隋進清,徐 立
(黑龍江省伊春市友好區食用菌研究所,黑龍江 伊春 153031)
利用秸稈栽培黑木耳配套技術及示范效果
隋進清,徐 立*
(黑龍江省伊春市友好區食用菌研究所,黑龍江 伊春 153031)
因木屑資源逐年不足,開始尋找新的替代料栽培黑木耳(Auricularia auricula)。采用農作物秸稈為主要原料,經專利設備加工處理后,改變了其原有蓬松、容重小、難定型的特性,使之達到類似木屑的質量,再通過配方選擇、菌種選育等,使秸稈真正替代木屑栽培黑木耳,成功突破了多年來秸稈栽培黑木耳添加量徘徊在30%的瓶頸。
替代料;黑木耳;秸稈處理
黑木耳(Auricularia auricula) 是我國重要的食(藥)用菌,被人們譽為山珍。據資料,人工栽培已有1 300多年的歷史。傳統的栽培方法是用木段栽培,隨著人們生活水平的提高,消費者對黑木耳需求量的增加及木椴資源的不足,取而代之的是闊葉木屑代料栽培。近年來,由于栽培技術的逐步完善成熟,產量和經濟效益明顯提高,以及黑木耳的營養、藥用保健作用被人們認可,使黑木耳產業實現跨越式發展,產量連年持續增長,年最高增長率達24%以上。2015年后,我國黑木耳產量已上升為僅次于香菇的第二大食用菌主栽品種。但隨著栽培規模迅速擴大,木屑資源逐年不足,黑龍江省年栽培已達到70億袋,需木屑逾300萬t,折合木材超過500萬m3,造成木屑價格不斷上漲,導致盜伐林木等非法行為的不斷發生,這不但對林業生產造成威脅,也為社會文明進步帶來影響,面對此局面,迫切需要對黑木耳栽培新型基質進行研發。
黑木耳屬于木腐菌類,其生長在死亡的木材上,靠菌絲分泌出的各種酶分解纖維素和木質素為主要營養來源。
從理論上講,凡含有纖維素、半纖維素、木質素的維管束植物都可以用來栽培黑木耳,例如有人曾用野草、樹葉等進行栽培試驗,都獲得成功。但是,栽培食用菌是為了獲取其食用價值和經濟效益,選擇替代基質時首先必須考慮原材料要來源廣,收集半徑小,成本低,且運輸加工較容易,而且產量高,質量好,經濟效益明顯。我國是農業大國,農作物秸稈資源豐富,但利用率低,所以,在進行替代料研究中多數研究者都首先把秸稈作為栽培研究的首選材料[1]。
利用秸稈栽培黑木耳的技術研究,20多年前就有相關報道[2],從多數的栽培試驗看,類似的技術都能夠種出木耳來,但由于工藝簡單,加工設備不配套,對秸稈的預處理達不到標準,在配方選擇、菌包制作、菌種選育等方面都達不到技術要求,常出現雜菌污染率高,產量低,品質差的問題,所以經過20多年的研發,基本上還在低水平徘徊,沒有突破性進展,更沒有大規模的推廣應用。
項目組在總結全國經驗和教訓的基礎上,認真分析了秸稈與木屑的差異。從營養成分方面分析,玉米秸稈、稻草、玉米芯等適宜黑木耳生長的基質所含各成分比木屑優越,其差異是秸稈同木屑相比組織結構疏松、纖維含量高,木質素含量相對較低,如果不經過相應的加工預處理,菌包制作難定型,容重小,保水性差。利用不經處理的秸稈進行黑木耳栽培,最終造成菌袋縮水嚴重,袋料分離,易進水,雜菌及青苔多發,嚴重影響木耳產量及品質。因此被人們誤認為秸稈的添加量只能占配方的30%左右。認清了問題存在的原因后,經過多年的刻苦攻關,終于于2011年進行地擺栽培成功,使秸稈的添加量達到60%以上,實現了袋產干耳50 g的理想產量,使秸稈名符其實的成為替代木屑栽培黑木耳的新基質。
