作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌的農(nóng)業(yè)生態(tài)效益研究

任勇攀 肖運強 鄧善初

該研究以作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌的農(nóng)業(yè)生態(tài)效益為研究對象，通過綜合分析相關(guān)文獻和實證研究，探討了該栽培模式對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的影響。研究表明，利用作物秸稈和其他廢棄物進行食用菌的栽培可以實現(xiàn)廢棄物資源化利用、減少環(huán)境污染、促進土壤生態(tài)恢復(fù)等多重效益。同時，該栽培模式還具有較低的成本和較高的經(jīng)濟效益，對農(nóng)民增收和農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展具有積極的推動作用。因此，作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌是一種可行的農(nóng)業(yè)生態(tài)模式，值得進一步推廣和應(yīng)用。

一、作物秸稈及其他廢棄物的資源化利用

（一）作物秸稈的特點及現(xiàn)狀

作物秸稈是指農(nóng)作物在收獲后剩余的植物莖稈、葉片等部分。它們具有大量產(chǎn)生、多樣性、高碳含量等特點。作物秸稈是農(nóng)作物生長過程中的副產(chǎn)品，每年在全球范圍內(nèi)產(chǎn)生大量的秸稈。這些秸稈包括谷物作物（如稻谷、小麥、玉米等）的秸稈，油料作物（如大豆、花生等）的秸稈，以及纖維作物（如棉花、麻類等）的秸稈。不同作物秸稈的形狀、結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分不同。例如，稻谷秸稈柔韌且空心，玉米秸稈粗壯而韌性較強。此外，秸稈的化學(xué)成分也因作物類型而異，包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等。作物秸稈主要由纖維素和半纖維素組成，這些有機物質(zhì)含有豐富的碳元素。因此，作物秸稈是一種潛在的碳資源，其有效利用可以有助于減少溫室氣體排放。

目前，大部分作物秸稈仍未得到有效利用，往往被作為農(nóng)業(yè)廢棄物，采用焚燒、填埋等方式處理。這種處理方式不僅浪費資源，還可能產(chǎn)生環(huán)境污染和溫室氣體排放。有一些地區(qū)將作物秸稈用作飼料或畜牧床料。例如，在養(yǎng)殖業(yè)中，秸稈可以作為動物的飼料添加劑或用于畜舍的墊料，起到吸濕、保溫和減少氣味等作用。還有一些地區(qū)利用作物秸稈進行生物質(zhì)能源生產(chǎn)，例如，生物質(zhì)顆粒、生物質(zhì)燃料等。然而，這種利用方式仍受技術(shù)和經(jīng)濟的限制，尚未得到廣泛應(yīng)用。

盡管作物秸稈具有豐富的資源潛力，但目前大部分秸稈仍未得到有效利用。因此，探索和推廣作物秸稈的高效利用方式，特別是在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中栽培食用菌等的利用模式，對于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和資源循環(huán)利用具有重要意義。

（二）其他廢棄物的可利用性

除了作物秸稈，還有許多其他廢棄物具有可利用性。

1.城市固體廢棄物。城市固體廢棄物包括生活垃圾和工業(yè)垃圾。這些廢棄物可以通過垃圾分類、回收和再利用等方式進行處理和利用。例如，可回收的廢紙、塑料和玻璃可以進行再生循環(huán)利用，有機廢棄物可以進行厭氧消化產(chǎn)生沼氣用于能源生產(chǎn)。

2.農(nóng)業(yè)廢棄物。農(nóng)業(yè)廢棄物包括農(nóng)作物殘余、畜禽糞便、副產(chǎn)品等。這些廢棄物可以用于生物質(zhì)能源生產(chǎn)、有機肥料的制備以及動物飼料的生產(chǎn)。例如，利用農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便進行生物質(zhì)能源生產(chǎn)，可以產(chǎn)生沼氣和生物質(zhì)顆粒。

3.工業(yè)廢棄物。各種工業(yè)過程中產(chǎn)生的廢棄物也可以進行利用。例如，鋼鐵行業(yè)的爐渣可以用于道路建設(shè)和水泥生產(chǎn)，電子廢棄物中的有價金屬可以進行回收和再利用。

4.林業(yè)廢棄物。林業(yè)廢棄物包括木材加工剩余物、枝干、樹皮等。這些廢棄物可以用于木材板材的生產(chǎn)、生物質(zhì)能源的生產(chǎn)，以及土壤改良劑的制備。

5.建筑廢棄物。建筑廢棄物包括建筑施工過程中產(chǎn)生的廢棄材料、破碎混凝土等。這些廢棄物可以進行再生利用，例如，再生骨料用于混凝土制備、廢棄磚塊用于道路建設(shè)等。

