木材商业停伐后黑木耳栽培后续原料的研发前景
胡伟,阎宝松,马凤,张跃新
(黑龙江省林副特产研究所 黑龙江省非木质林产品研发重点实验室,黑龙江 牡丹江 157011)
摘要:介绍黑龙江省黑木耳种植规模、产业地位以及主要栽培原料的供需背景与研发状况。具体分析木材商业停伐后黑木耳产业所面临的木屑资源严重匮乏及利用清林剩余物粉碎木屑的主要困难。提出今后一个时期黑木耳栽培后续原料的主要来源、途径及其资源的开发潜力与前景。
关键词:木材停伐;黑木耳;栽培原料;前景展望
中图分类号:S 646.6
文献标识码:A
文章编号:1001-005X(2015)03-0040-03
Abstract:In the paper,the cultivation scale and the industrial status of the black fungus in Heilongjiang Province is introduced.Meanwhile,the supply and demand background of the main cultivated materials and research and development situation are analyzed.Specifically,a detailed analysis on the problems of serious lack of the main raw materials due to business timber stop-cutting and the main difficulties of using cleaning forest residues.Finally,the main sources and developing potential prospect of the follow-up materials for black fungus cultivation in the future are proposed.
Keywords:timer stop-cutting;black fungus;cultivated materials;development prospects
收稿日期:2014-11-21
基金项目:国家林业公益性行业科研专项(201404703);黑龙江省森林工业总局计划项目(sgzjy2012007)
作者简介:第一胡伟,博士,研究员。研究方向:北方食药用真菌资源培育等相关研究。E-mail:huwei64057@163.com
Research and Development Prospects of Follow-up Raw Materialsfor Black Fungus Cultivation with Business Stop-cutting of Timber
Hu Wei,Yan Baosong,Ma Feng,Zhang Yuexin
(Heilongjiang Forest By-product and Specialty Institute,Heilongjiang Provincial Key Lab of Non-wood
Forest Products Research and Development,Mudanjiang 157011,Heilongjiang Province)
引文格式:胡伟,阎宝松,马凤,等.木材商业停伐后黑木耳栽培后续原料的研发前景[J].森林工程,2015,31(3):40-42.
黑木耳是黑龙江省食用菌产业中规模最大、效益最好的林农增收产业,堪称“小木耳、大产业”。2014年4月1日林区木材商业停伐后,黑龙江作为全国黑木耳生产的最大省份面临着栽培主原料(木屑)严重短缺、保持现有种植规模面临严峻考验的困境[1]。如何开发黑木耳栽培的后续生产原料问题已经引发区域业内的广泛关注。
1黑龙江省黑木耳种植规模及木屑原料的供需背景
黑木耳[Auriculariaauricula(L.ex Hook.)Underw]又称木耳、光木耳、黑菜等。在分类学上,黑木耳隶属真菌门,担子菌亚门,层菌纲,木耳目,木耳科,木耳属,是我国传统的大宗食用菌种类之一。黑木耳属中温型真菌,主要分布在北半球的温带地区,其中,我国黑木耳产量超过世界总量的95%以上。
