徐藝萌，李翔國

（延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院·吉林 延吉·133002）

隨著現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展和種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，我國出現(xiàn)了許多新的農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)。其中，無土栽培技術(shù)作為發(fā)展高效農(nóng)業(yè)的新途徑被大量推廣和使用，已成為農(nóng)作物工廠化生產(chǎn)的重要形式[1]?；|(zhì)栽培是目前無土栽培的主要形式，約占商業(yè)性無土栽培面積的90%[2]。而食用菌菌渣作為良好的栽培基質(zhì)，含有大量營養(yǎng)元素、豐富的菌絲體和多種酶等活性物質(zhì)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上具有很高的利用價(jià)值和發(fā)展前景。

食用菌菌渣又稱作菌糠、下腳料，是食用菌收獲后殘留的培養(yǎng)基廢棄物[3]。據(jù)中國食用菌協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2011年全國食用菌生產(chǎn)總量達(dá)到2.57×107t，按照食用菌生物學(xué)效率平均40%計(jì)算，2011年全國食用菌菌渣總產(chǎn)量為3.86×107t，產(chǎn)值超過1400億元，出口創(chuàng)匯24.07億美元，較2010年食用菌總產(chǎn)量、總產(chǎn)值和出口創(chuàng)匯分別增長了13.7%、10.0%、37.8%，2012年，據(jù)中國食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)公布的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國已成為全球食用菌產(chǎn)量第一大國，自2013年起年產(chǎn)量已超3000萬噸，占世界總產(chǎn)量的70%以上。然而在生產(chǎn)出大量食用菌的同時(shí)，每年也產(chǎn)生了大量的菌渣廢棄物，據(jù)相關(guān)研究統(tǒng)計(jì)，每年至少產(chǎn)生1500萬噸菌渣[4]，由于無法大規(guī)模利用，大多被廢棄或者焚燒，造成了嚴(yán)重的生態(tài)污染和農(nóng)業(yè)資源的極大浪費(fèi)。因此，如何有效處理廢棄菌渣并將其合理利用，對于延長產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)循環(huán)農(nóng)業(yè)和保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要意義。

1 食用菌菌渣物理特性及養(yǎng)分分析

菌渣材料容重輕、孔隙度大，這些性狀決定了其持水性能優(yōu)良、透氣性好，是一種無土栽培的優(yōu)質(zhì)材料。由于營養(yǎng)生理的差異，或因培養(yǎng)料中的菌絲和分解物有殘留，菌渣含有較高的有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀等營養(yǎng)物質(zhì)和多種礦質(zhì)元素。據(jù)測定，菌渣中粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維的平均含量分別為6.74%、0.27%、14.02%，有機(jī)碳、全磷、全鉀、鈣、鎂、灰分的平均含量分別為26.70%、0.12%、1.63%、4.85%、0.64%、34.38%，因 此 對植物的生長具有很大的促進(jìn)作用[5]。

實(shí)際應(yīng)用中，菌渣存在pH值偏大，EC值偏高，容重較小，全氮、全磷、全鉀含量較高等缺點(diǎn)，不宜直接作為栽培基質(zhì)單獨(dú)使用，因此應(yīng)與無機(jī)基質(zhì)混合使用，以優(yōu)化基質(zhì)的理化性質(zhì)[6-7]。

2 食用菌菌渣在農(nóng)作物生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 食用菌菌渣在糧食作物栽培中的應(yīng)用

據(jù)相關(guān)研究表明，食用菌菌渣可以作為栽培基質(zhì)或者生物肥料應(yīng)用于糧食作物的生產(chǎn)與栽培中，可以有效改善作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，為人類提供更多的食糧和副產(chǎn)品，以維持生命的需要。