6.污水和污泥。污水處理過程中產(chǎn)生的污泥可以進行處理和利用。例如，通過厭氧消化和堆肥處理，可將污泥轉(zhuǎn)化為有機肥料。

這些廢棄物的可利用性取決于其性質(zhì)和處理技術(shù)的可行性。通過科學(xué)合理地處理和利用，這些廢棄物將會轉(zhuǎn)化為有價值的資源，實現(xiàn)資源循環(huán)利用和環(huán)境保護的目標(biāo)。

（三）廢棄物資源化利用的意義

廢棄物資源化利用具有重要的意義。在節(jié)約資源方面，廢棄物資源化利用可以將原本被視為廢棄物的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有價值的資源。通過回收、再利用和循環(huán)利用，可以減少對自然資源的需求，降低資源的開采和消耗，實現(xiàn)資源的節(jié)約和可持續(xù)利用。在減少環(huán)境污染方面，廢棄物如果不得到有效處理和利用，往往會引發(fā)環(huán)境污染問題。例如，垃圾填埋場會產(chǎn)生滲濾液和有害氣體，廢水和廢氣排放會對環(huán)境和人類健康造成危害。通過資源化利用，可以減小廢棄物對環(huán)境的負面影響，減少污染物的排放和土地的占用。

許多廢棄物還具有潛在的能源價值，如生物質(zhì)廢棄物、沼氣和廢油等。通過適當(dāng)?shù)奶幚砗屠眉夹g(shù)，這些廢棄物可以轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源，用于發(fā)電、供熱和燃料替代，減少對傳統(tǒng)能源的依賴，促進可再生能源的發(fā)展。廢棄物資源化利用還可以創(chuàng)造經(jīng)濟效益。通過廢物回收和再加工，可以形成廢物回收產(chǎn)業(yè)鏈，創(chuàng)造就業(yè)機會，增加產(chǎn)值和稅收收入。此外，廢棄物的再利用還可以降低生產(chǎn)成本，提高資源利用效率，提升企業(yè)競爭力。

資源的有限性和環(huán)境的可持續(xù)性是當(dāng)今社會面臨的重要挑戰(zhàn)。廢棄物資源化利用符合可持續(xù)發(fā)展的理念，有助于實現(xiàn)資源的循環(huán)利用和環(huán)境的保護，推動經(jīng)濟、社會和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。廢棄物資源化利用對于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、節(jié)約資源、減少污染、推動經(jīng)濟增長和改善環(huán)境質(zhì)量具有重要的意義。通過合理利用廢棄物，可以實現(xiàn)資源的高效利用和循環(huán)利用，構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會。

二、食用菌的栽培技術(shù)及適應(yīng)性

（一）食用菌的特點及分類

食用菌是指可以作為食品或藥用的真菌類生物，它們具有營養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨特、藥用價值等優(yōu)點。食用菌富含蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)和纖維等營養(yǎng)物質(zhì)，低脂肪、低膽固醇。它們是一種理想的營養(yǎng)食品，有助于提供人體所需的各種營養(yǎng)成分。食用菌具有特殊的風(fēng)味和口感，味道鮮美，有時帶有堅果或肉類的香氣。它們可以增添菜肴的風(fēng)味，使菜品更加豐富多樣。

許多食用菌具有藥用價值，含有多種活性成分，具有抗氧化、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)等功效，它們被廣泛應(yīng)用于中藥和保健品領(lǐng)域。除此之外，食用菌在自然生態(tài)系統(tǒng)中還具有重要的功能。它們參與有機物的分解和循環(huán)，促進土壤肥力的提升，對生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)和保護具有積極作用。

食用菌可以根據(jù)其分類進行分組。以下為幾個常見的食用菌分類：菌褶菌類包括蘑菇科、牛肝菌科和傘菌科等，典型的代表有平菇、松茸、雞腿菇等。傘菌類包括蘑菇科、牛肝菌科和傘菌科等，典型的代表有平菇、松茸、雞腿菇等。黑曲霉類包括黑曲霉和黃曲霉等，常用于食品加工和發(fā)酵過程中。子囊菌類包括松露科和麥角菌科等，典型的代表有松露、蟲草花等。腐生菌類包括木耳科和銀耳科等，典型的代表有黑木耳、銀耳等。這只是食用菌分類的一小部分，實際上有許多種類的食用菌，每種都具有不同的特點和用途。

