亚热带地区全量稻秆栽培食用菌的资源化研究
第10卷第4期南京师范大学学报(工程技术版)V01．10N o．4 2010年12月J O U R N A L O F N A N J I N GN O R M A l。U N IV E R SIT Y(E N G I N E E R IN G A N D T E C H N O L O G Y E D I T I O N)D ec，2010
亚热带地区全量稻秆栽培食用菌的资源化研究
申卫收1，陈雯雯1，吴红昌2，钟文辉1
(1．南京师范大学化学与环境科学学院，江苏南京210097：
2．江西省鹰潭市余江县平定乡农业技术推广站，江西鹰潭335201)
[摘要]水稻秸秆资源化不仅可以保护生态环境，还可以变废为宝、增加农民收入．通过比较分析整稻草畦栽平菇、凤尾菇，稻草段熟料袋栽平菇、金针菇及生料袋栽平菇的食用菌产量和经济效益，探索亚热带地区全量稻秆栽培食用菌实现资源化的可行性．结果表明，袋栽、熟料栽培的食用菌产量和经济效益分别高于畦栽、生料栽培．在5种栽培方式中，熟料袋栽平菇产量和经济效益最高．熟料袋栽平菇的3个配比中，又以100％千稻草段栽培料配比的产量和经济效益最高，分别为1．6kg／kg栽培料和4．6元／kg栽培料．稻草段熟料袋栽平菇菇渣分析结果表明．随着腐熟程度加深．总氮和总磷含量下降，而总钾和有机物总量升高．稻草段熟料袋栽平菇示范试验表明，530kg干稻草可获得约730kg鲜菇，经济效益约为4．8元／kg
栽培料．这些结果对亚热带地区全量稻秆栽培食用菌实现资源化具有实际指导意义，此外菇渣还田将可能增加亚热带地区农田钾和有机质的含量．
[关键词]全量稻秆，平菇．熟料，袋栽，菇渣
[中图分类号】Q939．96；X712[文献标识码]A[文章编号]1672-1292(2010)04-0093-06
W hol e R i c e St r a w s R eused f or C ul t i vat i on of E di bl e M us hr oom
i n Subt r opi c al R egi on of C hi na
Shen W ei s houl，C hen W e nw enl，W u H ongchan92，Zhong W e nhui l
(1．School o f C hem i s t r y and Envir onm en t al Sci ence，N anji ng N o m m l U niver s it y，N朋j ing210097，C hi na；
2．St at i o n fo r Po pul a r i z i n g o f A面cul t ural T echni que i n Pi ngd i ng T ow n shi p of Y uj iang C ount y，Y i ngt an335201，C hi na)
A bs t r ac t：R e use of r i ce s t r aw s Cal l not onl y pr ot ect t he eco envi r on m ent，but al so m a k e w as t e pr o f i t ab l e a nd i ncr eas e t he
i ncom e of peas ant s．I n or de r t o i nves t i gat e on t he f ea si bil it y of cul ti vat i on of edi bl e f ungi on r i ce s t r aw s，t he yi el ds a nd e-
c onom i c benefi t s of t he edi bl e m u s hr oo m w e r e c om pa re
