食用菌菌渣基質(zhì)化利用研究進展

劉景坤 吳松展 程漢亭 李光義 李葉 王進闖 李勤奮

摘 ?要??本研究就近年來國內(nèi)外在食用菌菌渣特性及其基質(zhì)化利用方面的研究進行了詳細綜述。首先介紹了菌渣基本理化性質(zhì)，并與傳統(tǒng)基質(zhì)材料對比分析了其在基質(zhì)化應用中的優(yōu)劣;隨后分類舉例，詳細介紹了菌渣在園藝作物、中草藥和食用菌幾類作物栽培中的研究進展和應用情況，分析了菌渣在幾種主要作物栽培中的優(yōu)勢，同時涉及了菌渣在土壤改良及作用機理方面的研究;最后總括了菌渣基質(zhì)化利用過程中存在的問題、主要的研究方向及理論深度等問題，并提出了具體建議，以期為食用菌菌渣的高效利用及基質(zhì)育苗、栽培中問題的解決提供可靠且深入的理論依據(jù)。

關鍵詞 ?食用菌;菌渣;基質(zhì)化;營養(yǎng)元素;理化性質(zhì);土壤改良中圖分類號??X71??????文獻標識碼??A

Advances in Utilization of Spent Mushroom Substrates Plant Growing Medium

LIU Jingkun^1，2， WU Songzhan^1，3， CHENG Hanting^1，2， LI Guangyi^1，2， LI?Ye¹， WANG Jinchuang^1，2，LI Qinfen^1，2*

1. Environment and Plant Protection Institute， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences， Haikou， Hainan 571101， China;??2. Danzhou Scientific Observing and Experimental Station of Agro-Environment， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Danzhou， Hainan 571737， China; 3. Hainan University， Haikou， Hainan 570228， China

Abstract ?The article reviewed the researches on the characteristics and utilization of spent mushroom substrate （SMS） in recent years in detail. Basic physical and chemical properties of spent mushroom substrate were introduced， and compared with the traditional substrate materials， the advantages and disadvantages of its application in cultivation were also analyzed. Research progress on the application of spent mushroom substrate in the cultivation of horticultural crops，?Chinese herbs and mushroom were present， at the same time， the role and mechanism of spent mushroom substrate in improving soil were also mentioned. Finally， the problems still existed in the utilization of fungal residue matrix were mentioned and suggestions were given in order to provide a reliable and in-depth theoretical basis for the efficient utilization of mushroom residue.

Keywords ?mushroom;?spent mushroom substrate; substrate for cultivation; nutrients; physical and chemical properties; soil improvement

DOI10.3969/j.issn.1000-2561.2019.01.028

我國是食用菌的主要生產(chǎn)國，總產(chǎn)量從2000年的608萬t穩(wěn)步增長到2016年的3596余萬t^[1]，占世界產(chǎn)量的70%以上^[2]。與此同時，食用菌菌渣作為食用菌栽培后菌包的殘余料，其平均產(chǎn)生量大約是食用菌的5倍，依據(jù)目前食用菌產(chǎn)量，保守估計菌渣年產(chǎn)生量1億余t，如此巨大體量的菌渣不僅對農(nóng)村和農(nóng)業(yè)環(huán)境構成了壓力，同時也是一種資源的極大浪費^[3]。食用菌菌渣體量龐大，具有易降解、可再生的特點，收集幾乎沒有成本，如果能夠?qū)⑵浜侠砝茫粌H能解除其對農(nóng)業(yè)環(huán)境污染的威脅，而且能夠大幅度降低生產(chǎn)成本，是延長農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、實現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的有效途徑，對于農(nóng)業(yè)環(huán)境保護和農(nóng)村生態(tài)文明建設具有重要意義。

菌渣材料自身具備優(yōu)良的物理性狀，容重輕、孔隙度大，這些性狀決定了其具有持水性能優(yōu)良，透氣性好等優(yōu)點，是一種無土栽培的好材料。同時，在食用菌種植時，菌絲會對其中的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和抗營養(yǎng)因子，如棉酚等均能進行不同程度的降解;而且菌絲在生長過程中會向菌渣中分泌次生代謝產(chǎn)物、菌體蛋白、微量元素等多種養(yǎng)分，增加其可利用的有機物質(zhì)含量，對植物生長具有很大的促進作用^[4-5]。因此，菌渣具有非常大的潛在開發(fā)和利用價值。國內(nèi)外學者針對菌渣的這些性質(zhì)進行了大量理論研究和應用探索，不僅對菌渣基礎性質(zhì)進行了研究，而且探索了菌渣基質(zhì)化的多種利用方式，并取得了不同的進展。對這些理論研究和應用探索進行綜述，不僅能全面了解菌渣的利用價值和潛力，而且對于拓寬菌渣的利用渠道也具有借鑒意義。

1??菌渣理化性質(zhì)研究進展

1.1物理性狀

菌渣是食用菌栽培基質(zhì)的下腳料，用料多為棉籽殼、木屑、農(nóng)作物秸稈等。不同食用菌的菌渣的物理性質(zhì)不盡相同，菌渣容重一般在0.15～?0.3 g/cm³之間，總孔隙度能達到70%以上，持水孔隙度根據(jù)材料不同有較大變化。由于菌棒生產(chǎn)過程中，往往添加少量硫酸鈣為食用菌生長提供鈣和硫，廢棄菌渣通常偏堿性，pH一般略高于7^[6-8]。張德威等^[9]發(fā)現(xiàn)，種過香菇的木屑廢渣容重為0.16 g/cm³，持水孔隙度為55.2%，EC（電導率）值為0.4 mS/cm;種過草菇的棉籽殼廢渣容重為0.15 g/cm³，持水孔隙度為12.5%，EC值為2.6 mS/cm;連兆煌等^[10]測得，種過金針菇的玉米芯和稻糠廢渣容重為0.20?g/cm³，EC值為 1.7 mS/cm;王濤等^[11]測得，海鮮菇菌渣EC值超過3.34 mS/cm;單洪濤^[12]等測定杏鮑菇菌渣EC值高達8.495?mS/cm，發(fā)酵后EC值降為 4.67?mS/cm;時連輝等^[13]比較了菌渣與泥炭的理化性狀。結果表明，菌渣大粒徑較多，透氣透水性較好，持水孔隙比泥炭少，澆水需少量多次，但失水速率比泥炭慢;菌渣毛管水上升速率快，加濕潤劑對其作用不明顯;菌渣水分特征曲線與泥炭相似;菌渣保肥性能較弱，需要增加施肥次數(shù);菌渣EC值偏高，而泥炭較低。

