微生物學(xué)通報(bào) Microbiology China ISSN 0253 2654 CN 11 1996 Q 微生物學(xué)通報(bào) 網(wǎng)絡(luò)首發(fā)論文 題目 食用菌菌糠綜合利用研究進(jìn)展 作者 張瑩 田龍 徐敏慧 王蓓 宋冰 李玉 DOI 10 13344 j microbiol china 190964 收稿日期 2019 11 20 網(wǎng)絡(luò)首發(fā)日期 2020 05 09 引用格式 張瑩 田龍 徐敏慧 王蓓 宋冰 李玉 食用菌菌糠綜合利用研究進(jìn)展 微 生物學(xué)通報(bào) https doi org 10 13344 j microbiol china 190964 網(wǎng)絡(luò)首發(fā) 在編輯部工作流程中 稿件從錄用到出版要經(jīng)歷錄用定稿 排版定稿 整期匯編定稿等階 段 錄用定稿指內(nèi)容已經(jīng)確定 且通過(guò)同行評(píng)議 主編終審?fù)饪玫母寮?排版定稿指錄用定稿按照期 刊特定版式 包括網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)版式 排版后的稿件 可暫不確定出版年 卷 期和頁(yè)碼 整期匯編定稿指出 版年 卷 期 頁(yè)碼均已確定的印刷或數(shù)字出版的整期匯編稿件 錄用定稿網(wǎng)絡(luò)首發(fā)稿件內(nèi)容必須符合 出 版管理?xiàng)l例 和 期刊出版管理規(guī)定 的有關(guān)規(guī)定 學(xué)術(shù)研究成果具有創(chuàng)新性 科學(xué)性和先進(jìn)性 符合編 輯部對(duì)刊文的錄用要求 不存在學(xué)術(shù)不端行為及其他侵權(quán)行為 稿件內(nèi)容應(yīng)基本符合國(guó)家有關(guān)書(shū)刊編輯 出版的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 正確使用和統(tǒng)一規(guī)范語(yǔ)言文字 符號(hào) 數(shù)字 外文字母 法定計(jì)量單位及地圖標(biāo)注等 為確保錄用定稿網(wǎng)絡(luò)首發(fā)的嚴(yán)肅性 錄用定稿一經(jīng)發(fā)布 不得修改論文題目 作者 機(jī)構(gòu)名稱(chēng)和學(xué)術(shù)內(nèi)容 只可基于編輯規(guī)范進(jìn)行少量文字的修改 出版確認(rèn) 紙質(zhì)期刊編輯部通過(guò)與 中國(guó)學(xué)術(shù)期刊 光盤(pán)版 電子雜志社有限公司簽約 在 中國(guó) 學(xué)術(shù)期刊 網(wǎng)絡(luò)版 出版?zhèn)鞑テ脚_(tái)上創(chuàng)辦與紙質(zhì)期刊內(nèi)容一致的網(wǎng)絡(luò)版 以單篇或整期出版形式 在印刷 出版之前刊發(fā)論文的錄用定稿 排版定稿 整期匯編定稿 因?yàn)?中國(guó)學(xué)術(shù)期刊 網(wǎng)絡(luò)版 是國(guó)家新聞出 版廣電總局批準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)連續(xù)型出版物 ISSN 2096 4188 CN 11 6037 Z 所以簽約期刊的網(wǎng)絡(luò)版上網(wǎng)絡(luò)首 發(fā)論文視為正式出版 DOI 10 13344 j microbiol china 190964 食用菌菌糠綜合利用研究進(jìn)展 張瑩 1 田龍 1 徐敏慧 1 王蓓 2 宋冰 1 李玉 1 1 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食藥用菌教育部工程研究中心 吉林 長(zhǎng)春 130118 2 柞水縣科學(xué)技術(shù)局 陜西 商洛 711400 摘 要 中國(guó)是食用菌生產(chǎn)第一大國(guó) 每年產(chǎn)生約 1億多噸菌糠 菌糠中含有大量的粗纖維 和多糖等物質(zhì) 但大部分菌糠都被當(dāng)作廢棄物直接丟棄或焚燒 造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源 浪費(fèi) 同時(shí)也不符合我國(guó)新時(shí)期的環(huán)保政策 如何變廢為寶 科學(xué) 環(huán)保 經(jīng)濟(jì) 合理地利 用菌糠成為了食用菌產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要環(huán)節(jié) 本文通過(guò)對(duì)食用菌菌糠綜合利用的方式和現(xiàn) 狀進(jìn)行闡述 探討菌糠利用存在的主要問(wèn)題 對(duì)未來(lái)菌糠利用的方向和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望 為食用菌菌糠的高效利用提供參考和理論依據(jù) 關(guān)鍵詞 食用菌菌糠 科學(xué) 環(huán)保 經(jīng)濟(jì) 綜合利用 Research progress in comprehensive utilization of spent mushroom substrates ZHANG Ying 1 TIAN Long 1 XU Min Hui 1 WANG Bei 2 SONG Bing 1 LI Yu 1 1 Engineering Research Center of Chinese Ministry of Education for Edible and Medicinal Fungi Jilin Agricultural University Changchun Jilin 130118 China 2 Zhashui