蘇文英紀(jì)偉劉曉梅梁長東李俊領(lǐng)朱必輝任立凱
(1.連云港市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,江蘇 連云港 222006;2.江蘇省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司云臺分公司,江蘇 連云港 222063)
近年來,我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,農(nóng)業(yè)廢棄物(作物秸稈、菌渣、林果殘枝等)年產(chǎn)生量巨大,而我國處理需求遠(yuǎn)小于其產(chǎn)生量,成為我國環(huán)境質(zhì)量不斷下降的重要原因之一,如何將農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的相關(guān)研究成為國內(nèi)外學(xué)者普遍重視的熱點問題。我國為了減少農(nóng)業(yè)廢棄物的不合理利用對環(huán)境的負(fù)面影響,制定相應(yīng)政策提高農(nóng)業(yè)廢棄物資源的利用率,包括直接還田、制成秸稈飼料、生產(chǎn)生物肥、秸稈能源、工業(yè)原料、生產(chǎn)食用菌等。雖然在一定程度上解決了農(nóng)業(yè)廢棄物資源利用的問題,但其在開發(fā)利用中也存在著很多問題,如秸稈還田效果欠佳,因農(nóng)作物秸稈主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素3大部分組成,未加處理則很難被微生物快速分解,所以直接還田后秸稈在土壤中被微生物分解轉(zhuǎn)化的時間較長,秸稈還田培肥地力效果不會立竿見影,對農(nóng)民吸引力不大;秸稈作為飼料的缺陷在于,纖維含量高,粗蛋白和礦物質(zhì)含量低,并缺乏動物生長所必須的維生素等,以及鈷、銅、硫、鈉、硒等礦物元素,能量很低,作為飼料的價值不大、應(yīng)用有限;食用菌菌渣用作堆肥在建堆發(fā)酵過程中產(chǎn)生大量污水,難以處理和排放,通常以排入污水池自然蒸發(fā)為主,但是如遇連續(xù)陰雨,污水池難以蓄水,只能暫停生產(chǎn)。因此,研究合理有效的農(nóng)業(yè)廢棄物再利用方式,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的安全、無污染利用,顯得尤為重要。
大球蓋菇(Stropharia rugosoannulata)俗稱“赤松茸”,又名皺環(huán)球蓋菇、皺球蓋菇、酒紅球蓋菇、益腎菇,屬于擔(dān)子菌門層菌綱傘菌目球蓋菇科球蓋菇屬。是近年來在種養(yǎng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用的大背景下發(fā)展起來的新興食用菌品種,其菌蓋肥厚,肉質(zhì)滑潤,蛋白質(zhì)含量高,營養(yǎng)豐富,且抗逆性強(qiáng),適應(yīng)溫度范圍廣,在4~30℃的溫度范圍內(nèi)均可生長。據(jù)2021年中國食用菌協(xié)會數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2020年全國大球蓋菇產(chǎn)量近2.0×105t,相比2019年增長40.67%。大球蓋菇作為典型的草腐菌,可直接利用水稻、小麥及玉米等秸稈資源,并且大球蓋菇菌絲在生長過程中能夠分解利用秸稈中的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等,菌絲自身獲得營養(yǎng)和能量的同時,在菌渣里保留了大量可被植物直接吸收的碳、氮養(yǎng)分和活菌絲體,還田后可以增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,改良土壤的理化性質(zhì),提高土壤肥力[1-3]。目前,全國各地都在推廣利用冬閑田栽培大球蓋菇,然而無論是生物學(xué)特性還是栽培模式,大部分從業(yè)者都是一知半解,面對實際生產(chǎn)中遇到的子實體商品性差,出菇周期長等問題無法解決,導(dǎo)致每年都無法穩(wěn)定盈利。