2014年7月2日,伊春市友好區農委在友好區食用菌研究所組織召開了利用稻草、玉米秸稈代替木屑栽培黑木耳現場會。參會人員認為利用稻草、玉米秸稈栽培的黑木耳長勢喜人,打消了多年來認為秸稈不可能替代木屑栽培黑木耳的疑慮,并充分肯定了該成果的可行性。利用秸稈替代木屑栽培黑木耳的成功,不但解決了黑木耳原材料來源不足的問題,而且使廢棄的秸稈得到利用,節約了木材資源,增加了農業收入,而且防止了秸稈焚燒污染環境,具有巨大的市場發展潛力。
總結以往秸稈栽培黑木耳的研發過程,秸稈的添加量始終徘徊在30%左右,沒有真正達到替代木屑的用量標準,分析原因,多數研究者只重視了秸稈的品種和配方的篩選,忽略了對秸稈加工處理及菌種馴化等綜合配套技術研究。經幾年的攻關,在秸稈粉碎機械及預處理技術方面都有創新性突破,使配方中秸稈添加量達到了60%以上,現將設備技術配套情況簡介如下。
2.1 秸稈加工設備已研制成功并投入生產
利用秸稈替代木屑栽培黑木耳能否成功,其關鍵技術之一是對秸稈的處理工藝是否達標,這也是以往栽培試驗中被忽略的一個重要環節。至目前,市場上沒有針對黑木耳生產加工秸稈的專用配套設備,生產用的基本上都是傳統的錘式粉碎機,采用該粉碎機對秸稈進行粉碎,因為秸稈纖維長,韌性強,易頻繁發生纏軸悶機現象,這不但降低生產效率,而且粉碎質量差,達不到生產需求的質量標準[3]。面對難題,依據市場上各類型設備的不同結構,對比粉碎、剪切、揉搓等各種功能,參照黑木耳木屑培養料的粒徑、容重等參數,經過反復試驗,專用的秸稈切粉機終于研制成功[4]。該機在同等功率下比傳統設備提高生產效率3倍以上,而且質量好,完全可以實現黑木耳生產對秸稈加工質量的需求,但因不同地區及不同的氣候特征,秸稈的品種、特性以及收獲季節是有差異的,這需要對加工設備功能的適應性進行實踐檢驗。通過推廣,可以促進加工設備進一步配套完善。
2.2 秸稈為主料配方,可以達到袋產干耳50 g的理想產量
黑木耳以碳水化合物和含氮物質為主要養分,此外還需少量的無機鹽類。黑木耳生長發育對養分攝取是通過其自身的養分體——菌絲生長發育過程中分泌的各種酶類,將培養料中的原生質纖維素、半纖維素、木質素、淀粉等分解為碳水化合物和含氮物質。因此,凡是能夠提供上述養料的物質都能夠用以栽培黑木耳,這是稻草、玉米等秸稈能夠栽培黑木耳的理論根據。木屑與秸稈營養物質對照表見表1。

表1 木屑與秸稈養分對照表
通過表1可以看出,稻草、玉米等秸稈的營養成分很豐富,碳氮化合物和鈣磷等微量元素齊全,因此可以作為黑木耳栽培配方中的主料[5]。
根據以上有關依據,配方中秸稈添加量達60%以上,鑒于黑木耳對木質素的分解能力強,需求量大,配方中木屑的含量要保留20%~30%,其它輔料,基本是常規配方中多與少的調整。為了使黑木耳菌絲生長強壯,增強新基質對不良環境的抗逆性,配方中添加了微量的A號、B號營養素[5]。從目前的栽培實踐看,此配方完全可以滿足黑木耳生長發育對營養的需求,其產量同木屑相近。
2.3 裝袋滅菌技術要比木屑培養基要求高
盡管對秸稈加工處理設備進行配套,但秸稈粒徑密度的定型性仍存在“本性難移”的膨脹性,同木屑基質相比還有一定差距,所以對裝袋機的質量要求相對高一些,需具有防菌袋膨脹,松緊可調的功能。另外,因秸稈加工后易成團,吸水性差,再加上秸稈營養較木屑豐富,貯存中易受霉菌侵染,其雜菌含量要高于木屑,所以裝袋時要提前加水預濕,使其充分吸水后再拌料,可使濕度均勻;裝鍋滅菌時,相比木屑培養基質需適當延長滅菌時間,保證滅菌徹底,否則菌絲弱,影響菌包質量。
2.4 栽培模式和出耳管理技術基本同木屑料栽培
友好食用菌研究所在多年的栽培實踐中,試驗過多種栽培模式,第1種是采用木屑栽培黑木耳原始模式,即地擺栽培,上蓋草簾保濕;第2種是在大棚里擺袋,噴霧保濕;第3種是大棚掛袋栽培。通過3種栽培模式試驗,不同的栽培模式雖然各具優越性,但都實際可行。在出耳管理上完全可以按照木屑培養基質栽培模式進行,黑木耳產量也同木屑類似,總體每袋產干耳在50 g左右。