County Science and Technology Bureau Shangluo Shaanxi 711400 China Abstract China has been the largest producer of edible fungi in the world and produced more than 100 million tons spent mushroom substrates SMS every year These SMS contains a large number of substances such as crude fiber and polysaccharide but most of them are directly discarded and burned which causes serious natural environmental pollution and waste of resources and also does not Foundation items Special Fund for Agro scientific Research in the Public Interest 201503137 National Key Research and Development Program of China 2018YFD1001000 2017YFD0601002 Jilin Provincial Department of Education Projects JJKH20180670KJ Program of Creation and Utilization of 111 Project D17014 Corresponding authors E mail SONG Bing song19800123 LI Yu yuli Received 20 11 2019 Accepted 21 04 2020 Published online 基金項(xiàng)目 公益性行業(yè) 農(nóng)業(yè) 科研專(zhuān)項(xiàng) 201503137 國(guó)家重點(diǎn)研發(fā) 計(jì)劃 2018YFD1001000 2017YFD0601002 吉林省教育廳項(xiàng)目 JJKH20180670KJ 111引智基地項(xiàng)目 D17014 通信作者 E mail 宋冰 song19800123 李玉 yuli 收稿日期 2019 11 20 接受日期 2020 04 21 網(wǎng)絡(luò) 首發(fā)日期 網(wǎng)絡(luò)首發(fā)時(shí)間 2020 05 09 13 24 09 網(wǎng)絡(luò)首發(fā)地址 comply with the policy of Chinese environmental protection in new period So how to transform waste into treasure utilizing the SMS scientifically environmentally economically and reasonably has become an important link in the healthy development of edible fungi industry In this study the main problems in the utilization of SMS are discussed by expounding the way and actuality of comprehensive utilization of SMS At last the future direction and development trend of utilization of SMS are prospected which provides reference and theoretical basis for efficient utilization of SMS Keywords Spent Mushroom Substrates Science Environmental protection Economy Comprehensive utilization 食用菌產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)第五大種植產(chǎn)業(yè) 1 據(jù)統(tǒng)計(jì) 2018年我國(guó)的食用菌總產(chǎn)量達(dá) 4 000 萬(wàn) t 總產(chǎn)值達(dá) 2 741 78 億元 約占世界總產(chǎn)量的 80 左右 2 3 食用菌菌糠 spent mushroom substrates SMS 是食用菌栽培過(guò)程中收獲子實(shí)體后剩下的廢棄栽培基質(zhì) 4 研究 表明 菌糠由菌絲體 木屑 棉籽殼 秸稈等組成 其中含有大量的粗纖維 木質(zhì)素 多糖 等成分 還含有豐富的蛋白質(zhì) 氨基酸 碳水化合物 維生素和微量元素 5 7 研究發(fā)現(xiàn) 每生產(chǎn) 1 kg 的食用菌約產(chǎn)生 3 25 5 kg 的菌糠 按照此比例計(jì)算 我國(guó) 2018 年可產(chǎn)生約 1 3 2 0億 t菌糠 8 廢棄的菌糠可以作為生物質(zhì)燃料 9 動(dòng)物飼料和改良劑 10 作物栽培基 質(zhì)和肥料 11 其他菇類(lèi)的栽培基質(zhì) 生產(chǎn)材料 12 14 生產(chǎn)工業(yè)和生物化工行業(yè)所需的酶 9 等被利用 從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)循環(huán)發(fā)展 15 然而在實(shí)際生產(chǎn)中大量的菌糠并沒(méi)有被有效利用 