三木藥材與食用菌栽培間資源循環(huán)利用的經(jīng)濟(jì)模式探討*

王國英，楊潔輝

（1.黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院環(huán)境工程學(xué)院，河南 開封 475004；2.河南大學(xué)商學(xué)院，河南 開封 475004）

“三木”藥材是指杜仲、厚樸和黃柏三種木本藥材，均為國家重點(diǎn)保護(hù)的二級(jí)名貴中藥材[1]。由于市場需求量很大，野生的三木藥材資源逐漸枯竭，人工種植三木藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。但三木藥材的發(fā)展存在土地利用率低、副產(chǎn)品過多、產(chǎn)能過剩和環(huán)保等問題[2]，三木藥材產(chǎn)業(yè)亟需轉(zhuǎn)型和升級(jí)。食用菌產(chǎn)業(yè)能夠消化利用農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品，降解廢棄物，而且隨著立體栽培技術(shù)的發(fā)展，食用菌產(chǎn)業(yè)也能夠有效提高土地利用率，解決林業(yè)土地占用的問題[3]。在國家各產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的大趨勢下，如能發(fā)揮這兩個(gè)產(chǎn)業(yè)各自的優(yōu)勢，變廢為寶、優(yōu)勢互補(bǔ)，利用三木藥材的剩余資源，大力發(fā)展食用菌立體栽培，資源互補(bǔ)循環(huán)利用，可以解決三木藥材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展的生態(tài)競爭問題。

1 食用菌產(chǎn)業(yè)對(duì)三木藥材的土地利用

1.1 三木藥材土地利用存在的主要問題

1.1.1 土地占用年限長

1） 一般杜仲樹只能在15年～20年的成樹開始剝皮，即使只采摘杜仲樹葉，也需要3年～4年的種植期。而且杜仲樹的生長速度在幼年期較緩慢，速生期只有7年～20年，再往后樹木的生長速度下降，50年后就停止生長自然枯萎。

2） 厚樸生長周期也比較長，一般種植后也是15年～20年方可剝皮，一些傳統(tǒng)中藥要求25年以上的厚樸方可采收。

3）黃柏雖然是速生樹種，但種子出苗后也需要4年～5年才會(huì)開花結(jié)果。一般15年以上開始剝皮取藥，在砍樹剝皮后黃柏樹樁很難再發(fā)新芽，多會(huì)枯死。黃柏樹皮雖活樹環(huán)剝后可以再生新皮，但是剝皮技術(shù)、剝皮后管理難度很大。

1.1.2 土地占用面積大

1）杜仲在種植之初就需要考慮到其成長空間，一般種植的間隔最少是3 m，株距間隔2 m以上。

2）厚樸則需要進(jìn)行多次移栽，初始的移栽造林密度至少應(yīng)該達(dá)到間距1 m，每株厚樸樹間距至少80 cm；而最終的移栽造林密度要達(dá)到4 m～5 m，線間距達(dá)6 m～8 m。

3）黃柏的栽植更是需要按行株距4 m×3 m開穴定植。

三木藥材的種植對(duì)土地的占有面積都很大，土地利用率都不高。在當(dāng)前林業(yè)用地緊張的情況下，可用的森林土地資源有限，提高土地利用率成為了亟待解決的問題。

1.2 三木藥材種植林間土地的循環(huán)利用

1.2.1 仿野生立體栽培食用菌

三木藥材林間土地可以用于發(fā)展食用菌立體栽培。實(shí)際上很早就有食用菌林下栽培技術(shù)，許多地方已經(jīng)形成了仿野生食用菌的林下栽培模式，既可以進(jìn)行三木藥材等中藥材林的種植，又充分利用林下閑置土地套種食用菌，不耽誤藥材林木生長，又發(fā)展了食用菌產(chǎn)業(yè)。在此基礎(chǔ)上，還發(fā)展出了林下食用菌的立體栽培技術(shù)。立體栽培是利用林間的間隔空間，在不破壞三木藥材林間地面植被的基礎(chǔ)上，搭建食用菌立體支架進(jìn)行食用菌立體栽培，還有些是需要在支架上搭建小型的菌棚或暖棚，以創(chuàng)造有利于食用菌的生長的環(huán)境。條件允許的，可以利用棚架在地面種植葡萄、番茄、草莓等其他經(jīng)濟(jì)作物，進(jìn)一步提高土地利用率和經(jīng)濟(jì)效益。