何青石[8]以杏鮑菇菌渣作為水稻(品種:桂紅一號)育秧基質(zhì)，試驗(yàn)結(jié)果表明，用食用菌菌渣作育秧基質(zhì)能提高水稻秧苗素質(zhì)和機(jī)插質(zhì)量，且育秧成本適中；聶勝委等[9]研究了小麥季施用不同菌渣、牛糞配比的菌渣肥分別在3000、6000、9000 kg/hm2這3個(gè)施用量水平上對小麥/玉米輪作系統(tǒng)中土壤養(yǎng)分的影響，試驗(yàn)結(jié)果與對照(CK-JZ0)相比，菌渣肥施用量為9000 kg/hm2時(shí)，JZB(菌 渣∶牛 糞=1∶2)、JZC(菌 渣∶牛 糞=1∶1)配比菌渣肥對小麥、玉米產(chǎn)量以及輪作系統(tǒng)總生產(chǎn)力的提高較大，可持續(xù)性和施用效果較好，能提高玉米季成熟期土壤全氮含量，降低當(dāng)季小麥成熟期耕層土壤速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量，提高下茬玉米成熟期土壤速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量；肖旭峰等[10]以大西洋馬鈴薯脫毒試管苗為材料，用8種不同配方的基質(zhì)進(jìn)行無土栽培，綜合結(jié)果表明，處理8(炭化谷殼∶珍珠巖∶菌 渣∶椰 子 毛∶細(xì) 河 沙=1∶1∶1∶1∶1)最 適 合 微 型 薯 生 產(chǎn)，植株生長勢好，結(jié)薯數(shù)量多，薯形漂亮，產(chǎn)量高。

2.2 食用菌菌渣在蔬菜作物栽培中的應(yīng)用

隨著我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變和設(shè)施農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，育苗的基質(zhì)問題變得越來越重要。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，我國蔬菜每年育苗量在4～5萬億株，目前使用最廣泛的育苗基質(zhì)是草炭。而草炭屬于不可再生資源，我國草炭儲(chǔ)量只有124億t，不僅總量有限，會(huì)導(dǎo)致育苗成本增加，而且過度開采會(huì)造成生態(tài)環(huán)境的破壞，因此，開發(fā)草炭的替代物一直是栽培基質(zhì)的研究熱點(diǎn)[11]。近年來，以菌渣開發(fā)蔬菜育苗基質(zhì)來替代草炭，對蔬菜育苗基質(zhì)的研究有重要意義，不僅可以大大降低育苗成本，而且可以促進(jìn)食用菌和種苗兩大產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，具備良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

劉斌等[12]研究結(jié)果表明M2(草炭∶金針菇菌渣∶河泥∶珍 珠=4∶4∶1∶1)是 較 好 的 黃 瓜 育 苗 基 質(zhì) 配 方，M3(草炭∶金 針 菇 菌 渣∶河 泥∶珍 珠 巖=5∶3∶1∶1)是 較 好 的 辣 椒、番茄育苗基質(zhì)配方；田平平等[13]采用甘蔗渣、花生殼、油茶殼、棉籽殼培養(yǎng)草菇后產(chǎn)生的菌渣堆置自然發(fā)酵制成生物有機(jī)肥料，以常規(guī)施肥和空白對照作為對比試驗(yàn)栽培生菜，結(jié)果表明菌渣處理能提高生菜產(chǎn)量，降低生菜中的硝酸鹽、亞硝酸鹽含量，提高Vc含量；楊爽等[14]采用香菇菌渣和菜園土按不同體積比配制成蒜苗生長的栽培基質(zhì)，試驗(yàn)結(jié)果與對照組相比，添加香菇菌渣處理的栽培基質(zhì)，其蒜苗的生長、色素和品質(zhì)指標(biāo)均有所提升，葉片的光合參數(shù)亦有所增強(qiáng)，最佳基質(zhì)配比為菜園土85%+香菇菌渣15%；潘紹坤等[15]研究表明母肥+草炭+發(fā)酵菌渣的配方育苗效果優(yōu)于純草炭基質(zhì)，其中20%母肥+50%發(fā)酵菌渣+30%草炭土的配方育苗效果最好，茄子出芽率達(dá)100%，在出芽率、平均株高、平均葉面積、平均苗鮮質(zhì)量、平均根鮮質(zhì)量等指標(biāo)上均優(yōu)于其他配方；徐學(xué)忠等[16]研究表明菌渣與無機(jī)肥混合施用能顯著降低硝酸鹽在白菜體內(nèi)的積累。

