彭杰 王御麟
食用菌菌糠是食用菌完全采收后的培養(yǎng)基,是食用菌菌絲殘?bào)w、經(jīng)食用菌酶解后結(jié)構(gòu)發(fā)生質(zhì)變的培養(yǎng)料殘余物質(zhì)和食用菌生長(zhǎng)過程中產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物等成分的復(fù)合物。
栽培食用菌的原料主要有木屑、酒糟、棉籽殼、甘蔗渣、玉米芯、木糖醇渣、秸稈等,具體培養(yǎng)料配方根據(jù)各種原材料的價(jià)格和栽培地域不同會(huì)存在一些差別。這些原料在食用菌栽培過程中,除生產(chǎn)出美味可口的食用菌之外,大部分物質(zhì)被降解成了可以被植物、動(dòng)物更容易吸收的小分子化合物。菌糠的再利用研究有利于食用菌菌糠的資源化利用,解決因菌糠隨意丟棄造成的環(huán)境污染,增加食用菌種植戶的收益,有利于促進(jìn)食用菌產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
生產(chǎn)食用菌的原材料主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成。食用菌在生長(zhǎng)過程中能產(chǎn)生大量分解纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的酶類,這些酶類可以把以上物質(zhì)分解成多糖、醌類化合物等以供食用菌的菌絲體生長(zhǎng)。食用菌栽培基質(zhì)經(jīng)食用菌降解、吸收、再利用后,其成分主要由多糖類、蛋白質(zhì)、氨基酸、有機(jī)酸、生物活性物質(zhì)、礦物質(zhì)微量元素等營養(yǎng)成分組成。
有研究顯示,利用不同的方法對(duì)金針菇菌糠多糖進(jìn)行提取、檢測(cè)可知菌糠中多糖的最高含量可以達(dá)到將近14mg/mL。利用硫酸混合加速劑火焰光度法和干灰化法對(duì)4種工廠化栽培的食用菌菌糠中的營養(yǎng)元素進(jìn)行分析,結(jié)果顯示生產(chǎn)原料配方對(duì)菌糠中的營養(yǎng)成分含量有著較大的影響,這些營養(yǎng)成分中氮、磷、鉀、碳的最大含量分別是2.06%、1.76%、3.25%、45.60%。為了解不同食用菌品種菌糠中營養(yǎng)成分組成,有學(xué)者對(duì)12種廢棄食用菌菌糠的11個(gè)理化指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定,結(jié)果顯示,不同食用菌品種菌糠中所測(cè)成分的含量差異顯著,其中粗蛋白、粗纖維、粗脂肪最大值可達(dá)到6.59mg/kg、32.69mg/kg、3.64mg/kg,總磷和鈣的含量可達(dá)到0.51mg/kg、3.53mg/kg,并且還含有大量的賴氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸等成分。
重金屬污染是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)該規(guī)避的風(fēng)險(xiǎn)之一,有研究對(duì)菌糠中重金屬含量進(jìn)行了測(cè)定和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,結(jié)果顯示砷、汞、鉛、鎘、鉻5項(xiàng)指標(biāo)均能符合國家標(biāo)準(zhǔn),這為其資源化利用提供了前提保障。三萜類化合物廣泛存在于自然界,具有抗腫瘤、保肝、鎮(zhèn)痛、抗氧化等多種生理活性,有研究表明茶樹菇未出菇的菌糠中三萜類化合物的含量可以達(dá)到0.21%。黃酮類化合物具有降血糖、降血脂、抗氧化、抗腫瘤、延緩衰老等作用。對(duì)于黃酮類化合物的研究多見于中藥材提取物,在利用超聲波提取法對(duì)杏鮑菇菌糠中黃酮類化合物的研究表明,杏鮑菇菌糠中總黃酮類化合物的含量為2.852mg/kg。
菌糠作為優(yōu)質(zhì)的有機(jī)物質(zhì),再次發(fā)酵后施入土壤,在增加土壤有機(jī)質(zhì)的同時(shí),能夠改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和土壤孔隙度,影響土壤的pH值,增加土壤中的微生物活性,甚至對(duì)鹽堿地有一定的改良作用。有研究表明,猴頭菇菌糠的使用可以明顯減低土壤的容重、增加孔隙度,降低土壤pH值和全鹽含量,同時(shí)增加土壤中有效氮、磷、鉀的含量,其中pH值能夠從8.625降低至7.5~7.9之間。