1.2化學成分

菌渣中含有豐富的纖維素、木質(zhì)素、維生素、抗生素、礦質(zhì)元素和其他生物活性物質(zhì)^[14-17]。相較于使用前的菌棒，廢棄后的菌渣經(jīng)過食用菌降解后，木質(zhì)素降解30%左右，粗纖維降低40%～?70%，而粗蛋白質(zhì)可提高25%～40%，菌渣氨基酸含量為0.05%～0.06%^[18]，菌類多糖及鐵、鈣、鋅、鎂等礦物質(zhì)含量也較豐富。由于食用菌的種類及培養(yǎng)基原料不同，菌渣的化學組成也不同^[19-20]。周亞紅等^[21]研究了姬菇、白菇、黑菇、灰菇等食用菌10種不同的菌渣，得出粗蛋白平均含量6.74%，粗脂肪平均含量0.27%，粗纖維平均含量14.02%，有機碳平均含量26.70%，全磷平均含量0.12%，全鉀平均含量1.63%，鈣平均含量4.85%，鎂平均含量0.64%，灰分平均含量34.38%。李曉強等^[22]對菌渣的全氮、全磷、全鉀含量進行了測定，分別為3.24%、1.40%和2.11%，明顯高于常用基質(zhì)。

1.3菌渣基本理化性質(zhì)在基質(zhì)栽培中的分析

優(yōu)良的基質(zhì)在物理性質(zhì)上固、液、氣三相比例要恰當，容重為0.1～0.8 g/cm³，總空隙度在75%以上，大小空隙比在0.5左右。化學性質(zhì)上，陽離子交換量大，基質(zhì)保肥性能好，pH接近中性，并具有一定的緩沖性能，具有一定的碳氮比以維持栽培過程中基質(zhì)的生物穩(wěn)定性^[23-25]。常用的基質(zhì)如泥炭、落葉、秸稈等EC值往往不超過1?mS/cm，全氮、全磷、全鉀的含量罕有達到1%的情況^[26]。菌渣具有獨特的物理特性和豐富的養(yǎng)分，能夠在為植物根系提供良好的根系環(huán)境的同時，持續(xù)提供植物生長所需的養(yǎng)分，這些方面作為基質(zhì)都是非常有利的。然而，菌渣的pH偏大，EC值偏高，容重較小，全氮、全磷、全鉀含量較高，容易造成燒苗現(xiàn)象，這一方面的劣勢使其不適宜單獨作為栽培基質(zhì)使用。將菌渣與蛭石、稻殼、秸稈、珍珠巖、河沙等常用基質(zhì)材料混合使用，降低總體基質(zhì)的EC值，可以揚長避短，既不至于燒苗，也能充分利用其他優(yōu)秀性質(zhì)。樊金山等^[27]以草炭、蛭石、珍珠巖混合杏鮑菇菌渣種植草莓，林志斌等^[28]以草炭、椰糠、蛭石混合菌渣種植甜瓜，均卓有成效。食用菌栽培方面，菌渣的內(nèi)部環(huán)境在食用菌的改造下，是很適宜食用菌生長的，只是纖維素和聚戊糖等的消耗才導致了被廢棄。可以添加棉籽殼、稻草等材料補充纖維素和聚戊糖等成分，再次用作食用菌的栽培。杭中橋等^[29]利用杏鮑菇菌渣混合棉籽殼栽培鮑魚菇，李正鵬等^[30]利用稻草和真姬菇菌渣栽培草菇，產(chǎn)量甚至高于原有配方。

2??菌渣用于幾類主要作物的育苗和栽培

2.1菌渣用于園藝作物的栽培

在實際生產(chǎn)中，基質(zhì)一般用于園藝作物（蔬菜、花卉、茶葉等）、藥材作物和其他經(jīng)濟作物等附加值較高的作物的育苗或栽培，考慮物理性質(zhì)和成本因素，可以用作基質(zhì)育苗或栽培的材料種類有限，其中草炭是一種具有較好理化性狀的基質(zhì)原料。由于草炭是煤的原始狀態(tài)，是不可再生資源，不僅總量有限，而且過度開采會給生態(tài)環(huán)境造成極大的破壞^[31]，因此，開發(fā)草炭的替代物一直是栽培基質(zhì)的研究熱點^[32-35]。菌渣物理性質(zhì)良好，產(chǎn)量豐富，成本低廉，而且腐熟后的理化性質(zhì)得到改善且可利用養(yǎng)分增加，與其他基質(zhì)復配可起到較好的育苗效果。使用菌渣替代或部分替代草炭是基質(zhì)化研究的一個重要方向，對于不可再生資源的保護具有重要意義。因此，菌渣完全或部分替代草炭是基質(zhì)化研究的一個重要方向。

