食用菌學(xué)報(bào) 2022 F 2 103 114 收稿日期 2021 11 29原稿 2022 01 10修改稿 基金項(xiàng)目 國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng) CARS 20 和北京市食用菌創(chuàng)新團(tuán)隊(duì) BAIC05 2022 作者簡介 郭 遠(yuǎn) 1989 男 博士 助理研究員 主要研究方向?yàn)槭秤镁焚|(zhì)調(diào)控及食用菌栽培 本文通信作者 R z n v y wangshouxian ipepbaafs cn Q V 10 16488 j cnki 1005 9873 2022 02 012 J Z 郭 遠(yuǎn) 宋 爽 高 琪 嚴(yán) 冬 榮成博 秦文韜 劉 宇 王守現(xiàn) 北京市農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所 北京市食用菌工程技術(shù)研究中心 北京100097 K 1 由于食用菌生產(chǎn)中對栽培料的降解利用不徹底 產(chǎn)生大量菌渣 菌糠 如不妥善處理將可能對環(huán)境造 成嚴(yán)重污染 筆者分析主栽食用菌產(chǎn)量 干重 與其菌渣產(chǎn)量 干重 比例 綜述菌渣主要營養(yǎng)成分含量和利用 途徑 指出菌渣利用中存在的問題 并結(jié)合食用菌產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀對菌渣資源化利用進(jìn)行展望 1 o M 食用菌 菌渣 資源化利用 理化性質(zhì) 利用風(fēng)險(xiǎn) 農(nóng)林廢棄物 Progress in Utilization of Spent Mushroom Substrate GUO Yuan SONG Shuang GAO Qi YAN Dong RONG Chengbo QIN Wentao LIU Yu WANG Shouxian The Institute of Plant Protection Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences Beijing Engineering Research Center for Edible Mushrooms Beijing 100097 China N o n p During the production of edible fungi cultivation substrates are not completely degraded and used resulting in a large amount of spent residues If not handled properly these cultivation residues spent mushroom substrate SMS may cause serious pollution to the environment In this review article ratio of mushroom yield dry weight to SMS yield dry weight in China was analyzed main nutritional components and SMS utilization approaches were reviewed current problems and future prospects of SMS utilization were discussed X r q Edible fungi spent mushroom substrate resource utilization p hysicochemical property application risk agricultural and forestry waste 我國約有1000種野生食用菌資源 可人工栽培的約有100種 可商業(yè)化栽培的有30多種 1 我國食 用菌產(chǎn)業(yè)經(jīng)過40多年高速發(fā)展 產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的70 以上 我國已成為世界第一食用菌生產(chǎn)和出口 大國 2 2020年 我國食用菌總產(chǎn)量達(dá)到4 1 10 7 t 鮮重 其中6大主栽食用菌香菇 Y r v y n r q q r 黑木耳 N v p y n v n n v p y n 糙皮側(cè)耳 y r r n 金針菇 S y n z z y v n r y v r 刺 芹側(cè)耳 r t v v 雙孢蘑菇 N t n v p o v 的產(chǎn)量分別占總產(chǎn)量的29 26 17 39 16 82 5 61 5 27 4 98 3 根據(jù)生態(tài)類型劃分 雙孢蘑菇為草腐菌 其他5種食用菌皆為木腐菌 食用菌栽培的原料主要為各種農(nóng)林業(yè) 畜牧業(yè)廢棄物和林木資源 其中秸稈 棉籽殼 木屑 禽畜糞 便 稻殼 麥麩 米糠等約占98 99 以及少量礦質(zhì)輔料 約占1 2 如石灰 