食用菌菌渣理化性質(zhì)及利用途徑研究進(jìn)展

賀國(guó)強(qiáng)，魏金康，胡曉艷，孫曉紅

（1.北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 100029；2.北京市農(nóng)林科學(xué)院生物技術(shù)研究所，北京 100097）

食用菌菌渣（Spent mushroom substrate，SMS）指食用菌出菇后的培養(yǎng)基廢棄物，是經(jīng)食用菌酶解，結(jié)構(gòu)發(fā)生質(zhì)變的粗纖維、粗蛋白、多糖及其他營(yíng)養(yǎng)成分組成的復(fù)合物；因此，食用菌菌渣是潛在的生物質(zhì)資源，有較高的利用價(jià)值，可用于肥料、飼料、生物修復(fù)等多個(gè)領(lǐng)域。我國(guó)是全球第1大食用菌生產(chǎn)國(guó)，2019年食用菌產(chǎn)量超過(guò)3 400萬(wàn)t，粗略估算，年產(chǎn)生食用菌菌渣約8 000萬(wàn)t（鮮質(zhì)量）。如此大量的菌渣資源如若得不到科學(xué)、有效的利用，不但是資源的極大浪費(fèi)，也會(huì)造成環(huán)境污染問(wèn)題。食用菌菌渣的合理開(kāi)發(fā)與利用不僅可以廣辟資源利用途徑，“變廢為寶”，而且具有顯著的生態(tài)效益。隨著食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，食用菌菌渣的開(kāi)發(fā)利用受到廣泛關(guān)注，并已形成多種利用模式[1-5]。本文介紹了食用菌菌渣的基礎(chǔ)特性及綜合利用現(xiàn)狀，探討了其利用過(guò)程中存在的問(wèn)題并提出建議，以期為食用菌菌渣的高效利用提供理倫依據(jù)。

1 食用菌菌渣的理化性質(zhì)

食用菌菌渣的理化性質(zhì)包括物理特性和化學(xué)特性2個(gè)方面。菌渣的物理特性包括容重、持水力、孔隙度等。菌渣的化學(xué)特性包括化學(xué)組成、EC值、pH值等。常見(jiàn)食用菌菌渣含水量為30%～55%，粗蛋白含量在5.8%～15.44%，粗纖維含量在2.00%～37.11%，粗脂肪含量在0.12%～4.53%，粗灰分含量在1.56%～35.87%，無(wú)氮浸出物含量在33.0%～63.5%，全氮、全磷、全鉀總養(yǎng)分含量在2.72%～5.39%，鈣含量在0.21%～4.53%，C∶N一般在30∶1以下，pH值在6.0～8.0，多數(shù)菌渣的有機(jī)質(zhì)含量在45%以上。

食用菌栽培原料廣泛，栽培基質(zhì)構(gòu)成多樣，且不同的食用菌對(duì)基質(zhì)養(yǎng)分的構(gòu)成有特殊要求；因此，食用菌菌渣的理化性質(zhì)隨食用菌種類、培養(yǎng)基質(zhì)的不同而呈現(xiàn)出不同。據(jù)盛鵬飛等[6]測(cè)定，草腐型菌渣pH值為6.67～7.67，木腐型pH值為5.27～8.61，并且發(fā)酵后pH值會(huì)增加；草腐型菌渣EC值為3.77～5.22 mS/cm，木腐型EC值為2.47～3.79 mS/cm，并且發(fā)酵后EC值也會(huì)增加。周亞紅等[7]對(duì)采集自不同基地的10種食用菌菌渣進(jìn)行分析表明，各樣品中粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、有機(jī)碳、全磷、全鉀、鈣、鎂、灰分、鉻、鉛、砷、汞、鎘等指標(biāo)有一定的差異，且一些樣品中鉛、鎘、汞等多種重金屬均超過(guò)飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，不適宜用作飼料。

2 食用菌菌渣的利用方式

食用菌菌渣的資源化利用可以減少其對(duì)環(huán)境造成的污染，同時(shí)增加經(jīng)濟(jì)效益。由于不同食用菌菌渣的理化性質(zhì)存在一定差異，因此針對(duì)不同的菌渣，其利用方式也不盡相同。

2.1 栽培食用菌再利用

當(dāng)前，食用菌栽培原料成本持續(xù)走高，而食用菌的菌渣尤其是工廠化菌渣中仍然含有大量未被利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如纖維素、半纖維素等，可以繼續(xù)作為食用菌的栽培原料；因此，利用食用菌菌渣二次栽培食用菌是節(jié)本增效的途徑之一。

2.1.1 菌渣用于木腐菌栽培

菌渣用于栽培平菇、鮑魚(yú)菇、姬菇等木腐菌。例如，劉遂飛等[8]篩選出了菌渣栽培平菇的最佳組合：香菇菌渣100 kg＋金針菇菌渣50 kg，可以節(jié)約棉子殼用量，提高種植者效益。杭中橋等[9]研究表明，工廠化杏鮑菇菌渣替代30%棉籽殼培養(yǎng)料時(shí)，鮑魚(yú)菇產(chǎn)量最高，較對(duì)照提高9.07%，單菌袋凈利潤(rùn)也達(dá)到最高。何振華等[10]研究表明，純杏鮑菇菌渣栽培姬菇效益高于菌渣料與棉籽殼混合料及對(duì)照料（棉籽殼、蓮籽殼各50%），從而證明用杏鮑菇菌渣栽培姬菇是可行的。韓建東等[11]以常規(guī)棉籽殼培養(yǎng)料（90.9%棉籽殼，5%麩皮，2%石灰，1%過(guò)磷酸鈣，1%石膏，0.1%KH2PO4）為對(duì)照，用工廠化金針菇菌渣代替部分棉籽殼栽培金福菇，菌絲長(zhǎng)勢(shì)良好，隨著菌渣代替比例的增加，現(xiàn)蕾時(shí)間縮短；菌渣培養(yǎng)料的產(chǎn)量和效益均高于對(duì)照，其中替代比例為60%（3∶2）培養(yǎng)料的生物學(xué)效率和利潤(rùn)均最高，分別為111.79%和5.89元/袋。韓建東等[12]利用工廠化的食用菌菌渣栽培金福菇取得成功，研究表明工廠化金針菇菌渣添加量控制在60%左右，與常規(guī)棉籽殼配方相比，金福菇產(chǎn)量提高25.0%，生產(chǎn)成本降低27.7%，而且轉(zhuǎn)潮期明顯縮短。