1.2.2 林間吊袋栽培食用菌

根據(jù)前期研究[4-5]，可利用三木藥材的樹干，在兩兩樹木之間使用繩線連接，在繩線上用掛鉤懸吊菌棒或菌袋栽培食用菌。根據(jù)三木藥材的樹干的粗細(xì)和生長年限，可以布置1條或多條繩線縱向的擴(kuò)展種植空間。對(duì)于木耳等輕質(zhì)的食用菌，可以直接吊掛菌袋，而對(duì)于香菇等較重的食用菌，可以用塑料筐等吊裝菌袋，或者用支架對(duì)吊繩和菌袋進(jìn)行支撐。掛袋栽培食用菌僅充分利用了林間空間，而且由于食用菌生長遠(yuǎn)離地面，對(duì)霉菌、蟲害有很好的防治作用，食用菌也更容易接觸到林間的散光促進(jìn)自身生長。

2 食用菌產(chǎn)業(yè)對(duì)三木藥材廢棄物的利用

2.1 三木藥材的廢棄物問題

三木藥材在采收后會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄物，如枯死的樹干、樹枝、樹葉，采伐剝樹皮過程產(chǎn)生的木屑和殘?jiān)凰幉募庸み^程中產(chǎn)生的藥渣等。傳統(tǒng)的處理方式一般將大塊成型的樹干當(dāng)作木材燃料或建材使用，而枝條和枝葉、木屑?xì)堅(jiān)戎荒軄G棄。近年來，出現(xiàn)了一些綠色植物廢棄物分類回收、粉碎、堆肥化處理的新技術(shù)，將這些廢棄物進(jìn)行切片粉碎后，加工成土壤覆蓋物或者有機(jī)基質(zhì)、有機(jī)肥，用于園林綠化土壤的改良。但三木藥材的樹木由于本身有藥用成分，對(duì)土壤和水質(zhì)有二次污染的風(fēng)險(xiǎn)，堆肥處理的技術(shù)在三木藥材山區(qū)種植地區(qū)很難大規(guī)模推廣。

2.2 三木藥材廢棄物在食用菌栽培中的循環(huán)利用

三木藥材廢棄物中含有大量的木質(zhì)纖維，是很好的食用菌培養(yǎng)基材料。三木藥材采收后，廢棄的殘枝可以粉碎成木屑，成為食用菌生產(chǎn)的主要原材料，如平菇、香菇、木耳、金針菇等以木屑為主要栽培原料的食用菌，其生物學(xué)效率很高，可以將三木藥材的廢棄物轉(zhuǎn)化成可供人們食用的優(yōu)質(zhì)食用菌。在食用菌的生長過程中會(huì)生成大量的漆酶、多酚氧化酶等物質(zhì)，可以有效分解纖維素，吸收降解藥材中的有毒有害的萘、菲、吡等多環(huán)芳烴類的化合物，減少對(duì)土壤的二次污染。

而食用菌栽培后產(chǎn)生的菌糠、菌渣，是優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料，可以改良土壤，增加土壤肥力，為三木藥材的生長提供優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料；也可作為二次栽培食用菌的原料，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的反復(fù)循環(huán)利用；一些食用菌的菌糠菌渣中，蛋白質(zhì)、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)豐富，是很好的家畜、家禽飼料。

3 立體栽培的資源循環(huán)利用經(jīng)濟(jì)模式特點(diǎn)

3.1 實(shí)現(xiàn)了三木藥材和食用菌資源的循環(huán)利用

食用菌立體栽培對(duì)溫度、濕度都有一定要求，而成林的三木藥材，可以形成天然的食用菌生長環(huán)境。三木藥材樹木枝繁葉茂，既能形成食用菌生長的散射光，又能起到遮擋風(fēng)雨、涵養(yǎng)水分的作用，滿足食用菌生長環(huán)境的需求。1）三木藥材樹木的生長需要吸收二氧化碳、釋放氧氣，而多數(shù)食用菌生長則需要氧氣，兩者可以實(shí)現(xiàn)資源的相互補(bǔ)充利用。2）食用菌收獲后的菌糠和菌渣，是三木藥材生長所需的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料，而且可以就近取材施肥，減少了肥料的交通運(yùn)輸費(fèi)用。3）解決了三木藥材種植林間土地利用率不高的問題，利用三木藥材的林下空地，可以充分發(fā)展食用菌立體栽培；既節(jié)約了寶貴的土地資源，又通過立體支架、吊繩等新型的食用菌立體栽培方式，向上開發(fā)利用空間，真正實(shí)現(xiàn)了全方位立體空間資源的利用。