多 數(shù)直接被丟棄或焚燒 不但污染環(huán)境 而且浪費(fèi)資源 因此 如何科學(xué)合理 地 利用菌糠 使其變廢為寶 實(shí)現(xiàn)食用菌產(chǎn)業(yè) 3R 綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式 減量化 reduce 再使用 reuse 和再 循環(huán) recycle 4 8 16 尤為重要 圖 1 本文從食用菌菌糠應(yīng)用于食用菌栽培 作物栽培基質(zhì) 作物肥料 動(dòng)物飼料 生物質(zhì)燃料 吸附劑等幾個(gè)方面進(jìn)行闡述 為合理利用食用菌菌糠并 提高綜合利用效率提供有益參考 圖 1 菌糠的循環(huán)利用 15 Figure 1 Recycling of Bacterial Bran 15 1 菌糠栽培食用菌 某些食用菌品種的生物學(xué)效率只有 40 70 如金針菇 Flammulina filiformis 50 100 17 香菇 Lentinula edodes 50 80 18 杏鮑菇 Pleurotus eryngii 40 80 19 而其菌糠中含有大量的纖維素 木質(zhì)素 半纖維素以及菌絲體等 如香菇菌糠中還含有 85 的半纖維素 44 的纖維素和 77 的木質(zhì)素沒(méi)有被利用 這些殘存的纖維類(lèi)物質(zhì)和一些糖類(lèi) 物質(zhì)仍可以為某些食用菌的生長(zhǎng)提供充足的碳源 利用菌糠進(jìn)行食用菌栽培的研究有很多 但多數(shù)為國(guó)內(nèi)研究 主要集中在利用菌糠栽培我國(guó)主要食用菌品種上 平菇 Pleurotus ostreatus 是一種對(duì)基質(zhì)材料 溫度等條件適應(yīng)性較強(qiáng)的菇種 20 曹君等 研究表明 以玉米芯 稻殼 金針菇菌糠和杏鮑菇菌糠為主料的配方試驗(yàn)中 在含有 35 金針菇菌糠和含有 25 杏鮑菇菌糠的配方中栽培平菇的效果較好 生物轉(zhuǎn)化率分別達(dá)到 131 7 和 120 8 21 已經(jīng)在食用菌栽培工廠推廣應(yīng)用 目前 已有研究人員利用木耳菌糠 大豆秸稈以及麻屑栽培平菇 其中將菌糠添加量控制在 40 秸稈控制在 45 將菌糠控 制在 45 麻屑控制在 40 時(shí) 獲得的經(jīng)濟(jì)效益與傳統(tǒng)的配方相比明顯提高了 26 28 可將這兩種配方在栽培平菇產(chǎn)業(yè)中進(jìn)行大力推廣 22 李孝等利用香菇菌糠和棉籽殼為主料 發(fā)現(xiàn)當(dāng)香菇菌糠的添加量在 50 以內(nèi) 平菇菌絲生長(zhǎng)速度 產(chǎn)量均超過(guò)原配方 23 但 該 試 驗(yàn)平菇產(chǎn)量增長(zhǎng)率較低 以期得到最佳產(chǎn)量還需繼續(xù)驗(yàn)證 香菇菌糠中的營(yíng)養(yǎng)成分甚至要超 過(guò)棉籽殼 但其抗壓程度 容重 吸水性等物理性質(zhì)卻難以與棉籽殼等未出過(guò)菇的培養(yǎng)料相 提并論 在利用菌糠二次栽培食用菌的研究中 菌糠的物理性質(zhì)是 關(guān)鍵因素 要注意區(qū)分不 同食用菌品種菌糠之間的差異 尤其要探索不同菌糠的物理性質(zhì) 不能籠統(tǒng) 地 以 菌糠 替代 此外 還有利用真姬菇 Hypsizygus marmoreus 和白靈菇 Pleurotus nebrodensis 的菌糠進(jìn)行平 菇的栽培 也取得了良好的效果 24 25 用工廠化真姬菇菌糠和棉籽殼為主料栽培平菇 菌糠 添加量在 0 90 區(qū)間均可 但在平菇整個(gè)培養(yǎng)和發(fā)展過(guò)程中必須要加強(qiáng)技術(shù)管理 保證達(dá) 到相應(yīng)的栽培溫度 濕度 酸堿度等 提升栽培效果 同時(shí) 平菇菌糠可以再次利用 Economou 等以平菇菌糠 為栽培基質(zhì)分析了基質(zhì)的配比和碳氮比對(duì)栽培平菇 肺形側(cè)耳 Pleurotus pulmonariu 靈芝 Ganoderma lingzhi 香菇等食用菌品種的影響 比較了各個(gè)菌株的菌絲 生長(zhǎng) 粗多糖 產(chǎn)量等性狀的變化 發(fā)現(xiàn)平菇菌糠可以用于栽培這些食用菌 26 Gonz lez 等在平菇含秸稈的菌糠中添加 20 的蚯蚓糞或向日葵殼 成功種植了姬松茸 Agaricus blazei 27 彭學(xué)文等研究發(fā)現(xiàn) 以平菇菌糠和牛糞質(zhì)量比為 6 4時(shí) 較適合栽培雙孢蘑菇 Agaricus bisporus 當(dāng)培養(yǎng)料 為此配比時(shí) 發(fā)酵溫度上升較快 發(fā)菌速度快 菌絲長(zhǎng)勢(shì)最好 現(xiàn)蕾密 度最大 產(chǎn)量最高 達(dá)到了 11 80 kg hm2 28 王家才等利用杏鮑菇菌糠和牛糞為主料的配方 試驗(yàn)中 雙孢蘑菇產(chǎn)量比秸稈和牛糞的對(duì)照增產(chǎn) 9 7 運(yùn)用該配方栽培雙孢蘑菇效益最高 與對(duì)照相比增收 7 元 m2 效益提高 33 3 29 既能讓菇農(nóng)在經(jīng)濟(jì)上取得效益 又能有效地 解決菌糠處理問(wèn)題 取得環(huán)境效益 此外 利用金針菇 黑木耳 Auricularia heimuer 菌糠也 可以栽培雙孢蘑菇 30 31 盧勇等將一定比例的杏鮑菇菌糠添加到培養(yǎng) 基質(zhì)中栽培黑木耳 發(fā)現(xiàn)黑木耳菌絲生長(zhǎng) 快 長(zhǎng)勢(shì)良好 但是生物轉(zhuǎn)化率有所降低 當(dāng)菌糠添加量為 30 時(shí)綜合性狀表現(xiàn)良好 產(chǎn) 量較對(duì)照只減少了 2 7 