浅析西北地区苹果废弃枝条栽培食用菌的循环利用

刘芳芳，高 能

（1.甘肃省平凉市庄浪县南坪镇人民政府，甘肃 平凉 744000；2.新疆农垦科学院生物技术研究所）

苹果隶属蔷薇科苹果亚科苹果属，为落叶乔木，其果实含有丰富的矿物质和维生素，是一种营养价值高的水果，深受人们的亲睐。近几年，西北地区苹果产业蒸蒸日上，为当地农民带来了收益，但随着果树的不断生长，每年所产生的废弃枝条也会越来越多，而当地农民处理这些废弃物的主要措施还是以焚烧为主，未焚烧的直接堆积在地头或家附近的地方，这样既污染环境也存在安全隐患，更使得这些废弃物得不到合理的利用，也间接影响美丽乡村的建设。自2000年以来，随着食用菌产业的快速发展，为解决砍伐树木用作栽培食用菌原料的问题，不少研究者用果树类修剪枝条代替树木进行食用菌栽培基质的研究，并取得了不少成果。

1 西北地区苹果产业发展现状

西北地区苹果种植区主要分布在陕西、甘肃、新疆和宁夏，陕西渭北地区、甘肃陇东地区和宁夏黄河沿线区属于我国黄土高原苹果种植区，是我国着力发展的苹果产业优势区。这些区域光热资源丰富、海拔较高、昼夜温差大、空气干燥、自然隔离条件好、病虫害轻、土层深厚、土壤疏松，苹果种植的各项生态指标都具备，符合2003年农业部编制出台的《优势农产品区域布局规划》中苹果区域布局规划的7项生态指标。当前主栽区栽培面积每年还在不断增加，而且部分新增区域果园进入盛果期。随着栽培技术的不断发展，西北地区的苹果产量稳步提高，也有着较好的苹果市场，农民收益日益提升，同时农民发展苹果产业的积极性也有所提高，是苹果产区农民脱贫致富的主要途径之一。

陕西是中国苹果生产的第一大省，苹果产量占全国的25%，在世界苹果产业格局中具有重要地位。主要分布在咸阳、宝鸡、延安、铜川、渭南等产区。已形成全球集中连片种植苹果的最大区域，据统计，世界每7个苹果中就有一个产自陕西。陕西苹果的规模、质量、品牌、市场占有率等居全国前列。甘肃苹果种植主要分布的陇东平凉、庆阳、天水和陇南产区，新疆主要集中在伊犁哈萨克自治州、昌吉回族自治州、哈密地区、博尔塔拉蒙古自治州、巴音郭楞蒙古自治州、阿克苏地区、克孜勒苏柯尔克孜自治州、喀什地区、和田地区及兵团十大产区，其中北疆的伊犁哈萨克自治州和南疆的阿克苏地区为老产区。宁夏和青海苹果种植面积相对陕西、甘肃和新疆较少。据统计，2019年陕西苹果种植面积为61.46万hm2，甘肃24.11万hm2，新疆8.38万hm2，宁夏2.80万hm2，青海0.08万hm2，以每667 m2产生废弃枝条平均约100 kg计算，西北地区年产废弃枝条近150万t。随着果树的不断生长和果园的扩充，苹果废弃枝条的产量还将逐年增多。

2 西北地区苹果废弃枝条利用现状

苹果废弃枝条一部分被生物有机肥厂粉碎后制成有机肥，一部分被农户直接粉碎发酵做有机肥，但大部分废弃枝条被农户作为家中燃料。目前，政府大力支持清洁能源改造，鼓励使用清洁燃煤火炉，减少农林牧副产品直接做为燃料燃烧。这样会有大量的废弃枝条堆积与被焚烧，不但影响美丽村庄建设，废弃的枝条还得不到有效利用。2022年发布的“中央一号文件”指出要加强村庄有机废弃物的综合利用，深入实施村庄清洁和美化行动。因此，对农村苹果废弃枝条的有效利用已迫在眉睫。

3 废弃果树枝条在食用菌栽培中的利用现状

食用菌是近些年发展起来的新型产业，在各级政府的大力支持下，食用菌产业快速发展，在促进农业结构调整、农民增收和循环农业等方面发挥了独特的作用。据中国食用菌协会统计，2019年全国食用菌总产量为3 934万t，同比增长3.82%。在脱贫攻坚时期，我国592个贫困县中有420个县开展了食用菌产业扶贫，占比达到了72%，全国食用菌生产、加工和经销各产业链中的从业人员有2 500万人之多，食用菌栽培和产业链条开发也成为了农民脱贫致富的重要途径之一。食用菌产业是一种新兴的健康营养型的朝阳产业，在“十四五”规划中，很多地区将发展食用菌产业作为推进乡村振兴的主要载体，食用菌产业将在乡村振兴的路上发挥举足轻重的作用。

