食用菌菌糠的綜合利用現(xiàn)狀

吳思，孫長(zhǎng)龍，張倩楠，馬信，齊笑萱，張陽(yáng)

（沈陽(yáng)師范大學(xué)，遼寧沈陽(yáng) 110034）

我國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)規(guī)模龐大，采收后會(huì)產(chǎn)生大量的菌糠。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每栽培1 kg食用菌約產(chǎn)菌糠3.25 kg。大量的菌糠如果不及時(shí)有效地進(jìn)行處理會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，威脅人體健康。菌糠富含蛋白質(zhì)、礦物元素等，已被廣泛應(yīng)用于動(dòng)物飼料、食用菌的二次栽培、土壤改良、能源材料等方面[1-4]，食用菌糠的合理開(kāi)發(fā)及使用對(duì)實(shí)現(xiàn)生物產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本文主要就菌糠的基礎(chǔ)特性和綜合利用現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，并對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行展望，為菌糠合理開(kāi)發(fā)和資源化利用提供參考。

1 菌糠的基礎(chǔ)特性

1.1 菌糠的理化性質(zhì)

食用菌菌糠外表似泥炭狀，呈棕色或淺棕色，其纖維質(zhì)地特別疏松，結(jié)構(gòu)松散，粒徑大小不一。菌糠含水率一般在30%～50%，pH值為6.0～8.0，接近中性，有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%～60%，C、N比一般為30以下。菌糠的理化性質(zhì)受到栽培菌種、原料和出茬次數(shù)等的影響。如有研究發(fā)現(xiàn)，杏鮑菇菌糠含水率56.1%，pH值約5.8，C、N比約14.6；平菇菌糠含水量為42.3%，pH約6.2，C、N比約18.4[5]。

1.2 菌糠的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

食用菌菌糠中含有多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，食用菌的栽培原料不同以及栽培地區(qū)不同等均會(huì)導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)成分的不同，因此菌糠的成分也很復(fù)雜。主要有以棉籽殼、鋸木屑、玉米芯為栽培原料的菌糠和以秸稈、甘蔗渣為栽培原料的菌糠。研究發(fā)現(xiàn)，菌糠中含有大量的蛋白質(zhì)、多糖、粗脂肪以及鉀、鈣、鐵、鎂等多種礦物元素，這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)多數(shù)以有機(jī)態(tài)的形式存在，便于微生物吸收利用，可增強(qiáng)生物抗性。孫召偉等[5]對(duì)比5種菇類菌糠發(fā)現(xiàn)，相比金針菇、香菇和黑木耳菌糠，元蘑菌糠和平菇菌糠中粗纖維含量明顯較低。除此之外，對(duì)比金針菇菌糠不同部位的營(yíng)養(yǎng)成分發(fā)現(xiàn)，中層和下層的灰分含量較高，總酸含量從上到下逐漸降低，且不同部位之間存在著明顯的差異[7]。

2 菌糠的綜合開(kāi)發(fā)與利用

2.1 食用菌的二次栽培

菌糠中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚碇?，可作為食用菌的栽培原料，這樣不僅可以獲得更高的產(chǎn)量，還能使菌糠實(shí)現(xiàn)資源化利用，進(jìn)而保護(hù)環(huán)境。張娣等人[8]在培養(yǎng)基質(zhì)中添加靈芝菌糠栽培平菇，結(jié)果發(fā)現(xiàn)平菇產(chǎn)量差異不大，即可以用廢棄的靈芝菌糠栽培平菇。楊鵬等[9]采用杏鮑菇菌糠替代棉籽殼作為培養(yǎng)原料栽培平菇，發(fā)現(xiàn)40%杏鮑菇菌渣的處理效益最好，單菌袋凈利潤(rùn)最高。韋強(qiáng)等[10]用杏鮑菇菌糠全部替代棉子殼栽培金針菇，研究發(fā)現(xiàn)可顯著降低成本。除此之外，利用杏鮑菇菌糠栽培雙孢菇和姬松茸等食用菌，也發(fā)現(xiàn)可以得到較高的產(chǎn)量并且提高了經(jīng)濟(jì)效益[11-13]。

2.2 有機(jī)肥料

食用菌菌糠中富含氮、磷、鉀等微量元素，能夠起到改善土壤狀況、提高土壤質(zhì)量的作用，同時(shí)可以減少長(zhǎng)期使用化肥造成土壤惡化的現(xiàn)象，改善作物的生長(zhǎng)情況，促進(jìn)土壤的循環(huán)利用。李欽艷等[14]在菌糠中加入乳酸菌、枯草芽孢桿菌、黑曲霉等后，可以提高肥料的利用率。郭雪[15]通過(guò)廢棄菌糠制造有機(jī)肥料，施用于大豆和玉米，發(fā)現(xiàn)有機(jī)肥試驗(yàn)區(qū)的化肥施用量相比于常規(guī)肥料試驗(yàn)區(qū)的化肥施用量減少20%；施用有機(jī)肥后，大豆的產(chǎn)量提高了8.99%，玉米的產(chǎn)量提高了9.82%～15.96%。董雪梅等[16]利用黑木耳菌糠制作有機(jī)肥，將其與無(wú)機(jī)肥料配合施用，發(fā)現(xiàn)當(dāng)菌肥施用量在2 500 kg/hm2、無(wú)機(jī)肥料的施用量比常規(guī)減量50%時(shí)，玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)均有所提高。