在出耳管理上與木屑栽培有差異的是:耳芽形成時間比木屑稍慢,展片期、耳片色澤、口感都與木屑栽培木耳無異,其中較明顯差異是秸稈出耳集中,如果頭茬出耳整齊,一次性全部采完,菌袋抗逆性明顯下降,易感染霉菌,對2茬耳形成有影響。但在試驗中也發現,頭茬出耳不整齊,菌袋能不間斷地出耳、采耳,對抑制雜菌侵染,延長菌袋出耳期有明顯的效果。
2.5 適宜秸稈栽培的專用菌種必須經馴化選育
利用秸稈栽培黑木耳,目前主要進行的是春耳栽培,菌袋下地時間溫度偏低,而后隨著菌袋出耳、展片,溫度逐漸由低到高直線上升。根據這一季節特點,在菌種選育上首先要注意的是菌種耳芽期的耐低溫性,而隨著黑木耳的生長,溫度升高,還要具有耐高溫性,根據這一特點,適應秸稈栽培的黑木耳品種,應具有廣溫性。另外,在栽培試驗中看到,黑木耳菌種對不同的基質有一定的選擇性,這就需要對新基質的菌種進行馴化選育。目前,友好食用菌研究所用于秸稈栽培的菌種主要有經過馴化選育的2個品種,伊耳多筋A和黑29U,這兩個品種用于秸稈春栽都表現出很好的優越性。
3.1 生產成本對比
目前,秸稈栽培主要以玉米秸稈、稻草和玉米芯為主料,其原因是玉米秸稈和稻草利用率低,資源豐富,目前在農業區,秸稈棄置和焚燒,在春秋季節屢見不鮮,這不但浪費了資源,同時對環境造成污染。由于機械化的收割,稻草和玉米秸稈可直接打包成捆,其秸稈的成本僅是運費和加工費,在試驗栽培中粗略計算,木材加工粉碎成木屑后噸價目前在700元左右,而秸稈僅在500元以內,其成本較木屑低近20%以上,就經濟效益而言,具有明顯的成本優勢,如果計算社會效益,其意義更加深遠。
3.2 黑木耳產量、質量對比
木屑代料栽培黑木耳的初期階段,袋產干耳僅在25 g~30 g,隨著技術的進步,袋產干耳產量逐漸上升,至目前,袋產干耳50 g的栽培戶屢見不鮮,但實際中大面積平均袋產干耳在40 g~50 g。利用秸稈新基質栽培產量與木屑栽培基本相似。木耳質量方面,經農業部谷物及制品質量監督檢驗檢測中心(哈爾濱)檢測,秸稈栽培木耳的主要營養成份氨基酸和蛋白質含量均不低于木屑栽培的木耳。
在栽培中還發現,利用秸稈栽培黑木耳具有出耳齊,產量集中,采收頭茬耳后,菌袋雖然菌絲仍然潔白良好,但抗逆性下降,較木屑栽培差。分析原因,主要還是秸稈所含纖維素和半纖維素在高溫下易分解,雜菌也易趁虛而入。針對這一特性,完全可以利用秸稈進行一年雙季栽培,不但縮短了木耳生長管理周期,而且更充分地利用土地面積,實現畝地雙倍經濟效益。如果采用地擺栽培,按目前市場價格預算每公頃擺15萬袋,袋產春耳按40 g計,每公傾產6 000 kg,每千克價60元計,每公頃產值36萬元,按雙季栽培有望實現72萬元,經濟效益十分可觀。
3.3 栽培管理技術對比
栽培管理技術同木屑基質栽培基本大同小異,只要在水份管理上細心,著重看耳澆水就可以。
利用秸稈栽培黑木耳的研究,就原材料而言,20年前就有研究人員進行栽培試驗,可以說這是個老課題,不具備創新性和新穎性,但是,多年來對該技術的綜合配套技術研究甚少,只在配方方面徘徊,使秸稈的添加量徘徊在30%左右,雖然經過20多年的發展過程,依然沒有突破以秸稈為主料實現大面積栽培這一技術瓶徑。項目組對該技術的創新,重點是對秸稈的加工設備及處理工藝,使秸稈虛泡蓬松、吸水性差、難定形等特性產生了質的改變,使之達到類似木屑的顆粒質量,從而使本技術有了突破性進展。2014年10月9日伊春市科技局組織省內專家對該科技成果進行了鑒定,專家們在鑒定意見中寫到:項目研究在稻草和玉米秸稈粉碎機械及預處理技術,替代添加量等方面有明顯創新,達到了國內領先水平(黑伊科鑒字 [2004]第8號)。
