蔬菜秸稈栽培食用菌研究進(jìn)展

彭 君，朱德彬，王小鳳，李湘球

（萍鄉(xiāng)市蔬菜科學(xué)研究所，江西萍鄉(xiāng) 337000）

1 秸稈資源與營(yíng)養(yǎng)簡(jiǎn)介

我國(guó)為農(nóng)業(yè)種植大國(guó)，農(nóng)作物種類(lèi)豐富，在生產(chǎn)過(guò)程中也隨之產(chǎn)生了大量的農(nóng)作物副產(chǎn)物——秸稈。農(nóng)作物秸稈其實(shí)是一種重要的生物質(zhì)資源，但大多直接焚燒，資源嚴(yán)重浪費(fèi)。我國(guó)的農(nóng)作物秸稈資源極其豐富，研究報(bào)道，2015 年我國(guó)農(nóng)作物秸稈資源量高達(dá)4.47 億t，并呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)[2]。糧食（谷物、豆類(lèi)及薯類(lèi)等）、油料（花生、油菜、芝麻和向日葵等）、棉花、糖類(lèi)（甜菜和甘蔗等）、麻類(lèi)及煙葉等作物在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的秸稈量最大[3]。其中稻草、玉米秸稈占比均為27%，其次為麥秸，占比為19%[4]。研究發(fā)現(xiàn)，棉花秸稈系數(shù)最大，為3.0。其次是油菜、豆類(lèi)、小麥、花生、玉米、水稻分別為2.87、1.60、1.17、1.14、1.04、1.00[5]。水稻、小麥和玉米三大糧食作物營(yíng)養(yǎng)量最大，其他作物以油菜秸稈養(yǎng)分?jǐn)?shù)量最高。營(yíng)養(yǎng)成分主要為氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）等礦質(zhì)元素[6]，纖維素、半纖維素等有機(jī)成分[7]。近年來(lái)，由于設(shè)施大棚的推廣，我國(guó)蔬菜種植占比逐年增長(zhǎng)，在農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)中占比近34%[8]。而蔬菜因其地區(qū)性、季節(jié)性、結(jié)構(gòu)性的特點(diǎn)，產(chǎn)生的副產(chǎn)物秸稈不能循環(huán)利用，與小麥、玉米秸稈相比利用率低。隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和勞動(dòng)力成本的提高，蔬菜種植每年換茬以后，大多被遺棄或就地焚燒，而秸稈中含有較高的營(yíng)養(yǎng)成分，相當(dāng)于天然的有機(jī)肥料[11]。且秸稈在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有害氣體（CH4、C2H5、NOx、SO2、HCl）[9-10]。蔬菜廢棄物中，綠葉類(lèi)蔬菜一茬可產(chǎn)生800～1000kg/667m2，而茄果、瓜類(lèi)、豆類(lèi)更多[12]。因此，將蔬菜秸稈作為栽培料再利用，不僅保護(hù)環(huán)境節(jié)約資源，還能增加種植業(yè)收入、促進(jìn)食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2 秸稈料栽培食用菌的運(yùn)用

20 世紀(jì)20 年代，國(guó)外主要研究蔬菜秸稈的好氧堆肥、厭氧消化以及好氧-厭氧聯(lián)合處理等方面[13]。隨著科技的發(fā)展，國(guó)外對(duì)蔬菜秸稈廢棄物的研究方向轉(zhuǎn)為秸稈還田循環(huán)利用、秸稈離田產(chǎn)業(yè)化利用（秸稈發(fā)電、秸稈乙醇等），并已在實(shí)踐中應(yīng)用。國(guó)內(nèi)最先關(guān)于蔬菜秸稈資源利用化的報(bào)道是在山東對(duì)秸稈厭氧發(fā)酵和高溫堆肥處理[14]。

在利用秸稈栽培料種植食用菌的研究中，食用菌的種類(lèi)主要集中在雙孢菇、雞腿菇、草菇、平菇、金針菇、蟹味菇和香菇等7 種食用菌，其中蟹味菇和香菇主要以油菜秸稈研究為主[15]。雙孢菇菌肉鮮嫩，又名“植物肉”，富含蛋白質(zhì)和氨基酸等多種營(yíng)養(yǎng)成分，味道可口。在秸稈料栽培雙孢菇的研究中，稻草和小麥秸稈栽培已獲得了成功[16-17]。雞腿菇菌肉潔白細(xì)嫩，營(yíng)養(yǎng)豐富，又稱(chēng)毛頭鬼傘。雞腿菇商品性能好，市場(chǎng)價(jià)值高，可鮮食、切片烘干、罐裝、鹽制等[16]。賈小寧等研究報(bào)道，以玉米芯作為栽培原材料產(chǎn)量最高[18-19]。草菇是一種高溫型草腐菌，可以采用麥秸、玉米芯、平菇菌糠、棉柴為主料進(jìn)行栽培[20]。平菇是我國(guó)栽培量和消費(fèi)量最大的食用菌之一，有研究發(fā)現(xiàn)大部分農(nóng)作物秸稈都可以栽培平菇。大部分使用木屑和玉米芯等作為栽培主料，但研究發(fā)現(xiàn)以油菜秸稈作栽培料平菇轉(zhuǎn)化率高達(dá)125%[21]。金針菇是我國(guó)最早進(jìn)行人工栽培的食用菌之一，金針菇工廠(chǎng)化生產(chǎn)日益普遍，尋求量大價(jià)廉的原材料成為金針菇發(fā)展影響因子之一[22]。傳統(tǒng)的金針菇栽培主要以木屑和棉籽殼為原料。采用稻草秸稈和玉米芯等量混合作為主料可提高金針菇的產(chǎn)量[23]。