2.3 食用菌菌渣在水果栽培中的應(yīng)用

從目前的研究進(jìn)展來看，食用菌菌渣作為栽培基質(zhì)或有機(jī)肥能夠改善土壤肥力，有效促進(jìn)水果的生長，提高產(chǎn)量，在品質(zhì)方面可提高果實(shí)Vc及可溶性固形物含量。

劉志平等[17]在試驗(yàn)中設(shè)無肥、化肥、低量菌渣、中低量菌渣、中量菌渣和高量菌渣6個(gè)處理進(jìn)行香蕉小區(qū)試驗(yàn)，研究結(jié)果表明在香蕉生產(chǎn)中，施用蘑菇菌渣能有效改善香蕉小區(qū)的土壤肥力，促進(jìn)香蕉生長，提高產(chǎn)量；樊金山等[18]研究結(jié)果表明，杏鮑菇菌渣復(fù)合基質(zhì)綜合理化性質(zhì)適合草莓(品種:紅頰)生長，草炭、菌 渣、珍 珠 巖、蛭 石 體 積 比 為3∶1∶1∶1的 復(fù) 合 基 質(zhì) 總 鉀含量高，草莓植株的單株平均產(chǎn)量與單株平均果數(shù)均為最高，可溶性固形物含量最高；林志斌等[19]以常規(guī)育 苗 基 質(zhì)(草 炭∶蛭 石=2∶1)為 對 照(CK)，結(jié) 果 表 明，菌 渣復(fù)合基質(zhì)的育苗效果均優(yōu)于CK，其中菌渣∶草炭∶蛭石=2∶2∶1和 菌 渣∶椰 糠∶蛭 石=2∶2∶1效 果 最 好，腐 熟 后 的杏鮑菇菌渣可以部分或完全替代草炭進(jìn)行甜瓜育苗；孫振國等[20]研究在施用氮、磷、鉀肥的基礎(chǔ)上，增施菌渣有機(jī)肥對西瓜產(chǎn)量、品質(zhì)及主要農(nóng)藝性狀的影響，研究結(jié)果表明增施菌渣有機(jī)肥可以提高西瓜的產(chǎn)量和產(chǎn)值，有利于改善西瓜的果實(shí)品質(zhì)，促進(jìn)西瓜果實(shí)中Vc及可溶性固形物的積累；林賢銳等[21]試驗(yàn)結(jié)果表明，基施食用菌菌渣能夠有效促進(jìn)葡萄營養(yǎng)生長，有利于提高葡萄的產(chǎn)量和品質(zhì)，同時(shí)降低了土壤容重，有效提高土壤中有機(jī)質(zhì)和速效氮、速效磷、速效鉀的含量及土壤pH值。

2.4 食用菌菌渣在花卉栽培中的應(yīng)用

據(jù)報(bào)道，菌渣處理后還能利用在花卉植物栽培上，種植花卉時(shí)，把菌渣與肥土混合后堆肥發(fā)酵，也可起到改善土壤結(jié)構(gòu)、提高通氣性及保水持水能力的作用，使花草枝繁葉茂，降低成本。