食用菌大多属于木腐菌，最早时期栽培食用菌主要采用段木，以及后来以木屑形式的代料栽培。随着食用菌产业的快速发展，需要大量的木屑，因此，大量的林木被砍伐，造成生态环境的破坏。受到森林保护的限制后，早在2002年[1]就有研究者开始研究适合食用菌栽培的其他代料。2009年，廖舟怡[2]等人经多次试验发现，通过利用废弃的果树枝条替代食用菌栽培基质规模化生产食用菌是解决该问题最经济和最环保的途径。2007年，王德源[3]等人将修剪的果树枝条加工成木屑，替代棉籽壳进行鲍鱼菇栽培，鲍鱼菇的生物学效率达到110%以上。2012年，徐桂凤[4]等人利用果树枝条替代传统栽培料研究真姬菇优质高产栽培技术，结果表明，生物学效率可达114%，可见用果树枝条栽培食用菌可以达到高效利用。将此技术的推广应用后，可产生较大的经济效益和社会效益，有广阔的发展前景。2015年，金鑫[5]等人通过利用修剪的果树枝条进行灵芝栽培试验，并对木屑基质配方进行了优化筛选，得到了适合果树枝条作为栽培主料的可持续发展的最佳灵芝栽培基质配方。2018年，刘艳娇[6]等用果枝木屑栽培蘑菇，既将果业主产区修剪的废弃树枝资源进行了合理利用，又形成了“树枝—蘑菇— 有机肥料/基质— 还田— 供植物生长”的绿色生态循环生产模式。目前，栽培食用菌的大部分木屑有相当一部分来自于修剪的果树枝条，苹果废弃枝条用于栽培食用菌的技术比较成熟，研究表明，废弃枝条在栽培料中的配比为70%～80%进行香菇、木耳、平菇、猴头菇、密环菌、金针菇、滑子菇、榆黄蘑、灵芝等菇类的栽培[7]，可操作性强，市场销量大。