3 蔬菜秸稈資源化的研究

蔬菜秸稈與作物秸稈不同，蔬菜秸稈廢棄物中存在病害、蟲(chóng)害的不利因子[24]。目前主要有工廠(chǎng)化生產(chǎn)制作有機(jī)肥[25-26]，蔬菜產(chǎn)區(qū)就地堆肥[27-29]，蔬菜秸稈原位還田（番茄和辣椒秸稈大多采用）等[30-32]。蔬菜秸稈沼氣利用也有應(yīng)用[33]。在設(shè)施大棚中，可應(yīng)用蔬菜秸稈生物反應(yīng)堆來(lái)調(diào)節(jié)蔬菜的生長(zhǎng)發(fā)育，改善果菜品質(zhì)[34-35]，提高蔬菜產(chǎn)量，培肥土力[36]。蔬菜秸稈和廚余垃圾混合與基質(zhì)以1︰10 的配比對(duì)辣椒的長(zhǎng)勢(shì)和產(chǎn)量效果好[37-38]。高效、高質(zhì)的蔬菜秸稈發(fā)酵技術(shù)是資源轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵[39]。通過(guò)對(duì)蔬菜秸稈發(fā)酵體系中有機(jī)物料的宏轉(zhuǎn)錄組研究，蔬菜秸稈在好氧發(fā)酵過(guò)程中pH 值是影響微生物群落組成的關(guān)鍵因素[40]。利用番茄莖稈堆腐得到的基質(zhì)種植番茄并澆灌其浸提液可以提高番茄的品質(zhì)[41]。在蔬菜秸稈作為栽培料種植食用菌的研究中發(fā)現(xiàn)，在棉籽殼栽培料中加入30%的花生殼作為栽培料種植金針菇，能顯著增加栽培效益[42]。利用木薯稈栽培杏鮑菇。木薯稈屑質(zhì)地疏松、吸水性好，能夠滿(mǎn)足杏鮑菇菌絲和子實(shí)體生長(zhǎng)發(fā)育的營(yíng)養(yǎng)要求[43]。

4 結(jié)論與展望

目前，食用菌栽培料主要以棉籽殼為主，利用蔬菜秸稈來(lái)栽培食用菌的研究還較少。隨著我國(guó)居民生活水平的提高，近年來(lái)蔬菜生產(chǎn)有了較大的發(fā)展，自2018 年開(kāi)始，我國(guó)蔬菜生產(chǎn)產(chǎn)量與產(chǎn)值都超過(guò)了糧食作物，成為第一大作物。許多蔬菜品種的生產(chǎn)中存在大量秸稈，如辣椒、茄子、西紅柿等茄果類(lèi)蔬菜，黃瓜、苦瓜、絲瓜、南瓜等瓜果類(lèi)蔬菜，黃秋葵、落葵等錦葵科蔬菜，毛豆、扁豆等豆類(lèi)蔬菜，山藥、葛、馬鈴薯、豆薯等薯芋類(lèi)蔬菜等都存在較大量的秸稈，蔬菜作物秸稈的利用問(wèn)題已日益成為亟待解決的問(wèn)題。未來(lái)蔬菜栽培料種植食用菌主要集中在篩選食用菌品種以及蔬菜栽培料配方2 個(gè)方面。探討以不同種類(lèi)蔬菜秸稈為主的栽培料配方和栽培相應(yīng)的食用菌品種的轉(zhuǎn)化率以及食用菌品質(zhì)等問(wèn)題，研發(fā)出適于栽培特定食用菌品種的不同蔬菜種類(lèi)秸稈的栽培料配方，達(dá)到提高蔬菜生產(chǎn)附加值的目的。優(yōu)化利用蔬菜秸稈栽培食用菌的配套栽培技術(shù)體系，包括蔬菜栽培技術(shù)、蔬菜秸稈培養(yǎng)料配比、食用菌品種選用等。