譚 偉，張文平，葉 雷，張 波，李小林

（1.四川省農(nóng)業(yè)科學院土壤肥料研究所，四川 成都 610066；2.什邡市湔氐鎮(zhèn)食用菌協(xié)會，四川 什邡 618409）

煤炭燃燒會產(chǎn)生煙塵、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，若直接排放將污染大氣，危害動植物生長和人類健康，造成經(jīng)濟損失。丁啟夏等[1]試驗結(jié)果表明，煤煙降塵會降低圓茄子、長茄子、大辣椒、番茄和黃瓜等蔬菜作物的光合強度，當月度煙塵量為20 g·m-2時，就會對其光合強度產(chǎn)生不同程度的負面影響。武云甫等[2]介紹，我國煙塵排放量的70%、SO2排放量的90%都來源于煤，將導(dǎo)致比較嚴重的大氣污染；有些地區(qū)的酸雨也因此產(chǎn)生，大氣降塵超標導(dǎo)致當?shù)鼐用窈粑到y(tǒng)發(fā)病率上升，廣東、廣西、四川和貴州4個省每年因SO2大量排放而形成酸雨，造成的損失高達140億元?！吨腥A人民共和國環(huán)境保護法（2018年版）》指出，應(yīng)采取有效措施，防治在生產(chǎn)建設(shè)或者其他活動中產(chǎn)生的廢氣等對環(huán)境的污染和危害。環(huán)保部門制定了防治大氣污染相關(guān)文件，禁止使用沒有煙塵處理設(shè)施的燃煤爐灶，倡導(dǎo)“煤改氣”或“煤改電”舉措。以我國毛木耳（Auricularia cornea，又稱黃背木耳）主產(chǎn)區(qū)四川省什邡市湔氐鎮(zhèn)為例，該鎮(zhèn)政府于2017年出臺了《湔府發(fā)〔2017〕119號關(guān)于取消黃背木耳蒸包燃煤灶的實施方案》，要求逐步取締使用燃煤灶。

2019年我國食用菌總產(chǎn)量已經(jīng)高達3 933.87萬噸，其中四川食用菌總產(chǎn)量240.28萬噸，產(chǎn)值200.27億元[3]，生產(chǎn)規(guī)模非常大。據(jù)調(diào)查，我國食用菌生產(chǎn)大多采用傳統(tǒng)設(shè)施熟料栽培，基質(zhì)滅菌以煤炭作為燃料。在連片生產(chǎn)老區(qū)，產(chǎn)區(qū)菇農(nóng)幾乎家家戶戶都建有燃煤爐灶，長期以來多使用燃煤爐灶對栽培料袋進行高溫蒸汽滅菌，導(dǎo)致產(chǎn)生較多的煤煙廢氣，污染環(huán)境。近年受環(huán)境綜合治理的政策影響，燃煤爐灶不允許使用，迫使部分菇農(nóng)停止生產(chǎn)，還有一些規(guī)模化的食用菌基地也停產(chǎn)或轉(zhuǎn)移生產(chǎn)，影響了當?shù)氐慕?jīng)濟效益。因此，食用菌生產(chǎn)迫切需要環(huán)保型高效滅菌灶。

目前，已有研究人員對食用菌基質(zhì)滅菌設(shè)備進行了研究。鄭桂玖[4]探索、實踐了食用菌產(chǎn)業(yè)能源替代和設(shè)備更新，通過大量試驗、研究分析，最終獲得食用菌滅菌過程中替代煤炭的新型清潔能源，即天然氣和液化石油氣，并試制分戶式食用菌菌棒滅菌消毒成套裝備，取得較好效果。王衛(wèi)國等[5]通過比較微波加熱加壓滅菌和高壓蒸汽滅菌的食用菌料袋微生物致死率及栽培金針菇的情況，發(fā)現(xiàn)用一定功率的微波加熱食用菌栽培料袋時，在0.15 MPa，微波加熱加壓維持15 min與高壓蒸汽維持1.5 h的滅菌效果相當。該研究為制定食用菌栽培袋微波加熱滅菌工藝和設(shè)計滅菌設(shè)備提供了重要參考依據(jù)。葛新鋒等[6]研究表明，采用微波對食用菌菌袋進行滅菌不僅可擺脫傳統(tǒng)間歇式的滅菌方法，從而實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，而且可提高滅菌的工作效率。然而，微波加熱滅菌食用菌栽培料袋在廣大食用菌菇農(nóng)的生產(chǎn)中存在一定應(yīng)用難度，天然氣替代煤炭作為燃料的可行性較高。以天然氣為燃料進行栽培基質(zhì)滅菌并綜合分析經(jīng)濟效益的研究鮮見報道。為此，通過開展燃氣灶滅菌栽培基質(zhì)的應(yīng)用效果試驗，比較使用燃氣灶與燃煤灶的綜合成本和經(jīng)濟效益，分析使用燃氣灶滅菌栽培基質(zhì)的可行性，為食用菌生產(chǎn)者尋求環(huán)保滅菌基質(zhì)的設(shè)施及配套技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 栽培料袋