石膏等 食用菌 在生長過程中通過分泌纖維素酶 半纖維素酶 木質(zhì)素酶等胞外酶 將栽培基質(zhì)中的纖維素 半纖維素 和木質(zhì)素降解為小分子物質(zhì)后吸收利用 4 但食用菌生長不能完全分解利用所有的栽培料 子實(shí)體采 收后剩下的栽培料稱為菌渣或菌糠 隨著我國食用菌產(chǎn)量逐年增加 菌渣產(chǎn)量大幅提升 對菌渣處理不當(dāng)將造成巨大的資源浪費(fèi)和環(huán) 食 用 菌 學(xué) 報(bào)第29卷 境污染 5 6 目前 對菌渣的利用率仍然較低 多數(shù)菇農(nóng)以燃燒 丟棄或者粉碎還田等粗放方式處理菌 渣 易造成環(huán)境污染 并產(chǎn)生潛在的人畜疾病傳播風(fēng)險(xiǎn) 影響食用菌產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展 5 7 因此 菌渣的 資源化 高值化 科學(xué)化 規(guī)范化利用對提高農(nóng)林廢棄物的資源利用率 應(yīng)對未來食用菌生產(chǎn)原料短缺 以及保護(hù)環(huán)境具有重要意義 筆者綜述食用菌菌渣資源化利用情況 為促進(jìn)食用菌菌渣進(jìn)一步開發(fā)利 用提供參考 1 食用菌產(chǎn)量和菌渣產(chǎn)量比例核算 據(jù)報(bào)道每生產(chǎn)1 kg食用菌約產(chǎn)生5 kg菌渣 8 13 但均未指出產(chǎn)量為干重還是濕重 對食用菌產(chǎn)量 和菌渣產(chǎn)量比例核算的指導(dǎo)意義較小 GRIMM和W STEN 14 AHLAWAT等 15 ZIED等 16 NAIM等 17 指出每生產(chǎn)1 kg食用菌鮮品約產(chǎn)生5 kg菌渣 濕重 但未給出核算依據(jù) 若以菌渣平均 含水量47 43 表1 計(jì)算 每生產(chǎn)1 kg食用菌鮮品產(chǎn)生2 63 kg菌渣 干重 這與實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)明顯 不符 宮志遠(yuǎn)等 5 報(bào)道2017年我國食用菌鮮品總產(chǎn)量為3 7 10 7 t 菌渣產(chǎn)量約6 0 10 7 t 折合干菌 渣產(chǎn)量3 0 10 7 t 以此推算生產(chǎn)1 kg食用菌鮮品產(chǎn)生菌渣1 62 kg 濕重 折合干菌渣產(chǎn)量 0 81 kg ZISOPOULOS等 18 調(diào)研荷蘭雙孢蘑菇生產(chǎn)過程中栽培料 水 覆土等的投入量和損耗數(shù) 據(jù) 確定每生產(chǎn)1 kg雙孢蘑菇鮮品產(chǎn)生2 35 kg菌渣 濕重 不含覆土材料 由此可見 不同文獻(xiàn)報(bào)道 的數(shù)據(jù)偏差較大 難以對菌渣實(shí)際產(chǎn)量進(jìn)行準(zhǔn)確核算 筆者針對這一問題 調(diào)研我國6大主栽食用菌香 菇 黑木耳 糙皮側(cè)耳 金針菇 刺芹側(cè)耳 雙孢蘑菇產(chǎn)量及其菌渣產(chǎn)量數(shù)據(jù) 表1 明確我國主栽食用菌 產(chǎn)量 干重 與菌渣產(chǎn)量 干重 比例 如表1所示 食用菌產(chǎn)量對應(yīng)產(chǎn)生的菌渣量與食用菌種類和生產(chǎn)方式有關(guān) 香菇平均每棒 干重 1 2 kg 可產(chǎn)鮮品約1 kg 折合干重0 11 kg 最終產(chǎn)生菌渣約0 40 0 45 kg 干重 每生產(chǎn)1 0 kg香 V S 1 J 0 L 8 c a n o y r Q r v t u n q n r p r s p y v n v o n r s v v t o q n q r z u z o n r Z s z n w p y v n r q z u z r p v r v P u v n 物種 Mushroom species 未接種菌棒 床 Cultivation substrate before inoculation 濕重 Fresh weight kg 含水量 Water content 干重 Dry weight kg 子實(shí)體 Fruiting body 含水量 Water content 干重 Dry weight kg 菌渣 SMS 含水量 Water content 干重 Dry weight kg 子實(shí)體干重 與菌渣干重 比例 Ratio of fruiting body DW to SMS dry weight 香菇 Y r q q r 2 V 60 53 55 煙 1 8 20 89 0 11 0 覡 40 0 45 1 3 64 4 09 黑木耳 N n v p y n 1 V 30 1 35 56 58 0 8 57 90 0 05 0 06 40 a0 覡 25 1 4 17 5 00 糙皮側(cè)耳2 V55 煙0 8 90 90 27 0 08 39 a0 覡 45 1 5 78 r n 1 V 75 63 煙0 8 65 92 61 0 07 46 a0 覡 47 1 6 36 金針菇 S r y v r 1 V62 煙0 8 38 89 37 0 05 57 a0 覡 