果等。這些廢棄物經過適當處理和處理后，可以提供菌絲生長所需的營養物質。一些食用菌如黑木耳、銀耳等可以利用工業廢棄物進行栽培。例如，黑木耳可以利用紡織廠廢棄的棉花、亞麻、麻等纖維素質材料作為生長基質。

通過利用廢棄物進行食用菌栽培，不僅可以將廢棄物轉化為有價值的農產品，還能減少廢棄物的排放和環境污染。這種循環利用的方式對于可持續農業和環境保護具有重要意義。

三、作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌的農業生態效益

（一）土壤改良和養分循環

作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌不僅可以實現廢棄物的循環利用，還能促進土壤改良和養分循環。作物秸稈和其他廢棄物在食用菌栽培過程中被用作菌床材料。這些廢棄物含有豐富的有機質，當它們與菌種一起分解時，會釋放出大量的有機質和養分。這些有機質能夠改善土壤結構，增加土壤的保水性和通氣性，提高土壤肥力并促進土壤微生物活動。此外，有機質的分解還可以釋放出植物營養元素，為植物提供養分。

作物秸稈和其他廢棄物栽培食用菌后，產生的菌渣和殘余物可以進一步用作有機肥料。這些菌渣和殘余物富含有機質和養分，可以返回田地用于作物種植，實現養分的循環利用。這種循環利用的過程有助于減少化肥的使用，降低對環境的負荷，提高土壤的養分供應能力。

在食用菌的栽培過程會涉及大量的微生物活動，包括菌絲的生長、分解有機質的分解菌群等。這些微生物參與有機物質的分解和轉化過程，促進土壤微生物的多樣性和活性，進一步改善土壤質量和養分循環。

（二）環境污染減排和資源節約

作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌可以有效實現環境污染減排和資源節約，減少廢棄物的焚燒和填埋。傳統方法是作物秸稈和其他廢棄物往往被焚燒或填埋，這會產生大量的空氣污染和土地資源浪費。科學方法是將這些廢棄物用于食用菌的栽培，可以將其有效利用，避免了焚燒和填埋帶來的環境污染，減少了對土地資源的壓力，還可以減少化肥的使用。作物秸稈和其他廢棄物在食用菌栽培過程中被用作菌床材料，這些廢棄物富含有機質和養分，通過利用它們作為有機肥料，可以減少對化學合成肥料的需求。這不僅減少了化肥生產過程中的能源消耗和環境污染，還促進了養分的循環利用。

食用菌栽培對于傳統農作物種植來說，對水資源的需求較低，因此可以節約水資源。由于食用菌栽培一般采用堆肥發酵或者液體發酵的方式，相比于農田灌溉，需要的水量較少。這樣可以減少對水資源的消耗，特別是在水資源緊缺地區，具有重要意義。另外，還能實現循環利用和資源回收，食用菌栽培過程中產生的菌渣和殘余物可以用作有機肥料，返回農田用于作物種植。這樣實現廢棄物的循環利用和資源回收，減少廢棄物的排放和對化肥的依賴。

（三）農民增收和農村可持續發展

作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌，對農民增收和農村可持續發展有積極的影響，可以增加農民的收入，作物秸稈和其他廢棄物通常被視為農業廢棄物，沒有經濟價值。然而，通過將其用于食用菌的栽培，農民可以將廢棄物轉化為有價值的農產品。食用菌的市場需求較大且價格較高，這為農民提供了一種新的收入來源，增加了他們的經濟收入。同時，可以創造就業機會，作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌需要一定的勞動力參與，例如，菌床的搭建、菌種的接種和管理等。這為當地農村創造了就業機會，提供了額外的收入來源，特別是對于提高農村勞動力就業具有積極的促進作用。

作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌是一種循環經濟的模式，能夠實現廢棄物的循環利用和資源的回收利用。這有助于減少廢棄物的排放和環境污染，促進農村的可持續發展。同時，食用菌栽培對土壤質量有益，改善土壤結構，提高土壤肥力，有助于農田的可持續利用。

通過作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌，不僅可以增加農民的收入，創造就業機會，促進農村可持續發展，還有助于提高資源利用效率和環境保護水平。這對于農村經濟的可持續發展和農民生活質量的提升具有重要意義。

作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌的農業生態效益是一個熱門的研究領域，該研究通過分析相關文獻和實證研究，闡述了該栽培模式對農業生態系統的積極影響。作物秸稈和其他廢棄物的資源化利用不僅可以減少環境污染，還能促進土壤生態恢復和農村可持續發展。此外，該栽培模式還具有較低的成本和較高的經濟效益，對于農民增收也具有積極的推動作用。因此，進一步推廣和應用作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌的農業生態模式是非常有意義的。

基金項目：喀什職業技術學院2022年度地區科技局課題——《農業廢棄物生態化循環利用技術研究與應用》（ks2022068）。

作者簡介：任勇攀（1977—），男，山東泰安人，碩士，副教授，主要從事作物遺傳育種研究工作。

通信作者：鄧善初（1972—），女，湖南邵陽人，碩士，高級講師。