潘紹坤等^[36]研究發(fā)現(xiàn)，以菌渣和牛糞為主要原料，采用無害化發(fā)酵處理，制備成發(fā)酵菌渣和母肥，再用母肥、發(fā)酵菌渣、草炭制成不同質(zhì)量配比的育苗基質(zhì)，以草炭為對照進行茄子的育苗。根據(jù)出芽率、苗高、幼苗鮮質(zhì)量、根冠比等指標的測定分析結果，該菌渣的配方育苗效果甚至優(yōu)于純草炭基質(zhì)。其中20%母肥、50%發(fā)酵菌渣、30%草炭土混合的基質(zhì)配方育苗效果最好，茄子出芽率達100%。播種后20?d調(diào)查，茄子平均株高4.02 cm，平均葉面積1.78 cm²，平均單株鮮質(zhì)量0.28 g，平均葉莖鮮質(zhì)量0.26 g，平均根部鮮質(zhì)量0.02?g，在茄子育苗方面可替代70%草炭。樊金山等^[27]研究發(fā)酵杏鮑菇菌渣、草炭、蛭石、珍珠巖不同體積配比的復合基質(zhì)對草莓品質(zhì)的影響，結果表明，杏鮑菇菌渣復合基質(zhì)綜合理化性質(zhì)在適合草莓生長的范圍內(nèi)，其中草炭、菌渣、珍珠巖、蛭石體積比為3∶1∶1∶1的復合基質(zhì)綜合理化性質(zhì)在適合草莓生長的范圍內(nèi)，且總鉀含量顯著提高，播種30 d后，葉面積33.52 cm²，株高17.64 cm，60 d后平均開花15.63朵，花序長16.83 cm，成熟后單株產(chǎn)量242.47 g，多項指標均優(yōu)于其他處理組及CK組。林志斌等^[28]以常規(guī)育苗基質(zhì)（草炭∶蛭石=2∶1）為對照，進行杏鮑菇菌渣復合基質(zhì)對甜瓜的育苗實驗。結果表明，菌渣復合基質(zhì)的育苗效果均優(yōu)于對照組，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行甜瓜育苗。樊金山等^[37]在白芨復合基質(zhì)栽培實驗中發(fā)現(xiàn)菌渣能代替25%草炭，謝正林等^[38]在青椒的栽培實驗中也發(fā)現(xiàn)菌渣能代替25%草炭。由此可見，菌渣能夠完全或者部分在基質(zhì)栽培中替代草炭，而且菌渣的添加往往能提升草炭基質(zhì)的品質(zhì)。

2.2菌渣用于中草藥的栽培

中醫(yī)藥是祖國傳統(tǒng)文化的瑰寶，近年來隨著需求量的增加，中藥的種植已經(jīng)成為貧困地區(qū)脫貧致富的重要手段。因此，根據(jù)不同中藥材的生長習性，探索適合其育苗和栽培的基質(zhì)，不僅對于保護草炭等不可再生的基質(zhì)資源具有重要意義，而且是保證藥效物質(zhì)，實現(xiàn)標準化（良好作業(yè)規(guī)范等）栽培的重要保障措施和手段。

樊金山等^[37]為充分利用杏鮑菇菌渣，降低有機質(zhì)栽培白芨成本，研究了杏鮑菇菌渣復合基質(zhì)對白芨生長的影響。結果表明，Ⅰ組（草炭、杏鮑菇菌渣、珍珠巖、稻殼的體積比為3∶1∶1∶1）基質(zhì)的理化性質(zhì)均在適合白芨生長的范圍內(nèi)，且白芨植株成活率、生長指標、產(chǎn)量和多糖含量與CK處理（草炭、珍珠巖、稻殼的體積比為4∶1∶1）均無顯著差異，其中栽培6個月后CK組和Ⅰ組的成活率分別為96.83%和94.84%，栽培18個月后CK組和Ⅰ組成活率分別為94.84%和92.46%，栽培18個月開花植株數(shù)CK組和Ⅰ組分別為79.7和77.3，花序長分別為16.73、17.12 cm，株高分別為30.82、31.23?cm，單株平均產(chǎn)量分別為6.83、6.67?g，可見杏鮑菇菌渣可以替代部分草炭，節(jié)約栽培成本。但是隨著基質(zhì)配方中菌渣含量的上升，白芨植株成活率、生長指標、產(chǎn)量和多糖含量都出現(xiàn)了明顯的逐級下降^[23]，該研究雖然給出了配方的pH和有機質(zhì)數(shù)據(jù)，卻未進行深入的原因分析。唐敏^[39]以不同比例的水苔和發(fā)酵后菌渣混合基質(zhì)進行了鐵皮石斛的栽培研究。研究發(fā)現(xiàn)，其中A組水苔∶菌渣=9∶1的配方相較于純水苔的CK組，鐵皮石斛的生長狀況相近，在根數(shù)、株高、存活率方面略高于CK組;而B組是水苔∶菌渣=7∶3的配方，鐵皮石斛的生長狀況明顯優(yōu)于CK組，在根長、根數(shù)、株高、存活率方面都有明顯的優(yōu)勢，其中A組、B組、CK組石斛根長分別為5.9、6.3、5.9 cm，根數(shù)分別為6.2、6.9、5.9，株高分別為7.0、7.1、6.5 cm;此后隨著菌渣含量比例的提升，鐵皮石斛生長狀況逐漸變差?？梢姡泻胸S富的有機質(zhì)，具有生理活性，能促進石斛生長發(fā)育，而過量添加則影響了基質(zhì)的通氣性使得基質(zhì)效果變差^[40]。該研究還以不同比例的腐殖土和發(fā)酵后菌渣混合基質(zhì)進行了川貝母的栽培研究，發(fā)現(xiàn)隨著基質(zhì)配方中菌渣比例的提高，川貝母的各項生長指標逐級提高，當菌渣與腐殖土的比例為3∶7（實驗組C）時，菌渣對川貝的生長起到了最為明顯的促進作用;而菌渣與腐殖土的比例為5∶5（實驗組D）時，鱗莖寬度、鱗莖長度、鮮重等指標與菌渣和腐殖土的比例為3∶7時相近，但是干重明顯下降。C組、D組、CK組的鱗莖寬度分別為0.29、0.29、0.21 cm，鱗莖長度分別為0.36、0.34、0.31 cm，全株鮮重分別為1.56、1.55、1.41 g，干重分別為0.43、0.32、0.31?g^[41]。