22 1 4 81 刺芹側(cè)耳1 V 70 68 煙0 8 54 89 36 0 06 45 a0 覡 44 1 6 89 r t v v 1 V 50 68 煙0 8 48 89 36 0 05 48 a0 覡 34 1 6 39 雙孢蘑菇 N o v 1 V 20 68 煙 38 8 4 92 72 1 53 1 67 57 a22 覡 22 1 12 f 84 14 06 平均值 Mean 1 V 63 1 64 61 煙 6 62 1 90 34 47 a 43 5 忖 47 not available 第2期郭 遠(yuǎn) 等 食用菌菌渣資源化利用進(jìn)展 菇干品產(chǎn)生菌渣約3 64 4 09 kg 干重 黑木耳平均每棒 干重約0 57 kg 可產(chǎn)干品約0 05 0 06 kg 最終產(chǎn)生菌渣約0 25 kg 干重 每生產(chǎn)1 0 kg黑木耳干品產(chǎn)生菌渣約4 17 5 0 kg 干重 糙皮側(cè)耳平均每棒 干重約0 90 kg 可產(chǎn)干品約0 08 kg 最終產(chǎn)生菌渣約0 45 kg 干重 每生產(chǎn) 1 0 kg的糙皮側(cè)耳干品產(chǎn)生菌渣約5 78 kg 干重 我國工廠化生產(chǎn)的食用菌中 每生產(chǎn)1 kg金針菇和 刺芹側(cè)耳干品分別產(chǎn)生菌渣4 81 kg和6 64 kg 干重 我國雙孢蘑菇產(chǎn)量 折合干重 和菌渣產(chǎn)量 干 重 比例為1 12 84 14 06 而荷蘭僅為1 9 44 18 對我國主栽食用菌10年產(chǎn)量數(shù)據(jù)加權(quán)平均后 可 得食用菌產(chǎn)量 干重 與菌渣干重的平均比例為1 5 47 圖1 以菌渣和子實(shí)體平均含水量分別為 47 43 和90 34 表1 作依據(jù)粗略計(jì)算 每生產(chǎn)1 kg食用菌鮮品產(chǎn)生菌渣0 996 kg 濕重 因此 通 常所說的每生產(chǎn)1 kg食用菌產(chǎn)生5 kg菌渣 所指的食用菌和菌渣產(chǎn)量均為干重 2011 2020年 我國6大主栽食用菌產(chǎn)量占總產(chǎn)量的78 9 隨著我國食用菌產(chǎn)量的迅速提升 菌渣產(chǎn)量也急劇上升 按照表1推算的子實(shí)體干重與菌渣干重的比例 1 5 47 2020年我國菌渣產(chǎn)量 干重 將達(dá)到2 2 10 7 t 其中6大主栽食用菌產(chǎn)生的菌渣產(chǎn)量 干重 約為1 8 10 7 t 另外 每年因菌 種質(zhì)量 污染 病蟲害 高溫 低溫 洪水等造成生產(chǎn)損失 因此菌渣實(shí)際年產(chǎn)量應(yīng)高于推算值 2011 2020年 我國主栽食用菌子實(shí)體干重和菌渣干重的比值有上升趨勢 圖1B 推測10年間我國食用菌 栽培的技術(shù)水平提升提高了基質(zhì)的利用率 mB L V U J 1 L V U M The red line in B indicates ratio of annual yield dry weight to spent mushroom substrate SMS dry weight yield the blue line in B indicates SMS yield dry weight m M S J 7 1 N J 1 M O S v t v s n n y v r y q s r u r v t u s z n w p y v n r q z u z r p v r N n n y v r y q q r v t u r z u z o n r Z q r v t u v r y q n v n q n n y v r y q q r v t u s Z O v P u v n s z 食 用 菌 學(xué) 報(bào)第29卷 2 食用菌菌渣營養(yǎng)成分含量 與栽培料相比 菌渣粗蛋白 粗脂肪 腐殖酸 氮 灰分 磷含量顯著升高 而粗纖維 木質(zhì)素和多糖 含量顯著下降 19 22 以糙皮側(cè)耳為例 采收5潮后 栽培料中木質(zhì)素 纖維素和半纖維素含量分別降低 69 8 54 1 和79 1 而還原糖和粗脂肪含量分別升高537 5 和42 9 23 不同的食用菌 栽 培料和栽培方式產(chǎn)生的菌渣中礦質(zhì)元素和有機(jī)質(zhì)含量不同 礦質(zhì)元素中鉀和鈣含量較高 氮 磷 鉀比 例約為0 8 0 3 1 24 26 不同食用菌菌渣營養(yǎng)成分含量和碳氮比見表2 V J s c a n o y r v v n y p z r s q v s s r r r z u z o n r 菌渣種類 Source of spent mushroom substrate 粗蛋白 Crude protein 粗脂肪 Crude fat 粗纖維 Crude fiber 有機(jī)質(zhì) Organic matter 碳 Carbon 碳氮比 C N ratio 金針菇 S r y v r 5 22 9 8 2 趑 6 32 T 1 72 種 4 42 0 27 2 刺芹側(cè)耳 r t v v 2 21 7 4 1 趑 0 25 T 4 69 