李麗輝等[22]用平菇菌渣、水稻秸稈、泥炭土、松樹皮、火山石、珍珠巖為原料，配制5種不同的基質(zhì)栽培蘭花(品種為春劍)，以無菌渣和秸稈配制的基質(zhì)為對照，試驗(yàn)結(jié)果表明菌渣和腐熟的水稻秸稈可代替泥炭土作為蘭花的無土栽培基質(zhì)；李小玲、華智銳[23]以商洛野生蕙蘭為試驗(yàn)材料，分別采用玉米秸稈、鋸末屑、菌渣、沙礫、蘭石組合處理，以常規(guī)土壤為對照進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，結(jié)果表明幾種基質(zhì)組合處理均能促進(jìn)蕙蘭葉片新葉增殖、葉片表面積增加和葉片葉綠素含量積累，有利于蘭花地上部分生長發(fā)育，且基質(zhì)主要成分作用效果為菌渣＞玉米秸稈＞鋸末屑，基質(zhì)輔料蘭石優(yōu)于沙礫，初步篩選出菌渣+蘭石(體積比3∶1)基質(zhì)組合較適宜商洛野生蕙蘭栽培；馬春花[24]的研究結(jié)果表明養(yǎng)植1.5寸的蝴蝶蘭幼苗，混合基質(zhì)(水苔∶菇渣=7∶3、水苔∶菇渣=6∶4)均能在保證蝴蝶蘭植株正常生長的情況下，降低蝴蝶蘭生產(chǎn)中栽培基質(zhì)的成本；陳斌等[25]以香菇菌糠和泥炭土按不同比例混合作為栽培紅掌的混合基質(zhì)，試驗(yàn)結(jié)果表明在紅掌栽培過程中添加1/4或1/3的香菇菌糠來替代泥炭土，可降低生產(chǎn)成本；尹文亮等[26]以泥炭、椰糠、食用菌下腳料為原料，按照不同比例配置基質(zhì)栽培孔雀草，結(jié)果表明，栽培基質(zhì)以泥炭、椰糠、食用菌下腳料為2∶1∶2的配方最有利于孔雀草的生長。

2.5 食用菌菌渣在藥用作物栽培中的應(yīng)用

藥用作物的栽培是中草藥栽培的主體，近年來隨著需求量的增加，其栽培面積也迅速擴(kuò)大。按照傳統(tǒng)糧棉油作物的栽培方式進(jìn)行藥用作物栽培，會(huì)導(dǎo)致藥材的產(chǎn)量低、品質(zhì)差，特別是出苗保苗、除草等栽培成本更高，經(jīng)濟(jì)效益低。因此，根據(jù)不同中藥材的生長習(xí)性，探索適合其育苗和栽培的基質(zhì)，不僅對于保護(hù)草炭等不可再生的基質(zhì)資源具有重要意義，而且是保證藥效，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化栽培的重要保障措施和手段。

唐敏[27]設(shè)計(jì)了5個(gè)栽培基質(zhì)處理A(水苔∶菌渣=9∶1)，B(水 苔∶菌 渣=7∶3)，C(水 苔∶菌 渣=5∶5)，D(水 苔∶菌 渣=4∶6)，CK(水 苔∶菌 渣=10∶0)，實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 表 明，當(dāng) 水 苔 與 菌渣的比例為7∶3時(shí)，對鐵皮石斛的生長起到較明顯的促進(jìn)作用，隨著菌渣比例的增加，其基質(zhì)有利于鐵皮石斛的生長，然而在超出一定范圍后，其生長狀況反而不佳，這可能與營養(yǎng)過多以及添加過多菌渣后對基質(zhì)的物理性質(zhì)產(chǎn)生影響所致；樊金山等[28]研究結(jié)果表明，I組(草 炭、杏 鮑 菇 菌 渣、珍 珠 巖、稻 殼 體 積 比3∶1∶1∶1)的基質(zhì)理化性質(zhì)適合白芨生長，且白芨植株成活率、生長指標(biāo)、白芨產(chǎn)量和多糖含量均與CK組(草炭、珍珠巖、稻殼體積比4∶1∶1)無顯著差異，并顯著高于其他三組，可見使用杏鮑菇菌渣作為基質(zhì)配方既可解決大量杏鮑菇菌渣廢物再利用的問題，又可因地制宜，在大規(guī)模有機(jī)質(zhì)栽培白芨時(shí)替代草炭，節(jié)約種植成本；茹瑞紅[29]通過盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明，施用杏鮑菇菌渣可有效降解土壤中的對羥基苯甲酸和香草醛，降解率分別達(dá)到92.5%和100%，進(jìn)一步研究表明施用杏鮑菇菌渣在一定程度上可以有效緩解地黃的連作障礙，改善地黃根際土壤的微環(huán)境。