但生產(chǎn)成本降低了近 20 效益增加 16 5 32 趙桂云等通過(guò)配 方篩選試驗(yàn)發(fā)現(xiàn) 在添加 40 木屑 45 菌糠的配方中栽培黑木耳和茶樹(shù)菇 Agrocybe aegirit 的效果較好 黑木耳產(chǎn)量較常規(guī)培養(yǎng)料栽培提高了 45 9 茶樹(shù)菇提高了 36 6 33 張娣等 研究發(fā)現(xiàn) 黑木耳培養(yǎng)料中添加 30 的靈芝菌糠時(shí) 黑木耳的產(chǎn)量和生物學(xué)效率均要優(yōu)于 對(duì)照 34 由此可見(jiàn) 利用菌糠栽培黑木耳也是可行的 金針菇是我國(guó)主要的工廠化品種 每天都會(huì)產(chǎn)生大量的菌糠 如何降低生產(chǎn)成本 提高 菌糠利用率成為了影響企業(yè)發(fā)展的重要因素 李忠等通過(guò)比較靈芝菌糠的不同添加比例對(duì)金 針菇生產(chǎn)的影響 發(fā)現(xiàn)采用 20 靈芝菌糠替代木屑栽培金針菇時(shí)其生物學(xué)效率最高且經(jīng)濟(jì) 效益增長(zhǎng)最多 整體經(jīng)濟(jì)效益提高了 7 15 成本降低了 8 18 35 說(shuō)明采用靈芝菌糠替代 部分木屑栽培金針菇可行 可為靈芝菌糠的合理利用提供參考 但其產(chǎn)業(yè)化技術(shù)仍有待進(jìn)一 步研究 利用銀耳菌糠栽培金針菇也取得了良好的效果 36 此外 國(guó)內(nèi) 科研人員還開(kāi)展了 多種菌糠栽培食用菌的試驗(yàn) 如利用金針菇菌糠栽培雞腿菇 Coprinus comatus 金福菇 Tricholoma lobynsis 杏鮑菇等 37 39 2 菌糠作為生物質(zhì)能源 菌糠作為以木質(zhì)纖維為主的材料 可以直接焚燒產(chǎn)生能量 40 目前 許多食用菌企業(yè) 將菌糠直接造粒 作為工廠生物質(zhì)鍋爐燃料 通過(guò)焚燒為生產(chǎn)提供所需的部分熱能 41 但 是焚燒產(chǎn)生大量灰燼 既污染環(huán)境又浪費(fèi)資源 隨著我國(guó)環(huán)保政策的嚴(yán)格實(shí)施 生物質(zhì)鍋爐 也逐步被淘汰 菌糠的加工利用面臨更多的挑戰(zhàn) 42 而菌糠中 含有豐富的纖維類(lèi)物質(zhì)和碳 水化合物 7 可以通過(guò)氧化 熱解 氣化產(chǎn)生相應(yīng)的燃料物質(zhì) 甲烷是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的碳?xì)浠衔?作為燃料廣泛應(yīng)用于工業(yè)和日常生活中 羅小莎等通 過(guò)杏鮑菇或金針菇菌糠混合牛糞來(lái)生產(chǎn)沼氣 甲烷 發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量要高于菌糠或者牛糞單獨(dú)處理 43 林滿紅等利用不同的菌糠和食用菌廢棄物發(fā)酵生產(chǎn)甲烷 發(fā)現(xiàn)杏鮑菇菌糠處理的甲烷 產(chǎn)量可達(dá) 200 mL g 44 農(nóng)林剩余物的主要營(yíng)養(yǎng)成分和沼氣產(chǎn)量存在一定的相關(guān)性 主要營(yíng) 養(yǎng)成分含量越高 木質(zhì)纖維素含量越低 產(chǎn)沼氣效果則越好 姚利等以雞腿菇菌糠和牛糞 7 3的配比 以干物重計(jì) 發(fā)酵生產(chǎn)沼氣 產(chǎn)氣率也可達(dá) 0 133 m3 kg 45 由此可見(jiàn) 菌糠用 于農(nóng)戶沼氣池發(fā)酵產(chǎn)氣可行 氣溫較高的季節(jié)可滿足農(nóng)戶日常生活所需 應(yīng)用時(shí)宜采取分批 進(jìn)料方式 研究人員已經(jīng)利用自行設(shè)計(jì)的發(fā)酵裝置進(jìn)行了批次發(fā)酵試驗(yàn) 探討了菌糠厭氧發(fā) 酵的產(chǎn)沼能力及影響因素 并在農(nóng)戶沼氣池內(nèi)進(jìn)行了應(yīng)用試驗(yàn) 取得了較好的效果 此外 菌糠也可以作為一種糖源物質(zhì)生產(chǎn)生物乙醇 46 47 雙孢蘑菇菌糠中含有 30 左右的糖分 而這些糖多數(shù)是由纖維素和其他的葡聚糖 19 木聚糖 8 組成 46 通過(guò)化學(xué)和酶解反應(yīng) 可以釋放出大于基質(zhì)中 40 的木聚糖和接近 100 的葡聚糖 平均每克菌糠中大約釋放了 300 mg 的還原糖 平菇基質(zhì)中因含有玉米芯 棉籽殼 麥稈等物質(zhì) 出菇后菌糠中還含有 40 的纖維素和 20 的半纖維素 因此可以用于生產(chǎn)生物乙醇 40 1 t的平菇菌糠可以生產(chǎn) 150 kg 乙醇 47 這些探索均為菌糠能源化利用提供了有益參考 3 菌糠作為肥料和栽培基質(zhì) 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中作物的產(chǎn)量很大程度上取決于化肥的施用 而生產(chǎn)化肥大量消耗能源 大量 的施用也對(duì)環(huán)境造成巨大的損害 48 據(jù)測(cè)定分析 菌糠中有機(jī)質(zhì)含量達(dá) 15 66 因含有大 量的菌絲體 使其具有較高比例的含氮量 達(dá) 1 274 且菌糠中的氮釋放得較為緩慢 這 樣更有利于植物對(duì)氮的利用 49 菌糠中磷含量達(dá) 0 211 鉀含量達(dá) 1 45 此外 還含有 銅 鋅 鐵等多種微量元素 50 食用菌菌糠作為肥料施入土壤中 能增加土壤中有機(jī)質(zhì)的 含量 因此菌糠可以作為肥料部分取代化肥 15 通過(guò)田間試驗(yàn) 探討菌糠和無(wú)機(jī)肥對(duì)大麥土壤性狀及產(chǎn)量的影響 經(jīng)過(guò)一個(gè)季節(jié)后 