4 食用菌采摘后菌渣的利用现状

食用菌菌棒出菇完成采收之后，菌棒上留有大量的食用菌菌丝，并且还有丰富的在其菌丝生长过程中代谢所产生的多糖类、蛋白质、纤维素、氨基酸、酶和生物活性物质。还含有铁、钙、锌、镁等微量元素，据王德汉[8]等人测定，每500 g菌渣中含有钙10.86 g、磷3.60 g、钾4.04 g、钠8.70 g、铜0.004 9 g、镁1.58 g、铁0.69 g、锌0.06 g、锰0.077 4 g。营养成分丰富，利用价值高。目前，菌渣的处理方式主要有5种：（1）菌渣作为原料基质二次种菇。将菌渣按比例与其他料混匀，进行食用菌栽培。李正鹏[9]等人以工厂化生产杏鲍菇、真姬菇和双孢蘑菇的菌渣替代部分废棉进行草菇栽培研究，结果证明，用60%的杏鲍菇菌渣和双孢蘑菇菌渣分别替代废棉后，草菇的生产周期缩短1.6 d，产量提高15%和17%；30%的真姬菇替代废棉进行草菇栽培时，生产周期与产量基本相同。万水霞[10]用占比30%秀珍菇菌渣的培养料进行双孢菇栽培，生物学效率达到63%，比常规栽培料高出10%。（2）菌渣作为生态修复材料改良土壤。即将食用菌菌渣碾碎直接还田，不但能增加土壤的通透性，改善土壤的理化性质，还能提高作物品质，达到增产增收的效果。Ribas LCC[11]等人在通过利用姬松茸和香菇菌渣进行盆栽莴苣肥效对比试验时发现，香菇菌渣对土壤的修复有显著作用，而且可明显提高土壤微生物多样性和酶活性，还能够对土壤中的农药有降解作用。刘宝勇[12]等人利用食用菌菌渣对矿区复垦土壤的改良进行了研究，结果发现食用菌菌渣不但能够增加复垦土壤中的各种微生物数量，同时还能增加土壤有机质含量和肥力。（3）菌渣做为饲料添加剂饲养动物。把菌糠粉碎处理后，可以以配料的形式直接饲喂牲畜。有研究表明，用平菇菌糠饲喂奶牛、羊、仔鹅和獭兔等，不仅可以降低饲料成本，而且日增重明显提高[13-16]。还有研究者将菌渣经过发酵工艺处理成饲料，如李志香[17]等人在菌渣中加入多种饲料酵母进行固体发酵，结果表明，菌糠发酵饲料中的粗蛋白质含量可增加20%。李志香[18]等人利用单独培养和多菌共同发酵工艺，将菌渣生产为可替代其他蛋白质源的饲料，不仅能够促进动物的食欲，还能提高动物的消化吸收率，从而促进其生长发育。研究证明，食用菌菌渣作为饲料或添加剂取代麦麸、豆粕等常规饲料，具有一定的安全性[19]，不仅可降低饲料生产成本，还能够有效的缓解饲粮不足的矛盾，具有广阔的发展前景。（4）菌渣作为养殖垫料。利用发酵床养殖技术，将菌渣做为发酵床的垫料，能够实现环保、优质、高产、高效的养殖目标。传统制作发酵床的垫料是天然的杂木屑，但是由于近些年政府对森林资源的保护，锯末等垫料原料供应紧张。将食用菌菌渣用做养殖发酵床垫料，既可以降低养殖成本又能促进菌渣的循环利用。冯国兴[20]等人利用工厂化栽培的金针菇菌渣作为发酵床的垫料饲养猪，研究发现，菌渣发酵床饲养的猪比水泥地饲养平均增重提高了l4.41%，料肉比优势明显。此外，还有报道菌渣发酵床饲养的鸡和奶牛的研究[21-22]。（5）菌渣作为有机肥料。将食用菌菌渣作为堆肥原料，一方面可降低肥料应用成本，另一方面可提高作物的产量与营养成分，能够有效提高产品的品质。宫志远[23]等人在研究菌渣有机肥时发现，菌渣中所含有的有机质、氮、磷、钾等成分均达到了国家有机肥标准。对于达不到的菌渣，利用发酵技术制取生化黄腐酸，能有效促进作物生长。并且宫志远[24]等人还将金针菇的菌渣制备成有机肥进行油菜的种植研究，结果发现，按照菌渣有机肥和复合肥比例15∶1进行施用后产量增加24.6%。目前将菌渣制作成有机肥的技术工艺已日渐成熟，食用菌菌渣经过不同工艺处理可制成不同类型、不同系列的专用型或复合型有机肥[25]。

菌渣除了上述利用途径外，还在育苗、栽培基质[26-28]和燃料能源化[29]方面有所利用，使菌渣得到高效的利用，同时也取得了经济效益。

5 展望

食用菌产业不与人争粮、不与粮争地、不与地争肥、不与农争时、不与其他产业争资源，可利用废弃大棚、厂房等地方，以农林牧副产品为生长基质来生产产品。将修剪的果树枝条粉碎成木屑（颗粒的大小可根据具体栽培的食用菌品种而定），然后做成食用菌菌棒，收完菇后的废菌棒，可直接打碎还果园作为有机肥料使用，或者做为畜禽的饲料、垫料使用，从而形成了植物、动物、微生物的“三物循环”模式（图1），使苹果废弃枝条能够得到高效的生态循环利用。

图1 苹果产业废弃物栽培食用菌循环利用

另外，以废弃苹果枝条为原料栽培食用菌比传统用料棉籽壳和杂木屑的价格低廉，既可有效降低食用菌的生产成本，又可持续带动当地果农增收致富，为农村产业发展开拓了一个新的途径，还可带动当地其他相关产业的发展。同时还不受森林保护的限制，更不会造成生态的破坏，是产业可持续发展的需要。

近年来西北地区建有许多的蔬菜大棚，但有些大棚得不到有效的利用，甚至有废弃的现象，尤其是在新疆，可以通过“合作社+农户”的模式，即合作社集中收购果农修剪的苹果枝，通过加工处理作为栽培料来生产食用菌菌棒，并将生产好的菌棒低价或免费给菇农在大棚等地方进行食用菌栽培，生产的产品可由合作社进行统一收购后上市。这样即可解决果农种植苹果树而产生的废弃枝条，也可解决普通菇农生产菌棒及销售产品的困难，同时大棚也得到了有效利用。