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e t r e at m ent s，i nc l udi ng r i dg e cul ti vat i on o
f oyst er
m ushr o om and phoeni x-t ai l m ushr o om i n t he r a w m at e r i al，bag cul ti vat i on of oys ter m u s hr oo m i n t he r a w m at er i al，and凤尾菇栽培技术
cl i nker．％e r esul t s show ed t h at t he yi elds a nd ec ono m i c benefi t s t he edi-oyst er m u s hr oo m and nee dl e m ushr o om i n t he
bl e m u s hr oo m under bag cul ti vat i on or i n t he cl i nker w er e hJI gh e r t han t h at under r i as e cul ti vat i on or i n t he r a w m at eri al，
hig}I est yi elds and ec ono m i c benef i t s of t he edi bl e m ushr o om w e r e f o und t o be bag cul ti vat i on of oyst er r es pect i ve l y．111e
m ushr o om i n t he cl i nke r am ong fi ve t r eat m ent s．I n。t he t r eat m en t of ba g cul ti vat i on of oyst er m u s hr oo m i n t he c li n ke r，t her e w er e t hr ee const i t uti ng r at i o s of cl i nker i ncl udi n g100％s t r aw l i t t er，80％st r aw l i t t e r and20％cot t ons ee d hu l l，
a nd60％s t r a wl i t t e r and40％cot t ons ee d hul l．T he yi e l ds(1．6ks／kg subs t r a t e)and ec ono m i c bene f i t s(4．6Y u an／k g
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m ay i ncr eas e t he cont ent s of t ot a l pot assi um and or gani c n l a-r e gi ons．M or e ove r，m us hr oom r es i dues r et ur ni ng t o t he f iel d
t er i al s i n r ed soil．
K e y w or ds：w hol e r ice s t r aw，oys t er m u shr oo m，cl i nke r，ba g cul t i va t i on，m u shr o om r esi du e
收稿日期：2010-04-22．
基金项目：中国科学院知识创新工程重大项目(K S C X I—Y W-09-08)、“十一五”国家科技支撑计划重点项目(2007B A D89818。
2009BA D C6803)、南京师范大学“2l l T程”重点学科建设项目(1843203623)．