黑木耳菌渣可以用來(lái)栽培大球蓋菇。筆者使用曬干后的黑木耳菌糠按照3∶7的體積比和板栗樹(shù)枝粉碎的木屑混合，進(jìn)行堆積發(fā)酵，作為大球蓋菇的栽培原料，并采用林下出菇模式，鮮菇產(chǎn)量可達(dá)3 kg/m2（數(shù)據(jù)未發(fā)表）。

香菇菌渣可以栽培栗蘑、平菇、雞腿菇、竹蓀。郭建恩等[13]用香菇菌渣作為基質(zhì)栽培姬菇試驗(yàn)結(jié)果表明：在栽培姬菇培養(yǎng)料中香菇菌渣占26%時(shí)，姬菇產(chǎn)量略有增加，營(yíng)養(yǎng)成分與對(duì)照無(wú)顯著差異，該結(jié)果為香菇廢菌渣資源的循環(huán)利用提供了科學(xué)依據(jù)。

木腐菌的菌渣仍含有木質(zhì)素、纖維素等物質(zhì)，以一定比例添加新的培養(yǎng)料，仍然可以栽培木腐菌。例如，張文升[14]將杏鮑菇菌渣用于香菇的栽培研究，獲得成功。張丕奇等[15]研究表明黑木耳菌渣可以替代40%新鮮木屑再次栽培黑木耳。謝春芹等[16]研究表明，采用機(jī)械粉碎處理方式預(yù)處理海鮮菇菌渣，按照50%比例添加到以棉籽殼為主料，麩皮、玉米粉、石膏粉、石灰為輔料的栽培基質(zhì)中，可以滿足姬菇、猴頭菇、大杯蕈3種木腐菌的生長(zhǎng)和出菇。

2.1.2 菌渣用于草腐菌栽培

菌渣可以作為草腐菌的栽培原料。例如，任海霞等[17]研究表明，工廠化杏鮑菇、金針菇和雙孢蘑菇菌渣適宜栽培草菇，產(chǎn)量均可達(dá)4 kg/m2以上，生物轉(zhuǎn)化率都達(dá)到了10%左右，且子實(shí)體性狀比較好，而蟹味菇菌渣和海鮮菇菌渣不宜直接用作栽培，需要添加其他大顆粒原料混合使用。程翊等[18]研究表明，只采摘1茬的杏鮑菇菌渣仍含有豐富的碳源和氮源，利用添加10%牛糞并經(jīng)過(guò)堆肥發(fā)酵后的杏鮑菇菌渣，以50%的添加比例與棉籽殼混合制作雙孢蘑菇基質(zhì)，可保證雙孢蘑菇菌絲正常生長(zhǎng)，節(jié)約制種原料成本約40%；30%杏鮑菇菌渣替代原料栽培雙孢菇可以降低栽培投料成本約25%，提高了資源利用率。李正鵬等[19]將雙孢菇菌渣應(yīng)用于草菇的栽培并獲得成功。李正鵬等[20]研究以工廠化真姬菇的菌渣替代部分稻草栽培草菇，對(duì)滿菌時(shí)間與原基形成時(shí)間無(wú)顯著影響，并且配方20%菌渣＋77%稻草與配方40%菌渣＋57%稻草比對(duì)照配方CK1產(chǎn)量分別提高14%和19%，比對(duì)照配方CK2產(chǎn)量分別提高68%和75%。與之類似，李正鵬等[21]以工廠化生產(chǎn)杏鮑菇菌渣（SP）、真姬菇菌渣（SH）和雙孢蘑菇菌渣（SA）替代部分廢棉（CW）栽培草菇，結(jié)果與對(duì)照培養(yǎng)料（97%CW＋3%石灰）相比，用60%的SP和SA分別替代CW均可使草菇生產(chǎn)周期縮短1.6 d，產(chǎn)量分別提高15%和17%；30%的SP和SA分別替代CW，生產(chǎn)周期與對(duì)照沒(méi)有顯著性差異，產(chǎn)量均提高7%；30%的SH替代CW進(jìn)行草菇栽培時(shí)生產(chǎn)周期與產(chǎn)量和對(duì)照基本相同。黃春燕等[22]研究表明，利用金針菇、杏鮑菇、香菇、平菇菌渣作為培養(yǎng)基主料栽培草菇，均可獲得較高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，其中以金針菇菌渣栽培草菇生物學(xué)轉(zhuǎn)化率最高，可達(dá)14.38%；不同菌渣混合使用的產(chǎn)量趨于單一菌渣的平均產(chǎn)量。呂軍等[23]篩選出適于海鮮菇菌渣栽培草菇的適宜菌株-V1172、V1296及V5及最佳配方：海鮮菇菌渣55%，玉米芯15%，花生殼15%，雞糞5%，牛糞5%，石灰5%；與CK相比，栽培料的理化指標(biāo)明顯得到改善，草菇菌絲生長(zhǎng)更旺盛，雜菌發(fā)生率降低36.5%，提前2 d現(xiàn)蕾，增產(chǎn)率達(dá)43.44%。付志英等[24]探索出了一條在栽培姬松茸的培養(yǎng)料中添加15%經(jīng)過(guò)堆制發(fā)酵的杏鮑菇菌渣，堆制后的培養(yǎng)料進(jìn)行常壓滅菌，栽培姬松茸的可行方法，既找出一條合理利用杏鮑菇廢料的途徑，又降低了姬松茸栽培的成本，增加了經(jīng)濟(jì)效益，取得了良好的生態(tài)效益。