測(cè) 定土壤中有機(jī)質(zhì)含量和大麥籽粒產(chǎn)量 研究表明 每公頃施用 100 t的菌糠可以提高作物 50 的產(chǎn)量 其效果與施用化肥 相當(dāng) 而 且因 為 菌糠中含有豐富的有機(jī)質(zhì) 較高比例的含氮量 含磷量以及多種微量元素 其含有的主要成分與化肥相似 因此 可以利用菌糠替代部分肥 料施用 在施用菌糠的情況下 收獲后土壤中磷含量增長(zhǎng)了 2 3倍 有機(jī)碳含量增加了 40 有機(jī)氮含量增加了 28 此外 鈣 鉀和鎂的含量增長(zhǎng)了 3 倍 但是施用化肥后的土壤 這些元素并沒(méi)有增加 51 因此 菌糠能夠提高作物產(chǎn)量和改善土壤性質(zhì) 同時(shí)施用劑量也 非常關(guān)鍵 Polat等利用菌糠作為肥料種植黃瓜 研究發(fā)現(xiàn) 每公頃施用 40 t菌糠的效果要 優(yōu)于 80 t菌糠 11 由此可見(jiàn) 并 不是菌糠施用量越多越好 單建明等利用雙孢蘑菇的發(fā)酵菌糠作為有機(jī)肥栽培小白菜 結(jié)果表明 每公頃施加 4 5 t 菌糠后 可使小白菜增產(chǎn) 14 5 可溶性糖類(lèi)的含量比未增施組提高 14 2 硝酸鹽含量降 低 19 1 維生素 C含量提高 22 3 雙孢蘑菇菌糠作為有機(jī)肥栽培小白菜 使小白菜明顯 增產(chǎn) 且品質(zhì)有所提高 因此可在蔬菜栽培上推廣使用 52 食用菌菌糠不但可以作為肥料施用 還可以直接作為栽培基質(zhì)使用 菌糠加入土壤后可 以改善土壤的通氣性和持水性 改善土壤的化學(xué)性質(zhì) 增加微生物活性 并使土壤保溫 15 50 53 采用室內(nèi)培養(yǎng)試驗(yàn)研究菌糠等不同物料對(duì)風(fēng)沙土溶解性有機(jī)質(zhì)組分動(dòng)態(tài)變化的影 響 結(jié)果表明 菌糠施入土壤后 其溶解性有機(jī)質(zhì)組分水溶性碳 熱水溶性碳 溶解性酚酸 可溶性糖含量均有所增加 以施入時(shí)間 個(gè)月內(nèi)增加效果最明顯 針對(duì)菌糠以調(diào)節(jié) C N 比 值效果較好 54 張華微等利用香菇菌糠種植玉米 試驗(yàn)結(jié)果表明 添加不同比例的菌糠對(duì) 土壤孔隙度的改良效果有所差異 隨菌糠添加量增大 土壤孔隙度也增大 玉米的品質(zhì)與產(chǎn) 量也都有所增加 55 利用不同配比的雙孢蘑菇菌糠栽培番茄的試驗(yàn)結(jié)果表明 不同菌糠處 理對(duì)番茄的生長(zhǎng)發(fā)育有顯著影 響 其中菌糠和黑土按體積 比 1 2混合是最好的栽培基質(zhì) 能 明顯地促進(jìn)番茄的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的提高 使地上部分的莖粗 單果重 單果株數(shù) 小區(qū)產(chǎn) 量均優(yōu)于其 他 處理 56 李加友等將發(fā)酵后的雙孢蘑菇菌糠與蛭石混合 用于栽培辣椒和茄子 結(jié)果表明 雙孢 蘑菇菌糠與蛭石復(fù)配基質(zhì)結(jié)構(gòu)特性及營(yíng)養(yǎng)與草炭土相近 且種植效果差異不顯著 而雙孢蘑 菇菌糠的成本較低 因此更適合作為園藝作物的栽培基質(zhì) 57 利用雙孢蘑菇菌糠和平菇菌 糠代替基質(zhì)中的草炭土種植煙草也取得了良好的效果 提高了煙草的出苗率 58 謝修鴻等 研究發(fā)現(xiàn) 將姬松茸菌糠施 入蘇打鹽堿地后 改善了土壤的化學(xué)性質(zhì) 更是降低了蘇打鹽堿 地的 pH值和堿化度 同時(shí)也提高了土壤肥力 在施入姬松茸菌糠的蘇打鹽堿地上種植牧草 可以提高牧草地上部生物量 這表明姬松茸菌糠可以起到改良鹽堿地的功效 53 同時(shí) 黑 木耳菌糠施入蘇打鹽堿土后 改善其理化性狀 創(chuàng)造了宜于作物生長(zhǎng)的土壤環(huán)境 施用菌糠 提高了土壤肥力 在施入菌糠的蘇打鹽堿土上種植牧草 提高其地上部生物量 菌糠作為有 機(jī)改良劑改良蘇打鹽堿土是可行的 59 4 菌糠作為動(dòng)物飼料 據(jù)統(tǒng)計(jì) 歐盟國(guó)家 70 肉用動(dòng)物的飼料原料都是大豆 而歐盟致力于 減少對(duì)大豆的依 賴(lài) 并增加飼料原料的多元化 如利用昆蟲(chóng)蛋白替代 事實(shí)上蠅類(lèi)等昆蟲(chóng)是豬 家禽和主要 魚(yú)類(lèi)最天然的食物之一 而且昆蟲(chóng)的繁殖速度快 生物量大 是替代大豆源飼料的良好選擇 15 食用菌菌糠是飼養(yǎng)昆蟲(chóng)的一種理想飼料 自然界中許多昆蟲(chóng)是以食用菌的菌絲體和子 實(shí)體為食 60 例如 30 個(gè)科的 136種甲蟲(chóng)的生存與平菇有關(guān) 其中約 60 的甲蟲(chóng)以食用平 菇為生 有研究顯示 菌糠中的粗蛋白 粗脂肪 粗纖維 木質(zhì)纖維含量分別為 7 2 9 5 2 7 6 7 15 28 2 10 9 11 4 這些營(yíng)養(yǎng) 指標(biāo)均優(yōu)于作物秸稈 且栽培食用菌后 有芳香氣味 菌糠機(jī)械強(qiáng)度也大幅下降 更有利于粉碎加工 61 將菌糠接種飼料發(fā)酵劑制 成動(dòng)物飼料 不但可以充分利用菌糠資源 減少對(duì)環(huán)境的污染 達(dá)到變廢為寶的效果 而且 不影響禽畜的生殖生長(zhǎng) 提高禽畜的適口性和對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的吸收能力 61 62 可降低飼養(yǎng)成本 4 菌糠可以直接用于飼養(yǎng)魚(yú)類(lèi) 家禽 豬和奶牛 可利用菌糠或者蘑菇提取物作為魚(yú)類(lèi)飼 料 魚(yú)類(lèi)常用的飼料包括 9 魚(yú)粉和 