通讯联系人：钟文辉，博士，教授，研究向：环境微生物及生物技术．E-m ai l：zhongw enhui@．j nu．edu．cl l
一93—
南京师范大学学报(丁程技术版)第10卷第4期f2010年)
农业有机废弃物的资源化已成为我国农村农业发展面临的一大难题，其中尤以农作物秸秆的资源化最为突出．我国的农作物秸秆每年产量超过7亿t，秸秆组织中纤维素、半纤维素与木质素高度缠绕，致使微生物对其降解困难¨’2J．大量的农作物秸秆被焚烧或丢弃，不仅浪费了有限的农业有机资源，还对生态环境和区域经济发展构成了严重威胁【3’4】．农作物秸秆的资源化不仅可以消除日益严重的环境污染，而且可以保持和提高耕地土壤质量，解决农村的能源短缺问题，保护生态环境，以生物质能形式为缓解我国能源紧张做出贡献【2]．目前，农作物秸秆资源化及开发利用的途径主要包括秸秆还田、秸秆饲料、生产沼气、压块燃料、烧制木炭、制取煤气以及作为食用菌和轻工、纺织及建材行业的宝贵原料等"’6J．我国农作物秸秆以水稻秸秆为主，大约占秸秆总量的31．6％E3]．我国红壤丘陵区水稻秸秆产量占该区作物秸秆总产量的53．5％，比全国均值高出21．4个百分点H]．水稻秸秆含有大量的c、N、P、K以及丰富的C a、M g、s、cu、zn等营养元素，是极为重要的有机资源，合理还田可显著提高土壤肥力和土地生产力，例如秸秆还田能改善土壤物理、化学和生物学性状，增加土壤有机质含量，培肥土壤，增加作物产量等…0|．利用水稻秸秆栽培食用菌，既可以使秸秆快速腐熟，又可以实现无害化、减量化、资源化【11|．食用菌含蛋白质3％一4％，脂肪0．2％一0．3％，碳水化合物2．4％一3．8％，富含人体必需的赖氨酸，还含有丰富的Fe、P、K、C a等微量元素和多种维生素及酶类等¨“．
利用农作物秸秆栽培食用菌，不仅可以保护生态环境，还可以变废为宝、增加农民收入．有研究表明，在贵州地区成功利用水稻、小麦和玉米秸秆栽培金针菇和鸡腿菇013,14]，筛选到栽培平菇用的小麦和胡
麻秸秆¨5|，不仅如此，平菇类食用菌还可以快速降解秸秆并将其转化为饲料¨6|．食用菌菇渣含蘑菇的菌丝成分，可腐解秸秆，改善秸秆品质，腐解后秸秆营养成分易于被作物吸收利用，因此蘑菇渣可作为优质有机肥料．亚热带地区农田P、K亏缺量大，菇渣还田将有很大的应用潜力．目前，我国利用稻秆栽培食用菌一般采用配合一定量的辅料(麸皮、牛粪、土壤等)，还未能做到利用全量稻秆栽培食用菌．本研究以江西鹰潭为试验基地，探索利用全量稻秆栽培食用菌的可行性，以期做到大量地转化稻秆、获得明显的经济效益；并对菇渣化学成分进行分析，探讨菇渣用作优质有机肥的可能性，为在亚热带地区示范和推广利用全量稻秆栽培食用菌、实现稻秆的资源化提供科学依据．
1材料与方法
1．1水稻秸秆及食用菌菌种来源
食用菌栽培试验在江西省鹰潭市余江县平定乡农业技术推广站进行，新鲜水稻秸秆均来自当地．平菇(原生二号)、凤尾菇(凤尾12)和金针菇(金白一号)菌种购自江苏省高邮市科学食用菌研究所．
1．2整稻草生料畦栽平菇、凤尾菇
(1)母种转管、原种及栽培种制作．
将母种接种到PD A固体斜面培养基，约28℃下培养7d．将斜面上的菌丝接种到灭菌的原种培养料(96％
棉籽壳、1％蔗糖、1．5％石灰、1．5％石膏，保持水分65％，拌匀装瓶)，约28。C下培养21d．将原种培养料上的菌丝再接种到栽培种培养料(97％棉籽壳、1．5％石灰、1．5％石膏，保持水分65％，拌匀装袋)，约28cC下培养28d．
(2)栽培．