在樹豆育苗過程中,加入菌糠可以顯著提高樹豆的出苗率,并且有利于樹豆株高、徑粗的生長(zhǎng)以及干物質(zhì)積累。當(dāng)每公頃使用90m3黑木耳菌糠時(shí),對(duì)毛竹的鞭筍基徑和長(zhǎng)度增加顯著,產(chǎn)量提升明顯,同時(shí),土壤的有機(jī)質(zhì)和水解氮的含量增加明顯。大棚中利用黃瓜和草菇輪作來進(jìn)行菌糠還田,顯著降低了黃瓜大棚的連作障礙,同時(shí)菌糠還田一定程度上提高了土壤中的全氮、全磷、全鉀、有機(jī)質(zhì)和有效磷含量,黃瓜產(chǎn)量可以提高21.69%。把不同處理的菌糠用在水稻育苗基質(zhì)中,對(duì)于三葉后期的植株生長(zhǎng)有一定的優(yōu)勢(shì),并且可以顯著降低立枯病的發(fā)病。架式栽培草莓過程中,雙孢蘑菇菌糠的利用,可以增加株冠面積、葉柄長(zhǎng)度和粗度以及葉面積,產(chǎn)量增加近10%。辣椒育苗過程中,利用雙孢菇菌糠配比的基質(zhì)配方也得到了很好的效果,在幼苗的成苗率、株高、地上部和地下部鮮重等指標(biāo)上表現(xiàn)良好。適當(dāng)添加杏鮑菇菌糠能促進(jìn)莜麥菜葉綠素合成,提高產(chǎn)量。
菌糠營養(yǎng)價(jià)值豐富,可以作為飼料的代替品代替部分飼料,降低成本,也可以用作發(fā)酵床使用。
在肉鴨養(yǎng)殖過程中,20%的發(fā)酵菌糠和2%的植物油營養(yǎng)成分可以代替部分糠麩類成分,大大降低成本。飼料瘤胃降解特性的研究表明菌糠的有效降解率明顯高于玉米秸稈,僅次于羊草,表明菌糠可以作為奶牛養(yǎng)殖的飼料來使用。菌糠可以部分替代苜蓿干草,不影響牛的采食量、產(chǎn)奶量及牛奶質(zhì)量,血清學(xué)的研究指標(biāo)表明菌糠對(duì)于牛的生長(zhǎng)要優(yōu)于苜蓿干草。有杏鮑菇菌糠在育肥牛養(yǎng)殖過程中的研究表明,菌糠可以部分替代飼料成分,但是會(huì)影響到育肥牛的日增重。在家兔養(yǎng)殖中菌糠的利用可以改善家兔的日增重和飼料轉(zhuǎn)化率,并且可以明顯降低腹瀉等病害的發(fā)生。也有研究表明菌糠代替麩皮的可行性,適當(dāng)?shù)谋壤梢源龠M(jìn)肉兔生長(zhǎng)并提高成活率。菌糠可以代替苜蓿草粉的可行性也在肉兔的養(yǎng)殖中得到了證實(shí),在福建黃兔的養(yǎng)殖中,使用菌糠代替50%的苜蓿草粉。菌糠代替部分精飼料在肉豬和肉羊的養(yǎng)殖中也有相關(guān)研究,都取得了很好的效果。在發(fā)酵床墊料的研究中,50%杏鮑菇菌糠加上稻殼和鋸末可以提高仔豬的生產(chǎn)性能,降低腹瀉率。
在食用菌生產(chǎn)過程中,菌糠的再利用是降低成本和菌糠資源化的一個(gè)重要途徑。在滑菇栽培過程中,加入杏鮑菇、黑木耳、香菇菌糠可以顯著加快發(fā)菌速度,縮短出菇期,減少雜菌污染,提高生物學(xué)效率。在培養(yǎng)料中添加杏鮑菇菌糠栽培平菇,可以提高平菇菌絲生長(zhǎng)速度,增加菌絲的致密性,并可以把生物學(xué)效率提高到82.53%,菇形明顯好于對(duì)照。在高鈣平菇栽培過程中,以牛糞、麩皮、米糠、石膏、碳酸鈣為原料,添加10%的菌糠,可以縮短現(xiàn)蕾時(shí)間和采收時(shí)間,并且子實(shí)體的質(zhì)量、干物質(zhì)以及生物學(xué)效率都有較佳的表現(xiàn)。香菇菌糠加入平菇培養(yǎng)料中,平菇菌絲生長(zhǎng)速度和產(chǎn)量都可以和目前成熟的配方相媲美。在發(fā)酵料栽培雞腿菇時(shí),適當(dāng)?shù)丶尤胄吁U菇菌糠,利用杏鮑菇菌糠代替玉米芯,可以有效增強(qiáng)菌絲長(zhǎng)勢(shì),縮短發(fā)菌時(shí)間。
菌糠再利用相關(guān)研究雖然取得了一定的進(jìn)展,作為一種優(yōu)質(zhì)資源也得到了相關(guān)專家、學(xué)者及業(yè)內(nèi)人員的廣泛認(rèn)可,但是,菌糠再利用過程中也存在著一定的弊端和制約因素。有研究表明在利用菌糠進(jìn)行生產(chǎn)食用菌過程中,容易引起雜菌和病蟲害的增加。同時(shí)菌糠的處理過程相對(duì)煩瑣,需要一定的機(jī)械設(shè)備和場(chǎng)地。農(nóng)戶使用過程中會(huì)權(quán)衡菌糠和市場(chǎng)中可替代產(chǎn)品的成本核算。有機(jī)肥生產(chǎn)廠家會(huì)受到菌糠收集和運(yùn)輸成本的制約。