種 4 40 2 27 5 香菇 Y r q q r 5 20 7 8 2 趑 0 24 T 7 64 種 0 37 1 32 0 糙皮側(cè)耳 r n 5 21 9 1 0 趑 4 40 T 0 53 種 2 30 9 21 3 雙孢蘑菇 N o v 5 39 種 0 22 6 12 6 s values are weight percentages not available 3 食用菌菌渣資源化利用途徑 J 菌渣含有豐富的營養(yǎng)成分如氨基酸 多糖等 經(jīng)過粉碎 發(fā)酵和 或 滅菌等過程后可二次栽培食用 菌 降低原材料成本 對可能的原材料緊缺問題和食用菌產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義 菌渣的營養(yǎng) 成分與食用菌種類和出菇潮次有關(guān) 工廠化生產(chǎn)的食用菌種類 如金針菇 刺芹側(cè)耳只出一潮菇 其菌 渣中仍含有大量未降解利用的營養(yǎng)成分 處理后以合適的方式二次栽培其他食用菌可以顯著增產(chǎn) 提 高生物學(xué)效率 降低成本 5 而常規(guī)方式栽培的食用菌 如糙皮側(cè)耳 出菇潮次多 菌渣中營養(yǎng)成分含量 較低 但研究表明糙皮側(cè)耳菌渣二次栽培糙皮側(cè)耳可以提高子實(shí)體硬度和蛋白質(zhì)含量 27 栽培巴西蘑 菇 N o y n r v 可以顯著增加產(chǎn)量 28 因此 營養(yǎng)成分含量不是評估菌渣利用價(jià)值的唯一標(biāo)準(zhǔn) 菌渣可 能含有對食用菌生長具有促進(jìn)作用的活性成分 雙孢蘑菇菌渣處理后作為覆土材料 可以提高雙孢蘑菇生物學(xué)效率 菌渣添加量對產(chǎn)量和子實(shí)體 性狀具有顯著影響 29 與常規(guī)覆土材料比較 雙孢蘑菇栽培料鹽含量較高 30 31 PARDO GIM NEZ 等 29 32 研究表明雙孢蘑菇菌渣添加量過多會導(dǎo)致覆土層鹽含量過高 抑制菌絲生長 原基形成和子實(shí) 體成熟 因此 在用雙孢蘑菇菌渣制作覆土材料時(shí)需要添加其他輔助材料 如泥炭土 金屬螯合劑等調(diào) 節(jié)電導(dǎo)率 以提高產(chǎn)量 32 34 3 g 菌渣含有豐富的有機(jī)質(zhì)和營養(yǎng)元素 可以顯著改善土壤營養(yǎng)和物理結(jié)構(gòu) 提高土壤有機(jī)質(zhì) 堿解 氮 速效磷和速效鉀含量 35 36 減少土壤有機(jī)質(zhì)流失 37 在蔬菜種植中具有良好的應(yīng)用前景 每平方米 分別使用菌渣有機(jī)肥0 45 0 75 kg 配合使用化肥種植油菜 花生 比單純使用化肥增產(chǎn)24 6 16 2 使用菌渣有機(jī)肥配合使用化肥栽培黃瓜 生姜 大蒜 小麥等也具有增產(chǎn)作用 5 菌渣可以提高土壤肥力 還可以改善土壤理化性質(zhì) 王瑩等 35 報(bào)道添加發(fā)酵菌渣后 土壤的團(tuán)粒 結(jié)構(gòu)和容重等物理性質(zhì)得到改善 張兵等 36 研究表明用菌渣覆蓋榛子園土壤 可以顯著提高土壤酶活 力 并調(diào)節(jié)土壤 p H 沿海土壤中施用菌渣有機(jī)肥可以降低土壤容重 改善土壤通氣性和保水性 具有 改良濱海鹽堿地理化性質(zhì)的作用 38 但是 有的菌渣含有較多的可溶性無機(jī)鹽 可能存在潛在的重金屬 第2期郭 遠(yuǎn) 等 食用菌菌渣資源化利用進(jìn)展 和病原體污染風(fēng)險(xiǎn) 不利于植物生長 39 40 歐美國家通常將菌渣進(jìn)行1 2年的室外自然腐熟 雨水淋 洗 降低鹽含量后再利用 41 菌渣作為有機(jī)肥使用時(shí)應(yīng)對其鹽含量進(jìn)行檢測 控制施用量 以避免培養(yǎng) 料鹽含量過高 影響植物生長 T r 菌渣不僅含有豐富的有機(jī)質(zhì)和礦質(zhì)元素 還含有大量菌絲體蛋白 經(jīng)處理后質(zhì)地疏松 適合制作蔬 菜無土栽培基質(zhì) 利用菌渣和草炭土 珍珠巖和作物秸稈等制作的無土栽培基質(zhì)可以促進(jìn)蔬菜幼苗根 系發(fā)育 42 提高出苗率 43 栽培基質(zhì)中合理的菌渣配比可以改善蔬菜品質(zhì) 如提高可溶性糖 維生素 和氨基酸含量等 44 47 菌渣還具有減少植株和土傳病原菌滋生 提高植株抗病性等作用 48 54 菌渣對 作物產(chǎn)量的影響與菌渣種類 作物種類 地域和施用方式有關(guān) 44 47 菌渣營養(yǎng)豐富 但作為單一栽培基質(zhì)使用不利于植物生長 程舒等 55 報(bào)道腐熟后的黑木耳菌渣有 機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分含量較高 但鹽含量較高 有效鐵含量不足 偏堿性 作為單一栽培基質(zhì)會造成稻苗 黃化 A 3 3 4 1 菌渣中的微生物以及酶類 如漆酶 木聚糖酶 纖維素酶 葡聚糖酶 木質(zhì)素過氧化物酶等 56 62 對 多環(huán)芳烴 PAHs 和酚類等污染物具有較好的降解作用 LAW等 63 報(bào)道鳳尾側(cè)耳 y z n v 菌渣中的細(xì)菌可以在2 