此外，杜家方等^[42]發(fā)現(xiàn)菌渣提取液對酚酸類物質(zhì)具有降解作用，而酚酸類物質(zhì)可能導致地黃的連作障礙。進一步研究發(fā)現(xiàn)，在重茬土中添加10%杏鮑菇菌渣能使地黃冠幅、葉片數(shù)量、葉長、葉寬和株高等指標均接近頭茬地黃水平，使重茬地黃塊根質(zhì)量鮮重和干重分別提高2.70、3.66倍，單株梓醇總量提高2.25倍，同時提高了地黃根際土壤中細菌、真菌和放線菌的數(shù)量，也提高了地黃根際土壤中蔗糖酶、纖維素酶、脲酶、磷酸酶和過氧化氫酶的活性^[43-44]。可見，杏鮑菇菌渣能有效緩解地黃的連作障礙^[45]。

由此看來，菌渣適合作為中草藥栽培基質(zhì)的添加料，其中豐富的有機質(zhì)能改善基質(zhì)物理性質(zhì)，提高基質(zhì)的保肥能力和緩沖性能，具有生理活性，能促進植物生長發(fā)育;而添加過多則不利于中草藥的生長，這個比例一般在25%左右。

2.3菌渣用于食用菌栽培

菌渣在結構上疏松多孔，非常適合食用菌生長，在組成成分上含有豐富的纖維素、木質(zhì)素、維生素、抗生素、礦質(zhì)元素和其他生物活性物質(zhì)^[46]。魏海龍等^[47]對比了3種食用菌出菇前后的化學成分，發(fā)現(xiàn)種植食用菌后，菌棒中纖維素和聚戊糖出現(xiàn)明顯的消耗，而灰分和脂類化合物都有少量的增加，其他化學成分變化較小。相比于生產(chǎn)食用菌前的菌棒，菌渣雖然損失了部分纖維素和聚戊糖，但其內(nèi)部環(huán)境在食用菌的改造下，變得更加適宜食用菌生長，只要補充這些損失的纖維素和木質(zhì)素，就不失為一種優(yōu)質(zhì)的食用菌栽培基質(zhì)?；诖?，許多學者進行了相關研究^[48-49]。

杭中橋等^[29]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行鮑魚菇栽培研究。結果表明，培養(yǎng)料中菌渣添加量在30%～70%時，鮑魚菇菌絲長勢均表現(xiàn)良好，菌絲滿袋時間、原基出現(xiàn)時間和轉潮期縮短;隨著菌渣添加比例增加，鮑魚菇產(chǎn)量呈降低的趨勢，當菌渣添加量為30%（配方1）時產(chǎn)量最高。與CK組比較，CK組和配方1菌絲滿袋天數(shù)分別為38、36?d，平均生物學效率分別為71.04%和77.48%，相較CK組，配方1單個菌包凈利潤增加0.60元。彭榮等^[50]以工廠化生產(chǎn)的真姬菇菌渣替代部分稻草栽培草菇9715菌株，結果與對照培養(yǎng)料相比，滿菌時間與原基形成時間無顯著差異。配方20%菌渣+77%稻草和配方40%菌渣+57%稻草比對照配方CK1產(chǎn)量分別提高14%和19%，比對照配方CK2產(chǎn)量分別提高68%和75%，可見真姬菇菌渣與稻草混合栽培草菇非?？尚?。趙璐等^[51]推廣草腐菌菇循環(huán)利用的菌渣基質(zhì)栽培技術，范育明等^[52]推廣利用杏鮑菇菌渣為基質(zhì)的草菇工廠化周年栽培關鍵技術，這些均表明了菌渣作為食用菌基質(zhì)材料的可行性，而且以菌渣作為材料的新型基質(zhì)配方和技術正被不斷開發(fā)。

菌渣本身是食用菌生產(chǎn)廢料，無論是其物理結構還是菌渣中含有的次生代謝產(chǎn)物、菌體蛋白、微量元素等多種水溶性養(yǎng)分及豐富的有機物質(zhì)，都相當有利于食用菌栽培，適當補充部分養(yǎng)分即可再次進行生產(chǎn)，非常適宜作為新型食用菌基質(zhì)的生產(chǎn)和研究;將菌渣按一定比例添加進常規(guī)配方中，食用菌產(chǎn)量均高于常規(guī)配方和純菌渣配方，可見其值得進一步研究和開發(fā)利用。

3??菌渣用于改變土壤理化性質(zhì)

菌渣富含各種有機質(zhì)、糖類、有機酸、酶、蛋白質(zhì)、生物活性物質(zhì)及其他營養(yǎng)成分。菌渣能有效改良土壤的營養(yǎng)結構^[53]，并且其成分非常有利于各種菌落的形成，能有效增加土壤中菌落的數(shù)量和種類^[54-55]。菌渣的高效綜合利用，不但可以延長生物循環(huán)鏈條，改善環(huán)境污染，同時還可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益^[56-57]。周偉等^[58]基于土壤重金屬風險和經(jīng)濟效益進行雙孢蘑菇菌渣還田量估算，潛在生態(tài)風險系數(shù)和綜合污染系數(shù)均表現(xiàn)出先減小后增加的二次函數(shù)趨勢，可以適量還田。