平菇菌渣可以栽培雞腿菇、草菇等。肖萬(wàn)益等[25]將金針菇菌渣用于雞腿菇的栽培。陳麗等[26]利用銀耳菌渣栽培雞腿菇，均獲得成功。此外，海鮮菇、平菇菌渣可以栽培羊肚菌、大球蓋菇等。劉福陽(yáng)等[27]的研究結(jié)果表明：海鮮菇菌渣在大球蓋菇栽培料中占比30%時(shí)，大球蓋菇菌絲長(zhǎng)勢(shì)好，產(chǎn)量高，產(chǎn)鮮菇達(dá)6.82 kg/m2。余建妹等[28]將桑枝黑木耳菌渣成功應(yīng)用于姬松茸栽培。

2.1.3 菌渣用于藥用菌的栽培

菌渣還可以應(yīng)用于藥用菌蛹蟲(chóng)草的栽培中。李斯陶等[29]用菌渣部分替代培養(yǎng)基研究表明，添加4 g蠶蛹粉的條件下，菌渣替代比例為10%，不影響子實(shí)體形態(tài)，縮短了栽培時(shí)間，降低了畸形率，并顯著提高了蛹蟲(chóng)草的產(chǎn)量，從而提高了蛹蟲(chóng)草種植的收益。

2.2 基質(zhì)化利用

食用菌菌渣具有容重小、疏松透氣性好的特點(diǎn)，還含有作物生長(zhǎng)所需的蛋白質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽、大量元素、微量元素等營(yíng)養(yǎng)成分，是理想的栽培基質(zhì)。研究表明，將菌渣應(yīng)用于園藝作物的育苗或栽培基質(zhì)中，不僅可以提高菌渣的綜合利用價(jià)值，還能提高作物的品質(zhì)和產(chǎn)量[30]。

2.2.1 育苗基質(zhì)

食用菌菌渣可以作為水稻育秧、蔬菜育苗和藥材育苗的基質(zhì)。何青石[30]比較了菌渣基質(zhì)、專用育秧基質(zhì)及菜園土進(jìn)行水稻育秧的效果，結(jié)果表明：使用食用菌菌渣作育秧基質(zhì)能提高水稻秧苗素質(zhì)和機(jī)插質(zhì)量，且育秧成本適中。馬嘉偉和葉正錢(qián)[31]也分析了菌渣基質(zhì)育苗的應(yīng)用效果，結(jié)果表明：適宜的菌渣與土壤的配比對(duì)水稻幼苗生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，菌渣適宜配比為20%～40%，以40%左右時(shí)最佳；但施加過(guò)量后，育苗效果差。熊維全等[32]研究表明，在辣椒穴盤(pán)播種育苗時(shí)，80%食用菌菌渣、20%草碳的配比最適宜辣椒萌發(fā)及其幼苗生長(zhǎng)，效果最佳。此外，唐敏[33]將菌渣應(yīng)用在鐵皮石斛組培苗移栽基質(zhì)中，顯著提高了鐵皮石斛組培苗移栽成活率。

2.2.2 無(wú)土栽培基質(zhì)

食用菌栽培每年產(chǎn)生的大量菌渣富含豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，是作物栽培的良好基質(zhì)。徐陽(yáng)等[34]研究表明：日光溫室栽培條件下，杏鮑菇菌渣與草碳不同配比的袋式番茄栽培時(shí)，隨著菌渣比例從25%增加到100%，袋培營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)的EC值逐漸增加，容重逐漸降低，基質(zhì)速效養(yǎng)分顯著增加且對(duì)初期植株根系生長(zhǎng)產(chǎn)生顯著影響。菌渣與草碳體積比為1∶1是適宜日光溫室番茄袋式栽培的最佳營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)配方，番茄產(chǎn)量最高，可溶性固形物含量也達(dá)到最高（6.1%）。金靜[35]探索了不同配比工廠化生產(chǎn)金針菇菇渣作為無(wú)土栽培基質(zhì)對(duì)黃瓜生長(zhǎng)的影響，結(jié)果表明：完全腐熟后的菇渣作為草碳代替品與珍珠巖配合，可作為黃瓜無(wú)土栽培基質(zhì)，提高黃瓜的產(chǎn)量。劉明廣等[36]研究表明，當(dāng)平菇菌渣含量為15%（體積百分含量，其余為泥土）時(shí)，能促進(jìn)蒜苗生長(zhǎng)，增加葉片數(shù)量，提高葉綠素含量，提高蒜苗產(chǎn)量。

2.3 肥料化利用

食用菌菌渣中N、P、K含量豐富，并且有機(jī)質(zhì)含量高，是優(yōu)質(zhì)的肥料，因此菌渣的肥料化應(yīng)用是菌渣目前最有效的利用方式。