2.6 食用菌菌渣在油料作物栽培中的應(yīng)用

油料作物作為經(jīng)濟(jì)效益較高的農(nóng)產(chǎn)品，在我國種植較為廣泛。農(nóng)戶們?yōu)榱颂岣弋a(chǎn)量，常常出現(xiàn)過量使用化肥的情況，這種不科學(xué)的施肥方式會(huì)出現(xiàn)高產(chǎn)不高效、增產(chǎn)不增收的現(xiàn)象。因此，有必要改變不科學(xué)的施肥方式，進(jìn)一步加大油料作物栽培管理的相關(guān)技術(shù)手段，以便提高我國油料作物的產(chǎn)量，同時(shí)提高資源利用效率[30]。現(xiàn)階段，以菌渣作為有機(jī)肥來種植油料作物的相關(guān)報(bào)道較少。劉明廣等[31]研究以猴頭菇菌渣為試材，先將菌渣堆漚成有機(jī)肥，再用來種植大豆，結(jié)果表明猴頭菇菌渣有機(jī)肥能提高大豆播種后的萌發(fā)率，增加株莢數(shù)，提高產(chǎn)量，但猴頭菇菌渣有機(jī)肥對大豆蛋白質(zhì)和脂肪含量無明顯影響，這為猴頭菇菌渣有機(jī)肥的科學(xué)利用奠定了基礎(chǔ)。

2.7 食用菌菌渣在嗜好作物栽培中的應(yīng)用

隨著我國科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，煙草栽培技術(shù)也在不斷提高，許多學(xué)者進(jìn)行了食用菌菌渣培育煙草的試驗(yàn)，并取得了一定成果。

吳松展等[32]以廢棄菌渣為基礎(chǔ)基質(zhì)，配以草炭和蚯蚓糞等，試驗(yàn)結(jié)果表明，菌渣基質(zhì)較高的總孔隙度、有效鐵含量和全鉀含量有利于煙草幼苗的生長，而較高的電導(dǎo)率、有機(jī)碳含量和全氮含量則不利于煙草幼苗 的 生 長，處 理 組(蚯 蚓 糞∶菌 渣∶蛭 石∶珍 珠 巖=1∶1∶1∶1)在株高、根系發(fā)育等表觀生長指標(biāo)和可溶性糖、根系活力等生理活性指標(biāo)方面相較于市售基質(zhì)處理組(草炭∶蛭 石∶珍 珠 巖=2∶1∶1)均 有 明 顯 的 優(yōu) 勢；郎 彬 等[33]研 究結(jié)果表明：在成苗期，苗床基質(zhì)隨著黑木耳菌渣所占比例的增加，綜合各處理的烤煙與曬煙農(nóng)藝性狀及生物量指標(biāo)呈先升高后下降的趨勢，綜合煙苗農(nóng)藝性狀、生物量及葉綠素含量來看，30%黑木耳菌渣+50%腐殖土+20%粗砂，40%黑木耳菌渣+40%腐殖土+20%粗砂的育苗基質(zhì)可作為烤煙及曬煙的育苗基質(zhì)，達(dá)到了煙草培育壯苗的要求，并且為黑木耳菌渣作為基質(zhì)合理利用提供參考；胡誠志[34]的研究結(jié)果表示，腐熟海 鮮 菇 菌 渣∶蛭 石∶膨 化 珍 珠 巖=1∶1∶1與 腐 熟 金 針 菇 菌渣∶蛭 石∶膨 化 珍 珠 巖=1∶1∶1這 兩 個(gè) 配 方 所 培 育 出 的 煙苗的株高、葉片數(shù)、最大葉長、最大葉寬、地上部分鮮重、地上部分干重、葉綠素含量和根系活力方面均與傳統(tǒng)草炭基質(zhì)培育出的煙苗差異不顯著，因此腐熟的海鮮菇菌渣和腐熟的金針菇菌渣替代草炭作為煙草育苗基質(zhì)是可行的，并且菌渣的含量在33%左右時(shí)最有利于煙苗的生長發(fā)育。