連云港市位于江蘇省東北部,土質(zhì)較為肥沃,適宜多種作物生長,種植業(yè)為典型的稻麥輪作模式,具有豐富的農(nóng)作物秸稈資源,但卻沒有得到充分利用。大球蓋菇栽培的普及,一定程度上能夠解決農(nóng)作物秸稈利用問題。此外,連云港市作為全國最大豆丹交易集散地,據(jù)江蘇省豆丹產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟統(tǒng)計,連云港周邊省市豆丹產(chǎn)量已超過全國豆丹總產(chǎn)量的50%,已經(jīng)帶動超過5萬當(dāng)?shù)厝丝诰蜆I(yè),是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民養(yǎng)殖戶和企業(yè)重要的經(jīng)濟(jì)來源之一。但目前,連云港市豆丹養(yǎng)殖模式仍為一年兩季種養(yǎng)模式,未對土地進(jìn)行全面利用,急需與其他作物配合生產(chǎn),充分利用溫光資源優(yōu)勢,提高經(jīng)濟(jì)效益。
目前大球蓋菇現(xiàn)有栽培模式為露地栽培、林下栽培及大棚栽培,露地栽培主要采取的模式為“水稻-大球蓋菇”及“玉米-大球蓋菇”;林下栽培主要在葡萄、蘋果、楊梅等經(jīng)濟(jì)林果下套種;大棚栽培主要與各種蔬菜輪作。本研究圍繞生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)的總目標(biāo),集成大球蓋菇的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù),因地制宜形成了“秸稈-大球蓋菇-大豆-豆丹”的種養(yǎng)循環(huán)模式,在達(dá)到對農(nóng)業(yè)廢棄物的高效、高值利用同時,利用閑置大棚種植大球蓋菇,充分利用耕地資源,提高土地利用率和產(chǎn)出率,提高經(jīng)濟(jì)效益,并為其他農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物的循環(huán)利用提供新的技術(shù)和思路。
連云港地區(qū)一般10月初開始收割水稻,此時收割的新鮮稻草秸稈可作為大球蓋菇栽培的原料,11月初大球蓋菇播種,第2年4月大球蓋菇采收結(jié)束;5月底—7月上旬、8月初—9月中旬分別為第1季及第2季大豆-豆丹種養(yǎng)時間。
2.1.1 母種
PDA培養(yǎng)基。母種要求菌絲潔白、粗壯、濃密、呈絨毛狀,培養(yǎng)基不干縮。
2.1.2 原種和栽培種
木屑和小木片各40%、麩皮20%,將原材料預(yù)濕后充分混合均勻,裝袋滅菌。滅菌后的栽培袋待冷卻后移至接種間,當(dāng)袋中料溫降至20℃以下準(zhǔn)備接種。接種時采用75%酒精對接種工作臺、工具、雙手進(jìn)行表面擦拭消毒,嚴(yán)格按無菌操作接種。接種后于25℃恒溫培養(yǎng)室黑暗培養(yǎng)。原種和栽培種要求菌絲生長旺盛,菌落邊緣整齊,菌種緊貼瓶(袋)壁,無干縮。
試驗地選在連云港市云臺農(nóng)場的豆丹養(yǎng)殖基地,栽培大棚為豆丹養(yǎng)殖棚,交通方便,水源清潔。大棚四周開排水溝,溝深10~15cm,溝寬20~40cm,便于排水;撒生石灰200g~400g·m-2進(jìn)行消毒。