盛鵬飛等^[59]對工廠化食用菌菌渣的理化性狀和安全性進行評價，4種食用菌菌渣堆置發(fā)酵后，草腐型菌渣EC值為3.775 mS/cm，高于木腐型菌渣的2.473 mS/cm，木腐型菌渣含碳量和含氮量均高于草腐型菌渣，研究所測菌渣的鎘和鉛含量均未超標。林賢銳等^[60]認為，菌渣能提高土壤中有機質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀的含量及土壤pH，降低土壤容重，葡萄園土壤施用菌渣后與不施用的CK組比較，土壤pH分別為6.7、6.2，有機質(zhì)分別為68.11、54.84?g/kg，速效氮分別為168.16、124.58?g/kg，速效磷分別為20.39、16.98 g/kg，速效鉀分別為68.01、55.81 g/kg;劉玉明等^[61]發(fā)現(xiàn)施用食用菌菌渣能降低土壤容重，改善土壤通氣性和保水性，同時能顯著提高土壤有機質(zhì)、全氮和有效磷含量。陳玉真等^[62]、栗方亮等^[63]研究發(fā)現(xiàn)，施用菌渣有機肥能有效增加土壤中大團聚體的含量及其水穩(wěn)性，是改善茶園土壤理化性狀和培肥地力的有效途徑。蕫瓊娥等^[64]、何可等^[65]分別利用食用菌菌渣輔助草莓和甜瓜的栽培，發(fā)現(xiàn)菌渣能有效促進葡萄及甜瓜的生長，有利于葡萄新根的生長，提高了葡萄的產(chǎn)量和品質(zhì)，在促進甜瓜生長及提高甜瓜品質(zhì)方面效果顯著，在產(chǎn)量上與對照組基本持平。程思逸等^[66]發(fā)現(xiàn)煙草栽培中用菌渣替代部分化肥能提高煙株抗病性，降低根莖病的發(fā)病率，降低煙葉煙堿含量，提升煙葉品質(zhì)。劉中良等^[67-68]研究麥秸、稻殼與菌渣還田對設施菜地的青椒和番茄品質(zhì)及產(chǎn)量的影響，麥秸、稻殼及菌渣還田都可以有效提高青椒和番茄的光合色素含量和抗氧化酶（超氧化物歧化酶、過氧化物酶、過氧化氫酶）活性，降低丙二醛含量;其中菌渣處理下的青椒葉綠素、果實可溶性糖與維生素C含量最高;此外，菌渣還田可有效降低番茄果實的有機酸含量，改善果實品質(zhì)。

土壤團聚體是土壤的基本結構單元，在保證和協(xié)調(diào)土壤中的水分和養(yǎng)分物質(zhì)循環(huán)、微生物代謝及酶活性等方面起著重要作用^[69]，是土壤物理性狀的綜合反映，其形成包含了一系列復雜的物理、化學及生物過程，主要依賴于土壤中各種膠結物質(zhì)（包括各種無機膠結物質(zhì)、有機無機復合體以及微生物菌絲和根系等）的分解。土壤團聚體R0.25、平均重量直徑和幾何平均值均是反映土壤團聚體穩(wěn)定性狀況的常用指標，其值越大表示團聚體的平均粒徑團聚度越高，與土壤的穩(wěn)定性狀況呈明顯正相關^[70]。土壤分形維數(shù)也可在一定程度上表征土壤團聚體穩(wěn)定性，團粒結構的分形維數(shù)越小，則土壤穩(wěn)定性越好。王峰等^[71]研究菌渣施用對茶園土壤有機碳含量及其腐殖質(zhì)組成的影響，設置了4個處理：單施氮肥（M0），50%氮肥+50%菌渣（M1），單施菌渣（M2），2倍菌渣（M3）。連續(xù)施用3 a后，表層（0～20 cm）土壤有機碳含量、胡敏酸、富里酸、胡敏素含量分別較M0提高了43.10%～104.21%、52.89%～ 157.14、31.07%～74.30%和44.96%～107.35%，隨菌渣施用量增加而增加。而20～40 cm土層沒有顯著變化。證明了菌渣的施用能促進有機碳的積累，也有利于土壤腐殖化進程。王峰等^[72]以同樣的處理研究了菌渣施用對茶園土壤水穩(wěn)性團聚體含量、分布和穩(wěn)定性的影響，研究發(fā)現(xiàn)，不論是否施用菌渣有機肥，土壤團聚體均以>5 mm的團粒結構為主，所占比例為37.04%～52.37%^[73]。菌渣的施用能有效增加土壤>5mm的團聚體含量，增加量可達15.20%～41.39%;其中高量菌渣（M3）處理提升顯著，這跟菌渣能促進有機碳的積累，有利于土壤腐殖化進程的特性是分不開的。此外，茶園土壤R0.25（>0.25 mm水穩(wěn)團聚體）、平均重量直徑和幾何平均值均與菌渣的施用量呈正相關，分形維數(shù)與菌渣的施用量呈負相關。可見施用菌渣有機肥能增加土壤中大團聚體的含量及其水穩(wěn)性，是改善茶園土壤理化性狀和培肥地力的有效途徑。

以上研究表明，菌渣具有改良土壤的能力，添加菌渣不但能夠增加土地肥力^[74-75]，還能不同程度地提高土壤微生物數(shù)量和酶活性，能夠增加土壤中微生物群落的規(guī)模，促進土壤腐殖化進程，增加土壤大團聚體含量及水穩(wěn)性，對于土壤潛在的抑病能力也有一定的提升作用^[76-77]。

4??菌渣基質(zhì)化研究現(xiàn)狀及存在的問題

對食用菌菌渣在番茄、茄子、甜瓜等作物栽培利用方面的研究出現(xiàn)得最早，成果也最多，這方面探索集中在菌渣物理性質(zhì)和化學性質(zhì)。菌渣良好的理化性質(zhì)使其成為栽培、育苗基質(zhì)的好材料，如今菌渣作為基質(zhì)材料和草炭替代物仍然是主要研究方向，吸引了大量研究者不斷探索。隨著研究的深入，菌渣中含有的次生代謝產(chǎn)物、菌體蛋白、微量元素等多種水溶性養(yǎng)分及豐富的有機物質(zhì)等特點進入人們的視野，被利用于食用菌的再生產(chǎn)，菌渣在食用菌的新型基質(zhì)開發(fā)方面的技術和成果近年來顯著增多，成為菌渣基質(zhì)化利用新的研究方向。近年來，菌渣特殊的結構及其對微生物群落和酶活性的影響能力又使得其在改良土壤結構方面的研究悄然興起，并且有關菌渣作用機理的研究也逐漸增多，這意味著國內(nèi)外對菌渣的基質(zhì)化研究進入了更深的層次，加深了有關菌渣利用的理論研究，拓寬了其應用的領域。可以預見，今后食用菌菌渣的基質(zhì)化利用研究必將更加多樣化和深入化。