2.3.1 有機(jī)肥

2.3.1.1 食用菌菌渣可以直接作為生物碳或碳基肥 溫廣蟬[37]利用菌渣與化肥配施，可增加土壤有機(jī)質(zhì)和有效磷積累，說(shuō)明菌渣還田對(duì)土壤肥力有顯著的提高作用。秦艷梅和李軍[38]研究表明，由于香菇菌渣中磷、鉀含量較少，需配以適量的磷鉀復(fù)合肥或微生物磷鉀肥，以替代有機(jī)肥種植麻山藥，可有效地提高麻山藥的產(chǎn)量和品質(zhì)。文勇等[39]研究表明，菌渣還田能夠增加紅顏、章姬草莓單果質(zhì)量、果寬度、糖分含量、糖酸比、花青素含量，降低草莓果實(shí)硬度、有機(jī)酸含量等，提高草莓果實(shí)品質(zhì)，從而提高草莓生產(chǎn)效益。朱留剛等[40]采用茶枝葉栽培香菇后的食用菌菌渣，以等氮量的菌渣比例替代化肥施用于茶園，結(jié)果表明：與單純施用化肥相比，可提高酯型兒茶素質(zhì)量分?jǐn)?shù)。楊永奎等[41]研究表明，施用添加EM菌劑＋20%光合細(xì)菌發(fā)酵菌渣的有機(jī)肥有利烤煙生長(zhǎng)發(fā)育，提高煙葉產(chǎn)量、質(zhì)量和增強(qiáng)煙株抗病能力。廖汝玉等[42]研究表明，對(duì)于香蕉生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，菌渣或沼渣混合效果優(yōu)于單獨(dú)施用，對(duì)香蕉葉面積、葉片數(shù)、果穗質(zhì)量、果形指數(shù)和果數(shù)的影響比較明顯，混合施用還顯著增加了果實(shí)中鉀元素的含量（肥料用量與鉀含量間的相關(guān)性顯著）；單獨(dú)施用時(shí)，菌渣的效果明顯好于沼渣。吳韶輝等[43]研究表明，施用菌渣除可增加土壤肥力外，還可以改良土壤結(jié)構(gòu)，增加有機(jī)質(zhì)含量，提高土壤肥力，進(jìn)而提高作物的產(chǎn)量與質(zhì)量。林賢銳等[44]利用食用菌菌渣作為基肥施入到葡萄園中，結(jié)果表明：基施食用菌菌渣有效促進(jìn)了葡萄營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，有利于葡萄新根的生長(zhǎng)，提高了葡萄的產(chǎn)量和品質(zhì)，同時(shí)有效提高了土壤中有機(jī)質(zhì)和速效氮、速效磷、速效鉀的含量及土壤pH值，降低了土壤容重。

2.3.1.2 菌渣經(jīng)過(guò)堆肥后生產(chǎn)有機(jī)肥 堆肥是食用菌菌渣資源化利用的有效方法。張靜曉[45]研究了食用菌菌渣堆肥過(guò)程中氮素轉(zhuǎn)化規(guī)律，堆肥過(guò)程中銨態(tài)氮含量呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，而硝態(tài)氮含量呈現(xiàn)先減少后增加的趨勢(shì)。張?jiān)骑w等[46]對(duì)金針菇菌渣進(jìn)行堆肥，結(jié)果表明：微生物強(qiáng)化堆肥效果優(yōu)于自然條件的堆肥效果，接種復(fù)合菌劑的處理M1（菌劑＋豬糞）及M2（菌劑＋硫酸銨）可使堆內(nèi)溫度迅速上升至50 ℃，所生產(chǎn)的堆肥的總養(yǎng)分、有機(jī)質(zhì)含量、pH值和外觀形態(tài)等指標(biāo)均達(dá)到有機(jī)肥料的標(biāo)準(zhǔn)（NY 525—2002）。魏云輝等[47]研究表明，利用茶樹(shù)菇菌渣規(guī)模化生產(chǎn)的有機(jī)肥經(jīng)檢測(cè)含有機(jī)質(zhì)46%、全氮2.04%、全磷1.08%、全鉀2.48%，pH值6.6；此外，蛔蟲(chóng)卵死亡率、大腸桿菌數(shù)及汞、砷、鎘、鉛、鉻含量等有害金屬含量均達(dá)到有機(jī)肥料（NY 525—2012）的標(biāo)準(zhǔn)。

2.3.1.3 利用昆蟲(chóng)糞便轉(zhuǎn)化后作為有機(jī)肥 可利用蚯蚓轉(zhuǎn)化生成的蚯蚓糞作為有機(jī)肥。食用菌菌渣富含大量有機(jī)質(zhì)，是飼養(yǎng)蚯蚓的理想原料，菌渣經(jīng)蚯蚓轉(zhuǎn)化后的蚯蚓糞是優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥。還可利用金龜子轉(zhuǎn)化成蟲(chóng)糞作為有機(jī)肥。如利用腐食性昆蟲(chóng)——白星花金龜幼蟲(chóng)作為生物反應(yīng)器，轉(zhuǎn)化平菇菌渣，生成高品質(zhì)蟲(chóng)糞肥料和昆蟲(chóng)蛋白，蟲(chóng)糞的有機(jī)質(zhì)含量為77.6%，是有機(jī)肥的2.65倍，是蚯蚓糞的3.29倍，屬優(yōu)質(zhì)肥料，其抗性基因種類數(shù)為63個(gè)，比有機(jī)肥（134個(gè)）低55.2%，比蚯蚓糞（129個(gè)）低51.16%，更加安全。

2.3.2 微生物復(fù)合肥

菌渣可經(jīng)過(guò)特定微生物的發(fā)酵生產(chǎn)微生物復(fù)合肥。劉潤(rùn)葉[48]從自養(yǎng)魚(yú)池底淤泥分離出1株芽孢桿菌SX-1，利用其與光合細(xì)菌、放線菌、酵母菌一同對(duì)食用菌菌渣進(jìn)行混合發(fā)酵，探索了其發(fā)酵條件，生產(chǎn)出1種生物水體緩釋肥。

2.4 飼料化利用

食用菌生產(chǎn)過(guò)程中，培養(yǎng)料被菌絲產(chǎn)生的酶分解，粗纖維含量下降，粗蛋白含量提高，并且代謝產(chǎn)生許多氨基酸、維生素，可以作為畜禽的飼料添加物。將其添加到飼料中可以起到提高畜禽抗病能力，調(diào)節(jié)畜禽代謝機(jī)能，促進(jìn)生理功能調(diào)節(jié)的作用。