9 菌糠粉 9 魚(yú)粉和 9 蟲(chóng)粉 或者 18 的魚(yú)粉 利 用這 3種飼料喂養(yǎng)南亞野鯪 Labeo rohita 和 十字魚(yú) Hemigrammus caudovittatus 結(jié)果表明飼 用蟲(chóng)粉的魚(yú)生長(zhǎng)速度大約是飼用魚(yú)粉的 2倍 而飼用菌糠粉的魚(yú)生長(zhǎng)速度增加了 1 2 1 7倍 可見(jiàn) 蟲(chóng)粉和菌糠粉可以部分的替代魚(yú)粉 從而減少對(duì)魚(yú)粉的需求量 63 此外 蘑菇提取 物還可以提高魚(yú)類(lèi)的免疫力 在虹鱒魚(yú) Oncorhynchus mykiss 的飼料中添加 2 的香菇提取 物 可以明顯提高魚(yú)類(lèi)的免疫力和被細(xì)菌感染后的存活率 64 在魚(yú)類(lèi)飼料中添加菌糠可以 改善魚(yú)類(lèi)的健康 如在飼料中直接添加 10 g kg的蛹蟲(chóng)草 Cordyceps militaris 菌糠 可以明 顯提高羅非魚(yú) Oreochromis niloticus 的免疫力和生長(zhǎng)速度 65 將平菇菌糠按不同比例代替綿羊日糧增補(bǔ)料中的玉米檢驗(yàn)菌糠的飼用效果 菌糠經(jīng)過(guò)平 菇菌絲體纖維素分解酶作用 反芻動(dòng)物對(duì)其利用性能得到改善 菌糠中的蛋白質(zhì)除了菌糠基 質(zhì)植物性蛋白質(zhì)外 還含有大量菌絲體蛋白質(zhì) 經(jīng)過(guò)自溶和體外分解酶 體內(nèi)分解酶的作用 后 能夠補(bǔ)充瘤胃真菌蛋白質(zhì)的數(shù)量 菌糠含有可溶性多糖含量 31 5 其中含氮真菌性多 糖達(dá)到 13 對(duì)于瘤胃微生物調(diào)節(jié)和腸道功能調(diào)節(jié)具有重要作用 平菇菌糠等量替換 綿羊 精補(bǔ)料中玉米的比例在 5 15 范圍內(nèi) 對(duì)于提高綿羊體增重 提高綜合經(jīng)濟(jì)效益具有一定 意義 66 豬飼料中添加 5 發(fā)酵的平菇菌糠與水稻和麩皮的混合物 結(jié)果表明與豬的增重成負(fù)相 關(guān) 而在添加了 3 的菌糠混合物后對(duì)豬的增重沒(méi)有影響 67 奶牛飼養(yǎng)試驗(yàn)中卻出現(xiàn)了相反 的結(jié)果 在以干草和青貯玉米為主的奶牛飼料中 添加 17 的以秸稈為主的平菇菌糠 其 增重效果要明顯優(yōu)于對(duì)照組和添加 10 菌糠的飼養(yǎng)試驗(yàn)組 主要原因是鳳尾菇和平菇的菌 糠中木質(zhì)素和纖維素的降解改善了奶牛對(duì)秸稈的消化率 68 此外 菌糠還可以提高羊?qū)?秸 稈飼料的消化率和氮平衡 改善肉雞的雞肉品質(zhì) 69 70 韓朋偉等研究表明 用杏鮑菇菌糠替 代基礎(chǔ)日糧中的部分玉米來(lái)飼喂肉雞 試驗(yàn)期結(jié)束后對(duì)雞的血液生化指標(biāo)進(jìn)行分析 發(fā)現(xiàn)菌 糠不會(huì)影響其造血器官及功能 71 李超等發(fā)現(xiàn)用金針菇菌糠飼喂昌圖仔鵝 相比于對(duì)照組 采食速度可提高 10 以上 日增重提高 4 48 經(jīng)濟(jì)效益增加 19 3 鵝的盲腸發(fā)達(dá) 對(duì)纖 維利用率可達(dá) 45 50 其消化能力大于雞和鴨等 因此在鵝飼料中添加適量菌糠有利于 鵝的生長(zhǎng)發(fā)育 并能起到節(jié)約成本 增加收入的效果 72 5 菌糠作為化工材料 自 20世紀(jì) 50年代開(kāi)始 利用原油和天然氣等不可再生資源生產(chǎn)的塑料已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用 73 其應(yīng)用領(lǐng)域最大的是包裝行業(yè) 這使得中高收入國(guó)家的市區(qū)固體廢棄物從 1960年的 1 增加到 2005年的大于 10 74 這些塑料產(chǎn)品大多被直接填埋到土壤中 然而其降解非常緩 慢 造成自然環(huán)境的污染和破壞 75 進(jìn)一步導(dǎo)致了化石燃料的緊缺 原油價(jià)格的上漲 全 球氣候和環(huán)境的惡化 12 國(guó)外開(kāi)始利用菌絲體或菌絲體發(fā)酵物生產(chǎn)包裝產(chǎn)品進(jìn)而替代塑料 12 76 菌絲體材料 菌絲體發(fā)酵產(chǎn)物和單純的菌絲體都是一個(gè)不錯(cuò)的選擇 如今 作物 秸稈 已經(jīng)廣泛應(yīng)用于食用菌栽培中 77 栽培后的食用菌菌糠中含有大量仍然存活的菌絲體 大 量木質(zhì)素和秸稈殘余的纖維類(lèi)成分 5 7 大豆 小麥等作物秸稈還可以作為生產(chǎn)乳酸的原材 料之一 78 79 此外 食用菌菌糠表面含有豐富的羥基 氨基 羧基及磷酸基等活性基團(tuán) 可以絡(luò)合廢 水中的金屬離子 也可以通過(guò)菌糠表面多孔結(jié)構(gòu) 替代吸附劑對(duì)廢水進(jìn)行物理吸附 80 81 藏 婷婷等利用黑木耳菌糠作為吸附劑處理廢水 結(jié)果表明黑木耳菌糠可以高效 地 吸附水中的 Cu2 吸附率高達(dá) 80 51 4 82 這說(shuō)明食用菌菌糠可以替代 吸附劑來(lái)處理廢水 因此 菌糠 也是替代部分化工原材料的一個(gè)選擇 6 菌糠中提取酶類(lèi)或生物活性分子 木質(zhì)纖維素酶類(lèi)可以使食用菌基質(zhì)降解成其生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)分子 14 這些酶可以在生 產(chǎn)生物燃油和沼氣的菌糠基質(zhì)中提取 11 83 然而 每生產(chǎn)一加侖的生物乙醇所用的酶費(fèi)用達(dá) 到 0 6 1 3 美元 84 