（二）栽培技術(shù)的研究進展

食用菌栽培技術(shù)一直在不斷發(fā)展和改進，以滿足人們對高質(zhì)量食用菌的需求。優(yōu)化培養(yǎng)基，培養(yǎng)基是食用菌栽培的基礎(chǔ)，優(yōu)化培養(yǎng)基的組成和配方可以提高菌絲生長速度和產(chǎn)量。通過研究和優(yōu)化碳源、氮源、礦物鹽、維生素等成分的組合和比例，可以改善食用菌的生長環(huán)境，提高產(chǎn)量和品質(zhì)。發(fā)酵技術(shù)在食用菌栽培中也起著重要的作用。傳統(tǒng)的堆肥發(fā)酵和木質(zhì)廢棄物發(fā)酵已經(jīng)得到改進和優(yōu)化，提高了發(fā)酵過程的效率和產(chǎn)量。此外，還發(fā)展了液體發(fā)酵和固體發(fā)酵等新型發(fā)酵技術(shù)，提供了更多的選擇和靈活性。

由于食用菌對溫度和濕度的要求較為嚴(yán)格，隨著溫室技術(shù)和控制設(shè)備的進步，現(xiàn)在已能夠精確控制栽培環(huán)境的溫度和濕度，為食用菌的生長提供了更加理想的條件。這有助于提高食用菌的生長速度和產(chǎn)量，并且可以根據(jù)不同菌種的需求進行優(yōu)化調(diào)節(jié)。通過菌種選育和改良，可以獲得具有更高產(chǎn)量和品質(zhì)的食用菌品種。研究人員利用傳統(tǒng)育種方法、遺傳工程和基因編輯等技術(shù)手段，對菌株進行優(yōu)選和改造，增強其抗病性、適應(yīng)性和產(chǎn)量等特性。

目前，隨著自動化和智能化技術(shù)的發(fā)展，食用菌栽培也開始引入相關(guān)技術(shù)，如傳感器、自動控制系統(tǒng)、遠程監(jiān)控等。這些技術(shù)可以實現(xiàn)對栽培環(huán)境的實時監(jiān)測和調(diào)控，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，并減少對人工操作的依賴。

（三）食用菌對廢棄物的適應(yīng)性

食用菌對廢棄物具有很強的適應(yīng)性，它們可以利用各種有機廢棄物作為生長基質(zhì)進行生長和繁殖。這種特性使食用菌栽培成為一種可持續(xù)的農(nóng)業(yè)和環(huán)境管理方法。除了作物秸稈，還有很多廢棄物可以用來栽培食用菌。比如，木質(zhì)廢棄物，許多食用菌如香菇、平菇、花菇等可以利用木材、鋸末、木屑等木質(zhì)廢棄物作為生長基質(zhì)。這些菌類通過分解木質(zhì)纖維素和木質(zhì)素等復(fù)雜的有機物，將其轉(zhuǎn)化為菌絲生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)。

一些食用菌如平菇、靈芝等可以利用城市中產(chǎn)生的有機廢棄物，例如，廚余垃圾、廢棄蔬菜水果等。這些廢棄物經(jīng)過適當(dāng)處理和處理后，可以提供菌絲生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)。一些食用菌如黑木耳、銀耳等可以利用工業(yè)廢棄物進行栽培。例如，黑木耳可以利用紡織廠廢棄的棉花、亞麻、麻等纖維素質(zhì)材料作為生長基質(zhì)。

通過利用廢棄物進行食用菌栽培，不僅可以將廢棄物轉(zhuǎn)化為有價值的農(nóng)產(chǎn)品，還能減少廢棄物的排放和環(huán)境污染。這種循環(huán)利用的方式對于可持續(xù)農(nóng)業(yè)和環(huán)境保護具有重要意義。

三、作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌的農(nóng)業(yè)生態(tài)效益

（一）土壤改良和養(yǎng)分循環(huán)

作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌不僅可以實現(xiàn)廢棄物的循環(huán)利用，還能促進土壤改良和養(yǎng)分循環(huán)。作物秸稈和其他廢棄物在食用菌栽培過程中被用作菌床材料。這些廢棄物含有豐富的有機質(zhì)，當(dāng)它們與菌種一起分解時，會釋放出大量的有機質(zhì)和養(yǎng)分。這些有機質(zhì)能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤的保水性和通氣性，提高土壤肥力并促進土壤微生物活動。此外，有機質(zhì)的分解還可以釋放出植物營養(yǎng)元素，為植物提供養(yǎng)分。

作物秸稈和其他廢棄物栽培食用菌后，產(chǎn)生的菌渣和殘余物可以進一步用作有機肥料。這些菌渣和殘余物富含有機質(zhì)和養(yǎng)分，可以返回田地用于作物種植，實現(xiàn)養(yǎng)分的循環(huán)利用。這種循環(huán)利用的過程有助于減少化肥的使用，降低對環(huán)境的負荷，提高土壤的養(yǎng)分供應(yīng)能力。