菌糠是以木屑、棉籽殼、玉米芯、稻草等栽培食用菌的培養料,經菌絲分解后的廢棄物,也稱廢菌料。菌糠中含有大量的菌絲殘體,原料中的纖維素、半纖維素和木質素,經食用菌菌絲不同程度的分解,粗蛋白、粗脂肪含量有較大提高,并且含有豐富的氨基酸、菌類多糖和礦物質元素,是1種綠色的營養豐富的二次能源,具有很高的利用價值。
目前,我國對菌糠的利用率較低,其利用的主要是秸稈栽培菇類菌糠,而木耳菌糠基本上沒有被開發利用。究其原因,一是黑木耳生長緩慢,且周期長,生長3茬、4茬耳后菌絲抗雜菌力下降快,菌袋收縮嚴重,降低了木耳袋的利用值;二是黑木耳是木腐菌,在用秸稈栽培黑木耳技術未解決之前,黑木耳培養料基本全是以木屑為主料。木屑較秸稈適口性差,用于畜牧飼料,從營養成分和適口性上都不如秸稈菌糠優越,也是影響黑木耳菌糠開發利用的重要原因。
為了解決秸稈菌糠再利用的技術問題,于2014年承擔了市科技局“黑木耳秸稈型菌糠飼料化再利用價值的研究”項目,經過二年的攻關獲得成功,于2016年12月通過了伊春市科技局項目成果鑒定,專家的鑒定意見是該菌糠飼料有一定的發展前景,是循環經濟的發展方向,成果達到了省內領先水平(伊科鑒字 [2006]第20號)。
隨著經濟的發展,食用菌已成為獨立產業,在有些主要產區成為支柱產業。例如福建的古田縣,面積2 385 km2,總人口42.8萬,全縣農民2/3以上的農戶種植以香菇為主的食用菌,靠此項發家致富。2016年全省黑木耳發展到70億袋,產值達到近200億元。以東寧縣為例,2011年黑木耳的產量達到了7 922 400 t,產值30.68億元,農民人均黑木耳總收入高達10 700元,位居省內首位,全國前列。但是隨著栽培規模的不斷擴大,木屑資源不足已成為影響產業發展瓶徑。利用農作物秸稈栽培黑木耳,采耳后的菌糠加工成菌糠飼料,使食用菌產業鏈延長,可以形成農業循環經濟,即:農作物秸稈——培養料生產黑木耳——菌糠飼料——喂禽畜——過腹還田——增加土壤肥力——提高糧食、秸稈產量——增加黑木耳生產培養料——生產更多的黑木耳和菌糠[6],這不但使廢物得到利用,防止秸稈和廢菌糠的焚燒或棄置,而且促進農業良性循環,提高資源利用率,具有很高的經濟效益和社會效益。
[1]項忠明,范鳳英,申秀芳等.我國的食用菌代料栽培研究[J].遼寧農業科學,1990(2):38-39.
[2]陳成基黑木耳代料培植新法[J].中國食用菌,1987(4):31.
[3]陳欽宏,丁坦蓮,俞愛英.不同袋料栽培黑木耳產量和效益的影響[J].現代農業科技,2013(16):72-78.
[4]翁建新,姚劍鋒,翁錫和.食用菌代料栽培中幾種原料加工機械構造特征[J].中國食用菌,2008(4):60-61.
[5]孫耀章.稻草及多種代料栽培黑木耳穩產、高產技術[M].長沙:湖南圖書館,1987:49、73.
[6]李濟宸,李群,劉連海.菌糠飼料生產及使用技術[M].北京:金盾出版社,2009:17-19.
S646.6
A
1003-8310(2017)03-0084-04
10.13629/j.cnki.53-1054.2017.03.021
隋進清(1944-),男,大專,高級農藝師,主要從事食用菌技術研發、推廣。E-mail:yhxljy@126.com
*通信作者:徐立(1968-),女,本科,高級農藝師,主要從事食用菌技術研發、推廣。E-mail:yhxljy@126.com
2017-03-20