[科普中國]-秸稈基料化利用技術(shù)三

國務(wù)院發(fā)文將秸稈禁燒工作納入對各地大氣污染防治實施情況的年度考核和終期考核范圍。秸稈焚燒問題的關(guān)鍵不止是因為沒有把秸稈當(dāng)成資源，更沒有形成價值，被當(dāng)成是廢棄物，只要把秸稈綜合利用起來，不僅可以有效解決秸稈焚燒所帶來的環(huán)境問題，更能發(fā)揮秸稈的自身作用。

可以用于食用菌栽培基質(zhì)生產(chǎn)原料有哪些？

食用菌基質(zhì)所用原料分主料與輔料兩種。

主料：稻草、麥秸、玉米芯、玉米秸、高粱秸，棉秸、豆秸、花生秸、花生殼、甘蔗渣等農(nóng)作物秸稈皮殼；此外，還包括除桉、樟、槐、苦楝等含有無害物質(zhì)樹種外的闊葉樹木屑，自然堆積六個月以上的針葉樹種木屑，糖醛渣、酒糟、沼渣等。

輔料：麥麩、米糠、餅肥（粕）、玉米粉、畜禽糞便等。

我們對制備食用菌栽培基質(zhì)的原料有什么要求呢？

對于制備食用菌栽培基質(zhì)的原料，要求：

（1）原料使用前應(yīng)在陽光下翻曬、將霉變、蟲蛀嚴重的原輔料材料分選出來并做無害化處理，保持原料新鮮、清潔、干燥、無蟲、無異味。

（2）選擇使用的農(nóng)作物秸稈，最好在收獲得1個月未使殺菌劑、殺蟲劑等化學(xué)農(nóng)藥。

（3）要求原料無雜質(zhì)，不含沒有必要的重金屬，特別是鎂含量不宜過高。

（4）培養(yǎng)料配制時，首先要計算初始含氮量，然后確定糞草比，最后確認培養(yǎng)料中碳和氮的比例，一般以C/N比為25-35為宜。

（5）培養(yǎng)料堆腐前，還要調(diào)節(jié)水分為55-65%，酸堿度pH為7左右。

食用菌栽培基質(zhì)有哪些流程？

大致分為兩個流程，也稱為兩次發(fā)酵，或前發(fā)酵與后發(fā)酵。

一次發(fā)酵是一個原材料軟化降解的過程，需要經(jīng)過不同溫型的微生物將原材料分解利用，同時還是有益微生物擴大繁殖的過程。

原料一次發(fā)酵在一次發(fā)酵隧道中完成。經(jīng)均勻攪拌處理的培養(yǎng)料送入隧道后堆成高2.5米的料堆。條件適宜情況下料溫會快速升至70-80℃，一般第3天料溫開始下降，這時需打開隧道，用拋料機把培養(yǎng)料轉(zhuǎn)到另一個隧道，進行再次發(fā)酵。一次發(fā)酵時間共9天左右：進一次隧道（3天）→1次倒倉（3天）→2次倒倉（3天）→二次隧道。一次發(fā)酵后的培養(yǎng)料表面濕滑而有光澤，韌性較強，不易拉斷，為棕色和深棕色，粘附性中等，有較濃氨味，但無酸臭味。

二次發(fā)酵，常規(guī)方法是菇房內(nèi)完成，或在隧道式發(fā)酵裝置內(nèi)完成。

二次發(fā)酵有兩個作用，一是通過巴氏消毒，殺滅培養(yǎng)料中有害微生物及蟲卵；二是進一步發(fā)酵使原料轉(zhuǎn)化為食用菌絲生長需要的營養(yǎng)物質(zhì)。

經(jīng)過一次隧道發(fā)酵的培養(yǎng)料需要拋入二次發(fā)酵隧道進行巴氏滅菌，時間7-9天。要用拋料機將料拋成松散一致的寬4米、高1.8-2.1米的料堆。填料后4小時左右可關(guān)閉隧道艙門進行均恒升溫，使不同層次的料溫趨于一致，料層溫度穩(wěn)定一致后，采用循環(huán)風(fēng)將料溫逐步升到58℃。當(dāng)料溫升至58℃時，恒溫保持8-10小時，嚴禁料溫高于60℃或低于55℃，否則會影響滅菌效果。巴氏滅菌后逐漸將料溫降到48-50℃，保持100小時。