2.3 禽畜飼料

將菌糠經(jīng)過(guò)處理后可作為禽畜飼料，節(jié)約成本，維護(hù)生態(tài)環(huán)境。張國(guó)慶等[17]對(duì)食用菌菌渣中的飼用酶活性進(jìn)行了測(cè)定，發(fā)現(xiàn)雙孢菇、毛木耳、杏鮑菇等常見(jiàn)的食用菌菌糠均具有飼用酶活性，如木聚糖酶、β-葡聚糖酶和植酸酶，可添加至禽畜飼料中。趙志鵬等[18]利用平菇菌糠喂養(yǎng)肉兔，觀察其對(duì)生長(zhǎng)期肉兔的影響，發(fā)現(xiàn)加入9%平菇菌糠的飼料對(duì)肉兔的增重成本減少了1.39元/kg。趙祎等[19]利用木耳菌糠作為禽畜飼料，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵后的菌糠中木質(zhì)素、纖維素和半纖維素被分解和轉(zhuǎn)化，粗蛋白含量顯著提高，可作為優(yōu)質(zhì)的禽畜飼料，一定程度上降低了飼料的生產(chǎn)成本。

2.4 土壤改良

食用菌菌糠質(zhì)地疏松，具有豐富的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、良好的透氣性、較高的保水性和保肥性，可以有效改善土壤的物理結(jié)構(gòu)和土壤微生物的生態(tài)環(huán)境等。此外，菌糠還可以調(diào)節(jié)土壤的pH以及修復(fù)土壤中的重金屬污染，起到改良土壤的作用。張華微等[20]利用不同施入量的香菇菌糠種植玉米，研究菌糠對(duì)土壤孔隙度的改良狀況，發(fā)現(xiàn)隨著香菇菌糠施入的增加，土壤孔隙度得到了顯著提升，同時(shí)玉米的產(chǎn)量和質(zhì)量也有了很大的提升。石堃等[21]采用猴頭菇菌糠作為灘涂鹽堿地的改良劑，發(fā)現(xiàn)相比于對(duì)照組，土壤鹽堿量有明顯降低，土壤中的有機(jī)質(zhì)、礦物質(zhì)元素含量顯著增加。

2.5 作為燃料和能源材料

食用菌菌糠中含有玉米芯、棉籽殼、秸稈、碎木屑以及麥麩等物質(zhì)，可作為燃料使用，同時(shí)菌糠也可以作為生產(chǎn)沼氣的原料，既可以節(jié)約成本，還可以減少菌糠隨意丟棄帶來(lái)的環(huán)境污染。食用菌菌糠作為燃料使用共有直接燃燒、加工制成木炭、投入沼氣池3個(gè)途徑。姚利等人[22]研究了菌渣厭氧發(fā)酵制取沼氣，將菌糠和牛糞以7∶3的比例混合，再將其與沼液和水以5∶3∶2的比例混合，預(yù)處理后添加10%的雞糞，發(fā)酵后可產(chǎn)生沼氣，產(chǎn)氣率達(dá)到0.133 m3/kg。劉德江等[23]對(duì)比研究了不同菌渣產(chǎn)沼氣的過(guò)程，發(fā)現(xiàn)以棉籽殼菌糠為發(fā)酵原料的產(chǎn)氣率最高，適用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。利用菌糠進(jìn)行沼氣發(fā)酵對(duì)解決能源問(wèn)題有著重要意義。

2.6 作為無(wú)土栽培基質(zhì)

食用菌菌糠可以作為無(wú)土栽培基質(zhì)，菌糠質(zhì)地疏松，具有較好的透氣性，還能釋放養(yǎng)分，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。梁金鳳等[24]人利用平菇菌糠栽培小白菜，發(fā)現(xiàn)以平菇菌糠作為育苗基質(zhì)完全符合工廠化育苗基質(zhì)的要求。熊維全等[25]研究了食用菌菌糠對(duì)辣椒種子的萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)以菌糠和草炭的比例為8∶2混合時(shí)的栽培基質(zhì)最適宜辣椒的萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)。金靜等[26]利用食用菌菌糠無(wú)土栽培黃瓜，發(fā)現(xiàn)當(dāng)基質(zhì)中菌糠75 kg、珍珠巖25 kg時(shí)的單株產(chǎn)量要比基質(zhì)配方中草炭50 kg、珍珠巖50 kg的單株產(chǎn)量高0.1 kg。利用菌糠作為無(wú)土栽培原料，可以推進(jìn)無(wú)土栽培行業(yè)的發(fā)展。

3 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，食用菌產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，高效合理地利用菌糠資源，可以維護(hù)生態(tài)農(nóng)業(yè)，推動(dòng)生態(tài)環(huán)境的持續(xù)發(fā)展。未來(lái)需要解決部分食用菌菌糠中含有細(xì)菌、病毒和重金屬等問(wèn)題，建立完善的菌糠再利用體系，實(shí)現(xiàn)行業(yè)間的銜接，促進(jìn)整體農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)發(fā)展，進(jìn)而產(chǎn)生良好的效益。