设置100％稻草、80％稻草加20％棉籽壳2个配比，每个配比2次重复．稻草用0．2％一0．5％石灰水浸泡处理24h．之后用清水冲洗去除表明残余石灰，晾至含水量65％一70％．地膜(2．5m×2m)用1％o高锰酸钾溶液浸泡5m i n进行表面消毒．把经石灰水处理的稻草平铺其上，厚约15cm．栽培种袋表面用1‰高锰酸钾溶液消毒，表面接种，接种量约20％(3～3．5kr V l5kg)．覆膜，上面打孔通气，孔距约15cm．菌丝生长期间不打开覆膜，不浇水．出菇后每天浇水3—4次，保持空气湿度70％一80％，直至不出菇为止．菌丝生长期间，加强通风换气，每天观察菌丝生长情况，及时防止杂菌污染，特别要防虫鼠害．发菌丝期间要加强通风换气．出菇期间及时采摘鲜菇并称重．
1．3稻草段生料袋栽平菇
母种转管、原种及栽培种制作同整稻草生料畦栽平菇、风尾菇．栽培中设置100％稻草段、80％稻草段加20％棉籽壳和60％稻草段加40％棉籽壳3个配比．将整稻草切成3cm左右的稻草段，用0．2％～0．5％一94—
申卫收．等：亚热带地区伞量稻秆栽培食用荫的资源化研究
石灰水浸泡处理24h ，晾至含水量65％一70％．棉籽壳发酵4-5d 后再与浸泡好的稻草段按比例混合．分别将上述3个处理的栽培料按比例拌匀，加入1％石灰、1％石膏粉，调节水分为65％．70％，然后装入相应的筒袋(25c m ×50cm ，2斗m )中，栽培料须装实装满．如在装袋时出现筒袋破裂现象，需要及时修补破裂处，防止杂菌污染．栽培种袋表面用1％o 高锰酸钾溶液消毒，分别在两端和中间3层接种，接种量为14％一15％，接种后及时将筒袋两头用塑料带扎紧．在两头接种部位打孔加强通气性，气孔不宜过大，也不能超出接种部位，一般呈双层同心圆状分布．当菌丝长满筒袋的2／3时，将一端打开竖直朝上，并覆土，覆土厚度为3．0—3．5cm ．菌丝生长期间，1～2d 观察一次菌丝生长情况，及时防止杂菌污染．
1．4稻草段熟料袋栽平菇、金针菇
母种转管、原种及栽培种制作同整稻草生料畦栽平菇、凤尾菇．栽培中设置100％稻草段、80％稻草段加20％棉籽壳和60％稻草段加40％棉籽壳3个配比．将整稻草切成3cm 左右的稻草段．分别将上述3个处理的栽培料按比例拌匀，加入1％石灰、1％石膏粉，调节水分为65％～70％，然后装入相应的筒袋中，栽培料须装实装满．将装好的筒袋在常压1000C 下灭菌8～10h ，取出冷却至常温后两头接种．栽培种袋表面用1％o 高锰酸钾溶液消毒，接种量为10％～15％，接种后及时将筒袋两头用塑料带扎紧．
在两头接种部位打孔加强通气性．在菌丝培养阶段，需要放置在通风处以加强通气性．当原基形成后，将形成原基的一端打开朝上，并将塑料袋下卷与栽培料齐平，进行一头出菇管理，即出菇一端竖直朝上，另一端朝下．
1．5菇渣化学成分分析
对食用菌产量和经济效益最高的栽培方式的菇渣进行化学分析，包括菇渣成分的N 、P 、K 含量和有机物含量‘171．
1．6稻草段熟料袋栽平菇示范
参照上述稻草段熟料袋栽平菇程序，进行规模化栽培示范．使用栽培料(干稻草)共计530kg ，将整稻草切成3cm 左右的稻草段，加入1％石灰、1％石膏粉，调节水分为65％～70％，然后装入相应的筒袋中，灭菌、接种，栽培时间从2009年9月至2010年4月．
2结果与分析
2．1不同栽培方式下的食用茵产量
亚热带地区水稻秸秆栽培食用菌实现资源化在当
地是完全可行的．从图1可以看出，5种栽培方式下均获
得了食用菌产量．由于不同食用菌生物转化效率不同，
本文使用相对产量(kg 新鲜食用菌／kg 栽培料)进行比
较．按相对产量从高到低，依次为稻草段熟料袋栽平菇、
稻草段生料袋栽平菇、稻草段熟料袋栽金针菇、整稻草
生料畦栽凤尾菇和整稻草生料畦栽平菇．整稻草生料畦
栽平菇产量以80％稻草加20％棉籽壳配比较高，整稻
草生料畦栽凤尾菇也以80％稻草加20％棉籽壳配比较
高．在稻草段生料袋栽平菇方式下，以80％稻草加20％
棉籽壳配比最高，其次为60％稻草加40％棉籽壳配比，
100％稻草段配比最低．而在稻草段熟料袋栽平菇方式
圈l 不同栽培方式下食用菌相对产■Fi g ．1T he r el a ti v e yiel ds of edi b l e m us h r oom s under di f fer ent cul ti vat i on t ypes