占生物燃料銷(xiāo)售價(jià)格的 40 87 通過(guò)減少發(fā)酵時(shí)間和簡(jiǎn)化酶的制造 工藝可以減少支出 85 菌糠中的酶類(lèi)可以替代常規(guī)酶類(lèi) 因?yàn)檫@些酶不需要發(fā)酵處理 并 且提取 過(guò)程 非常簡(jiǎn)單 可以直接利用水提取菌糠中的酶類(lèi) 86 87 不論是否與其他來(lái)源的酶混 合在一起 提取后可直接利用 將菌糠中的木質(zhì)纖維素廢液轉(zhuǎn)化為第二代生物燃料 這些酶 類(lèi)也可以利用聚乙二醇鹽體系的一個(gè)簡(jiǎn)單的兩相分離提取進(jìn)行純化 且 95 的漆酶活性可 以利用這個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù) 86 未來(lái)的研究應(yīng)該主要致力于哪種類(lèi)型的菌糠可以作為生產(chǎn)酶 類(lèi)的最佳木質(zhì)纖維素原料 從菌糠中提取的酶類(lèi)粗提物也可以經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的純化后應(yīng)用于食 品和飼料行業(yè) 但這方面的應(yīng)用還要取決于提取方法在商業(yè)上是否可行 14 有待進(jìn)一步舉 證研究 7 菌糠利用存在的問(wèn)題和展望 全世界的食用菌生產(chǎn)量逐年增加 且消 費(fèi)品種也開(kāi)始呈現(xiàn)多元活化發(fā)展趨勢(shì) 在歐美等 國(guó) 雙孢蘑菇是主要的消費(fèi)菇種 但近些年香菇 平菇 杏鮑菇等菇種也開(kāi)始深受喜愛(ài) 14 88 且隨著我國(guó) 一帶一路 政策的實(shí)施 非洲國(guó)家食用菌產(chǎn)業(yè)也開(kāi)始蓬勃發(fā)展 89 90 每年產(chǎn)生高 達(dá)幾億噸的菌糠 9 10 如何高效合理 地 利用這些菌糠 成為我國(guó)乃至世界食用菌產(chǎn)業(yè)面臨的 一個(gè)重要問(wèn)題 菌糠雖然可以廣泛 地 應(yīng)用于食用菌栽培 生物燃料 栽培基質(zhì)和飼料等領(lǐng)域 但很少真 正形成大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化處理方式 大量的菌糠還是被直接焚燒或丟棄 導(dǎo)致菌糠的實(shí)際利用率 較低 如何提高菌糠的實(shí)際利 用率是菌糠循環(huán)利用的關(guān)鍵 目前菌糠利用存在的主要問(wèn)題有 科研人員宣傳較少 很多種植者并不能明確相信利用菌糠再栽培食用菌會(huì)獲得較高的產(chǎn)量 在進(jìn)行菌糠利用試驗(yàn)中 只能根據(jù)本地區(qū)大規(guī)模栽培的食用菌選擇廢棄菌糠 對(duì)于本地區(qū)栽 培較少的食用菌的廢棄菌糠無(wú)法利用 在菌糠再栽培食用菌 農(nóng)作物 飼喂動(dòng)物的配方篩選 試驗(yàn)中 暫時(shí)還不能夠篩選出產(chǎn)量最高的最優(yōu)配方 只能在小范圍配方篩選中得到最高產(chǎn)量 我們 認(rèn)為主要可以通過(guò)如下幾個(gè)方面進(jìn)行解決 1 政府加大資金的支持和政策引導(dǎo) 以保護(hù)環(huán)境為基礎(chǔ) 適當(dāng)給予種植者補(bǔ)貼 目前 我國(guó)食用 菌主產(chǎn)區(qū)僅以菌糠加工為主的企業(yè)較少 且這些企業(yè)基本上以菌糠造粒生產(chǎn)生物質(zhì) 燃料為主 這就需要政府在政策上進(jìn)行傾斜 鼓勵(lì)社會(huì)資金進(jìn)入菌糠利用領(lǐng)域 簡(jiǎn)化企業(yè)申 辦手續(xù) 減稅免稅 并提供一定比例的配套資金 如利用玉米生產(chǎn)燃料乙醇 由于玉米價(jià)格 較高 每生產(chǎn) 1 t燃料乙醇 企業(yè)就虧損 1 000 2 000元 如果政府可以補(bǔ)貼其虧損 將會(huì) 推動(dòng)我國(guó)乙醇汽油的大范圍應(yīng)用 91 92 可見(jiàn) 菌糠通過(guò)企業(yè)的壯大和發(fā)展離不開(kāi)政府的引導(dǎo) 和支持 同時(shí)也要繼續(xù)壓實(shí)地方政府的主管責(zé)任以及種植戶的主體責(zé)任 加強(qiáng)監(jiān)督管理 將 食用菌菌糠造成的環(huán) 境污染降到最小化 93 2 加快菌糠利用技術(shù)的研發(fā)和轉(zhuǎn)化 菌糠飼料化應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)比較成熟 但大多集中 在江浙等一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū) 并沒(méi)有在北方食用菌產(chǎn)業(yè)拓展 菌糠生產(chǎn)生物燃料技術(shù) 由于 其加工較為復(fù)雜 在我國(guó)還沒(méi)有得到有效的開(kāi)展 這就需要研發(fā)更加簡(jiǎn)便的菌糠生產(chǎn)生物燃 料技術(shù) 推動(dòng)菌糠生物燃料化的發(fā)展 而且 利用菌糠生產(chǎn)乳酸 酶類(lèi)等技術(shù)也需要研發(fā)出 適合實(shí)際生產(chǎn)的工藝和設(shè)備 此外 研究菌糠利用技術(shù)的科研人員沒(méi)有和行業(yè)生產(chǎn)形成良性 互動(dòng) 導(dǎo)致科技不能為實(shí)際生產(chǎn)服務(wù) 這就更需要加快我國(guó)菌糠利用技術(shù)的研發(fā)和轉(zhuǎn)化進(jìn)程 科 研人員親自去工廠和農(nóng)村進(jìn)行宣傳 讓群眾看到菌糠利用的優(yōu)勢(shì) 從而推動(dòng)菌糠利用技術(shù) 的快速發(fā)展 