畦寬80~100cm、高25cm,畦與畦間距35~40cm,畦面呈龜背型,中間略高于兩側(cè),有利于通風(fēng)與散熱,畦長視地形而定。
采用曬干的新鮮稻草制作培養(yǎng)料,要求稻草金黃、無霉變、不滋生雜菌。將稻草在水池中浸泡2d后撈起,攤在平坦地面上晾曬1d(或?qū)⒌静輫娝福瑖?~4次·d-1,連續(xù)噴淋7d,其間不斷翻堆),使培養(yǎng)料含水量達(dá)60%~80%,即取中間稻草用力扭不滴水為宜。鋪料厚度8~10cm,與畦同寬,用干稻草20~25kg·m-2,壓平踏實秸稈。
在畦面鋪1層8~10cm厚培養(yǎng)料后,將培養(yǎng)好的菌種分成小核桃塊狀大小,梅花式點播,間距10~12cm,用菌種量400~500g·m-2。第1層播種后再鋪1層培養(yǎng)料進(jìn)行第2次播種。第2次播種后栽培料面覆3cm厚培養(yǎng)料保濕。播完后,將畦面整理成龜背型用筑畦時取下的表層壤土覆蓋畦面,厚2~3cm,防止水分蒸發(fā),以保持稻草濕潤(也可等菌絲長到2/3再覆土)。
接種3d后大球蓋菇菌絲開始萌發(fā),播種后20d內(nèi)一般不噴水,保持覆土層呈濕潤狀態(tài)。大球蓋菇適應(yīng)性較強(qiáng),菌絲在5~35℃的條件下均能生長,最適宜生長溫度為25~30℃,原基形成的最適宜溫度是12~25℃[4,5]。大球蓋菇培養(yǎng)料含水量過高過低都會影響菌絲生長,菌絲生長期培養(yǎng)料含水量控制在65%~70%,出菇期空氣相對濕度維持在85%~95%。在播種后,可根據(jù)大棚內(nèi)的實際情況進(jìn)行調(diào)整,盡可能使菌絲在適宜條件下生長,原基形成后保持通風(fēng)和足夠的散射光照。大球蓋菇屬好氧真菌,空氣中二氧化碳濃度過高會明顯影響菌絲發(fā)育和子實體形成。因此要經(jīng)常通風(fēng),提高大球蓋菇的產(chǎn)量和質(zhì)量。
當(dāng)大球蓋菇長出土面,菌蓋呈鐘形,菌褶剛剛裂開或還未裂開時為最佳采收期。采收時用手指抓住子實體根部,輕輕旋轉(zhuǎn)拔出,避免帶出周圍的小菇蕾。采下的子實體切除帶有泥土的菇腳部分即可進(jìn)行鮮銷或烘干、腌漬處理。
大球蓋菇在栽培過程中常見競爭性雜菌有鬼傘、糞碗等,常見的害蟲有菇蚊、蚯蚓等。大球蓋菇病蟲害防治原則主要以預(yù)防為主,栽培料盡量選擇干燥新鮮的秸稈,栽培場地提前進(jìn)行翻耕暴曬,施撒生石灰。出現(xiàn)糞碗等競爭性雜菌時,應(yīng)及時采摘丟棄,避免其過度生長,與大球蓋菇競爭營養(yǎng)。在地下害蟲發(fā)生較多地塊,除施撒生石灰外,要在栽培前用藥物進(jìn)行滅殺,螨類、跳蟲和菇蚊等害蟲可用1000~2000倍液氯氰菊酯進(jìn)行噴施,蚯蚓類可用在四周用10%食鹽水驅(qū)趕。
大豆品種盡量選擇豆葉食料多、蛋白質(zhì)含量高、植株高大、生長旺盛、葉片大的有限結(jié)莢類品種。
大球蓋菇采摘結(jié)束后進(jìn)行悶棚,5~7d后及時整地,開始播種,一般大豆用種量為6kg·667m-2,播前做好曬種、選種、浸種、藥劑消毒等工作,人工點播或者機(jī)械播種。用50%多菌靈拌種可預(yù)防大豆根腐病。
大豆種植密度為6000~8000株·667m-2,行距40cm,株距20cm。根據(jù)大豆長勢采用無紡布掛卵袋的方法,放豆丹卵12000~15000?!?67m-2,掛卵后2d,注意觀察蟲卵孵化率,確保孵化幼蟲基數(shù)。投放25~30d后,及時采收上市。捕盡豆丹后,及時清理大豆植株,翻耕整平畦面,播種第2茬大豆。具體種植方法及管理措施可參照李曉峰等研究方法[6]。