使用聚乙烯塑料袋作為栽培基質(zhì)料袋[7]，其規(guī)格為20 cm×48 cm×0.03 cm（折徑×長度×厚度），用于燃煤灶和燃氣灶的滅菌試驗對象。

1.1.2 煤炭

普通燃煤，市場購買，作為燃煤灶的燃料。

1.1.3 天然氣

家用炊具用天然氣，來源于民用天然氣管道，作為燃氣灶的燃料。

1.1.4 用電

220 V常壓電，來源于家庭用電源，用于燃煤灶和燃氣灶的鼓風電機。

1.2 供試爐灶

1.2.1 燃煤灶

毛木耳傳統(tǒng)生產(chǎn)專用燃煤灶，其配套料倉為船形，鋼板結(jié)構(gòu)，裝袋量1 800袋/倉。

1.2.2 燃氣灶

ZFQ10-2.4×3-Q燃氣蒸發(fā)器，四川自貢東聯(lián)鍋爐有限公司，裝袋量1 800袋/倉。

1.3 試驗方法

1.3.1 制作料袋

毛木耳栽培配方為木屑33%、玉米芯30%、棉籽殼10%、米糠20%、玉米粉3%、石灰3%、石膏1%。其中，要求有機原料新鮮、干燥、不霉變、未生蟲。先將玉米芯、棉籽殼等不易吸水的材料預(yù)濕，使其充分濕潤，然后加水拌料。將木屑、棉籽殼等原材料平鋪于料場的底層，再將玉米芯、米糠等不易吸水材料平鋪于底料上，最后將玉米粉、石灰、石膏等輔料在料堆外混勻后揚撒于堆面。加水拌料使基質(zhì)含水量達到63%。培養(yǎng)料拌好后悶堆過夜。

采用裝袋機裝袋，裝袋前先將料袋一端用繩扎口或套上頸圈，并用塑料薄膜封口。裝袋時一人用雙手打開未封口端套在出料筒上，右手握著出料筒上的袋口，左手托著袋底；另一人加入培養(yǎng)料，使用聚乙烯料袋裝料量為干料1.1 kg/袋。當培養(yǎng)料進入袋內(nèi)后，出料袋逐漸后退，通過調(diào)節(jié)后退速度掌握料袋松緊度。培養(yǎng)料裝好后，用繩扎口或套上頸圈，并用塑料薄膜封口。

1.3.2 試驗設(shè)計

在燃煤灶的灶口安設(shè)燃氣蒸發(fā)器，以天然氣代替燃煤作為燃料滅菌基質(zhì)料袋，集成為“燃氣灶滅菌栽培基質(zhì)技術(shù)”。與原有“燃煤灶滅菌栽培基質(zhì)技術(shù)”進行滅菌效果比較試驗。燃氣灶燃氣狀態(tài)及滅菌栽培基質(zhì)菌袋見圖1。

如圖1所示，預(yù)先制作栽培料袋3 600袋/倉，其中1 800袋/倉采取燃煤灶滅菌，另1 800袋采取燃氣灶滅菌。裝袋完成后進行上灶，裝倉后用塑料膜、保溫膜和繩子覆蓋和扎緊四周，并用鋼板和螺絲將其與料倉固定。比較使用燃煤灶和燃氣灶滅菌基質(zhì)料袋的應(yīng)用效果。

1.3.3 測定指標

分別測定供試處理所耗用的煤炭數(shù)量、燃氣數(shù)量、用電度數(shù)、用工數(shù)量等指標數(shù)據(jù)。實際價格按照試驗時市場價格或者公認價格計算。

1.3.4 分析方法

根據(jù)1.3.2測定指標數(shù)據(jù)，依據(jù)當時煤炭單價、天然氣價格、電價和用工工價計算出供試處理的綜合成本，分析2種處理的綜合成本，結(jié)合作業(yè)程序總結(jié)2種處理各自的特點，綜合分析出燃氣灶及其配套滅菌基質(zhì)技術(shù)的應(yīng)用可行性。

2 結(jié)果與分析

2.1 燃煤灶和燃氣灶滅菌栽培基質(zhì)的綜合成本

基于實際應(yīng)用情況，綜合成本由耗煤成本、耗電成本和用工成本3項組成，各項用量詳見表1。

表1 燃料量、電量和用工量Tab.1 Consumption of fuel and electricity and quantity of work

如表1所示，按照四川省什邡市湔氐鎮(zhèn)當?shù)孛禾繂蝺r1 200元/t、用電單價0.55元/（kW·h-1）和每天用工單價100元/人計，使用燃煤的綜合成本（BM，元）的計算公式為：

