辽宁省农作物秸秆基料化利用现状与对策_龚娜.pdf

2024 Vol 44 No 05 农业与技术 null资源环境 辽宁省农作物秸秆基料化利用现状与对策 龚娜 刘国丽 陈珣 肖军 辽宁省农业科学院食用菌研究所 辽宁 沈阳 110161 摘 要 农作物秸秆是一种重要的生物资源 辽宁省许多地区将农作物秸秆丢弃在田间地头或者焚烧 造成生物 质资源的极大浪费 造成环境污染 极易引发火灾等 转化秸秆生产食用菌 促进秸秆栽培食用菌产业的健康持 续发展 解决 菌林矛盾 具有较大的社会效益和可观的经济效益 针对辽宁省秸秆基料化利用现状所面临的 主要问题 提出了符合辽宁省实际的对策与建议 为促进辽宁省农作物秸秆转化提供理论依据 关键词 秸秆 基料化 利用 中图分类号 S181 文献标志码 A DOI 10 19754 j nyyjs 20240315023 收稿日期 2023 11 13 基金项目 辽宁省农业科学院基本科研业务费专项资金资助 项目编号 2022QN2303 辽宁省应用基础研究计划 项目编号 2022JH2 101300160 揭榜挂帅科技攻关专项资助项目 项目编号 2021JH1 10400035 作者简介 龚娜 1982 女 硕士 副研究员 研究方向 食用菌栽培及菌种保育 通讯作者肖军 1974 女 硕士 研究员 农作物秸秆是一种重要的生物资源 如何做好农 作物秸秆资源化高价值化利用工作已成为亟待解决的 农业问题 我国每年产生的农业废弃物可达 30 亿 t 辽宁省是我国北方粮食重要的主产区之一 每年农作 物秸秆产量基本保持在 3300 万 t 以上 其中可收集量 2900 万 t 主要以玉米秸秆为主 占 81 稻谷秸秆 含豆类花生等 占 19 秸秆的人均占有量显著高 于全国平均水平 秸秆中富含食用菌栽培生长所必需 的营养物质 主要由碳源 矿物质元素等组成 含有 大量的 C N P 等多种营养元素以及微量元素 同 时富含多种有机物 包括纤维素 半纤维素 木质 素 糖和蛋白质等 是一种农业废弃物 加以回收利 用 可以变成非常好的固体有机废弃物资源 长期以 来 由于对秸秆资源开发利用不足 处理难度大 加 之玉米种植面积大幅增加 部分地区教育管理力度不 够 使剩余物变成了废弃物 每值秋季收割后和春季 播种期前秸秆都会被农民作为废弃物就地焚烧或丢弃 在田间地头 滋生病虫害产生面源污染问题 造成很 大的资源浪费及环境污染 破坏了土壤有机质和营养 成分 1 加重了气候变暖 引发严重的环境污染 产 生的有害气体不但危害人类健康 排放到公路旁边还 会引发交通事故等社会问题 农作物秸秆有效利用率很低 农民对秸秆处理处 于无奈 无序 无法处理的状态 严重影响了我国居 民的生产 生活和生态环境建设 甚至危及人身和财 产安全 2 利用秸秆资源开发新的食用菌栽培基质将 有效缓解这些问题 并且没有严格的地域性要求 能 降低秸秆焚烧对我国环境造成的污染 实现农业秸秆 资源化利用 推进循环经济发展 具有较高的生态和 经济效益 秸秆基质化解决的问题不是能不能替代的 问题 而是替代多少的问题 是秸秆预处理技术问 题 是配套栽培模式创新问题 是产品质量问题 食 用菌利用秸秆使之转化为蛋白质供人类食用 秸秆菌 业可有效延长产业链条 促进生态的良性发展 已经 引起全国性的广泛关注 3 本文通过对辽宁省利用农 作物秸秆栽培食用菌 基料化 情况分析 提出存在 的问题和利用的策略 1 辽宁省利用农作物秸秆栽培食用菌的资 源空间 1 1 农作物秸秆的类型与营养组成 秸秆是农作物生产的废弃物 主要组成成分为纤 维素 半纤维素 木质素 4 还含有小部分的有机物 由蛋白质 矿物质 糖等组成 是世界上数量最大 的可再生资源 在资源循环利用型农业中占据重要地 位 秸秆的纤维组分含量非常高 