食用菌菌渣在動物飼料應(yīng)用的研究范文
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摘要：菌渣是栽培食用菌后的培養(yǎng)料，是一類由食用菌菌絲殘體經(jīng)食用菌酶解、結(jié)構(gòu)發(fā)生質(zhì)變的粗纖維、粗蛋白、多糖及其他營養(yǎng)成分組成的復(fù)合物，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有較高的利用價值。近年來，隨著食用菌的大力發(fā)展，菌渣日益增多，菌渣在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用也越來越廣泛。文章簡述了菌渣在二次種菇、用作栽培植物的基質(zhì)、飼料、有機肥、燃料、生物活性成分提取等方面的應(yīng)用，并對其在動物飼料應(yīng)用方面的研究進(jìn)展進(jìn)行了重點闡述。
關(guān)鍵詞：食用菌菌渣；動物飼料
食用菌菌渣又叫菌糠、下腳料、廢料、廢菌棒等，是指人們利用農(nóng)副產(chǎn)品下腳料（如秸稈、木屑、玉米芯等）為主料栽培食用菌時，鮮菇采收后遺留的培養(yǎng)基，是一類由食用菌菌絲殘體經(jīng)食用菌酶解、結(jié)構(gòu)發(fā)生質(zhì)變的粗纖維、粗蛋白、多糖及其他營養(yǎng)成分組成的復(fù)合物，其中的有機質(zhì)、菌體蛋白、多糖、維生素、微量元素等活性物質(zhì)含量豐富［1］。目前，食用菌菌渣的循環(huán)再利用越來越多地受到了人們的關(guān)注，其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用也越來越廣泛。我國是世界上最大的食用菌生產(chǎn)國，產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的70%以上［2］。據(jù)中國食用菌協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2016年全國食用菌總產(chǎn)量3597萬t，產(chǎn)值2742億元［3-4］。由此也產(chǎn)生了大量的食用菌菌渣，這些菌渣若未經(jīng)處理被亂堆亂放，會造成新的環(huán)境污染。因此，如何環(huán)保、有效地處理好食用菌菌渣顯得尤為重要。本文對食用菌菌渣在農(nóng)業(yè)中的循環(huán)利用情況及其在動物飼料應(yīng)用中的研究進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié)和分析，以期為同行提供參考。
1食用菌菌渣的農(nóng)業(yè)循環(huán)利用分析
1.1食用菌菌渣在二次種菇中的應(yīng)用隨著食用菌生產(chǎn)的發(fā)展，培養(yǎng)原材料日趨緊張，價格上漲，由于不同食用菌對培養(yǎng)料的利用程度不同，一些培養(yǎng)料在栽培完食用菌后仍具有豐富的營養(yǎng)。為此，研究者們將食用菌菌渣在二次種菇中的應(yīng)用做了大量研究。萬水霞等［5］在栽培雙孢蘑菇培養(yǎng)基培養(yǎng)料中加入30%的秀珍菇菌渣，其生物學(xué)效率達(dá)63%，比常規(guī)栽培料高出10%。杭中橋等［6］以常規(guī)棉籽殼培養(yǎng)料為對照，采用杏鮑菇（Pleurotuseryngii）工廠化生產(chǎn)的菌渣代替部分棉籽殼進(jìn)行鮑魚菇（Pleurotusabalonus）栽培試驗。結(jié)果表明，培養(yǎng)料中菌渣添加量在30%～70%時，鮑魚菇菌絲長勢均表現(xiàn)良好，菌絲滿袋時間、原基出現(xiàn)時間和轉(zhuǎn)潮期縮短；隨著菌渣添加比例的增加，鮑魚菇產(chǎn)量呈降低趨勢，當(dāng)菌渣添加量為30%時，產(chǎn)量最高，較對照提高9.07%；供試菌渣培養(yǎng)料的單菌袋凈利潤均高于對照，菌渣添加量為30%時，單菌袋凈利潤最高。在福建漳州等部分地區(qū)菇農(nóng)也普遍采用草菇菌渣來生產(chǎn)雙孢蘑菇，菌渣的使用一方面替代了培養(yǎng)料一次發(fā)酵的工序；另一方面降低了生產(chǎn)成本，增加了整體經(jīng)濟(jì)效益。