盡管菌渣基質(zhì)化研究已經(jīng)涉及很多的方面，但其研究深度仍然稍顯不足，理論研究淺顯。例如，在蔬菜栽培應用方面，多數(shù)研究只提供了適宜的配方，理論支撐仍然較為模糊;在中草藥栽培基質(zhì)方面，只得出菌渣可以部分替代草炭的結論，沒有探究相關藥效指標下降的原因;在食用菌栽培方面，同樣沒有探究原配方添加菌渣后食用菌產(chǎn)量上升的原因。而且現(xiàn)有的評價指標略顯單一，基質(zhì)方面通常是pH、有機質(zhì)含量等，栽培作物方面就是成活率、生長狀況、產(chǎn)量等，這樣難有更深層次的分析。建議測定一些更為深入的指標，例如，基質(zhì)配方可以測定栽培過程中的菌落變化，代謝次生產(chǎn)物、菌體蛋白含量的變化，番茄、甜瓜等作物可以測定酶的活性，中草藥可以測藥效物質(zhì)含量等。

此外，菌渣只是一個統(tǒng)稱，其種類多不勝數(shù)，僅主要的食用菌就有平菇、黑木耳、香菇、金針菇、雙孢菇、杏鮑菇、海鮮菇等20余種，每種食用菌又有多種不同的菌包配方，各種菌渣理化性質(zhì)不盡相同。想要合理利用某一批菌渣，往往需要重新研究，罕有能直接應用前人研究成果的。這不但極大阻礙了研究的效率，也使得菌渣的實際應用成為空中樓閣（菌渣利用收益與科研成本不成比例），導致了科研方向散亂不成系統(tǒng)，實際應用很少的現(xiàn)狀。針對這樣的現(xiàn)狀，將科研方向系統(tǒng)地綜合起來是很重要的，例如，首先可以根據(jù)前人研究所歸納的菌渣共通性質(zhì)（如高EC值、高有機碳含量等）來尋找菌渣的各種利用途徑（這方面已經(jīng)比較成熟了，作物栽培、食用菌栽培、土壤改良以及飼料化、肥料化的種種利用途徑），針對菌渣利用途徑得到該途徑菌渣最重要的性質(zhì)（例如，作物栽培中菌渣的容重和孔隙度起到主要作用），再綜合這些性質(zhì)作為指標，可以先測定主要食用菌的一種或幾種常用菌包配方的菌渣，根據(jù)其性質(zhì)歸類到不用的應用方向上（例如，某食用菌某配方有機碳含量高就能歸納到土壤改良一類等），這樣總結出一套框架系統(tǒng)之后公布出來，若要研究某一種菌渣，查閱得到分類后就會有一個明確的方向，也能將自己的后續(xù)研究成果補充進系統(tǒng)，糾正其中的錯漏等。這樣研究者就有了明確的研究方向，有了共同的交流平臺，菌渣的利用研究也將達到新的高度。

參考文獻

[1]?中國食用菌商務網(wǎng)[OL/EB]. http：//www.mushroommarket.?net/output/list.php？n=f.