我国黑木耳产区主要分布在黑龙江、吉林、湖北、四川和河南等省份,在国内一般划分为三个区域,即东北、华北和南方。中部的秦巴山区、伏牛山区是黑木耳栽培的发祥地,也是我国纯菌种木段栽培的发源地;20世纪70~80年代,东北的大小兴安岭与长白山地区,逐渐发展成全国乃至世界最大的黑木耳段木栽培产区;南方黑木耳产区主要分布在云贵高原及武夷山等山区。黑龙江的牡丹江、大兴安岭与吉林的长白山地区生产的“东北木耳”、河南卢氏的“伏牛牌”木耳、湖北房县的“燕耳”,都一直是久负盛名。1986年,商业部食品局还将国内21个县列为“全国黑木耳重点生产县”。进入20世纪90年代,伴随“塑料袋地栽黑木耳技术专利”的问世,及国内“黑木耳代用料丰产栽培技术”等许多优秀科研成果的相继应用与推广,极大地推动了国内黑木耳产业的大发展和快发展,黑木耳栽培区域也从林区扩展到山区农村。截止到2013年的10余年间,黑龙江省黑木耳生产规模的年均增长率都在5%~10%。黑龙江牡丹江还连续成功举办了六届“中国黑木耳节”,这些都充分彰显了黑龙江黑木耳在全国黑木耳产业中所占居的突出而重要的地位。
据中国食用菌协会编辑出版的《中国食用菌年鉴》(2009~2013)数据显示,近年来,黑龙江省黑木耳代用料栽培的生产规模一直在40亿袋/a以上,产量连续多年占全国60%左右;2013年,全国黑木耳产量556.39万t,同比增长17%,黑龙江省仍是产量大省,黑木耳产量237.15万t,占全国黑木耳总产量的43.4%。
营养物质是黑木耳生长发育的物质基础和能量来源。作为异养型生物,黑木耳赖以生存的营养物质完全是依靠菌丝体从基质中吸收而得。不论是自然界中生长在多种枯木上,还是椴木栽培生长在木段上,黑木耳在生长发育过程中都是通过菌丝分泌出的胞外降解酶来分解木质素、纤维素及半纤维素等大分子物质,并将其转化成菌丝体易于吸收的葡萄糖、麦芽糖、氨基酸等小分子营养物质。
木屑是黑木耳生长发育的主要营养物质——碳源。纵观以木屑为主料的黑木耳代用料栽培配方,阔叶(硬阔)木屑作为黑木耳栽培原料的比例都近占80%左右[2]。近年随着天然林保护工程的深入实施,依靠木材资源采伐加工和小径木粉碎的木屑资源已越发紧俏,黑木耳栽培生产旺季时,每标准麻袋(115 cm×75 cm)木屑的市场售价高达30~50元不等。据调研,每立方米硬阔木材可粉碎加工约20袋标准麻袋的木屑,而每标准麻袋木屑可生产黑木耳菌袋[规格:(16~17)×35 cm]60袋左右。以此计算,每生产1亿袋黑木耳,栽培菌袋约需消耗167万标准麻袋的木屑,约合8.33万m3的木材资源。若全省黑木耳种植规模按40亿袋计算,则每年需粉碎加工硬阔木材333万m3(约合6680万标准麻袋的木屑)。由此可见,一旦可供加工粉碎木屑的木材资源采伐停止了,黑木耳种植所需的木屑原料就将陷入到“无源之水”的境地。
2木材商业停伐后木屑后续加工与替代原料研发现状
根据国家林业局的总体部署,从2014年4月1日起,黑龙江省森工林区已全面停止了木材的商业性采伐。因此,黑龙江省黑木耳种植所需的木屑原料资源由此受到前所未有的挑战,木屑的后续加工问题及替代原料的资源开发已经成为今后黑木耳产业的发展瓶颈。
木材商业停伐前,木屑主要源于木材加工的锯屑和16 cm以下小径木的粉碎加工。而木材商业停伐后,木屑的后续来源主要有两个渠道:一是从境外(俄罗斯等)进口加工木屑;二是在国内加工粉碎森林抚育作业的枝桠材和病腐木,以及林地清林割灌产出的藤条灌木等。
目前,黑龙江森工林区每年的森林抚育作业可以产生出大量的清林剩余物。理论上讲,利用清林剩余物粉碎成的木屑栽培黑木耳是不成问题的,但问题在于如何运输和加工粉碎林区不同立地条件、不同种类的清林剩余物,并且利用清林剩余物粉碎的木屑生产出优质高产、品质均一的黑木耳产品,分析一下细节,有如下问题尚需考虑:
其一,森林抚育的林地作业环境复杂多样,尤其是在清林剩余物的收集、运输及配套的人力与机械等方面需要实地研发和考证,需要进一步核算原料的运输和加工成本。初步调查,以清林剩余物粉碎物生产黑木耳菌袋的成本支出主要集中在清林剩余物的收集、运输以及配套的人力与机械加工费用上[3]。究其原因,主要是由于林区强壮劳力较少、价格紧俏,收集、运输清林剩余物又多在路途遥远、行走作业困难的林间山地上。因此,不同运输距离和不同林型、立地条件下收集所得清林剩余物的生产加工成本差别会很大。
其二,不同林型、立地条件下收集的清林剩余物的植物种类会有较大差别,将其粉碎物作为生产原料应用于黑木耳批量生产之前,需进一步检测确认不同清林剩余物粉碎物的主要成分及所产黑木耳的营养价值及市场价值。
3黑木耳栽培所需木屑替代原料资源的开发前景
从理论上讲,黑木耳栽培所需木屑的替代原料资源应该是丰富的。因为木屑原料不过是黑木耳生长发育营养物质中的一种主要碳源而已。其化学成分主要有纤维素、半纤维素及木质素等(三种成分的含量占居总成分90%以上),而且黑木耳生长发育所需碳素营养必须是通过菌丝分泌出的胞外降解酶将上述三种大分子物质分解转化成葡萄糖、麦芽糖、氨基酸等小分子营养物质后才能被黑木耳菌丝体所吸收。因此,凡是富含或者相对富含纤维素、半纤维素及木质素等成分的森林产物、农作物秸秆,包括农林产品加工的废弃物等等,都可成为黑木耳栽培所需木屑的替代原料资源[11]。而且,近年来一些科研院所及生产单位也都利用不同的木屑替代原料进行了许多黑木耳栽培的尝试与探索。