下，以100％稻草段配比产量最高(1．60kg ／kg 栽培料)，也是5种栽培方式下产量最高的配比，其次为80％稻草加20％棉籽壳配比和60％稻草加40％棉籽壳配比．在稻草段熟料袋栽金针菇方式下，以60％稻草加40％棉籽壳配比最高，其次为80％稻草加20％棉籽壳配比和100％稻草段配比．
2．2不同栽培方式下的食用茵经济效益扣除原材料(如稻草秸秆0．2形kg 、棉籽壳1．1元／kg 等)、设备、能源、人工等成本，依据2008年当
地食用菌价格(4．0影kg)，估算不同栽培式下各配比的经济效益(形kg 栽培料)．从图2可以看出，按照经济效益从高到低，与5种栽培式下食用菌相对产量的趋势一致，依次为稻草段熟料袋栽平菇、稻草段生料袋栽平菇、稻草段熟料袋栽金针菇、整稻草生料畦栽凤尾菇和整稻草生料畦栽平菇．然而。扣除成本一95
—
南京师范大学学报(T 稃技术版)
第10卷第4期(2010年)
_I
后，整稻草生料畦栽平菇与整稻草生料畦栽凤尾菇的
经济效益均为负值．整稻草生料畦栽平菇的经济效益
以80％稻草加20％棉籽壳配比较高，整稻草生料畦栽
凤尾菇也以80％稻草加20％棉籽壳配比较高．在稻草
段生料袋栽平菇方式下，以80％稻草加20％棉籽壳配
比的经济效益最高，其次为60％稻草加40％棉籽壳配
比，100％稻草段配比最低．而在稻草段熟料袋栽平菇
方式下，以100％稻草段配比的经济效益最高(4．62
Y …r,／．kg 茔磐梦’，也墨i 翌栽培耄苎!竺孽苎益最苎竺112不同栽培方式下食用菌经济效益配比，其次为80％稻草加20％棉籽壳配比和60％稻草
Fi g ．2The ∞蚰。I II i c ben 娟t s of edibl ：：：：：咖吣加40％棉籽壳配比．在稻草段熟料袋栽金针菇方式
un de r di f fer ent cul t i vat i ont ypes
下，以60％稻草加40％棉籽壳配比的经济效益最高，
其次为100％稻草段配比和80％稻草加20％棉籽壳
配比．
2．3栽培平菇前后水稻秸秆成分变化稻草段熟料袋栽平菇不仅产量和经济效益高，而
且稻草段熟料袋栽平菇后稻草的降解程度也较高．与
未栽培平菇的湿稻草或干稻草对照比较，栽培平菇的
稻草均有不同程度的分解，80％稻草段加20％棉籽壳
配比的稻草分解程度较低，100％稻草段配比的稻秆分
湿稻草(对照)80％稻草段加100％稻草段解程度较高(见图3)．如表l 所示，菇渣中总N 、总P 、…”……。
总K 和有毗总量的分析结果表明，栽培平菇的稻草
嘲：竺黧竺三篙慧。圳分解程度越高，总K 含量和有机物总量也越高，总N 和oy 。t e r m em hroom i n t he 。H nk 盯
总P 含量有所降低．表1熟料袋栽平菇菇渣总N 、总P 、总K 和总有机物含量(M eans ±SE )
T ab l e 1Tota l N 。P ．K an d or gani c m
at t er c o nt e nts o f m us hroom r e si du e s un der ba g c u l t i v a t i o n of oyst e r m ushr o om i n
t h e cl i n ker 3讨论
我们成功地在江两鹰潭利用水稻秸秆栽培食用菌实现资源化，并推测在包括江西在内的红壤丘陵区利用水稻秸秆栽培食用菌实现资源化也是可行的．红壤丘陵区作物秸秆产量占全国作物秸秆总产量的52．1％，水稻秸秆产量占该区作物秸秆总产量的53．5％，比其全国均值高出21．4个百分点【4J ．该区作