d內(nèi)降解污水中89 五氯酚 雙孢蘑菇菌渣中的木霉 B I細(xì)菌對農(nóng)藥多菌靈 和代森錳鋅具有較好的降解作用 64 菌渣中的漆酶可以降解水中的多種有機(jī)化學(xué)污染物 如酞酸二丁 酯 DBP 鄰苯二甲酸二己基酯 DEHP 壬基酚 NP 雙酚 A BPA 氯酚和多環(huán)芳烴類物質(zhì) 65 68 鳳尾側(cè)耳菌渣可以降解石油污染 69 刺芹側(cè)耳 雙孢蘑菇 糙皮側(cè)耳和毛頭鬼傘 P v p z n 又名雞腿菇 菌渣粗提液對多環(huán)芳烴具有較高的降解率 與漆酶比較 刺芹側(cè)耳粗提液的降解效果 較好 68 3 4 2 T 菌渣含有豐富的木質(zhì)纖維素和菌絲體 且不同的食用菌菌渣具有不同的物理特性 是吸附重金屬 石油等污染物的良好材料 側(cè)耳屬菌渣可以去除農(nóng)業(yè)和工業(yè)污水中的銅和鎳 70 71 農(nóng)藥 72 抗生素 73 和紡織染料 74 等 香菇菌渣對水溶液中鉛的吸附率可達(dá)97 75 此外 利用菌渣制作的生物炭對水 中的鉛 76 鎘 77 染料 78 79 等也具有良好的吸附效果 SHOJAOSADATI和ELYASI 80 利用雙孢蘑 菇菌渣和污泥等材料制成工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的生物過濾器 對空氣污染中硫化氫的去除率達(dá)99 MOHSENI和ALLEN 81 MOHSENI等 82 利用雙孢蘑菇菌渣 木屑和珍珠巖等材料制成的生物過濾 器對紙和木制品產(chǎn)生的揮發(fā)性萜烯和甲醇污染具有良好的吸附效果 B 菌渣含有多種活性成分 KANG等 83 發(fā)現(xiàn)香菇菌渣水提物中的草酸可以提高辣椒葉片抗性 減 少辣椒疫霉病發(fā)生 香菇菌渣水提物中的酚酸可以控制稻瘟病發(fā)生 84 FUJITA等 85 報(bào)道斑玉蕈 U w v t z n z r 滑菇 u y v n z v p n 荷葉離褶傘 Y u y y z q r p n r 和毛木耳 N y v p u n 菌渣中的揮發(fā)性物質(zhì)均可以抑制鏈格孢菌生長 金針菇菌渣中的寡糖可以抑制茄子 褐紋病菌發(fā)生 5 何先喆等 86 采用NKA II大孔吸附樹脂從蛹蟲草 P q p r z v y v n v 菌糠提取液 中分離得到蟲草素 其對大腸桿菌 R p u r v p u v n p y v 的抑制率可達(dá)94 01 蛹蟲草菌糠中還含有多 糖 87 88 多肽 89 等活性成分 C T 栽培料經(jīng)過食用菌菌絲分解和轉(zhuǎn)化后 菌渣中木質(zhì)素和粗纖維含量大幅降低 粗脂肪和粗蛋白含 量顯著提升 19 22 具有制作動物飼料的潛力 菌渣中還含有豐富的氨基酸 多糖 多肽 皂甙和多種微 量元素 其中多糖具有解毒 抗血凝等作用 多肽 皂甙及其衍生物能夠發(fā)揮抗菌 增強(qiáng)免疫力作用 菌 渣制作的飼料可提高畜禽抗病力 90 曹啟民等 91 報(bào)道在育肥豬日糧中添加20 發(fā)酵的靈芝 T n q r z n y v t u v 菌糠可以在不影響豬日增重前提下 顯著提高瘦肉率 改善肉品質(zhì)和豬胃腸道微 食 用 菌 學(xué) 報(bào)第29卷 生態(tài) 預(yù)防豬腹瀉 還可以降低飼料成本 92 93 用發(fā)酵的金針菇菌糠喂奶?？梢燥@著提高產(chǎn)奶量 改善 奶牛健康狀況 94 顯著提高經(jīng)濟(jì)效益 95 97 菌渣飼料還可提高畜禽對于營養(yǎng)物質(zhì)的消化利用效 率 98 99 但是并非所有的菌渣均適宜做飼料 木質(zhì)素和粗纖維含量不高 氨基酸含量與玉米相當(dāng) 新鮮 無霉變 無農(nóng)藥殘留 含有動物易消化成分的菌渣適宜做飼料 5 D 菌渣中豐富的木質(zhì)纖維素是制作生物炭和活性炭的優(yōu)良材料 100 糙皮側(cè)耳 101 刺芹側(cè)耳 102 香 菇 103 靈芝 104 等食用菌的菌渣被用來生產(chǎn)乙醇 菌渣可單獨(dú)或者混合其他生物質(zhì)生產(chǎn)沼氣 105 110 但 是生產(chǎn)沼氣時(shí)不同食用菌菌渣的添加量不同 如金針菇和白靈側(cè)耳 r o q r v 菌渣與牛糞的比 例為1 1時(shí) 沼氣產(chǎn)量較高 而刺芹側(cè)耳菌渣與牛糞的最佳比例為3 1 105 菌渣粉碎 發(fā)酵后空隙度大 疏松透氣 制作動物養(yǎng)殖墊料對解決發(fā)酵床墊料緊張 成本高和養(yǎng)殖 污染等問題具有重要意義 111 馮國興等 112 潘孝青等 113 利用金針菇菌糠制作的發(fā)酵床墊料飼養(yǎng)豬 與常規(guī)水泥地飼養(yǎng)比較 可以顯著提高豬的日增重并改善肉質(zhì) 4 食用菌菌渣利用存在的問題 A M 真菌在生長過程中會合成并向環(huán)境中釋放大量功能多樣的次生代謝物質(zhì) 如聚酮類 非核糖體肽 類 萜烯類 吲哚生物堿類化合物 114 真菌次生代謝物中含有的大量有機(jī)酸和萜烯類物質(zhì)具有抑制病 原菌生長的作用 115 次生代謝物質(zhì)中還含有多種可以促進(jìn)植物生長 誘導(dǎo)植物抗性的化學(xué)物質(zhì) 