约有 95 的成分为 粗纤维 以及少量的碳水化合物 无氮浸出物 微量 元素等 5 秸秆作为生物质资源被主要应用于饲料 新能源开发 工业原料 食用菌基料等领域 6 农作 物秸秆降解的瓶颈问题主要是其特有的结构复杂性 木质素是非水溶性的 化学结构也非常复杂 纤维素 分子被包埋在木质素 半纤维素的细胞壁内以共价键 的形式结合 纤维素分子与消化降解酶的接触困难 是影响秸秆有效利用的限制性因素 秸秆是农作物进 89 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null资源环境 农业与技术 2024 Vol 44 No 05 行光合作用的农副产品 1t 玉米农作物能产生 2t 的 秸秆废弃物 1t 稻谷 小麦能产生 1t 的秸秆废弃物 其中含 5 的蛋白质 含 30 左右的纤维素 秸秆是 重要的农业废弃资源 当中含有少量的 Ca P 等矿物 质 1t 秸秆的营养价值相当于 0 25t 粮食的营养价值 主要农作物秸秆的组成成分见表 1 表 1 农作物秸秆的组成成分 秸秆种类 纤维素 半纤维素 木质素 稻秆 32 0 24 0 12 5 麦秆 30 5 23 5 18 0 棉秆 44 1 10 7 15 2 玉米秆 34 0 37 5 22 0 豆秆 33 0 18 5 1 2 农作物秸秆基料化栽培食用菌的资源空间 辽宁省农作物秸秆可收集量为 2900 万 t 这些秸 秆含有丰富的氮磷钾 其中 16 万 t 氮 3 35 万 t 磷 37 35 万 t 钾 还有大量的有机质和微量元素 2015 年全省农作物秸秆在食用菌基料化生产上用量为 210 万 t 2016 年 221 万 t 2017 年 232 万 t 有数据显示 1t 食用菌能转化利用 1 5t 农作物秸秆 7 食用菌产 业是辽宁省重要的农业特色产业之一 对辽宁省农业 供给侧结构性改革正在发挥重要的作用 2020 年辽宁 省食用菌 3 大品种所占比例中 香菇的总产量为 77 26 万 t 黑木耳总产量为 8 97 万 t 平菇总产量为 11 53 万 t 这些主栽的食用菌都能利用大量秸秆 传 统食用菌栽培主要是以木段 木屑等林业资源作为栽 培基料 直接导致了食用菌生产与林业生态保护之间 的尖锐矛盾 8 随着新技术 新品种的不断创新 国 家封山育林政策的实施 要切实保护森林资源 用于 生产食用菌的木屑受到保护森林政策的约束 大量农 作物秸秆废弃物亟需转化利用 秸秆富含生产食用菌 所需的营养物质 且资源丰富 以其为原料是木屑很 好的替代品 同时 菌糠可实现再利用 用于二次出 菇 生产栽培基质 用于水稻 蔬菜 花卉等栽培生 产 和生物有机肥等 构建以秸秆为基料栽培食用菌 与农业废弃资源循环利用技术集成体系 因此 辽宁 省应大力发展和支持利用农作物秸秆作为基料种植食 用菌 利用农作物秸秆为原料作蔬菜 花卉的育苗栽 培基质 增大农作物秸秆基料化利用的范围和途径 2 辽宁省农作物秸秆基料化利用存在的问题 2 1 辽宁省秸秆基料化利用的认知不足 秸秆基料化指的是利用农作物秸秆栽培生产食用 菌 但随着基料化利用技术的进步和发展 已将此项 技术定义为综合利用途径 扩展至育苗的蔬菜 花木 的基质 草坪的基质等其他途径 9 然而辽宁省缺乏 技术更新 由于知识普及不到位 仅将农作物秸秆认 知为食用菌栽培的基料 农民对秸秆综合利用意愿 低 秸秆产业化水平和技术低 政府对秸秆综合利用 和政策支持不足 在各区域缺乏共性认识 生产工 艺 流程不规范 缺乏技术规程 操作标准的统一 对秸秆生物资源的基料化利用存在差异 技术提升相 对困难 此外 在目前国内的各类期刊成果中也对 基料 定义有所不同 致使对秸秆基料化概念理解 模糊不清 缺乏标准化的秸秆基料化实施方案 