1.2食用菌菌渣用作栽培植物的基質(zhì)有研究表明，借助菌渣快速發(fā)酵、工藝脫鹽、農(nóng)藝脫鹽、組成優(yōu)化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化相結(jié)合的栽培基質(zhì)生產(chǎn)技術(shù)，解決了菌渣含鹽量過高的問題，形成了生菜、番茄、辣椒、黃瓜的菌渣栽培基質(zhì)加工和應(yīng)用技術(shù)。發(fā)酵的金針菇菌渣和珍珠巖按4∶1的比例制備無土栽培基質(zhì)栽培黃瓜，黃瓜產(chǎn)量提高6.77%，氨基酸含量提高27.87%，維生素C含量提高12.26%，還原糖含量提高14.29%。
1.3食用菌菌渣用作有機肥料菌渣不僅含有豐富的植物生長必需的營養(yǎng)元素，而且其獨特的理化性質(zhì)非常利于微生物生長［7-8］。胡清秀等［9］研究了雙孢蘑菇菌渣堆肥及其肥效，與常規(guī)施肥相比，雙孢蘑菇菌渣有機肥能促進(jìn)水稻增產(chǎn)20.55%。吳珍等［10］以污泥為原料，菌渣和豬糞為調(diào)理劑堆肥處理，結(jié)果表明，菌渣作為調(diào)理劑可使污泥短時間內(nèi)達(dá)到減量化、無害化的目的。張云飛等［11］利用金針菇菌渣堆肥生產(chǎn)的有機肥料成品各項指標(biāo)也都達(dá)到有機肥料的標(biāo)準(zhǔn)。有研究者在食用菌菌渣堆肥中接種高溫纖維菌，對食用菌菌渣腐熟工藝條件進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)接種高溫纖維菌后可使堆內(nèi)溫度迅速上升至45℃以上，并可持續(xù)18～20d，經(jīng)過45d堆制，其總養(yǎng)分、有機質(zhì)含量、pH值和外觀形狀等技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到有機肥料的標(biāo)準(zhǔn)（NY525—2002）。劉雯雯等［12］以不同粒徑菌渣為載體，接種1株根瘤菌和3株溶磷菌制作微生物肥料，以泥炭為對照，通過測定載體吸水率、不同保存期有效活菌數(shù)及保存40d時的種子發(fā)芽指數(shù)，發(fā)現(xiàn)種子發(fā)芽指數(shù)均高于80%，可以認(rèn)為該肥料浸提液對植物無毒性，未經(jīng)堆肥腐熟處理的菌渣作為微生物肥料的載體是可行的。
1.4食用菌菌渣作為燃料食用菌培養(yǎng)料大都以木屑、棉籽殼、玉米芯、農(nóng)業(yè)秸稈為主要原料，其肥料曬干后可以作為燃料。由于香菇栽培大多以木屑為主要培養(yǎng)料，因此香菇菌糠風(fēng)干后可以做滅菌或菇棚加熱的燃料，既節(jié)約能源，又節(jié)省投資，同時又可減少肥料造成的環(huán)境污染。2016年李艷波等［13］對古田縣一批采用食用菌菌渣作為生物質(zhì)燃料的鍋爐大氣污染物排放情況進(jìn)行了調(diào)查分析，結(jié)果表明，顆粒物、SO2、NOx排放均達(dá)標(biāo)，并提出污染防治措施。
1.5食用菌菌渣作為農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的修復(fù)材料食用菌菌渣具有獨特的生物學(xué)特性，有一定降解難降解有機污染物的潛能，蘑菇渣作為生態(tài)環(huán)境修復(fù)材料已成為國外學(xué)者研究的熱點，而國內(nèi)對于蘑菇渣降解環(huán)境中的污染物的研究才剛開始。有研究將姬松茸和香菇菌渣用于盆栽萵苣時發(fā)現(xiàn)，香菇菌渣對土壤的修復(fù)作用顯著，能夠明顯改善微生物多樣性和酶活性，并對土壤中的除草劑等農(nóng)藥具有降解作用。汪萍等［14］研究發(fā)現(xiàn)，食用菌菌渣可作為原料制備高附加值、高容量的超級電容器多孔碳材料———炭基材料。