式中：HM為耗煤成本（元）；HD為耗電成本（元）；HR為用工成本（元）。

計算得出，使用燃煤灶每滅菌1倉料袋總共要花費560.550元的成本。1 800袋/倉，每滅菌1袋栽培基質(zhì)要花費成本約0.311元。

由表1可知，使用燃氣灶的綜合成本由耗氣成本和耗電成本2項組成。按照四川省什邡市湔氐鎮(zhèn)當?shù)孛裼锰烊粴鈫蝺r2.34元/m3以及用電單價0.55元/（kW·h-1）計，使用燃氣灶滅菌栽培基質(zhì)的綜合成本（BQ，元）的計算公式為：

式中：HQ為耗氣成本（元）；HD為耗電成本（元）；HR為用工成本（元）。

計算得出，使用燃氣灶滅菌1倉料袋總共要花費203.85元的成本。1 800袋/倉，每滅菌1袋栽培基質(zhì)要花費成本約0.113元。

2.2 燃煤灶和燃氣灶滅菌基質(zhì)的成本比較

同樣的料倉，使用燃煤灶滅菌栽培基質(zhì)的綜合成本為560.55元/倉，使用燃氣灶滅菌栽培基質(zhì)的綜合成本為203.85元/倉。燃煤灶滅菌的綜合成本較高，燃氣灶滅菌的綜合成本較低，使用燃氣灶較燃煤灶節(jié)約成本356.70元，綜合成本較燃煤灶直接降低63.63%，即每袋料節(jié)約成本0.198元。

3 小結(jié)與討論

3.1 燃氣灶滅菌栽培基質(zhì)降本增效明顯

試驗表明，使用燃氣灶滅菌栽培基質(zhì)較燃煤灶滅菌栽培基質(zhì)，可以直接節(jié)約綜合成本0.198元/袋。以四川省什邡市湔氐鎮(zhèn)的耳農(nóng)為例，多數(shù)農(nóng)戶每年栽培毛木耳6萬袋，如果使用燃氣灶滅菌料袋，那么可直接節(jié)約成本11 880元。直接節(jié)約或者降低栽培成本可間接增加生產(chǎn)經(jīng)濟效益，即每戶僅在滅菌技術(shù)環(huán)節(jié)就間接提高栽培利潤收入11 880元。在四川省什邡市食用菌科技示范戶中使用燃氣灶滅菌栽培基質(zhì)，生產(chǎn)實踐也驗證了使用燃氣灶滅菌栽培基質(zhì)技術(shù)可行，經(jīng)濟劃算，降本增效非常明顯。

3.2 燃氣灶滅菌栽培基質(zhì)技術(shù)應(yīng)用前景廣闊

燃煤灶滅菌栽培基質(zhì)具有許多弊端，如塊煤敲碎和燃燒過程用工大且灰塵大，煤煙污染大氣；需專人負責熬夜值守，若加煤量不足，料倉內(nèi)蒸汽量不夠、升溫難，則滅菌不徹底；若加煤過多，蒸汽量過猛，料倉會被脹破，則會引發(fā)“爆篷傷人”安全事故。

而使用燃氣灶滅菌基質(zhì)可以規(guī)避上述風險和缺陷，即不產(chǎn)生煤煙，無需專人值守，燃火大小可調(diào)控、料倉內(nèi)水蒸氣穩(wěn)定。除此之外，燃氣灶滅菌栽培基質(zhì)技術(shù)還具有節(jié)省用工、降本增效、清潔環(huán)保、安全可靠等突出優(yōu)點。作為替代燃煤灶滅菌栽培基質(zhì)的高效新技術(shù)，燃氣灶滅菌基質(zhì)為生產(chǎn)者提供了更有利的選擇方向和路徑，在可以使用天然氣的區(qū)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

3.3 政府予以資金補貼利于燃氣灶推廣應(yīng)用

目前，每戶添置購買燃氣灶需投入約3.5萬元（包括天然氣入網(wǎng)費用0.8萬元）。菇農(nóng)新增投入有經(jīng)濟壓力，推廣使用新型環(huán)保燃氣滅菌灶有難度。因此建議相關(guān)機構(gòu)給予食用菌生產(chǎn)者煤改氣資金補貼，如采取設(shè)立“煤改氣”滅菌栽培基質(zhì)專項資金、農(nóng)機補貼項目資金向購置燃氣灶傾斜、購置燃氣灶優(yōu)惠貼息等舉措，將極大地推動燃氣灶滅菌栽培基質(zhì)技術(shù)的有效推廣，從而使食用菌產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展，進一步實現(xiàn)菇農(nóng)增收致富。