2.8 食用菌菌渣用作配料在食用菌再生產(chǎn)中的應(yīng)用

自20世紀(jì)80年代起，人們開始進(jìn)行菌渣再利用的試驗(yàn)研究。近年來，有關(guān)菌渣開發(fā)利用的報(bào)道很多，其中以菌渣作為配料用于食用菌再生產(chǎn)的研究最多。許多研究表明，菌渣用于食用菌制種和再生產(chǎn)的配料是可行的，部分菌渣可做為棉籽殼、木屑、玉米芯等原材料的替代料再次栽培食用菌，以提高種菇的經(jīng)濟(jì)效益，但由于食用菌栽培材料組成、來源、采收潮次、栽培菇種以及栽培工藝的不同，造成不同的菌渣的營養(yǎng)成分組成和物理特性也各不相同，利用菌渣再生產(chǎn)食用在種類和替代比例上應(yīng)通過研究進(jìn)一步規(guī)范[35]。

周修趙[36]通過發(fā)酵料和熟料2種栽培模式，開展利用杏鮑菇菌渣種植平菇的配方篩選研究，結(jié)果表明30%添加量的菌渣發(fā)酵料種植平菇，平菇的生物學(xué)效率最高，但低于對照組配方，隨著杏鮑菇菌渣添加比例的增加，平菇生物學(xué)效率逐漸降低；黃春燕等[37]利用金針菇、杏鮑菇、香菇、平菇菌渣做培養(yǎng)基主料栽培草菇，結(jié)果表明，不同菌渣栽培草菇的生物學(xué)轉(zhuǎn)化率不同，其中以金針菇菌渣栽培草菇效果最好，生物學(xué)轉(zhuǎn)化率可達(dá)14.38%；趙光輝等[38]采用金針菇、杏鮑菇、海鮮菇等新鮮菌渣及玉米芯為栽培基質(zhì)，對草菇品種9715進(jìn)行代料栽培試驗(yàn)，結(jié)果表明，金針菇菌渣栽培草菇產(chǎn)量及生物轉(zhuǎn)化率均比其他處理高，說明金針菇菌渣可作為草菇栽培的替代培養(yǎng)料；杭中橋等[39]以常規(guī)棉籽殼培養(yǎng)料為對照，采用杏鮑菇工廠化生產(chǎn)的菌渣代替部分棉籽殼進(jìn)行鮑魚菇栽培試驗(yàn)，結(jié)果表明，培養(yǎng)料中菌渣添加量在30%～70%時(shí)，鮑魚菇菌絲長勢均表現(xiàn)良好，隨著菌渣添加比例增加，鮑魚菇產(chǎn)量呈降低的趨勢，當(dāng)菌渣添加量為30%時(shí)，產(chǎn)量最高與單菌袋凈利潤達(dá)到最高；張文升[40]選用杏鮑菇菌渣代替部分木屑和麩皮來代料栽培香菇，結(jié)果表明，杏鮑菇菌渣即可以代替部分麩皮作為香菇栽培的氮源，同時(shí)較高的木質(zhì)纖維素含量又代替木屑作為香菇生長的碳源，可以實(shí)現(xiàn)食用菌產(chǎn)業(yè)的循環(huán)發(fā)展。

3 食用菌菌渣應(yīng)用前景與展望

從目前的研究進(jìn)展來看，菌渣作為有機(jī)基質(zhì)或有機(jī)肥在農(nóng)作物中的應(yīng)用是切實(shí)可行的，對促進(jìn)農(nóng)作物生長發(fā)育和改善品量有著明顯的效果，還可以作為代替草炭的理想基質(zhì)，大幅度降低無土栽培基質(zhì)成本，大大提高產(chǎn)出/投入比。因此，工廠化育苗生產(chǎn)中可以適當(dāng)添加菌渣，以降低基質(zhì)中草炭比例，有效降低成本。