1.6食用菌菌渣提取生物活性物質(zhì)有研究顯示，食用菌菌渣中的菌絲體在生長過程中能分泌一些激素類物質(zhì)，故其浸出物的稀釋液是一種良好的植物激素。用食用菌菌渣的浸出物稀釋液制成植物激素噴灑在農(nóng)作物上能夠促進(jìn)植物發(fā)育、增加產(chǎn)量。此外，浸提液還可以使作物莖葉茁壯，防疫、抗病能力增強，對已感染葉斑病的植株，噴2次即有良好收效。目前，從食用菌渣中提取活性物質(zhì)尚處于研究初級階段，大多研究只是提取一種專一的活性物質(zhì)，且需要精密的設(shè)備和完善的技術(shù)支撐，因此要用于大量生產(chǎn)還有很大難度。王德漢等［15］對蘑菇菌渣中的漆酶及對2，4-二氯酚（DCP）去除做了初步研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，菇渣對濃度為50mg/kg的DCP去除率可達(dá)97.87%。李順鵬等［16］采用生化方法將蘑菇渣磨碎，提取粗纖維素酶，結(jié)果發(fā)現(xiàn)每千克干磨菇渣可提取粗纖維素酶11.06g。
2食用菌菌渣在動物飼料應(yīng)用中的研究進(jìn)展
在菌絲生長過程中，隨著酶解作用使培養(yǎng)料的木質(zhì)素和纖維素降解，粗蛋白提高，特別是一般飼料缺乏的必需氨基酸在種菇后的廢料中含量較高，鐵、鈣、鋅、鎂等微量元素含量也很豐富，而且菌渣所特有的蘑菇香味也使之具有良好的適口性，因此，菌渣具有較高的飼用價值。宋漢英等［17］用20%香菇菌渣代替礱糠粉喂豬，發(fā)現(xiàn)豬的生長正常，每增重1kg，試驗組比對照組節(jié)約飼料0.71kg，比對照組提高經(jīng)濟(jì)效益30.20%，且肉質(zhì)無異。龐思成［18］以菌渣代替麩皮喂養(yǎng)尼羅羅非魚，發(fā)現(xiàn)在魚飼料中添加30%菌渣，不但能滿足魚的生長，而且還可節(jié)約部分麩皮，使飼料成本下降8.3%，經(jīng)濟(jì)效益顯著。李志香等［19］以醋糟和棉籽殼為基質(zhì)的菌糠廢料，分別加入多種飼料酵母進(jìn)行固體發(fā)酵，結(jié)果表明，不同基質(zhì)的菌糠發(fā)酵飼料的粗蛋白質(zhì)含量均高于20%，可作為禽畜功能型飼料予以開發(fā)利用。潘軍等［20-21］對食用菌菌渣的資源量、利用現(xiàn)狀、營養(yǎng)價值、在反芻動物中的消化代謝特點以及在反芻動物日糧中的應(yīng)用效果分別進(jìn)行了介紹與分析，并對其營養(yǎng)價值進(jìn)行了歸納總結(jié)。孫鎮(zhèn)平等［22］研究了棉籽殼源低聚木糖菌糠（CXOC）不同添加劑量對艾拔益加肉雞（AA肉雞）生長性能和激素代謝的影響，結(jié)果表明，以添加20g/kgCXOC組生產(chǎn)性能和生長軸范圍激素水平為最佳。張書良等［23］以玉米粉為對照，添加不同比例的杏鮑菇菌渣與玉米粉混合飼料為處理飼喂肉鵝，當(dāng)玉米粉與杏鮑菇菌渣混合比例為4∶1和3∶2時，肉鵝生產(chǎn)性能最好，日增重比純玉米粉分別顯著提高37.84%和27.50%，且兩處理間差異不顯著（P>0.05）。經(jīng)濟(jì)效益分析表明，當(dāng)玉米粉與杏鮑菇菌渣混合比例為3∶2時，經(jīng)濟(jì)效益最好。林萌萌等［24］研究了日糧中添加不同比例菌渣對育肥牛養(yǎng)分表觀消化率的影響，結(jié)果表明，與對照組比較，添加菌渣可以提高飼料養(yǎng)分表觀消化率，對能量、干物質(zhì)和粗脂肪消化率影響差異均不顯著（P＞0.05），對中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和粗蛋白消化率影響差異顯著（P＜0.05），并隨添加量的增加呈先升高后降低的趨勢，其中23%添加組效果最為明顯。因此，育肥牛日糧中添加菌渣可以起到節(jié)約飼糧、提高經(jīng)濟(jì)效益的作用。