豆丹生長期間天敵多,可采用防鳥網(wǎng)覆蓋法防止鳥類等天敵危害。豆丹生長中對農(nóng)藥敏感,禁止使用有毒農(nóng)藥防治病蟲害??稍谔镩g懸掛黃板誘殺蚜蟲,在田邊安裝太陽能殺蟲燈誘殺天敵害蟲。
對“秸稈-大球蓋菇-大豆-豆丹”高效種植模式及普通大棚種植模式下大球蓋菇子實體的粗多糖、蛋白質(zhì)和氨基酸成分委托華測檢測認(rèn)證集團(tuán)股份有限公司進(jìn)行了測定,測定結(jié)果見表1。由表1可知,“秸稈-大球蓋菇-大豆-豆丹”高效種植模式下,大球蓋菇子實體的各項成分指標(biāo)均高于普通大棚種植模式。
表1 不同模式下大球蓋菇子實體營養(yǎng)成分
“十三五”以來,我國農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得積極成效,通過不斷完善秸稈收儲運體系和扶持政策,并嚴(yán)厲打擊秸稈焚燒行為,秸稈綜合利用率不斷提高。但是由于農(nóng)戶認(rèn)識不足、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)不健全、扶持政策不到位、科技支撐不足等原因,農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)含量不高,各類廢棄物資源化利用的產(chǎn)業(yè)鏈條較短,產(chǎn)品附加值低,不具備可推廣、可持續(xù)的商業(yè)模式,以食用菌種植為例,種植戶在循環(huán)過程中參與度低,對農(nóng)業(yè)廢棄物的利用度低,基本上只是充當(dāng)菌渣的生產(chǎn)者而非利用者,循環(huán)農(nóng)業(yè)在種植戶這里并沒有形成有效的閉環(huán)[7-10]。
本研究采用“秸稈-大球蓋菇-大豆-豆丹”高效種養(yǎng)循環(huán)模式,可利用現(xiàn)有大棚栽培,冬季至早春大量出菇,充分利用溫光資源優(yōu)勢,單位面積的產(chǎn)量和效益明顯提高,11—12月播種,第2年2月底開始出菇,4月底結(jié)束,出菇期長,產(chǎn)量約1200kg·667m-2,價格8.0~32.0元·kg-1,產(chǎn)值可達(dá)9600~38400元·667m-2。豆丹產(chǎn)量約90kg·667m-2,平均價格為70~100元·kg-1,產(chǎn)值6300~9000元·667m-2。并且有研究表明,大球蓋菇栽培后的菌渣無論是原位還田還是作為土壤改良劑均可顯著改善土壤理化性狀,活化土壤養(yǎng)分,提高土壤肥力[9-12]。
綜上,本研究通過實踐證明,該模式具有技術(shù)簡單,周期短見效快,經(jīng)濟(jì)效益好的優(yōu)點。該模式拓寬了農(nóng)民創(chuàng)業(yè)增收和發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的途徑,為建設(shè)美麗鄉(xiāng)村和鄉(xiāng)村振興提供良好的產(chǎn)業(yè)支撐。并且在該模式下大球蓋菇營養(yǎng)成分更高,生態(tài)效益突出,充分發(fā)揮了大球蓋菇降解秸稈的能力,有效解決秸稈焚燒、丟棄堆放等問題,能較好地改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境。此外,本研究基于連云港本地成熟的大豆-豆丹種養(yǎng)模式,發(fā)展“秸稈-大球蓋菇-大豆-豆丹”高效種養(yǎng)循環(huán)模式,既不影響豆丹的品質(zhì)及產(chǎn)量,又能夠提高土地綜合利用率,大球蓋菇栽培后的菌渣無論是原位還田還是作為土壤改良劑均可顯著改善土壤理化性狀,形成了有效的閉環(huán),延長了產(chǎn)業(yè)鏈條。