马林 曾晓萍 李辉平 林金盛 马金骏蒋宁 侯立娟 曲绍轩
根据中国食用菌协会统计,2016年我国杏鲍菇总产量为96.69万t,生产杏鲍菇的工厂化企业有64家,其中日产50 t以上的有5家,日产20 t以上的有27家,工厂化程度较高。根据杏鲍菇生物学转化率100%计算,1 a则可产生约100万t的菌渣。如何有效利用这些菌渣,减小菌渣堆积对企业和周围环境的影响,成为企业急需解决的问题之一。
工厂化栽培的杏鲍菇培养料只采收一次即成为菌渣,其中还含有丰富的菌丝蛋白和多种未被充分利用的营养成分[1]。杏鲍菇以棉籽壳和木屑为主要栽培原料,其菌渣中含有7.41%的粗蛋白、0.98%的磷,另外还有微量的 Mg、Fe、Mn和 Zn等矿质元素,具有很高的营养价值[2]。目前,杏鲍菇菌渣可用于食用菌的二次栽培[3]、动物饲料的加工[4]、生物有机肥[5]以及园艺栽培基质[6]的制作等。本文通过杏鲍菇菌渣二次栽培草菇和草菇菌渣堆肥技术将杏鲍菇菌渣进行循环利用,最后达到完全循环利用菌渣的目的。
草菇培养料配方为杏鲍菇菌渣98.5%、石灰0.75%、碳酸钙0.75%。杏鲍菇培养料配方为木屑 44%、豆粕 5.5%、麦麸 11%、玉米面4.5%、玉米心15%、甘蔗渣18%、轻质碳酸钙1.5%、石灰0.5%,培养采收一潮杏鲍菇后脱袋粉粹即为杏鲍菇菌渣。
杏鲍菇菌渣晒干至含水量≤13%,干燥速度要快,晒干后的菌渣应尽快使用,或在通风干燥处堆放保存,避免雨淋和水渍。使用时将杏鲍菇菌渣堆制成高1.2~1.4 m,长、宽度可视场地面积而定,堆好后开始淋水,每天2~3次,连续2 d,当菌渣充分吸水至四周流出多余水分时,含水率可达到65%左右。继续堆置过夜后开始上架。上架之前需用温度计检查料温,尤其是料中心温度,若高于40℃,要继续淋水、降温,待多余水分从四周流净后,按比例加入石灰和碳酸钙,充分搅拌均匀后将料上架。料面整平压实后,喷水至水滴不断从床架上流下为宜,密闭门窗过夜。
门窗密闭过夜后,料温可自然发酵升温至45~50℃,随后在密闭菇房中通入蒸汽进行巴氏消毒,温度保持65~70℃稳定24 h,缓慢降温至60~65℃时继续维持24 h,停止加热进行自然降温冷却,待温度降至42℃时,打开门窗,通风换气,排净室内废气需2~3 d。通风结束后再喷水1次。
待料温降至35℃时开始播种,及时播种可提高菌丝生长速度。培养料水分较少时可在播种前加喷1次石灰水上清液,培养料pH值为8~9,采用撒播方式进行播种。菌种为菌丝长满后5 d使用最佳,将200 g棉籽壳种均匀播撒在1 m2培养料面,轻轻拍压料面,菌种与培养料接触充分,使菌种在料面上尽快萌发。
播种后的管理主要是保持草菇营养生长和生殖生长不同阶段的最佳环境。播种结束后保持3~4 d门窗紧闭,起到菇房内保温保湿的作用,以促进草菇菌丝迅速布满料面并向料内生长。发菌期温度应保持在30~35℃,空气相对湿度以80%~85%最佳,保证草菇菌丝处于最佳生长环境,若料温超过36℃以上需开门窗通风降温。一般播种后6 d菌丝即可发满整个培养料。播种8 d后开始喷出菇水,随后进行充分的通风换气,促进菌丝扭结,形成菇蕾,出菇整齐一致。子实体生长时的料温以30~32℃为宜,空气相对湿度保持85%~95%,同时增加适量光照以促进子实体形成。温度高低可通风调节,湿度调节以通风和空间加湿为主。原基形成后增加通风次数,但切忌风直吹菇蕾,加湿方式以空间喷水和料面雾化喷水为宜,提高空间湿度,菇蕾表面积水易导致烂菇。播种13 d后草菇进入采收期,采收结束后将菇床上残留的菇头全部清除干净,进行喷水、通风,开始第二潮菇的出菇管理。一般采收2~3潮菇后开始清除废料,对空菇房进行空间消毒。
草菇栽培期间易受到木霉、曲霉、褐色石膏霉、鬼伞等多种杂菌的侵染和菇蝇、螨虫等多种虫害的为害,为了减少病虫害的影响,应在培养料进、出菇房之前都进行蒸汽消毒,巴氏消毒更要彻底,确保足够的温度和维持时间才能杀死培养料中的病原孢子和虫卵。
以杏鲍菇菌渣为培养料栽培草菇,培养料透气性好,如图1所示,草菇菌种萌发后菌丝快速生长,产量较高,前3潮草菇总产量可超过6 kg/m2,生物转化率达到20%以上。与稻草作为培养料的草菇栽培模式相比,淋水时间缩短了1周左右,大大减少了工作量和占用菇房的时间;在出菇期,主要产量集中在第一、二潮,菇质好,缩短了整体的出菇时间,提高了菇房的利用率。
杏鲍菇的碳源主要是木屑、玉米心和甘蔗渣,草菇同样可以很好地生长。用杏鲍菇菌渣进行草菇栽培,能获较高产量的原因与杏鲍菇只采收1潮有很大关系,培养料中还含有丰富的营养,并且菌渣内含有大量已被菌丝分解而尚未利用的营养,生物转化率明显提高。采用培养料多次循环栽培模式,可提高资源利用率,变废为宝,减少菌渣堆积对环境的压力,是发展绿色循环经济的优良模式。
图1 杏鲍菇菌渣为培养料栽培草菇
菌渣原料应进行储存,不同来源、不同种类的菌渣要分开存放。
菌渣预处理包括菌渣清理前有害菌虫的杀灭处理、菌渣粉碎、去杂、预湿、拌混、堆闷等环节,应对菌渣水分、粒度、C/N比、pH值等进行调整。
将食用菌菌渣移至处理场,采用条垛式、圆堆式、机械强化槽式和密闭仓式堆肥等技术进行好氧堆肥处理,在发酵过程中可通过机械翻堆、机械搅动、机械通风等方式保证氧气需求,根据建设和运营成本、技术要求、占地面积等因素选择发酵方式。
一级发酵:高温阶段,保证堆体内温度一般在50~60℃,当堆体温度超过65℃时应进行翻堆操作或强制通风,此过程发酵温度在50℃以上保持7~10 d或45℃以上时间不少于15 d。一级发酵过程适宜的含水量控制在50%~60%,发酵周期35~40 d。
二级发酵:降温阶段。堆体内温度控制在50℃以下,适时控制堆高、通风和翻堆作业。此过程物料的含水量控制在35%~45%,发酵周期15~20 d。二级发酵结束后物料含水量降到25%~35%,当堆体温度不再上升时,料呈黑褐色或黑色、无异味时发酵结束。
发酵结束后添加辅料,粉碎、过筛、装袋等过程即可生产出适用于花卉、苗木、蔬菜、果树等各种植物栽培的有机肥料,最终将菌渣施用到大田中,使大量菌渣形成完全的循环利用 (图2)。
图2 草菇菌渣可作为基质栽培果树、蔬菜等作物
通过杏鲍菇栽培→草菇栽培→有机肥制作→作物生产这一完全循环利用模式[7],可使杏鲍菇生产企业的菌渣作为草菇培养料进行销售,在解决堆积问题的同时获得收益;草菇生产企业改用菌渣作为培养料,草菇生产结束后的菌渣可作为有机肥原料销售给有机肥企业,可降低生产成本,缩短发酵时间,增加经济效益;菌渣中含有大量的真菌蛋白,通过发酵后可产生促进作物生长和抵御作物土传病害的活性物质,与传统的草炭基质相比,成本低廉,同时成为菌渣循环利用中的关键一环[8],使菌渣通过有机肥的施用最终回归土地(图 3)。
图3 杏鲍菇菌渣循环模式