• 嚴 ?玲， 姜 ?慶， 王 ?芳. 食用菌菌渣循環(huán)利用模式剖析——以成都市金堂縣為例[J]. 中國農(nóng)學通報， 2011， 27（14）： 94-99.
• Fidanza M A， Sanford D L， Beyer D M， et al. Analysis of fresh mushroom compost[J]. Hort Technology， 2010， 20（2）： 449-453.
• 李用芳. 食用菌菌渣的再利用[J]. 生物學通報， 2001（3）： 44-45.
• 李學梅. 食用菌菌渣的開發(fā)利用[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學， 2003（5）： 40-42.
• 余文娟， 陳罡曉， 牛慶良. 不同類型菇渣發(fā)酵前后理化性質(zhì)的變化[J]. 上海農(nóng)業(yè)學報， 2014， 30（5）： 74-80.
• Wever?G， van A?W. Interlaboratory?study CenMethods and soil improvers[S]. Brussels：?European Committee for Standardization， 1999：?13037-13041.
• 郎 ?彬， 傅民杰， 閆 ?寒， 等. 不同黑木耳菌渣配比苗床基質(zhì)對煙苗素質(zhì)的影響[J]. 延邊大學農(nóng)學學報， 2018， 40（3）： 83-88， 94.
• 張德威， 牟詠花， 徐志豪， 等. 幾種無土栽培基質(zhì)的理化性質(zhì)[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學報， 1993（3）： 166-171.
• 連兆煌. 農(nóng)作物無土栽培技術（一）——無土栽培的科學依據(jù)[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學， 1986， 13（1）： 48-50.
• 王 ?濤， 陳藝群， 張開暢， 等. 海鮮菇渣復合基質(zhì)在茄子育苗上的應用分析[J]. 亞熱帶農(nóng)業(yè)研究， 2016， 12（1）： 38-44.
• 單洪濤， 宮志遠， 張昌愛， 等. 杏鮑菇渣降鹽處理及降鹽菇渣基質(zhì)育苗試驗[J]. 蔬菜， 2017（10）： 56-59.
• 時連輝， 張志國， 劉登民， 等. 菇渣和泥炭基質(zhì)理化特性比較及其調(diào)節(jié)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報， 2008， 24（4）： 199-203.
• 郭世榮.?固體栽培基質(zhì)研究、開發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].?農(nóng)業(yè)工程學報，?2005（S2）：?1-4.
• Phan C W， Sabaratnam V. Potential uses of spent mushroom substrate and its associated lignocellulosic enzymes[J]. Applied Microbiology and Biotechnology， 2012， 96（4）： 863-873.
• 韓建東， 宮志遠， 姚 ?強， 等. 金針菇菌渣栽培秀珍菇的營養(yǎng)成分分析[J]. 中國食用菌， 2013， 32（6）： 30-31， 35.
• 易 ?斌. 食用菌菌糠的再利用[J]. 湖南農(nóng)業(yè)， 2010（11）： 18.
• 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.
• 張 ?亭， 韓建東， 李 ?瑾， 等. 食用菌菌渣綜合利用與研究現(xiàn)狀[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學， 2016， 48（7）： 146-150.
• 巫鵬飛， 賴淑萍， 吳小平. 利用刺芹側耳菌糠栽培草菇、雙孢蘑菇初探[J]. 食用菌學報， 2014， 21（4）： 27-30.
• 周亞紅， 郝剛立， 陳 ?康. 食用菌菌渣基礎特性分析[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學， 2014， 53（9）： 2009-2012.
• 李曉強， 卜崇興， 郭世榮. 菇渣復合基質(zhì)栽培對蔬菜幼苗生長的影響[J]. 沈陽農(nóng)業(yè)大學學報， 2006（3）： 517-520.
• 李天林， 沈 ?兵， 李紅霞. 無土栽培中基質(zhì)培選料的參考因素與發(fā)展趨勢（綜述）[J]. 石河子大學學報（自然科學版）， 1999（3）： 250-258.
• 李謙盛， 郭世榮， 李式軍. 利用工農(nóng)業(yè)有機廢棄物生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)無土栽培基質(zhì)[J]. 自然資源學報， 2002（4）： 515-519.
• 崔秀敏， 王秀峰. 蔬菜育苗基質(zhì)及其研究進展[J]. 天津農(nóng)業(yè)科學， 2001（1）： 37-42.
• 蔣衛(wèi)杰， 余宏軍. 我國無土栽培的現(xiàn)狀、問題和展望[J]. 農(nóng)村實用工程技術（溫室園藝）， 2005（6）： 14-16.
• 樊金山， 謝正林， 賈 ?君， 等. 杏鮑菇菌渣的復合基質(zhì)對草莓品質(zhì)的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學， 2017， 45（16）： 114-116.
• 林志斌， 黃碧陽， 林碧英， 等. 杏鮑菇菌渣在甜瓜育苗上的應用[J]. 亞熱帶農(nóng)業(yè)研究， 2017， 13（1）： 36-40.
• 杭中橋， 楊 ?鵬， 王建設， 等. 利用杏鮑菇菌渣栽培鮑魚菇試驗[J]. 中國食用菌， 2017， 36（3）： 33-36.
• 李正鵬， 余昌霞， 李巧珍， 等. 利用稻草和真姬菇菌渣栽培草菇[J]. 安徽農(nóng)學通報， 2017， 23（7）： 67-68.
• 孟憲民. 我國泥炭資源的儲量、特征與保護利用對策[J]. 自然資源學報， 2006（4）： 567-574.
• 王忠強， 張心昱， 孟憲民， 等. 泥炭形成過程對泥炭基質(zhì)替代物研究的啟示[J]. 自然資源學報， 2012， 27（7）： 1252-1258.
• Chapman S， Bell J， Donnelly J D， et al. Carbon stocks in Scottish peatlands[J]. Soil Use and Management， 2009， 25： 105-112.
• 孟憲民. 我國泥炭資源的儲量、特征與保護利用對策[J]. 自然資源學報， 2006（4）： 567-574.
• 孟憲民， 王忠強， 劉永和， 等. 國外園藝泥炭利用現(xiàn)狀與未來發(fā)展方向[J]. 腐植酸， 2003（1）： 3-6.
• 潘紹坤， 魯榮海， 岳 ?川， 等. 菌渣和牛糞發(fā)酵轉化基質(zhì)對茄子育苗效果的影響[J]. 長江蔬菜， 2017（22）： 10-12.
• 樊金山， 席剛俊， 賈 ?君， 等. 杏鮑菇菌渣復合基質(zhì)對白芨生長的影響[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學， 2017， 49（4）： 64-67.
• 謝正林， 樊金山， 謝春芹. 杏鮑菇菌渣復合基質(zhì)對青椒生長的影響[J]. 天津農(nóng)業(yè)科學， 2017， 23（7）： 73-75.
• 唐 ?敏. 生物廢棄物菌渣在鐵皮石斛組培苗移栽基質(zhì)中的應用[J]. 四川農(nóng)業(yè)科技， 2015（4）： 19-21.
• 顧慧芬， 忻曉君， 周文婷， 等. 鐵皮石斛試管苗快速生長與栽培研究及多糖含量測定[J]. 中成藥， 1999（12）： 44-45.
• 唐 ?敏. 菌渣復合基質(zhì)栽培川貝母配方試驗[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學， 2015， 43（12）： 43-44， 97.
• 杜家方， 尹文佳， 李 ?娟， 等. 連作地黃根際土壤中酚酸類物質(zhì)的動態(tài)變化[J]. 中國中藥雜志， 2009， 34（8）： 948-952.
• 劉紅彥， 王 ?飛， 王永平， 等. 地黃連作障礙因素及解除措施研究[J]. 華北農(nóng)學報， 2006（4）： 131-132.
