蔬菜秸秆栽培食用菌研究进展

彭 君，朱德彬，王小凤，李湘球

（萍乡市蔬菜科学研究所，江西萍乡 337000）

1 秸秆资源与营养简介

我国为农业种植大国，农作物种类丰富，在生产过程中也随之产生了大量的农作物副产物——秸秆。农作物秸秆其实是一种重要的生物质资源，但大多直接焚烧，资源严重浪费。我国的农作物秸秆资源极其丰富，研究报道，2015 年我国农作物秸秆资源量高达4.47 亿t，并呈现逐年增长的趋势[2]。粮食（谷物、豆类及薯类等）、油料（花生、油菜、芝麻和向日葵等）、棉花、糖类（甜菜和甘蔗等）、麻类及烟叶等作物在生产过程中产生的秸秆量最大[3]。其中稻草、玉米秸秆占比均为27%，其次为麦秸，占比为19%[4]。研究发现，棉花秸秆系数最大，为3.0。其次是油菜、豆类、小麦、花生、玉米、水稻分别为2.87、1.60、1.17、1.14、1.04、1.00[5]。水稻、小麦和玉米三大粮食作物营养量最大，其他作物以油菜秸秆养分数量最高。营养成分主要为氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）等矿质元素[6]，纤维素、半纤维素等有机成分[7]。近年来，由于设施大棚的推广，我国蔬菜种植占比逐年增长，在农业结构中占比近34%[8]。而蔬菜因其地区性、季节性、结构性的特点，产生的副产物秸秆不能循环利用，与小麦、玉米秸秆相比利用率低。随着农村经济的发展和劳动力成本的提高，蔬菜种植每年换茬以后，大多被遗弃或就地焚烧，而秸秆中含有较高的营养成分，相当于天然的有机肥料[11]。且秸秆在燃烧过程中会产生有害气体（CH4、C2H5、NOx、SO2、HCl）[9-10]。蔬菜废弃物中，绿叶类蔬菜一茬可产生800～1000kg/667m2，而茄果、瓜类、豆类更多[12]。因此，将蔬菜秸秆作为栽培料再利用，不仅保护环境节约资源，还能增加种植业收入、促进食用菌产业发展。

2 秸秆料栽培食用菌的运用

20 世纪20 年代，国外主要研究蔬菜秸秆的好氧堆肥、厌氧消化以及好氧-厌氧联合处理等方面[13]。随着科技的发展，国外对蔬菜秸秆废弃物的研究方向转为秸秆还田循环利用、秸秆离田产业化利用（秸秆发电、秸秆乙醇等），并已在实践中应用。国内最先关于蔬菜秸秆资源利用化的报道是在山东对秸秆厌氧发酵和高温堆肥处理[14]。

在利用秸秆栽培料种植食用菌的研究中，食用菌的种类主要集中在双孢菇、鸡腿菇、草菇、平菇、金针菇、蟹味菇和香菇等7 种食用菌，其中蟹味菇和香菇主要以油菜秸秆研究为主[15]。双孢菇菌肉鲜嫩，又名“植物肉”，富含蛋白质和氨基酸等多种营养成分，味道可口。在秸秆料栽培双孢菇的研究中，稻草和小麦秸秆栽培已获得了成功[16-17]。鸡腿菇菌肉洁白细嫩，营养丰富，又称毛头鬼伞。鸡腿菇商品性能好，市场价值高，可鲜食、切片烘干、罐装、盐制等[16]。贾小宁等研究报道，以玉米芯作为栽培原材料产量最高[18-19]。草菇是一种高温型草腐菌，可以采用麦秸、玉米芯、平菇菌糠、棉柴为主料进行栽培[20]。平菇是我国栽培量和消费量最大的食用菌之一，有研究发现大部分农作物秸秆都可以栽培平菇。大部分使用木屑和玉米芯等作为栽培主料，但研究发现以油菜秸秆作栽培料平菇转化率高达125%[21]。金针菇是我国最早进行人工栽培的食用菌之一，金针菇工厂化生产日益普遍，寻求量大价廉的原材料成为金针菇发展影响因子之一[22]。传统的金针菇栽培主要以木屑和棉籽壳为原料。采用稻草秸秆和玉米芯等量混合作为主料可提高金针菇的产量[23]。

3 蔬菜秸秆资源化的研究

蔬菜秸秆与作物秸秆不同，蔬菜秸秆废弃物中存在病害、虫害的不利因子[24]。目前主要有工厂化生产制作有机肥[25-26]，蔬菜产区就地堆肥[27-29]，蔬菜秸秆原位还田（番茄和辣椒秸秆大多采用）等[30-32]。蔬菜秸秆沼气利用也有应用[33]。在设施大棚中，可应用蔬菜秸秆生物反应堆来调节蔬菜的生长发育，改善果菜品质[34-35]，提高蔬菜产量，培肥土力[36]。蔬菜秸秆和厨余垃圾混合与基质以1︰10 的配比对辣椒的长势和产量效果好[37-38]。高效、高质的蔬菜秸秆发酵技术是资源转化的关键[39]。通过对蔬菜秸秆发酵体系中有机物料的宏转录组研究，蔬菜秸秆在好氧发酵过程中pH 值是影响微生物群落组成的关键因素[40]。利用番茄茎秆堆腐得到的基质种植番茄并浇灌其浸提液可以提高番茄的品质[41]。在蔬菜秸秆作为栽培料种植食用菌的研究中发现，在棉籽壳栽培料中加入30%的花生壳作为栽培料种植金针菇，能显著增加栽培效益[42]。利用木薯秆栽培杏鲍菇。木薯秆屑质地疏松、吸水性好，能够满足杏鲍菇菌丝和子实体生长发育的营养要求[43]。

4 结论与展望

目前，食用菌栽培料主要以棉籽壳为主，利用蔬菜秸秆来栽培食用菌的研究还较少。随着我国居民生活水平的提高，近年来蔬菜生产有了较大的发展，自2018 年开始，我国蔬菜生产产量与产值都超过了粮食作物，成为第一大作物。许多蔬菜品种的生产中存在大量秸秆，如辣椒、茄子、西红柿等茄果类蔬菜，黄瓜、苦瓜、丝瓜、南瓜等瓜果类蔬菜，黄秋葵、落葵等锦葵科蔬菜，毛豆、扁豆等豆类蔬菜，山药、葛、马铃薯、豆薯等薯芋类蔬菜等都存在较大量的秸秆，蔬菜作物秸秆的利用问题已日益成为亟待解决的问题。未来蔬菜栽培料种植食用菌主要集中在筛选食用菌品种以及蔬菜栽培料配方2 个方面。探讨以不同种类蔬菜秸秆为主的栽培料配方和栽培相应的食用菌品种的转化率以及食用菌品质等问题，研发出适于栽培特定食用菌品种的不同蔬菜种类秸秆的栽培料配方，达到提高蔬菜生产附加值的目的。优化利用蔬菜秸秆栽培食用菌的配套栽培技术体系，包括蔬菜栽培技术、蔬菜秸秆培养料配比、食用菌品种选用等。