导致 应用比例较低 因此 亟需明确定义秸秆基料的概念 和内涵 以及相关职能部门对其利用潜力与发展方向 进行详细阐述 以利于扩大食用菌产业及其他综合利 用产业对秸秆基料的需求 10 2 2 鼓励政策在促进秸秆综合利用中的影响 秸秆综合利用产业是新兴产业需要投入培育和政 策扶持 要由经验性生产向各产业链条的技术攻关入 手 使秸秆综合利用标准化 精准化 精细化 相关 主管部门对食用菌在秸秆利用中的重要作用认识不 足 缺乏科研支持 科研投入经费少 先进的科研成 果及技术转化引导不及时 缺乏推广支持 理论与现 实脱节 技术的推广普及不到位 缺乏培训 实效性 差 缺乏激励政策 基层政府组织不力 执行政策一 刀切等 缺乏资金投入 科研投入经费少 秸秆补贴 发放少 11 作物秸秆基料化利用没有得到全面 系统的 支持 农户和企业受益少 动力不足 导致秸秆加工转 化能力不强 导致秸秆栽培食用菌未形成产业模式 2 3 相应的配套技术和仪器设备不到位 虽然目前已经开展农作物秸秆的基料化利用 但 秸秆栽培食用菌的机理性研究还未开展 栽培技术体 系还很不完善 仍处于摸索阶段 缺乏成熟的秸秆预 处理技术体系 秸秆栽培的优势食用菌新品种 以秸 秆为基料的标准化栽培技术 子实体的精深加工技 术 秸秆菌糠的综合利用等完整产业链条 3 现有的 基料化利用技术由于缺乏宣传引导 很多农民缺乏对 新技术的认知 认可 此外 农作物秸秆往往是随意 散置 丢弃 焚烧于田间 基料化利用首先需要对秸 秆进行收集及预处理 但目前市场上鲜有相关的专业 收集 捡拾打捆机具 农机装备科技含量低 秸秆结 构特点不同于木屑 基料化利用过程也需要专门的装 备进行物理预处理 或者通过化学措施进行预处理 用于基料化栽培稳定性和效果有待探索 研发 3 辽宁省秸秆基料化利用的对策 在辽宁省食用菌主产区范围内全面普及食用菌周 年代料开发与配套栽培技术 初步建立秸秆收集和综 合利用基地 初步形成省内布局合理 推进科学利用 99 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 2024 Vol 44 No 05 农业与技术 null资源环境 秸秆 形成多元化利用的产业化格局 杜绝秸秆田间 焚烧和遗弃现象 3 1 加强科研工作 加快技术转化 欠缺技术储备 鼓励支持科研院所对点帮扶 技 术创新 组建一流的科研与示范队伍 开展产学研联 合研发 重点解决秸秆基料化利用技术难题 主要有 秸秆的预处理研究 秸秆基质菌种选育研究 秸秆培 养料配方优化研究 培养料及配套工艺研究等 在项 目实施区域建立高标准的研究与示范基地 开展可应 用于秸秆栽培草腐菌类技术和秸秆栽培木腐菌类技 术 并开展这 2 大菌类的秸秆基质化关键技术的攻关 和应用示范 将秸秆基质化栽培食用菌技术体系快速 落地 在东北秸秆主要生产区域大面积示范推广 3 2 配套政策体系 贯彻落实党中央的部署要求 推行绿色发展先行 区 推进农业面源污染防治实施方案 增强农业可持 续发展能力 促动农作物秸秆的综合利用 发挥政府 宏观调控引导作用 完善政府政策支持体系 加大秸 秆相关农机器具研发投入 提高机具设备科技含量 利用国家政策引导秸秆栽培食用菌的集群化模式 培 育食用菌龙头企业 促进秸秆基料化利用 促使以农 作物秸秆为基料栽培食用菌的产业化经营 建立健全 秸秆基料化利用质量控制体系和标准化生产技术规 程 使有关企业 种植户等有章可依 加强秸秆处理 利用技术的普及 3 3 利用区位优势发展秸秆栽培食用菌 培植一批秸秆利用高新龙头企业 加大重点帮扶 企业规模与扶持力度 提高精深加工水平 使龙头企 业起到带头作用带动区域性产业发展 建设秸秆菌业 循环利用产业集群 根据自然资源 技术基础 因地 