(1)森林抚育作业(包括抚育采伐、人工整枝、林地管理等)产生的清林剩余物(如藤条灌木、病腐木等)。
(2)农作物秸秆,包括稻麦草、玉米秸、豆秸等。
(3)木材加工废弃物:阔叶树刨花和锯木屑等。
(4)柞树等硬阔叶树的树叶等。
栽培实践证明,用农作物秸秆替代30%木屑栽培黑木耳已取得成功、且效果良好[4]。在栽培培养基木屑中可混有高于20%的松木屑,室外堆放时间超过1年或经过特殊方法处理的松木屑可在配料中添加50%[5]。松树木屑经过自然堆积存放8个月后,可在常规培养基中添加60%代硬阔木屑直接用于黑木耳栽培[6]。用柞树叶替代30%的木屑栽培黑木耳可取得较好效果[1]。以碾切粉碎的稻草或玉米秸替代70%~80%的硬阔木屑,使黑木耳栽培配方中稻草、玉米秸秆比例达60%~80%,试验栽培黑木耳已取得较好效果[7-8]。
清林剩余物收集→运输→粉碎→预处理→生产菌袋→催耳处理→耳片生长→采收加工。
国内生产枝条粉碎机的厂家较多,枝条粉碎机也比较好用,其中山东、浙江等地利用果树枝条和棉花杆的粉碎物栽培食用菌已有多年历史;黑龙江森工林业局(如东京城和穆棱林业局等)也正在改造或研制枝条的专业粉碎设备[3]。
黑龙江省位于我国东北部边疆,是全国最大的国有重点林区和商品粮生产基地。黑龙江林业经营总面积3 175万hm2,现有森林面积2007万hm2,森林覆被率43.6%,森林生态系统覆盖面积广阔、森林资源产物丰富;同时,黑龙江的土地条件居全国之首,是世界著名的三大黑土带之一,盛产大豆、水稻、玉米、小麦等粮食作物,农作物秸秆资源也十分丰富。
(1)2013年黑龙江省仅森工林区的森林抚育经营面积就已超过49.4万hm2[9],将产生大量的清林剩余物。据初步调研,每亩森林抚育林地的清林剩余物按平均加工粉碎10标准袋木屑、可生产黑木耳栽培菌袋600袋计算,那么理论上森工林区森林抚育剩余物能加工粉碎出7 400万标准袋木屑,基本可以满足生产44.4亿黑木耳栽培菌袋的木屑原料供应,从而可基本保证全省黑木耳现有种植规模的原料需求、不会受到木材商业停伐的大幅影响。
(2)黑龙江省现有耕地面积约866.67万hm2,秸秆资源丰富,全省年产秸秆总产量500万t[10]。
(3)据调研,某些林业局现存的清林剩余物若加工粉碎成木屑,预计还可以满足局域范围两年左右的黑木耳栽培使用原料。
(4)若在境外木材生产,还有15%~25%的采伐剩余物(树头等)可供加工粉碎木屑之用。
总之,黑龙江省利用清林剩余物、农业秸秆等替代原料生产食用菌(黑木耳)已是大势所趋,但近期内要广泛应用于全省的黑木耳生产尚需要进一步的研发和推广过程。黑龙江作为国有林区首个开始全面停止木材商业采伐的省份和国内黑木耳的主要产区,一定会率先研发利用生产黑木耳的后续替代原料,而这些替代原料资源也将会在不久的将来尽显出应有的价值和开发前景。
【参考文献】
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[2]黄年来,林志彬,陈国良,等.中国食药用菌学[M].上海:上海科学技术文献出版社,2010.
[3]东京城林业局红星林场.东京城:勇于摸索 加快转型 闯出黑木耳产业发展新路[EB/OL].http://210.76.63.182:8080/sgyw/2014/11/19411.html,2014-11-07/2014-11-20.
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[6]彭强,陈秀双,许修宏,等.松木屑代料栽培黑木耳初探[J].东北农业大学学报,2008,39(2):196-199.
[7]中国水果蔬菜网.伊春市黑木耳生产替代料研发取得阶段性成果[EB/OL].http://www.xinnong.com/muer/news/864118.html,2009-12-16/2014-11-20.
[8]新农网.黑龙江:伊春黑木耳种植技术有了新突破[EB/OL].http://www.xinnong.com/news/20141031/1211433.html,2014-10-31/2014-11-20.
[9]黑龙江省森林资源管理局.赵恩举专员在全省森工工作会议上的讲话[EB/OL].http://www.forestry.hl.cn/,2014-02-20/2014-11-20.
[10]戚长秋.黑龙江省农作物秸秆资源和利用浅析[J].饲料博览,1992(4):40-41.
[11]马凤,闫宝松,张跃新.利用树锦鸡儿枝条培育黑木耳的试验[J].林业科技,2014(4):16-17.
[责任编辑:肖生苓]