2.4.1 反芻動(dòng)物飼料

工廠化金針菇、杏鮑菇菌渣富含纖維素、半纖維素及菌體蛋白，適合喂養(yǎng)牛羊等反芻動(dòng)物。陳學(xué)通[49]對(duì)白靈菇常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行測(cè)定，認(rèn)為其菌渣具有飼料開(kāi)發(fā)價(jià)值；對(duì)白靈菇菌渣喂羊的適口性及育肥羊的效果進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明：用50%的菌渣替代飼草喂羊是可行的，1.87 kg菌渣相當(dāng)于1 kg麥草，具有一定的利用價(jià)值。姜殿文等[50]的研究證實(shí)了金針菇菌渣可以作為肉牛生產(chǎn)的日糧。劉玉等[51]研究表明，育肥牛精料中添加23%的菌渣時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益最好，頭均日盈利16.29元，比對(duì)照組高16.11%，證實(shí)利用食用菌菌渣生產(chǎn)育肥牛發(fā)酵飼料，可以降低飼養(yǎng)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

2.4.2 禽類飼料

食用菌的菌渣或子實(shí)體可以作為禽類飼料。張書(shū)良等[52]將不同比例的杏鮑菇菌渣與玉米粉混合飼料飼喂肉鵝，以玉米粉為對(duì)照，對(duì)其增重效果及經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：當(dāng)玉米粉與杏鮑菇菌渣混合體積比為4∶1和3∶2時(shí)，肉鵝生產(chǎn)性能最好，日增重比純玉米粉分別顯著提高37.84%和27.50%；經(jīng)濟(jì)效益分析表明，當(dāng)玉米粉與杏鮑菇菌渣混合比例為3∶2時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益最好。許娟等[53]將新鮮無(wú)污染的食用菌殘?jiān)娓珊蟀匆欢ǖ谋壤苯优浜巷暳巷曃沟半u，表明有機(jī)硒、鋅通過(guò)消化、吸收途徑，經(jīng)生物轉(zhuǎn)化，可在蛋形成過(guò)程中沉積到蛋中，從而生產(chǎn)出符合人們需要的富硒、富鋅雞蛋。

2.4.3 養(yǎng)蟲(chóng)飼料

張潔娣等[54]探索了利用食用菌菌渣飼養(yǎng)鍬甲科環(huán)鍬屬雞冠細(xì)身赤鍬形蟲(chóng)Cyclommatus mniszechi幼蟲(chóng)的新技術(shù)，研究表明：白木耳菌渣滅菌后適用于3齡前幼蟲(chóng)的養(yǎng)殖，雌蟲(chóng)化蛹率為75.00%，羽化率為75.00%，雄蟲(chóng)化蛹率為100%，羽化率為33.33%；3齡幼蟲(chóng)需用白木耳非滅菌菌渣∶發(fā)酵木屑＝1∶1飼養(yǎng)，化蛹率和羽化率均為100%。證實(shí)白木耳菌渣可作為人工飼料飼養(yǎng)雞冠細(xì)身赤鍬形蟲(chóng)幼蟲(chóng)。

2.5 能源化利用

食用菌栽培原料主要是木屑、棉籽殼、秸稈等，這些材料本身是傳統(tǒng)的生物質(zhì)燃料，而經(jīng)食用菌轉(zhuǎn)化后，菌渣中依然有很多木質(zhì)素、纖維素殘存，可以作為生物質(zhì)燃料利用。

食用菌菌渣干制后可以直接作為食用菌菌袋滅菌或菇棚增溫時(shí)的燃料，也可以將食用菌菌渣壓制成型，生產(chǎn)生物質(zhì)燃料，作為燃料使用，也有將食用菌菌渣進(jìn)行處理，制備成燒烤碳，用于燒烤。

菌渣還可以作為發(fā)酵底物通過(guò)生物反應(yīng)設(shè)備生產(chǎn)沼氣或酒精，作為燃燒基質(zhì)。秦文弟等[55]以含有沼渣的食用菌菌渣作為沼氣發(fā)酵原料，在常溫條件下（25～34 ℃）進(jìn)行厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，結(jié)果顯示：菌渣在發(fā)酵60 d內(nèi)的總產(chǎn)氣量為1.38 m3，產(chǎn)沼氣潛力為0.12 m3/kg，日平均產(chǎn)氣率為0.15 m3/d，甲烷含量在發(fā)酵12 d時(shí)達(dá)到50%以上，此后一直保持在57%左右，表明含有沼渣的食用菌菌渣是優(yōu)質(zhì)的沼氣發(fā)酵原料，菌渣厭氧發(fā)酵能有效解決輕型基質(zhì)類原料厭氧發(fā)酵結(jié)殼的問(wèn)題。楊新鵬等[56]將滑菇菌渣為基料利用液態(tài)法發(fā)酵生產(chǎn)酒精，通過(guò)正交試驗(yàn)，以酒精轉(zhuǎn)化率為目標(biāo)值優(yōu)化工藝，所得酒精轉(zhuǎn)化率最高為95.03%，為食用菌菌渣的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供了一條新途徑。汪金萍等[57]以香菇菌渣為發(fā)酵原料，在僅添加水而不添加任何其他物質(zhì)的情況下，經(jīng)高壓滅菌后接入酵母發(fā)酵生產(chǎn)酒精，經(jīng)優(yōu)化得到最佳發(fā)酵生產(chǎn)酒精的條件為：于500 mL的搖瓶加入200 mL水，添加食用菌菌渣23 g，酵母活化液11 mL，起始pH值為7，放置于30 ℃、90 r/min的搖床中，發(fā)酵6 d時(shí)酒精產(chǎn)量最多，高達(dá)3.93%。此外，食用菌菌渣經(jīng)過(guò)磨粉和高壓壓縮還可以制成壓縮顆粒，作為生物質(zhì)燃料使用。