當(dāng)培養(yǎng)料呈深棕色或褐色，料內(nèi)伴有35%左右的灰白色放線菌等有益微生物的色斑，沒有氨味或其他刺鼻的異味，并略帶甜面包香味，培養(yǎng)料柔軟富有彈性，沒有粘連現(xiàn)象，容易被拉斷時，發(fā)酵工藝全部結(jié)束，可以通風(fēng)降溫至30℃以下，制備工作完成。

前食用菌栽培基質(zhì)生產(chǎn)的先進工藝有哪些？

目前，食用菌栽培基質(zhì)生產(chǎn)最先進的工藝為隧道式發(fā)酵，隧道式發(fā)酵是指將發(fā)酵物料集中于長10-20m、寬3.5-4m、高3-4m的相對封閉的系統(tǒng)中，進行好氧發(fā)酵，配套送風(fēng)系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)，通過計算機控制通氣供氧，實現(xiàn)發(fā)酵溫度控制的先進技術(shù)。

它與傳統(tǒng)的條垛式發(fā)酵相比，主要好處至少有三點，一是發(fā)酵均勻，可保證物料腐熟度均勻一致、有害物質(zhì)分解徹底、完全殺滅病菌蟲卵及雜草種子，產(chǎn)品質(zhì)量安全可靠；二是便于對發(fā)酵進程與條件進行有效控制，如溫度、通氣量、水分等；三是便于機械化操作。

作為最先進的食用菌栽培基質(zhì)生產(chǎn)工藝，隧道式發(fā)酵堆腐技術(shù)操作要點是什么？

發(fā)酵隧道地板是留有透氣孔的混凝土預(yù)制板，全部孔隙面積加在一起大約相當(dāng)于地板總面積的25%。為便于氣流在地板下分布流通，在有孔地板與下層水泥地面之間留有0.5米的空間，風(fēng)機要選用高壓風(fēng)機。

為較好的分配循環(huán)風(fēng)壓力和限制空氣流速，對著氣流入口的遠端底層地面至少要傾斜高出2%。隧道內(nèi)絕大部分是循環(huán)空氣，它由堆肥層下面的有孔地板吹入，并由隧道上方的回風(fēng)口循環(huán)或排氣口排出。為便于在后發(fā)酵結(jié)束時降溫及排出氨氣、二氧化碳等廢氣，隧道內(nèi)除循環(huán)風(fēng)口外，還設(shè)有排氣口，大門上部有可閉可開的氣窗。

隧道發(fā)酵一般不需要外加熱量，靠堆肥本身產(chǎn)生的發(fā)酵熱即可完成。在寒冬季節(jié)，在堆肥后發(fā)酵的初始階段，需要在有孔地板下吹入一些熱蒸汽，以啟動高溫微生物的自然發(fā)酵過程。

隧道發(fā)酵裝料時，將物料均勻堆積在有孔地板上，料厚1.8-2米。隧道上方留有l(wèi)-2米的空間，通過堆肥層的空氣在這一空間進行流動，經(jīng)通風(fēng)調(diào)節(jié)器與新鮮空氣按一定比例混合后再吹入底層。隧道的容積越大，裝料越不容易做到均勻，一般裝50-70噸（100-140 立方米）左右為宜。

隧道內(nèi)的料層和空間設(shè)有溫度探頭，以便觀測和控制溫度。在堆肥層中插有溫度傳感器，測點設(shè)置在料堆不同部位以及空氣排出口。如果堆肥溫度超過規(guī)定值，可增加循環(huán)風(fēng)中新鮮空氣的比例來降溫；如果堆肥溫度低于規(guī)定值，可減少循環(huán)風(fēng)中新鮮空氣的比例來增溫；如果堆肥密度或厚度不均勻，堆肥密度高的部分循環(huán)風(fēng)量會降低，所以裝填堆肥時，要盡力裝均勻，可采用可擺頭的卷揚機裝進或移出發(fā)酵隧道中的堆肥。

在隧道發(fā)酵過程中，常用到的設(shè)備包括原料混合裝備、離心風(fēng)機、輪式裝載機、空氣過濾器、上料機、裝載機、輸送帶、擺動式裝料機、電腦控制箱等。