3.2 實(shí)現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙贏

在三木藥材林下種植食用菌，可以形成立體循環(huán)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。以食用菌立體栽培為中樞，串聯(lián)起藥材種植、養(yǎng)殖和農(nóng)業(yè)種植等多個(gè)產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)產(chǎn)業(yè)廢棄物的立體循環(huán)利用?！笆秤镁耘?家畜、家禽養(yǎng)殖-三木藥材種植”循環(huán)模式，在進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)資源利用率的同時(shí)，真正實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)的良性循環(huán)發(fā)展。三木藥材的廢棄物“變廢為寶，化害為利”，成為了食用菌生產(chǎn)的原材料；食用菌產(chǎn)業(yè)的廢棄物成為了畜禽養(yǎng)殖的飼料和三木藥材種植的有機(jī)肥料；畜禽的糞便又也為了三木藥材的肥料和食用菌發(fā)酵的原料，再次進(jìn)入了自然循環(huán)。同時(shí)，食用菌栽培為三木藥材種植培育了優(yōu)質(zhì)的土壤，通過對(duì)土壤重金屬污染物的修復(fù)，確保了三木藥材種植的安全性。而三木藥材中的一些藥用成分，也有助于食用菌的生長。如陳學(xué)強(qiáng)等[6]發(fā)現(xiàn)，利用厚樸廢棄木屑栽培的香菇在產(chǎn)量、出菇期和菇體大小上與傳統(tǒng)木屑栽培并無差別，但對(duì)平菇、黃背木耳、靈芝等的栽培效果更好。

4 食用菌栽培對(duì)三木藥材質(zhì)量的影響

由于一些地區(qū)的環(huán)境污染嚴(yán)重，特別是在一些化工、石油產(chǎn)業(yè)區(qū)，土壤重金屬和農(nóng)藥超標(biāo)問題成為了制約三木藥材發(fā)展的重大隱患。衛(wèi)瑩芳等[7]采用分光光度法，對(duì)11個(gè)產(chǎn)地的厚樸中重金屬及有害元素進(jìn)行了檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有4個(gè)產(chǎn)地的鉛含量超標(biāo)；楊春等[8]也發(fā)現(xiàn)黔東南州產(chǎn)的黃柏中鉛含量超標(biāo)；張志勇等[9]對(duì)礦區(qū)廢棄地土壤和杜仲重金屬污染的關(guān)系進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)杜仲重金屬污染與其種植地的土壤重金屬含量存在較高的相關(guān)性。這些研究充分說明三木藥材重金屬污染的本質(zhì)是土壤重金屬含量超標(biāo)。

三木藥材種植地的土壤中如果重金屬超標(biāo)，可以嘗試采用食用菌微生物修復(fù)方法。食用菌生物修復(fù)技術(shù)與其它物理、化學(xué)修復(fù)重金屬污染的技術(shù)相比，具有成本低、不破壞藥材生長環(huán)境的特點(diǎn)，而且不會(huì)產(chǎn)生重金屬污染物的二次污染[10]。如果采用一些生長周期較短的食用菌品種，還能夠大大加快修復(fù)速度。更為重要的是，雖然食用菌栽培能夠富集重金屬，修復(fù)污染土壤，但由于是生物降解重金屬，食用菌中的重金屬多是與金屬硫蛋白結(jié)合的有機(jī)態(tài)，結(jié)合后的部分重金屬毒性已大幅減弱，不會(huì)被人體吸收而是直接排出。

5 結(jié)論

三木藥材與食用菌立體栽培資源的循環(huán)利用模式，既是資源生態(tài)循環(huán)發(fā)展的新模式，也能夠節(jié)約原材料采購和運(yùn)輸?shù)某杀荆患缺Ｕ狭怂幉牡钠焚|(zhì)，又增加了經(jīng)濟(jì)收入。實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的多方共贏的局面。