2.6 提取物利用

由于菌渣中含有大量的食用菌菌絲，而菌絲中含有生物活性酶和豐富的代謝產(chǎn)物，如肌酸、三萜皂苷、植物甾醇等生物活性物質(zhì)；因此，從菌渣的食用菌菌絲中提取生物活性物質(zhì)是利用菌渣的途徑之一。例如，從香菇菌棒的菌絲體中提取木醋液和香菇多糖，從猴頭菇菌絲體提取養(yǎng)胃活性成分，從栗蘑提取有效成分如β（1-3）D-葡聚糖和β（1-6）D-葡聚糖蛋白質(zhì)化合物，從靈芝菌絲體提取甾類物質(zhì)、三萜類物質(zhì)等。據(jù)報(bào)道，張婷婷[58]從金頂側(cè)耳中采用水提法提取多糖，并將提取多糖后的菌渣蛋白飼料化。黨立志等[59]從茶樹(shù)菇菌渣中提取多糖。馬懷良等[60]利用水浸提法浸提滑子蘑菌渣纖維素酶。

2.7 環(huán)境修復(fù)

木屑、樹(shù)皮、米糠、玉米芯等因其獨(dú)特的孔隙結(jié)構(gòu)，被報(bào)道用于去除溶液中重金屬離子的吸附劑。食用菌菌渣中含有大量的此類物質(zhì)，同時(shí)真菌菌絲也具有吸附作用。

2.7.1 環(huán)保生物處理

活性炭吸附是去除水中有機(jī)污染物的重要手段。使用食用菌菌渣作為原料，通過(guò)簡(jiǎn)單的炭化和活化過(guò)程可得到比表面積高達(dá)3 878.3 m3/g的多孔活性炭材料，材料制備過(guò)程用到的化學(xué)試劑只有氫氧化鉀與鹽酸，整個(gè)制備過(guò)程簡(jiǎn)單，易操作，綠色、環(huán)保。以廢棉、工廠化杏鮑菇為原料栽培草菇后的菌渣被環(huán)境衛(wèi)生綜合管理部門(mén)用于污水處理中，作為有害生物的吸附劑和生物載體。

菌渣可以用于環(huán)保生物處理，如污水處理。陶維等[61]研究表明食用菌菌渣轉(zhuǎn)化的多孔碳對(duì)水溶液中四環(huán)素的吸附力很強(qiáng)。成建[62]將食用菌菌渣轉(zhuǎn)化的多孔碳作為一種高性能吸附劑去除水中雙酚A（BPA），吸附性能良好，在酸性和中性條件下均有著較好的吸附性能，但在堿性條件下吸附量明顯下降并且在25 ℃時(shí)達(dá)到最大吸附量1 248 mg/g。成建等[63]以菌渣炭化得到的多孔碳材料吸附雙酚A、2,4-二氯苯酚和亞甲基藍(lán)，最大吸附量分別達(dá)到了1 249、1 155、869 mg/g，均高于已報(bào)道的其他吸附劑和商品活性炭（5次吸附/再生循環(huán)后，去除效率仍能保持78.4%）。與此同時(shí)，該多孔碳材料應(yīng)用于鈉離子電池時(shí)，發(fā)揮了良好的碳骨架功能。采用蒸發(fā)—冷凝的方法成功地將紅磷納米顆粒裝載到菌渣生物碳孔隙中，得到了紅磷/多孔碳（PC@RP）復(fù)合材料。其包含的多孔碳骨架增強(qiáng)了材料的導(dǎo)電性，有效地緩解了充放電過(guò)程中的體積效應(yīng)。

2.7.2 農(nóng)藥阻抗

菌渣中還富含可降解農(nóng)藥的各種微生物和酶類，能夠代謝土壤中殘存的農(nóng)藥，避免土壤的二次污染；施入菌渣可改變農(nóng)藥在土壤固相和水相中的分配，降低土壤水相中的農(nóng)藥濃度，降低農(nóng)藥通過(guò)根系吸收進(jìn)入植物的風(fēng)險(xiǎn)。為防治根結(jié)線蟲(chóng)，在西瓜種植土壤中施用噻唑膦（福氣多），但噻唑膦對(duì)幼苗根系有毒害作用，而667 m2施入3 t菌渣，可減少西瓜幼苗中噻唑膦的峰值濃度，較好地防控了西瓜苗期的噻唑膦對(duì)根系的藥害。利用菌渣部分替代化肥種植香芹，可有效阻抗土壤殺菌劑多菌靈向香芹的遷移，香芹中多菌靈含量較常規(guī)種植方式降低79.2%，保障了蔬菜的安全生產(chǎn)。菌糠∶雞糞（1∶1）與對(duì)照100%雞糞比，能加快對(duì)土壤中辛硫磷和毒死蜱的降解，且果實(shí)中辛硫磷和毒死蜱的含量符合國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)（相關(guān)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)未發(fā)表）。

2.7.3 重金屬吸附

菌渣可作為具有多空隙度的疏松材料，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢液或污水、土壤中重金屬的吸附。鮮楊[64]研究表明，菌渣生物碳對(duì)Cd2＋的吸附主要為化學(xué)吸附及單分子層吸附，平菇、香菇菌渣生物碳對(duì)Cd2＋的理論最大吸附量達(dá)71、46.87 mg/g，2種菌渣生物碳添加至土壤中能有效降低小白菜體內(nèi)鎘含量，在施用量為2%時(shí)，能夠分別顯著降低鎘含量57.5%、54.1%，所得小白菜中重金屬鎘含量達(dá)到《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》（GB 2762—2012）中的相關(guān)限值。何梓林等[65]的研究也取得了類似的結(jié)果，施用香菇菌渣生物碳和平菇菌渣生物碳均能顯著提高土壤pH值和有機(jī)質(zhì)（SOM）含量，并使土壤可交換態(tài)鎘降低，而提高殘?jiān)鼞B(tài)鎘含量，可顯著降低小白菜鎘含量，分別降低57.5%和54.1%。