秸稈基料化技術(shù)主要適宜哪些區(qū)域推廣應(yīng)用？

秸稈基料化技術(shù)適應(yīng)于全國各地。

因秸稈來源不同、基質(zhì)用途不同，各地區(qū)在選擇運用秸稈栽培基質(zhì)制備技術(shù)時，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況，因地制宜選擇秸稈、堆腐工藝及配套設(shè)備、基質(zhì)復(fù)配與調(diào)制所需要原料與復(fù)配方法。

秸稈基料化技術(shù)發(fā)展的應(yīng)用前景怎樣呢？

秸稈基料（基質(zhì)）化作為秸稈綜合利用的五個主要途徑之一，受到了國家及各省市縣政府的高度重視，推進與發(fā)展秸稈基料（基質(zhì)）化技術(shù)與產(chǎn)業(yè)，符合中央到地方的各級政府文件精神，且已或?qū)@得眾多政策的扶持與財政資金支持。

基質(zhì)栽培是保護性栽培中一項重要技術(shù)措施，而保護性（設(shè)施）栽培作為一種先進的農(nóng)業(yè)增產(chǎn)技術(shù)，已在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用。其中，無土栽培技術(shù)因具有避免土傳病蟲害及連作障礙、肥料利用率高、節(jié)水以及生產(chǎn)條件可控性等諸多優(yōu)點，已在世界100多個國家應(yīng)用。無土栽培中，固體基質(zhì)栽培，與水培、霧培相比，設(shè)施簡單、投資成本低，且固體基質(zhì)所形成的根際環(huán)境養(yǎng)分、水分、pH和溫度等變化緩慢，栽培管理簡單，與土壤栽培有許多相似之處，栽培技術(shù)容易掌握，因而在無土栽培中固體基質(zhì)栽培面積占90%以上。此外，固體基質(zhì)還可以被應(yīng)用于鹽堿土改良介質(zhì),城市、公路綠化、草坪建植、大樹移栽、園藝苗圃、屋頂花園、盆栽花卉、育苗、改良并活化土壤，提高土壤有機質(zhì)含量等，近幾年隨著機插秧面積逐年增加，水稻育秧基質(zhì)需求量也逐年提高，而農(nóng)作物秸稈作為基質(zhì)最主要原料之一，其應(yīng)用的市場空間必然會隨之增加。

養(yǎng)殖污染已成為農(nóng)業(yè)面源污染最重要的污染源，而墊料養(yǎng)殖（發(fā)酵床養(yǎng)殖）技術(shù)，作為一種控制畜禽糞便排放與污染的養(yǎng)殖廢棄物管理技術(shù)，正在國內(nèi)推廣應(yīng)用，墊料養(yǎng)殖顧名思義，它需要消耗大量墊料，而農(nóng)作物秸稈是有機墊料最主要原料之一。近年，江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院還發(fā)明了直接將打捆稻或麥秸稈作為基礎(chǔ)墊料，進行生豬養(yǎng)殖，獲得了成功，大大增加了秸稈墊料利用的潛力。

稻草、麥秸等秸稈作為食用菌栽培中最主要碳源，被食用菌菌絲的生長和子實體的發(fā)育轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)、味美的蛋白質(zhì)。其中：稻麥秸稈可栽培以蘑菇、草菇、姬松茸為主的草生菌 ，木質(zhì)素含量較高的秸稈可用以栽培香菇、平菇、木耳等木生菌。如果以其中的1／4用來栽培食用菌，將獲得約6億t食用菌產(chǎn)量，全球以60億人口計算，每人每日獲得約300 g的食用菌，從中能獲得大約l0 g的優(yōu)質(zhì)蛋白，這對于解決因人口增加與氣候變化引發(fā)食物危機，必然會起重要作用?？梢灶A(yù)見，不久的將來，隨著食用菌保健功能與自動化、智能化生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)，食用菌將會越來越多地走向千家萬戶餐桌，而作為食用菌生產(chǎn)的最要原料必然會越來越會變成市場緊缺資源。

綜上所述，可見農(nóng)作物秸稈作為基料化利用，其市場廣闊、利用潛力巨大，作為秸稈利用的重要技術(shù)途徑，在未來秸稈綜合利用中的作用也必將越來越大。