菌渣循环再利用工厂化栽培草菇双孢菇及生产有机肥基质技术应用研究

张立伟

（灌南县农业技术推广中心，江苏灌南 222500）

0 引言

我国是农业大国，也是世界上食用菌生产第一大国，每年获得大量粮食、鲜菇等农产品的同时，产出了数量巨大的农作物秸秆、食用菌菌渣等生物质资源。我国每年农作物秸秆量达8亿t、菌渣超过5 000万t，尤其是我省作为全国知名商品粮基地和食用菌产业基地，每年秸秆量稳定在4 000万t、菇渣200多万t，总量十分庞大。近年来，灌南县已经形成国内闻名的工厂化栽培食用菌产业集群。工厂化栽培食用菌企业约占全国的1/10，先后被认定为“江苏省食用菌生产基地”、“全国食用菌工厂化生产示范县”、“全国食用菌行业优秀基地县”。全县生产食用菌约300万包/天，由于工厂化生产周期短，菌渣的营养还很丰富。

目前，当地菌渣绝大多数销售给电厂做燃料，价格0.04元/包左右，利用价值很低，处理不及时，会对土壤、水源、空气等造成不同程度的污染。为充分利用食用菌菌渣资源，菌渣经粉碎、发酵处理后栽培双孢菇和草菇，不仅生产成本同比显著下降，而且产量高、品质优，经济效益显著。同时，菌渣可以作为主要原料，添加生物菌肥发酵生产有机肥基质。

1 食用菌菌渣营养价值研究

栽培食用菌所用的塑料袋原料均为聚丙烯或聚乙烯，可以回收利用。为了充分利用食用菌栽培后的废料，我们对金针菇等食用菌栽培后的废料中有机质、氮、磷、钾、pH值和风干后的吸湿水含量等指标进行了测定。

1.1 试验材料与方法

1.1.1 试验材料

栽培杏鲍菇后的废菌渣、栽培香菇后的废菌渣、栽培平菇后的废菌渣。将其风干后粉碎磨细，用孔径1 mm和0.25 mm的筛子过筛，以备分析测定用。

1.1.2 试验方法

试验采用《土壤农化分析》方法对食用菌栽培废料的有机质、N、P、K、pH值、吸湿水含量进行分析测定。具体测定方法为：有机质测定采用重铬酸钾容量法—外加热法；全氮测定采用硫酸—水杨酸—催化剂消化法；全磷测定采用硫酸—硝酸消煮—钒钼黄比色法；全钾测定采用硫酸—硝酸消煮—火焰光度法；有效氮测定采用1 mol/L NaCl浸提—碱解扩散法；吸湿水含量测定采用烘干法；pH值测定采用电位法。

1.2 结果与分析

3种食用菌栽培废菌渣的有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮含量、吸湿水含量、pH值等指标的试验测定结果（表1）。从各项指标测试结果可以看出，食用菌栽培废菌渣中的有机质、全氮、有效氮含量远高于土壤（土壤有机质、全氮、有效氮含量分别为10 g/kg、0.4～2.5 g/kg、100 mg/kg左右），而全钾、全磷含量低于土壤含量（土壤全磷含量一般为0.2～3 g/kg，全钾含量一般1～30 g/kg），其吸湿水含量也高于土壤吸湿水含量（同时测得沙土、中壤土、粘土的吸湿水含量分别为1.8%、2.3%和4.1%），pH值低于土壤的pH值。通过以上对比分析，食用菌栽培废菌渣可作为有机肥料和栽培双孢蘑菇、草菇等食用菌使用。由于食用菌栽培后的废菌渣含磷、钾养分较少，因此，在使用过程中要补施磷、钾元素。

表1 3种食用菌菌渣养分含量分析结果

2 菌渣栽培草菇双孢菇栽培技术

2.1 栽培设施

控温控湿型标准化菇房、竹木结构或钢结构大棚、日光温室、平房等设施均可。工厂化生产时需在交通便利、水源充足、环境卫生的地方建厂，并设置原料储备区、隧道发酵区、菌种制备区、出菇区、包装加工区等区域，其中，堆料场一般设在西北角，处于下风口。菇房需要地势较高、环境清洁、排灌方便、场地开阔、通风良好的地方。