2.7.4 土壤改良

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(shí)能顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)、全氮和有效磷含量；因此，食用菌菌渣能夠改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤肥力，可作為有機(jī)肥原料或土壤改良劑；同時(shí)，食用菌菌渣可以通過(guò)對(duì)土壤中植物積累的特定化合物的降解而克服連作障礙。例如，茹瑞紅等[66]研究表明，不同菌渣提取液對(duì)可能導(dǎo)致地黃連作障礙的酚酸具有降解效果，其中杏鮑菇菌渣提取液對(duì)5種酚酸（對(duì)羥基苯甲酸、香草酸、丁香酸、香草醛和阿魏酸）的總降解率最高，達(dá)75.3%。盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明，施用杏鮑菇菌渣的地黃根際土壤中的對(duì)羥基苯甲酸和香草醛相對(duì)含量最低；地黃冠幅、葉片數(shù)量、葉長(zhǎng)、葉寬和株高等指標(biāo)接近頭茬地黃水平，塊根質(zhì)量鮮質(zhì)量和干質(zhì)量分別提高2.70、3.66倍，單株梓醇總量提高2.25倍，同時(shí)提高了地黃根際土壤中細(xì)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(guò)氧化氫酶的活性。這些結(jié)果表明，施用杏鮑菇菌渣在一定程度上有效地緩解了地黃的連作障礙。

2.7.5 染料脫色

菌渣可用于染料脫色，例如，劉子璐等[67]研究表明，工廠化杏鮑菇菌渣具有高漆酶活性，可達(dá)7.55×104U/g；其能用于孔雀石綠、活性艷藍(lán)等染料廢水的脫色、脫毒，15 cm高菌渣柱脫色效果最佳，對(duì)孔雀石綠、活性艷藍(lán)、甲基橙、活性紅和活性黑5種染料的脫色率分別為100%、98.60%、72.82%、61.97%和43.73%，脫色產(chǎn)物毒性均低于未處理染料，具有重要經(jīng)濟(jì)和生態(tài)價(jià)值。張永等[68]也研究了杏鮑菇菌渣固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)漆酶的方法及其在染料脫色上的應(yīng)用，在無(wú)介體存在的條件下發(fā)酵粗酶液作用3 h，對(duì)甲基紅、活性艷藍(lán)K3R、酸性藍(lán)209、活性艷藍(lán)KNR的脫色率均超過(guò)65%；在添加介體的條件下粗酶液作用3 h，對(duì)活性艷藍(lán)K3R、酸性藍(lán)209、活性艷藍(lán)KNR的脫色率均超過(guò)80%。

2.8 墊料化

發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)是一種新型的環(huán)保養(yǎng)殖技術(shù)，在生產(chǎn)中木屑常被用作發(fā)酵床墊料。食用菌基質(zhì)本身以木屑、玉米芯等為原料，并且在菌絲生長(zhǎng)過(guò)程中分泌大量的生物活性物質(zhì)，同時(shí)菌渣中含有大量有益微生物，可有效地增強(qiáng)動(dòng)物的免疫功能，提高抗病能力，還可去除異味，解決養(yǎng)殖污染問(wèn)題。養(yǎng)殖中，菌渣發(fā)酵可作為養(yǎng)豬發(fā)酵床墊料。劉小莉等[69]研究表明，在發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵床表面及不同深度的溫度、豬上床飼養(yǎng)的健康狀況與生長(zhǎng)性狀方面，添加菌渣的發(fā)酵床與添加鋸末或稻殼的發(fā)酵床效果相當(dāng)，都能形成穩(wěn)定的循環(huán)，保障豬的正常生長(zhǎng)；但添加菌渣的發(fā)酵床下沉速度相對(duì)較快，發(fā)酵床墊料用鋸末50%、菌渣50%的比例為添加菌渣的最佳配比。高躍等[70]選用符合發(fā)酵床墊料原料指標(biāo)（C/N＞25）的香菇和黑木耳2種廢菌棒，配制含50%、70%香菇廢菌棒發(fā)酵床，和普通發(fā)酵床墊料對(duì)比，廢菌棒發(fā)酵床的保育豬頭均日增重分別為0.611 kg和0.586 kg，比普通發(fā)酵床保育豬0.598 kg分別提高2.17%和下降2.01%；從飼料轉(zhuǎn)化率看，50%、70%香菇廢菌棒發(fā)酵床保育豬組料重比分別為2.12和2.20，比普通發(fā)酵床組料重比（2.15）下降1.40%和提高2.33%。

2.9 材料應(yīng)用

2.9.1 生物可降解材料

利用食用菌菌渣可制備生物降解材料，且已被廣泛應(yīng)用。例如，胡文峰等[71]使用65%～100%食用菌菌渣、0%～15%纖維材料、0%～10%膠黏劑、0%～5%潤(rùn)滑劑生產(chǎn)的可生物降解材料可用于包裝緩沖材料、建筑材料中的隔熱層、天花板、裝飾品，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，為食用菌工業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，可生物降解材料綠色、環(huán)保，可替代一次性發(fā)泡材料，減少由發(fā)泡材料造成的環(huán)境污染。楊其玉等[72]利用香菇菌渣中生物酶的生物降解特性，采用熱水預(yù)浸工藝進(jìn)行機(jī)械法制漿，將50%～60%菌渣生物機(jī)械漿與包裝箱廢紙漿配抄，具有較好的抄造性能，紙樣主要指標(biāo)能達(dá)到或超過(guò)瓦楞芯紙國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)合格品的要求。