如草 酸 83 和糖類 116 這些物質(zhì)對研究菌渣生物肥的作用機(jī)制至關(guān)重要 食用菌菌絲生長階段的初級代謝和次級代謝產(chǎn)物是菌渣活性成分重要來源 是菌渣可用性和利用 高效性的物質(zhì)基礎(chǔ) 目前 食藥用菌次生代謝研究多集中于子實(shí)體中的活性成分和營養(yǎng)成分挖 掘 117 118 對不同食用菌和不同栽培條件下菌絲代謝產(chǎn)物構(gòu)成和功能認(rèn)識不足 制約菌渣的高效利用 A r Y C 8 r 4 2 1 r Y 菌渣的鹽含量通常高于土壤 41 對不耐鹽植物生長具有不利影響 52 55 119 施用菌渣后 土壤電 導(dǎo)率顯著上升 土壤電導(dǎo)率在一些地區(qū)一年后可恢復(fù)到正常水平 但在有些地區(qū)仍顯著高于正常水 平 119 因此 在栽培不耐鹽作物的普通耕地上長期施用菌渣可能存在土壤鹽含量過高的風(fēng)險(xiǎn) 需開 展長期定位實(shí)驗(yàn)評估土壤理化性質(zhì) 此外 需要注意的是菌渣的鹽含量與食用菌種類也有關(guān) 與香 菇 糙皮側(cè)耳菌渣比較 雙孢蘑菇菌渣鹽含量較高 施用量過高時(shí)對種子萌發(fā)和植物生長有不利影 響 52 120 但對不同種類植物以及在不同區(qū)域影響可能不同 119 總而言之 目前仍然缺乏對不同食 用菌菌渣鹽含量和施用風(fēng)險(xiǎn)的系統(tǒng)性分析和風(fēng)險(xiǎn)評估 施用菌渣存在的其他風(fēng)險(xiǎn)鮮見報(bào)道 有待于 深入研究 4 2 2 r Y 8 C 菌渣還田可以提高土壤細(xì)菌 真菌和放線菌的數(shù)量 提高土壤微生物多樣性 活性和酶活力 121 122 但長期綜合效應(yīng)尚不明晰 健康土壤的生物區(qū)系由多物種協(xié)同作用 除已知的有益微生物外 還有豐 富的節(jié)肢動物 昆蟲等動物 以及其他未知的微生物區(qū)系 菌渣施用對土壤生物區(qū)系影響的短期和長期 綜合效應(yīng)均未得到評估 此外 土壤中還有土傳病原細(xì)菌 真菌和線蟲等有害生物 菌渣施用對這些有 害生物影響亦不清楚 因此 菌渣還田研究除需要關(guān)注短期作物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益外 還需要多角度綜合 評估土壤健康狀況以及病蟲害發(fā)生等情況 4 2 3 r Y M 施用菌渣對土壤碳氮循環(huán)的影響值得關(guān)注 石思博等 123 報(bào)道菌渣還田可以顯著提高土壤微生物 生物量碳 氮和可溶性碳 氮含量 但是菌渣施用量過多會導(dǎo)致土壤微生物數(shù)量和可溶性碳氮比降低 菌渣還能顯著提高土壤的全氮 堿解氮和硝態(tài)氮含量 124 顯著降低土壤銨態(tài)氮含量 125 有效減少農(nóng)田 氨揮發(fā) 126 目前 菌渣施用對土壤碳氮循環(huán)及有效性的影響研究還不夠深入和系統(tǒng) 對實(shí)際應(yīng)用指導(dǎo) 第2期郭 遠(yuǎn) 等 食用菌菌渣資源化利用進(jìn)展 作用有限 在實(shí)際應(yīng)用中 大都未考慮菌渣施用量對土壤碳氮有效性的影響 此外 菌渣使用量的增加 可能會增加土壤溫室氣體 包括CH4 CO2 N2 O 排放 127 是否構(gòu)成生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)需進(jìn)一步評估 5 展望 2018年中國農(nóng)林廢棄物綜合利用產(chǎn)業(yè)化研討會數(shù)據(jù)顯示 全國每年產(chǎn)生秸稈約1 0 10 9 t 各類 林業(yè)廢棄物約2 4 10 8 t 128 食用菌栽培是農(nóng)林廢棄物利用中的重要一環(huán) 但食用菌僅是將部分農(nóng)林 廢棄物分解利用 子實(shí)體采收后會產(chǎn)生菌渣 食用菌栽培并不能徹底解決農(nóng)林廢棄物的利用問題 菌渣 是一種新型的次生農(nóng)林廢棄物 其結(jié)構(gòu)和成分與栽培料顯著不同 目前 菌渣理化特性尚不明晰 對菌渣科學(xué)和高效利用的指導(dǎo)意義有限 應(yīng)當(dāng)從菌渣產(chǎn)量較高的 香菇 糙皮側(cè)耳 黑木耳 金針菇和刺芹側(cè)耳等大宗食用菌入手 深入分析不同食用菌菌渣的物理 化學(xué) 性質(zhì) 尤其是活性成分和有害成分 促進(jìn)菌渣高效和安全利用 其次 應(yīng)重視菌渣利用的安全性問題 加 強(qiáng)菌渣施用對土壤生物區(qū)系 養(yǎng)分有效性 碳氮循環(huán)等影響的綜合效應(yīng)評估 尤其是長期效應(yīng)評估 提 高菌渣利用的科學(xué)性 菌渣綜合利用是一個(gè)多學(xué)科交叉的科學(xué)問題 涉及食用菌 作物栽培 養(yǎng)殖 能源 植保 環(huán)境 生 態(tài) 土壤等多個(gè)學(xué)科 也是產(chǎn)業(yè)迫切需要解決的問題 從科學(xué)研究層面 一方面應(yīng)充分整合不同學(xué)科優(yōu) 勢 更加深入地解析不同食用菌菌渣的理化和營養(yǎng)特性 