2.2 品种选择

菌丝生长快、鲜菇产量高、不易开伞等农艺性状优良的品种，其中双孢菇以W192、W2000为主，草菇以9715、V28为主。

2.3 培养料发酵

2.3.1 两次发酵

首先是“一次”发酵。用袋料分离机将菌渣粉碎，按菌渣总量（干重）的1%添加石灰后，再用铲车翻匀建堆，以堆高1～1.2 m、堆宽1.5～2 m为宜，长度依料场而定，淋水至料底水流出为宜，翻堆1次/3天，连续翻堆2～3次，待培养料内稍有氨味、水分含量65%～70%、pH值7.5～8.5、料温50℃～55℃时结束。其次是“二次”发酵。将“一次”发酵料装填至固定层架上摊平，移至标准化发酵室内，利用原料的高氮源特性进行自热式发酵7～10天，待培养料内无氨味、水分含量65%～70%、pH值7.0～8.0时结束。

2.3.2 双孢菇培养料二次发酵注意事项

菌渣替代后，利用菌渣培养料内含有的木质素、纤维素和半纤维素的发酵以及高温放线菌、丝状线菌等微生物活动产生的生物热，可使料温和菇房温度迅速升高，在62℃～65℃的情况下保持8～10 h，通风降温到55℃保持2～3天，然后打开门窗使其自然降温到30℃左右，即可完成室内二次发酵的全过程，不需使用蒸汽加温设施，达到杀灭有害微生物和残存在培养料中的幼虫、虫卵、病原菌和杂菌，促进高温性放线菌等有益微生物得到充分繁殖，形成大量易被双孢菇菌丝吸收和利用的菌体蛋白及各种维生素和氨基酸，达到提高双孢菇的产量和品质的目的。

菌渣培养料在二次发酵中，如何能够做到利用自身发酵、微生物活动产生的生物热来完成二次发酵的整个过程，这与培养料的新鲜度、配比、持水性、透气性和湿度、菇房的密封性、保温性以及空间大小有很大关系。培养料新鲜、配比合理、持水性、透气性好、湿度适宜、菇房的密封性、保温性好、空间大小适中，料温和菇房空间温度升高的快，而且温度保持符合培养料二次发酵的标准，发酵后培养料的质量好；料温和菇房温度达不到二次发酵的标准时，需要对菇房进行外部蒸汽加温，降低双孢菇生产的经济效益和工作效率。

2.4 播种与覆土

播种量以0.5～0.6 kg/m2为宜，播种后覆盖带微孔的聚乙烯塑料薄膜保湿，维持、空气相对湿度75%～80%、二氧化碳浓度1 800 ppm以下避光环境条件促进菌丝生长。当菌丝吃料达2/3时，揭去薄膜，按100 m2菇床用土4.5～5 m³标准覆土4 cm厚，并调节土层含水量至70%～75%、pH值7.5～8.0，值得注意的是草菇不需覆土。

2.5 出菇管理与采收

草菇菇蕾形成与发育的环境条件是室温28℃～32℃、空气相对湿度85%～90%、二氧化碳浓度1 500 ppm、500Lx光照6 h/天。双孢菇是室温14℃～16℃、空气相对湿度85%～90%、二氧化碳浓度1 500 ppm、500Lx光照8 h/天，待鲜菇达到商品标准时及时采收。同时双孢菇采菇时须严格按照“一压、二拧、三提起”的原则操作，禁止手抓多个菇柄而带出大块覆土。采菇工及其衣服在上下班时须认真消毒（工作衣下班时挂进臭氧发生器或紫外线杀菌消毒的更衣间），严禁采菇工串房作业，蘑菇病区专人专采专消毒；严禁采菇工、管理工脚踩床面及置菇筐于床面。菇柄留至5～10 mm；菇柄切面须垂直；床面清理时不留小菇、烂菇、老菇、开伞菇及菇根等杂物。采菇后，在菌床覆土层上留下了孔穴，破坏了菌丝，要用预湿的细土补上填平。