2.9.2 新材料

碳基材料因其優(yōu)異的導(dǎo)電性，較高的理論比表面積，高化學(xué)穩(wěn)定性，孔徑易調(diào)控等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于商業(yè)化超級(jí)電容器等儲(chǔ)能器件。將可再生的生物質(zhì)原料轉(zhuǎn)化為高附加值的碳基材料引起了科研人員的廣泛興趣。曹菲菲等[73]已經(jīng)以食用菌菌渣為原料制備了高容量超級(jí)電容器多孔碳材料。

3 存在問(wèn)題

隨著我國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，菌渣總量隨之迅速增長(zhǎng)，但菌渣的利用率還處于較低水平。究其原因，主要存在如下問(wèn)題。

3.1 菌渣理化性質(zhì)研究薄弱

目前有關(guān)菌渣的營(yíng)養(yǎng)成分、理化性質(zhì)等基礎(chǔ)研究尚不夠深入，這直接限制了菌渣的應(yīng)用。此外，菌渣所含有的有效成分分析研究還不夠細(xì)致；菌類蛋白和活性物質(zhì)的成分、代謝機(jī)理不明。菌渣本身含有豐富的N、P、K等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還含有重金屬元素等有害物質(zhì)，若對(duì)其處理不當(dāng)會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定影響。雖然已有部分這方面的研究，但關(guān)于菌渣對(duì)環(huán)境的影響評(píng)價(jià)還不夠深入[74-75]。菌渣中是否存在有害生物，及其對(duì)于飼料利用的限制研究鮮有報(bào)道。菌渣施用于土壤造成的微生物區(qū)群落變化所產(chǎn)生的肥效、改善土壤物理結(jié)構(gòu)、抗連作障礙機(jī)理也未深入揭示。

此外，不同栽培菇種和工藝產(chǎn)生的菌渣理化性質(zhì)研究也不夠細(xì)致。除工廠化菌渣外，農(nóng)法栽培的菌渣受原料、栽培工藝、菇種等影響很大，這對(duì)于穩(wěn)定的利用途徑和工藝限制很大。

3.2 研究應(yīng)用缺乏協(xié)作

由于食用菌生產(chǎn)與菌渣利用存在跨學(xué)科、跨行業(yè)問(wèn)題，食用菌菌渣的研究利用涉及生物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等理學(xué)學(xué)科，還涉及到許多工程學(xué)科。菌渣的生產(chǎn)屬于食用菌產(chǎn)業(yè)，但其利用又涉及很多其他產(chǎn)業(yè)，而各產(chǎn)業(yè)研究者間缺乏溝通與協(xié)作。

3.3 利用研究多，落地少

菌渣利用方向雖然多，但很多仍然停留在研究階段。一方面，研究到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用需要銜接；另一方面，由于投入產(chǎn)出比或者技術(shù)原因，能夠轉(zhuǎn)化應(yīng)用的成果較少；再者，由于食用菌生產(chǎn)與菌渣利用存在跨學(xué)科、跨行業(yè)問(wèn)題，缺乏行業(yè)間的溝通交流，造成銜接不暢，限制了其應(yīng)用。

4 建議及展望

4.1 加深基礎(chǔ)研究

從生物學(xué)角度，借助代謝組學(xué)，深入研究食用菌菌絲的代謝過(guò)程，從而明確菌渣的生物活性成分。建立標(biāo)準(zhǔn)化的栽培配方，規(guī)范栽培工藝，并對(duì)菌渣都進(jìn)行理化性質(zhì)檢測(cè)分析，建立理化成分參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，為實(shí)現(xiàn)菌渣利用效果的最優(yōu)化打下基礎(chǔ)。研究食用菌菌渣所含的有害生物及重金屬等有害物在土壤或環(huán)境中的消亡或遷移規(guī)律，為消除菌渣利用的生態(tài)隱患打下基礎(chǔ)。明晰菌渣對(duì)土壤環(huán)境的微生物群落演替、物理化學(xué)結(jié)構(gòu)等影響作用的內(nèi)在機(jī)理。

4.2 加強(qiáng)學(xué)科間融合，產(chǎn)業(yè)間合作

菌渣的研究需要生態(tài)學(xué)、微生物學(xué)，甚至土壤學(xué)科、工程學(xué)科之間的協(xié)作，才能使其深入研究，并真正應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中。加之，食用菌均有轉(zhuǎn)換農(nóng)林下腳料生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蛋白和有機(jī)肥原料的特性，在生態(tài)循環(huán)中占有重要地位。因此，不能單一的看待和發(fā)展食用菌產(chǎn)業(yè)，而應(yīng)該實(shí)現(xiàn)食用菌產(chǎn)業(yè)與種養(yǎng)業(yè)的多產(chǎn)業(yè)耦合偶聯(lián)，創(chuàng)新多種生產(chǎn)模式，如秸稈—菌渣—有機(jī)肥；棉籽殼—菌渣—養(yǎng)蟲(chóng)—蟲(chóng)糞—有機(jī)肥—栽培草莓、西瓜、花卉；木屑—菌渣—生物碳，以實(shí)現(xiàn)生態(tài)循環(huán)效果。

4.3 加強(qiáng)菌渣利用的應(yīng)用研究

目前關(guān)于菌渣的開(kāi)發(fā)主要集中在制備有機(jī)肥和作為生物質(zhì)燃料方面，其他方向的開(kāi)發(fā)多停留在研究機(jī)理層面，而真正應(yīng)用到生產(chǎn)、生活中的案例還很有限；因此，有必要在菌渣的應(yīng)用性研究方面發(fā)力，以實(shí)現(xiàn)從有用到可用，進(jìn)而到實(shí)用的轉(zhuǎn)變。