• Li X Z， Lin X G， Zhang J， et al. Degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons by crude extracts from spent mushroom substrate and its possible mechanisms[J]. Current Microbiology， 2010， 60（5）： 336.
• 茹瑞紅， 李烜楨， 黃曉書， 等. 食用菌菌渣緩解地黃連作障礙的研究[J]. 中國中藥雜志， 2014， 39（16）： 3036-3041.
• 魏海龍， 周 ?偉， 莊曉偉， 等. 3種木腐菌菌棒出菇前后化學成分的差異性[J]. 中國食用菌， 2017， 36（1）： 36-40.
• 張變英， 王 ?芳， 張紅崗， 等. 菌糠的營養(yǎng)價值與開發(fā)利用[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學， 2016， 44（8）： 1197-1199.
• 范麗軍， 金群力， 馮偉林， 等. 工廠化金針菇菌渣隧道式發(fā)酵栽培雙孢蘑菇試驗[J]. 食藥用菌， 2013， 21（2）： 110-111.
• 劉 ?煒， 韋有照， 宋衛(wèi)忠. 杏鮑菇廢菌渣二次利用栽培雙孢菇主要技術[J]. 農(nóng)業(yè)科技通訊， 2016（2）： 212-214.
• 彭 ?榮， 高 ?媛. 利用菌渣栽培草菇的試驗[J]. 重慶工商大學學報（自然科學版）， 2007（3）： 306-308， 312.
• 趙 ?璐， 劉 ?剛. 草腐菌菇循環(huán)利用菌渣基質(zhì)栽培示范與推廣[J]. 江西農(nóng)業(yè)， 2016（21）： 70-71.
• 范育明， 焦 ?敏， 張立偉， 等. 利用杏鮑菇菌渣為基質(zhì)的草菇工廠化周年栽培關鍵技術[J]. 中國園藝文摘， 2017， 33（8）： 172-174.
• 栗方亮， 王煌平， 張 ?青， 等. 菌渣對土壤性狀和作物的影響及其再利用研究進展[J]. 中國農(nóng)業(yè)科技導報， 2015， 17（3）： 100-106.
• 喻 ?曼， 許育新， 曾光明， 等. RFLP法研究接種對農(nóng)業(yè)廢物堆肥微生物多樣性的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報， 2010， 29（2）： 396-399.
• 張 ?澤， 謝 ?放， 李建宏. 香菇菌渣對土壤微生態(tài)的影響[J]. 環(huán)境污染與防治， 2013， 35（4）： 75-80.
• Jordan?S N， Mullen?G J， Murphy?M C. Composition variability of spent mushroom compost in Ireland[J]. Bioresource Technology， 2008， 99（2）： 411-418.
• Karas?P A， Makri?S， Papadopoulou?E S， et al. The potential of organic substrates based on mushroom substrate and straw to dissipate fungicides contained in effluents from the fruit-packaging industry Is there a role for Pleurotus ostreatus？[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety， 2016， 124： 447-454.
• 周 ?偉， 鄧良基， 賈凡凡， 等. 基于土壤重金屬風險和經(jīng)濟效益的雙孢蘑菇菌渣還田量估算[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報， 2017， 36（3）： 507-514.
• 盛鵬飛， 桑羽希， 王建立， 等. 工廠化食用菌菇渣理化性狀和安全性評價[J]. 北京農(nóng)學院學報， 2017， 32（3）： 42-45.
• 林賢銳， 孫 ?萍， 沈建生. 基施食用菌菌渣在葡萄栽培中的肥效試驗[J]. 浙江農(nóng)業(yè)科學， 2017， 58（3）： 426-427， 431.
• 劉玉明， 呂春花， 王亞杰. 食用菌菌渣對鹽潮土肥力的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學， 2017， 45（2）： 131-133.
• 陳玉真， 王 ?峰， 吳志丹， 等. 施用菌渣對茶園土壤團聚體分布的影響[J]. 茶葉學報， 2017， 58（3）： 121-126.
• 栗方亮， 王煌平， 張 ?青， 等. 稻田施用菌渣土壤團聚體的組成及評價[J]. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報， 2015， 31（3）： 340-345.
• 董瓊娥，?童江云，?包??濤，?等.?食用菌渣在草莓栽培中的應用[J].?安徽農(nóng)業(yè)科學，?2018，?46（19）：?54-56.
• 何 ?可， 韋慧明， 陸文科， 等. 食用菌渣作為基肥對大棚甜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 農(nóng)業(yè)科技通訊， 2017（6）： 116-118.
• 程思逸， 解彩君， 陳德清， 等. 配施菌渣生物有機肥對烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量的影響[J]. 福建農(nóng)業(yè)科技， 2017（2）： 15-19.
• 劉中良， 鄭建利， 焦 ?娟， 等. 麥秸、菌渣和稻殼還田對日光溫室番茄品質(zhì)及產(chǎn)量的影響[J]. 核農(nóng)學報， 2017， 31（11）：?2243-2249.
• 劉中良， 鄭建利， 孫 ?哲， 等. 麥秸、稻殼及菌渣還田對設施菜地的青椒品質(zhì)及產(chǎn)量的影響[J]. 中國土壤與肥料， 2017（1）： 98-102.
• Xu P， Liang L Z， Dong X Y， et al. Effect of arbuscular mycorrhizal fungi on aggregate stability of a clay soil inoculating with two different host plants[J]. Acta Agriculturae Scandinavica， 2015， 65（1）： 23-29.
• 董莉麗.?不同土地利用類型下土壤水穩(wěn)性團聚體的特征[J].?林業(yè)科學，?2011，?47（4）：?95-100.
• 王??峰，?陳玉真，?尤志明，?等.?菌渣施用對茶園土壤有機碳含量及腐殖質(zhì)組成的影響[J].?福建農(nóng)業(yè)學報，?2015，?30（2）：?198-203.
• 王??峰， 陳玉真， 尤杰明， 等. 不同類型茶園土壤團聚體組成特征及穩(wěn)定性研究[C]//中國科學技術協(xié)會， 云南省人民政府.?第十六屆中國科協(xié)年會——分12茶學青年科學家論壇論文集.?中國科學技術協(xié)會學會學術部，?2014：?8.
• 陳玉真，?王??峰，?吳志丹，?等.?施用菌渣對茶園土壤團聚體分布的影響[J].?茶葉學報，?2017，?58（3）：?121-126.
• Zhang L， Sun X. Changes in physical， chemical， and microbiological properties during the two-stage co-composting of green waste with spent mushroom compost and biochar[J]. Bioresource Technology， 2014， 171： 274-284.
• Lou Z， Zhu J， Wang Z， et al. Release characteristics and control of nitrogen， phosphate， organic matter from spent mushroom compost amended soil in a column experiment[J].?Process Safety and Environmental Protection， 2015， 98： 417-423.
• 張??兵，?蘇淑釵，?陳??鳳，?等.?菌渣覆蓋對榛子園土壤酶活性及理化性質(zhì)的影響[J].?經(jīng)濟林研究，?2015，?33（1）：?33-38.
• 丁寅寅，?劉明廣.?食用菌菌渣中酶的利用研究[J].?吉林工程技術師范學院學報，?2016，?32（2）：?89-91.