為菌渣的科學(xué)利用提供理論指導(dǎo) 另一方面應(yīng) 加快菌渣處理配套設(shè)備研發(fā) 提高菌渣處理的機(jī)械化和智能化水平 提高利用效率 降低利用成本 從 產(chǎn)業(yè)的角度 需要結(jié)合食用菌生產(chǎn)基地特點(diǎn) 因地制宜研發(fā)配套的菌渣利用技術(shù) 形成地方規(guī)范化和標(biāo) 準(zhǔn)化菌渣利用體系 提高菌渣處理效率 另外 菌渣利用技術(shù)水平仍然較低 回收和處理成本較高 也 一定程度上制約企業(yè)和生產(chǎn)基地對菌渣的處理 因此 在現(xiàn)階段需要一定的政策支持 以促進(jìn)食用菌菌 渣的資源化利用 g f l F f f O l B 4 M 1 I D 1 王賀祥 劉慶洪 食用菌栽培學(xué) M 2版 北京 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社 2014 1 2 2 景全榮 我國食用菌機(jī)械化生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 J 中國農(nóng)機(jī)監(jiān)理 2020 9 23 24 3 中國食用菌協(xié)會 2020年度全國食用菌統(tǒng)計(jì)調(diào)查結(jié)果分析 R OL 2021 12 28 2022 01 17 https mp weixin qq com s 49wGNNzHoll4eb97eMnQaw 4 BUSWELL JA CAI YJ CHANG ST r n y Lignocellulolytic enzyme profiles of edible mushroom fungi J World Journal of Microbiology and Biotechnology 1996 12 5 537 542 5 宮志遠(yuǎn) 韓建東 楊鵬 食用菌菌渣循環(huán)再利用途徑 J 食藥用菌 2020 28 1 9 16 6 RINKER DL Handling and using spent mushroom substrate around the world C Proceedings of the 4th International Conference on Mushroom Biology and Mushroom Products Cuernavaca UAEM 2002 43 60 7 孫永憲 張康 施漢東 等 食用菌菌糠對水污染的影響與污染防治研究 J 環(huán)境保護(hù)前沿 2020 10 2 69 75 8 FINNEY KN RYU C SHARIFI VN r n y The reuse of spent mushroom compost and coal tailings for energy recovery comparison of thermal treatment technologies J Bioresource Technology 2009 100 1 310 315 9 JASI N SKA A Spent mushroom compost SMC retrieved added value product closing loop in agricultural p roduction J Acta Agraria Debreceniensis 2018 185 202 10 SYGU A E KOZIEL J BIA OWIEC A Proof of concept of spent mushrooms compost torrefaction studying the process kinetics and the influence of temperature and duration on the calorific value of the produced biocoal J Energies 2019 12 16 3060 11 LAU KL TSANG YY CHIU SW Use of spent mushroom compost to bioremediate PAH contaminated samples J Chemosphere 2003 52 9 1539 1546 12 COLLELA CF COSTA LMAS DE MORAES TSJ r n y Potential utilization of spent N t n v p o v 食 用 菌 學(xué) 報(bào)第29卷 mushroom substrate for seedling production and organic fertilizer in tomato cultivation J P v p v n r Agrotecnologia 2019 43 e017119 13 SENDI H MOHAMED MTM ANWAR MP r n y Spent mushroom waste as a media replacement for peat moss in Kai Lan O n v p n y r n p r n var Alboglabra production J The