加強(qiáng)菌糠無(wú)害化處理技術(shù)研究 3 提高食用菌生產(chǎn)人員對(duì)于菌糠再利用的認(rèn)識(shí) 食用菌生產(chǎn)企業(yè)和種植戶往往忽視了 菌糠再利用的價(jià)值 認(rèn)為其處理較為繁瑣 尤其是食用菌種植戶 通常將菌糠直接丟棄和焚 燒 在東北的黑木耳主產(chǎn)區(qū) 種植棚區(qū)周邊經(jīng)常發(fā)現(xiàn)廢棄菌棒 若不及時(shí)處理會(huì)導(dǎo)致黑木耳 病蟲(chóng)害的大量發(fā)生 因此需要加強(qiáng)對(duì)企業(yè)從業(yè)人員和種植戶的培訓(xùn)及引導(dǎo) 讓他們認(rèn)識(shí)到菌 糠的利用價(jià)值 如果附近沒(méi)有菌糠深加工企業(yè) 建議粉碎還田處理 或者經(jīng)簡(jiǎn)單處 理后種植 其他食用菌 4 我們可以與工廠或農(nóng)民建立合作關(guān)系 科研人員提供技術(shù)指導(dǎo) 利用本地區(qū)大規(guī)模 栽培的食用菌廢棄菌糠再栽培本地區(qū)小規(guī)模栽培的食用菌 這樣既可以利用廢棄菌糠 降低 成本 保護(hù)環(huán)境 同時(shí)又可以將小規(guī)模栽培的食用菌大規(guī)?；?實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用 這就需 要我們科研人員進(jìn)行大規(guī)模的配方篩選 選擇最優(yōu)配方 獲得最高產(chǎn)量 而不是單純 地 進(jìn)行 小范圍配方篩選 以數(shù)據(jù)講道理 十八大以來(lái) 習(xí)近平總書(shū)記一直強(qiáng)調(diào)要加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)力度 他明確指出 絕不能以犧牲 生態(tài)環(huán)境為代價(jià)換取經(jīng)濟(jì)的一時(shí)發(fā)展 多次提出 既要金山銀山 又 要綠水青山 的新時(shí)期 經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式 94 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的逐步轉(zhuǎn)型 環(huán)保政策將更加嚴(yán)格 農(nóng)業(yè)廢棄物 的利用也將迎來(lái)快速的發(fā)展 新型栽培料的研究重點(diǎn)已然會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移 新型基質(zhì)的研究會(huì)成 為重中之重 科研人員會(huì)不斷探索新型的主料以及輔料 針對(duì)不同的食用菌 有針對(duì)性 地 進(jìn) 行培養(yǎng) 我國(guó)每年產(chǎn)生上億噸的菌糠 菌糠綜合利用產(chǎn)值將非常巨大 就地取材將會(huì)成為普 遍現(xiàn)象 為了進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本 科研人員會(huì)在探索新型培養(yǎng)料時(shí) 選擇當(dāng)?shù)禺a(chǎn)量比較豐 富的基質(zhì) 從而節(jié)約資源 保證各項(xiàng)資源能夠合理利用 食用菌相關(guān)科研人員應(yīng)抓住機(jī)遇 加快科研 成果的創(chuàng)新和轉(zhuǎn)化 加快食用菌企業(yè)生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)型升級(jí) 使單純從事食用菌生產(chǎn) 的企業(yè)能夠同時(shí)參與到菌糠的再加工利用中 形成食用菌全產(chǎn)業(yè)鏈的綠色環(huán)保發(fā)展模式 政 府政策的引導(dǎo)和社會(huì)資本的注入將會(huì)為我國(guó)菌糠綜合利用提供光明的未來(lái) 同時(shí)為我國(guó)食用 菌產(chǎn)業(yè)能夠健康 綠色 快速 地 發(fā)展奠定深厚的基礎(chǔ) 因此 在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中 會(huì)有更 多的學(xué)者和專(zhuān)家投入到食用菌的研究當(dāng)中 提高食用菌的產(chǎn)量 95 REFERENCES 1 China Financial Information Network Edible fungus industry has become the fifth largest planting industry in China EB OL 2016 01 25 in Chinese 中國(guó)金融信息網(wǎng) 食用菌產(chǎn)業(yè)成我國(guó)第五大種植產(chǎn)業(yè) EB OL 2016 01 25 2 Song B Fu YP Li D et al Advances in the mutation breeding of edible and medicinal fungi J Microbiology China 2017 44 9 2201 2212 in Chinese 宋冰 付永平 李丹 等 食藥用菌誘變育種研究進(jìn)展 J 微生物學(xué)通報(bào) 2017 44 9 2201 2212 3 Yang HC Tan YL Su WY et al Research progress on resource utilization of spent mushroom substrate J Agricultural Engineering 2018 8 10 54 58 in Chinese 楊和川 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