3食用菌菌渣的再利用前景與展望
食用菌栽培是現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分。食用菌在整個農(nóng)業(yè)生態(tài)鏈中屬于還原者，是生產(chǎn)者（綠色植物）和消費者（人類、動物）之間搭建物質(zhì)和能量循環(huán)的紐帶，是有機物質(zhì)循環(huán)中不可或缺的一環(huán)。遵循循環(huán)農(nóng)業(yè)的理念，食用菌產(chǎn)業(yè)將走出一條“不與農(nóng)爭地、不與地爭肥、變廢為寶、化害為利、點草成金”的利用農(nóng)業(yè)廢棄物養(yǎng)殖食用菌的高效循環(huán)農(nóng)業(yè)模式［25］。通過食用菌生產(chǎn)，將食用菌產(chǎn)業(yè)納入農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的范疇之中，可將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的秸稈資源化，變廢為寶。把農(nóng)作物秸稈先作為培養(yǎng)食用菌的原料，再以菌糠作為飼養(yǎng)畜禽的飼料或者作為肥料還田，給農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)增加了一個高效生產(chǎn)環(huán)，使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中豐富的秸稈資源得以多層次利用、循環(huán)利用，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)的良性循環(huán)。以食用菌產(chǎn)業(yè)為紐帶的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)含有生產(chǎn)者、消費者、分解者，是穩(wěn)定健康、協(xié)調(diào)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。這個系統(tǒng)內(nèi)資源充分利用，環(huán)境污染降低，是我國農(nóng)業(yè)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展較好的戰(zhàn)略之一。另外，從食用菌菌糠中可提取某些成分，對作物、蔬菜的某些病蟲害具有特殊的防治效果，可以降低農(nóng)藥的使用量，減少農(nóng)藥對農(nóng)田、大氣和環(huán)境的污染，從生態(tài)農(nóng)業(yè)就是利用生物的生理、遺傳特性，投入少量的勞動進(jìn)行生物的再生產(chǎn)，以獲得較多的人類需要的原料食物和能源，并借助微生物的作用，促進(jìn)難以利用物質(zhì)的分解和再生產(chǎn)，消除一切廢物和污染物質(zhì)。所以，生態(tài)農(nóng)業(yè)的一個重要特點就是注重工農(nóng)業(yè)廢料的多級或多層次利用和循環(huán)利用。人工栽培食用菌，是多層次轉(zhuǎn)化纖維素廢物、減少環(huán)境污染，增加產(chǎn)品輸出，加快生態(tài)循環(huán)，充分利用生物能源，提高整個生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)能力的有效途徑。
作者：楊紅梅1；王瑜2 單位：1.甘肅省草原技術(shù)推廣總站，2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所