Scientific World Journal 2013 2013 258562 14 GRIMM D W STEN HAB Mushroom cultivation in the circular economy J Applied Microbiology and Biotechnology 2018 102 18 7795 7803 15 AHLAWAT OP SAGAR MP RAJ D r n y Effect of spent mushroom substrate on yield and quality of capsicum J Indian Journal of Horticulture 2007 64 4 430 434 16 ZIED DC S NCHEZ JE NOBLE R r n y Use of spent mushroom substrate in new mushroom crops to promote the transition towards a circular economy J Agronomy 2020 10 9 1239 17 NAIM L ALSANAD MA SHABAN N r n y Production and composition of y r r n cultivated on Lithovit Amino25 supplemented spent substrate J AMB Express 2020 10 1 188 18 ZISOPOULOS FK RAM REZ HAB VAN DER GOOT AJ r n y A resource efficiency assessment of the industrial mushroom production chain J Journal of Cleaner Production 2016 126 394 408 19 LOU ZM SUN Y ZHOU XX r n y Composition variability of spent mushroom substrates during continuous cultivation composting process and their effects on mineral nitrogen transformation in soil J Geoderma 2017 307 30 37 20 李用芳 李學(xué)梅 李鶴賓 香菇木屑菌渣營養(yǎng)成分分析及在平菇菌種生產(chǎn)中的應(yīng)用 J 微生物學(xué)雜志 2001 21 3 59 60 21 張麗影 潘婷 蘇宇 等 平菇和杏鮑菇兩種菌糠的營養(yǎng)價(jià)值分析 J 廣東微量元素科學(xué) 2015 22 5 24 28 22 匡云波 蔡麗婷 葉智文 等 金針菇栽培原料與菌渣中營養(yǎng)成分的變化分析 J 亞熱帶農(nóng)業(yè)研究 2017 13 3 187 190 23 宮福臣 張東雷 張玉鐸 等 平菇菌糠飼料的營養(yǎng)價(jià)值與安全性評估分析 J 中國畜牧獸醫(yī) 2012 39 11 86 89 24 BERER DM Spent mushroom substrate factsheet EB OL 2011 05 03 2021 11 27 https extension p su edu spent mushroom substrate 25 FIDANZA MA SANFORD DL BEYER DM r n y Analysis of fresh mushroom compost J HortTechnology 2010 20 2 449 453 26 張丕奇 戴肖東 韓增華 等 黑木耳菌渣再利用栽培黑木耳試驗(yàn) J 食用菌 2016 38 4 24 25 27 PICORNELL BUEND A R GIM NEZ AP DE JUAN VALERO JA Spent substrates in new cultivation cycles of y r r n J Sydowia 2017 69 73 79 28 GERN RMM LIBARDI N Jr PATR CIO GN r n y Cultivation of N t n v p o y n r v on y r spp spent substrate J Brazilian Archives of Biology and Technology 2010 53 4 939 944 29 PARDO GIM NEZ A PARDO GONZ LEZ JE ZIED DC Evaluation of harvested mushrooms and viability of N t n v p o v g rowth using casing materials made from spent mushroom substrate J International Journal of Food Science Technology 2011 46 4 787 792 30 FLEGG PB The natural accumulation of soluble salts in the casing layer of mushroo