在食用菌的栽培過程會涉及大量的微生物活動，包括菌絲的生長、分解有機質(zhì)的分解菌群等。這些微生物參與有機物質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化過程，促進土壤微生物的多樣性和活性，進一步改善土壤質(zhì)量和養(yǎng)分循環(huán)。

（二）環(huán)境污染減排和資源節(jié)約

作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌可以有效實現(xiàn)環(huán)境污染減排和資源節(jié)約，減少廢棄物的焚燒和填埋。傳統(tǒng)方法是作物秸稈和其他廢棄物往往被焚燒或填埋，這會產(chǎn)生大量的空氣污染和土地資源浪費?？茖W(xué)方法是將這些廢棄物用于食用菌的栽培，可以將其有效利用，避免了焚燒和填埋帶來的環(huán)境污染，減少了對土地資源的壓力，還可以減少化肥的使用。作物秸稈和其他廢棄物在食用菌栽培過程中被用作菌床材料，這些廢棄物富含有機質(zhì)和養(yǎng)分，通過利用它們作為有機肥料，可以減少對化學(xué)合成肥料的需求。這不僅減少了化肥生產(chǎn)過程中的能源消耗和環(huán)境污染，還促進了養(yǎng)分的循環(huán)利用。

食用菌栽培對于傳統(tǒng)農(nóng)作物種植來說，對水資源的需求較低，因此可以節(jié)約水資源。由于食用菌栽培一般采用堆肥發(fā)酵或者液體發(fā)酵的方式，相比于農(nóng)田灌溉，需要的水量較少。這樣可以減少對水資源的消耗，特別是在水資源緊缺地區(qū)，具有重要意義。另外，還能實現(xiàn)循環(huán)利用和資源回收，食用菌栽培過程中產(chǎn)生的菌渣和殘余物可以用作有機肥料，返回農(nóng)田用于作物種植。這樣實現(xiàn)廢棄物的循環(huán)利用和資源回收，減少廢棄物的排放和對化肥的依賴。

（三）農(nóng)民增收和農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展

作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌，對農(nóng)民增收和農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展有積極的影響，可以增加農(nóng)民的收入，作物秸稈和其他廢棄物通常被視為農(nóng)業(yè)廢棄物，沒有經(jīng)濟價值。然而，通過將其用于食用菌的栽培，農(nóng)民可以將廢棄物轉(zhuǎn)化為有價值的農(nóng)產(chǎn)品。食用菌的市場需求較大且價格較高，這為農(nóng)民提供了一種新的收入來源，增加了他們的經(jīng)濟收入。同時，可以創(chuàng)造就業(yè)機會，作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌需要一定的勞動力參與，例如，菌床的搭建、菌種的接種和管理等。這為當(dāng)?shù)剞r(nóng)村創(chuàng)造了就業(yè)機會，提供了額外的收入來源，特別是對于提高農(nóng)村勞動力就業(yè)具有積極的促進作用。

作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌是一種循環(huán)經(jīng)濟的模式，能夠?qū)崿F(xiàn)廢棄物的循環(huán)利用和資源的回收利用。這有助于減少廢棄物的排放和環(huán)境污染，促進農(nóng)村的可持續(xù)發(fā)展。同時，食用菌栽培對土壤質(zhì)量有益，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，有助于農(nóng)田的可持續(xù)利用。

通過作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌，不僅可以增加農(nóng)民的收入，創(chuàng)造就業(yè)機會，促進農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展，還有助于提高資源利用效率和環(huán)境保護水平。這對于農(nóng)村經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)民生活質(zhì)量的提升具有重要意義。

作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌的農(nóng)業(yè)生態(tài)效益是一個熱門的研究領(lǐng)域，該研究通過分析相關(guān)文獻和實證研究，闡述了該栽培模式對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的積極影響。作物秸稈和其他廢棄物的資源化利用不僅可以減少環(huán)境污染，還能促進土壤生態(tài)恢復(fù)和農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展。此外，該栽培模式還具有較低的成本和較高的經(jīng)濟效益，對于農(nóng)民增收也具有積極的推動作用。因此，進一步推廣和應(yīng)用作物秸稈及其他廢棄物栽培食用菌的農(nóng)業(yè)生態(tài)模式是非常有意義的。

基金項目：喀什職業(yè)技術(shù)學(xué)院2022年度地區(qū)科技局課題——《農(nóng)業(yè)廢棄物生態(tài)化循環(huán)利用技術(shù)研究與應(yīng)用》（ks2022068）。

作者簡介：任勇攀（1977—），男，山東泰安人，碩士，副教授，主要從事作物遺傳育種研究工作。

通信作者：鄧善初（1972—），女，湖南邵陽人，碩士，高級講師。