物秸秆用于直接还田和用作工业原料的年均利用率高于全国平均水平，但未被利用的比例年均高达25．3％，且呈逐年上升趋势，大量未被利用的作物秸秆往往就地丢弃或焚烧H J ．秸秆直接还田可以增加土壤有机质及N 、P 、K 等养分含量，提高养分有效性，改善土壤理化性状和微生物生境，提高土地生产力…0|．但其适宜还田量仅为3000—4500kg ／hm 2(约为秸秆产量的一半)H ’18J ，大量还田秸秆难以及时腐烂，影响作物的栽插质量和土壤供肥效果【l 9’驯；长期大面积的秸秆直接还田，还会加重一些常见的病虫害旧1|．本文的研究结果表明，在5种食用菌栽培方式下，100％稻草段熟料袋栽平菇的产量和经济效益均最高．江苏平菇新型栽培基质配方以中药59％、棉籽壳20％、稻草20％，加入l ％的石灰最佳，平菇相对产量为1．30kg ／kg 栽培料，经济效益为1．04衫kg 栽培料旧1．秸秆替代部分棉籽壳栽培高温平菇试验表明，10种不同配的鲜菇产量和经济效益以棉籽壳70％、油菜秸秆10％、麸皮17％、加入3％的石灰最佳，平一96—
申■收，等：亚热带地区伞母稻秆栽培食用菌的资源化研究
菇相对产量为1．21kg／kg栽培料，经济效益为4．43形kg栽培料旧J．本研究中全量稻杆栽培平菇的产量和经济效益均高于上述栽培基质配方．不仅如此，全量稻杆栽培平菇的产量与当地棉籽壳栽培平菇产量相当，由于棉籽壳成本远高于水稻秸秆，利用全量稻杆栽培平菇的经济效益要高于棉籽壳．这意味着不仅可以利用全稻杆种植平菇，获得较高的产量和经济效益，而且可以大量转化红壤丘陵区的水稻秸秆，减少水稻秸秆的浪费，减轻生态环境破坏，增加农民经济收益．
在5种食用菌栽培方式下，袋栽方式产量和经济效益均高于畦栽方式．袋栽方式不仅占地面积小，仅为畦栽面积的1／3，而且便于立体栽培、移动方便．立式立体栽培效果更佳，卧式立体栽培存在水份流失、长菇潮数减少、菇侧式生长、菇形不佳等问题．而畦栽因长菇、采菇中需要长期打开覆膜，更容易发生虫害(菇蝇)和造成杂菌污染，从而影响到食用菌的产量和经济效益，本研究中畦栽方式的食用菌经济效益均为负值．此外，熟料袋栽平菇产量和经济效益高于生料袋栽方式．熟料栽培经高温灭菌后，栽培料更容易分解，栽培过程中引入杂菌的可能性也较生料栽培小．而生料栽培不需要高温灭菌处理，设备要求低，简便易行，便于大面积推广．但是，生料栽培易受不良环境和气候影响，尤其是高温季节和多年栽培的场地易导致栽培失败．稻草段袋栽平菇产量均高于其他种类的食用菌产量，可能比较适宜于栽培该种食用菌，如稻草段生料、熟料袋栽平菇产量和经济效益远高于稻草段熟料袋栽金针菇．探索适宜本地水稻秸秆栽培的食用菌品种，丰富水稻秸秆栽培食用菌的种类，延长栽培时间、保证常年供应，特别是利用全量稻杆栽培的品种，是值得进一步研究的内容．
东南的海南、广东、广西、江西农田K元素亏缺量大，土壤缺K严重(占耕地面积的75％以上)．目前我国秸秆和有机肥中K素归还量在1000万t左右，占农田钾素投入的60％左右，但全国秸秆直接还田和用于堆制有机肥的比例在50％以下，因此仍然有很大的潜力，这也是红壤丘陵区提高农田K素供应的有效途径．菇渣分析表明，栽培食用菌后稻草秸秆得到了不同程度的分解，出菇时间越长，分解程度越高；水稻秸秆分解程度越高，总K含量和有机物总量也越高．如果将菇渣直接还田(水稻田、玉米地、花生地和
果园等)，可以克服大量还田秸秆难以及时腐烂，影响后茬作物的栽插质量和土壤供肥效果，并且能够减轻一些常见的病虫害，更为重要的是可以补充土壤K和有机质含量，培肥土壤，增加作物产量和改善农产品品质．菇渣与矿质元素如N、P、K等按一定比例混合，制作成优质有机肥，还可以进一步增加经济效益．全量稻秆栽培平菇示范结果显示，530kg干稻草段共收获鲜菇约730kg，扣除成本约1080元，经济效益约为4．8形kg栽培料．总之，熟料袋栽平菇初步取得了良好的经济效益，已经开始在江西鹰潭地区进行推广，初步取得了较好的示范效应，菇渣直接还田试验(水稻田、玉米地、花生地和果园等)也在进一步开展．
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