2.6 卸料

三潮清床后，立即密封菇房并通蒸汽，温度升至72℃后保持8～10 h。卸料后，须彻底清洗菇床、尼龙网布、撤料后，库房管理人员要及时清洗床架和排水管道，避免污水在菇房内停留，保证墙壁、床架上及缝隙中无残留的废料。同时，需多次消毒尽最大可能杀死、减少杂菌的存活。

2.7 经济、社会和生态效益分析

利用菌渣进行双孢菇、草菇栽培技术的推广应用，既能充分提高菌渣的综合利用效率，促进食用菌工厂化生产企业的快速发展，又可以达到双孢菇、草菇栽培生产的省工节本、增加效益的目的，提高广大菇农食用菌栽培种植的积极性，促进传统食用菌产业与现代化生产方式共同发展，是推动食用菌生产方式的转型升级、可持续发展的重要措施，填补了食用菌栽培模式的技术空白，推广应用前景十分广阔。

一是经济效益方面，在工厂化设施内，以食用菌菌渣为基质，生产成本同比下降40%以上，培养料可产出双孢菇10～12 kg/m2、草菇5～6 kg/m2，全县以食用菌菌渣为基质产出的双孢菇和草菇总产量超3 000 t，销售总收入超4 000万元。二是社会效益方面，产业的发展创造农民工就业务工岗位300余人，人均年工资收入达3万元。三是生态效益方面，菌渣再利用栽培双孢菇和草菇，可以有效减少污染环境。

3 菌渣生产育苗基质技术

灌南县年利用以菌渣为主要原料，添加生物菌肥发酵生产有机肥基质超过50万t，代替营养土用于水稻育秧，既克服了营养土制备人工投入大、不利于机械化播种等缺点，又节约生产成本，取得了良好的效果。该有机肥基质成本低、无公害、可循环利用的基质产品，酸碱缓冲性较好，富含有机质和适量的N、P、K及中微量元素等特点，能够均衡持久地满足作物苗期生长的营养需求，各项指标完全符合有关规定要求，水稻育秧应用的壮秧率超过90%。

3.1 单位规模新增产量和增产值

2018年18个点次平均产645.7 kg/667m2，较对照增产36.8 kg/667m2，增产率为5.7%；2019年25个点次平均产643.3 kg/667m2，较对照增产35.4 kg/667m2，增产率为5.5%；2020年23个点次平均产662.8 kg/667m2，较对照增产39.1 kg/667m2，增产率为5.9%。加权平均后，基质育秧较营养土育秧单位新增产量37.3 kg/667m2，增产率为5.7%（表2）。按照稻谷的收购价3.0元/kg计算，单位规模新增产值111.90元。另外，稻谷产量增加后带来的稻草量增加，由于稻草价格太低，不予计算。

表2 2018～2020年菇渣基质育秧示范产量结果

3.2 单位规模新增纯收益

由于基质育秧不需要营养土，诸如集土、培肥等机械人工费用可以节省半个工，约43元；同时培肥的肥料、土壤消毒的农药无需投入，可以节约18.3元，加之基质秧的秧盘仅为对照的1/3，运送秧苗的人工费降低8元，而667m2大田增加的费用就是2袋100 L的基质，市场零售价格最高为14元/50L，增加的成本为2×14=28元。节本值=43＋18.3＋8－28=38元，单位规模新增纯收益=111.9＋（69.3-28）=153.2元（表3）。

表3 单位规模新增纯收益表

4 结论

综上所述，食用菌产业已发展成为优化农业产业结构、推动现代高效设施农业快速发展的重要途径，也是促进农业增效、农民增收和农村发展的关键举措。食用菌菌渣生物质循环再利用工厂化栽培草菇双孢菇技术，可以吸收利用大量的菌渣，利用菌渣高氮源特性进行自热式室外一次发酵和室内二次发酵制备栽培料，既可以变废为宝、改善生态环境，又进一步延伸了产业链条，而且生产成本同比明显下降，增加了经济效益，实现了食用菌产业的可持续发展。