制宜实施食用菌原料基地建设 在食用菌产业带将辽 宁省内农作物秸秆在各地统一建设回收处理基地 用 于食用菌培养基质的生产 建立完善的物流体系 完 善物流配送系统 物流系统贯穿整个供应链 加快食 用菌加工产业的步伐 3 4 食用菌食品工业园区建设 提升深加工水平和层次 加强企业与基地的对 接 大力培植 加强产业带动力度大 市场全的企 业 加强规模化 标准化基地建设 对已建立的基地 进行改造 升级 重点改造基地的基础设施 配套设 施 构建集群公共服务平台 积极构建市场营销平 台 集群科技创新平台 银企合作服务平台 集群物 流中心平台和安全质量监控记录制度 产品质量追溯 制度 市场准入制度 因地制宜适时开展绿色食用菌 产品的认证工作 提高食用菌产品的质量安全水平 3 5 加强食用菌质量安全监管 构建食用菌质量安全体系 将食用菌质量安全问 题贯穿整个生产环节 借鉴发达国家的安全监测技 术 将快速监测方法引入食用菌质量安全监管中 有 效建立辽宁省内的食用菌质量安全可追溯系统 对食 用菌供应链的各个环节进行有效监管 包括原材料生 产环节 加工环节 流通环节等 通过建立辽宁省内 食用菌产业链的溯源体系 既能及时发现质量安全问 题 又可以解决质量问题 追究责任 提高监管水 平 进而提高食用菌产品质量安全水平 3 6 各级政府部门要合理发挥政府职能 利用优惠的政策引导食用菌秸秆生产企业的集群 化发展 针对秸秆资源的浪费和给社会造成的严重危 害 已经引起国家的高度重视 各级政府都制定出坚 决取缔农村焚烧秸秆现象 推进秸秆综合利用的实施 意见 辽宁省应建立质量控制体系政策和标准化生产 技术规程 管理绩效制度有待加强 搭建企业与企 业 企业与种植户之间的沟通平台 加强实用技术的 普及 领导小组依托对辽宁省农作物秸秆基料化利用 项目进行统筹管理 负责项目重大问题的决策与重要 活动的组织 秸秆补贴落实到农户和综合利用单位 协调主持项目单位同参加单位的任务 分工 协调多 地在技术研究 示范推广中的关系 确保实现总体目 标 参考文献 1 庄文宇 赵海峰 庄德兵 提高农作物秸秆资源综合利用效率 的对策研究 J 农村经济与科技 2017 28 03 27 29 2 解影 调亏灌溉和不同深埋秸秆量对温室番茄产量及品质的影 响 D 沈阳 沈阳农业大学 2018 3 刘国宇 杨镇 李超 等 发展高效循环经济 推进葫芦岛市 秸秆食用菌产业集群建设 J 农业经济 2017 02 80 81 4 常娟 卢敏 尹清强 等 秸秆资源预处理研究进展 J 中 国农学通报 2012 28 11 1 8 5 李波 张俊飚 农作物秸秆基质化栽培食用菌的资源空间与经 济潜力 上 J 食药用菌 2014 22 05 249 254 6 张国 逯非 赵红 等 我国农作物秸秆资源化利用现状及农 户对秸秆还田的认知态度 J 农业环境科学学报 2017 36 05 981 988 7 张俊飚 李鹏 我国食用菌新兴产业发展的战略思考与对策建 议 J 华中农业大学学报 社会科学版 2014 05 1 7 8 李超 杨镇 张敏 等 辽宁省秸秆基质化栽培食用菌实践与 探讨 J 农业经济 2018 05 16 18 9 王金武 唐汉 王金峰 东北地区作物秸秆资源综合利用现状 与发展分析 J 农业机械学报 2017 48 05 1 21 10 石祖梁 王飞 李想 等 秸秆 五料化 中基料化的概念 和定义探讨 J 中国土壤与肥料 2016 06 152 155 11 陈玉华 田富洋 闫银发 等 农作物秸秆综合利用的现状 存在问题及发展建议 J 中国农机化学报 2018 02 67 73 责任编辑 常阳阳 001 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull