罗 杰 李艳华* 胡 佳 顾昌华 罗 刚

（1铜仁职业技术学院，贵州铜仁554300；2铜仁市特种水产养殖发展与提升工程技术研究中心，贵州铜仁554300；3铜仁市梵净山食用菌菌种繁育工程技术研究中心，贵州铜仁554300）

循环农业是一种全新的理念和策略，是人口、资源、环境相互协调发展的农业经济增长新方式，是通过农业技术创新，调整和优化农业生态系统内部结构及产业结构，延长产业链，提高农业系统物质能量的多级循环利用，对资源进行最大限度地循环利用，节约资源投入、降低废物排放，并实现生态良性循环的现代化生态农业[1-2]。我国农业规模庞大，农业废弃物污染问题突出，农业产业发展面临人均可用资源量少、生态环境脆弱的瓶颈，因此实现生态循环经济与农业是我国农业和农村、资源与环境可持续发展的必然选择[3]。工农业废弃物可栽培食用菌，再利用食用菌菌渣养殖蚯蚓，并获得蚯蚓粪。蚯蚓可作动物饲料或饲料添加剂，蚓粪可作农作物、果木与花卉的生物有机肥[4-5]。

1 食用菌菌渣资源及利用情况

食用菌培养基废弃物（Edible Fungi Residue，EFR）是指食用菌栽培过程中收获产品后剩下的培养基废料，俗称废菌棒、菌渣、菌包或菌糠。近年来，我国食用菌产业发展迅猛，已成为世界上食用菌生产大国之一[6]。据中国食用菌协会统计，2016年全国食用菌生产总量达3 600万t，产值2 700亿元[7]，按照食用菌生物学平均效率40%[8]，即每生产1 kg食用菌产生0.4 kg菌渣来计算，约产生菌渣1 440万t；2018年贵州省食用菌产量为89.6万t，菌渣达35.84万t。虽然，食用菌菌渣可以作为动物的饲料、农作物的肥料、食用菌的原料、燃料，还可作为土壤的改良剂和修复剂；但当前大部分食用菌生产者还是将菌渣随意丢弃，任其腐烂发霉，这不仅浪费资源，而且污染环境[8-9]。因此，如何有效地利用食用菌菌渣资源，使其变废为宝，是食用菌产业可持续发展，实现农业资源循环生态利用的重要课题。此外，随着我国畜禽业的发展，未经处理的畜禽粪便随意堆放，其造成的污染也成为我国农业可持续发展与生态环境保护面临的重要问题[10]。因此，实现食用菌菌渣与畜禽粪便高效综合利用，既是一件利国利民的好事，也是一个亟待解决的技术难题。

2 食用菌菌渣生物处理与资源化利用内涵及意义

食用菌菌渣生物处理与资源化利用的核心就是利用蚯蚓来消解食用菌菌渣，产生蚯蚓生物蛋白和蚓粪有机肥。蚯蚓是一种杂食性的环节动物，具有食性广、食性大的特点。经过发酵的有机废弃物通过蚯蚓砂囊的研磨，并在微生物的协同作用下，利用蚯蚓自身消化系统中丰富的蛋白酶、脂肪分解酶、纤维素酶、淀粉酶等，在酶促反应的作用下，迅速分解、转化成为蚯蚓自身或者其他生物易于利用的营养物质，以蚓粪的形式排出。据报道，蚯蚓采食的对象包括纸厂与奶制品等处理车间的污水污泥、猪牛粪等养殖场废弃物、稻草等农作秸秆、酒糟、葡萄加工废渣、菠萝皮渣等[11]。蚯蚓的采食量很大，1亿条蚯蚓一天就可吞食40～50 t垃圾，排出20 t蚓粪，蚓粪可作农作物与花卉的优质生物有机肥，因此，蚯蚓具备宝贵的环保价值[12]。此外，蚯蚓还可作畜禽、水产品的优质蛋白源、免疫与诱食剂，同时还具备食用与医药保健价值。因此，蚯蚓号称是世界上最有价值的生物之一[13-15]。蚯蚓的品种繁多，但能应用于有机废弃物堆肥处理的主要是赤子爱胜蚓（Eisenia foetida），又称“大平2号”。该种蚯蚓具有生长周期短、繁殖率高、食性广泛、易驯化、对环境的适应力强等特点，是一种对有机质处理效果较好的蚓种，目前已经发展到大平3号[16-18]。利用蚯蚓处理食用菌菌渣和畜禽粪便综合收益巨大，有三重好处：一是生物技术处理大量农业废弃物；二是收获蚯蚓生物体，可供工、农、医三界利用；三是收获生物有机肥——蚓粪。根据钟乐芳等[19]，刘权等[20]，张蕉南等[13]的报道进行推算，一亩（667 m2）地年产蚯蚓鲜体 1.5～4 t，消耗食用菌菌渣或猪牛粪 52～160 t，产出蚓粪 20～70 t。据此推算，全国食用菌菌渣至少可养殖蚯蚓13.5万t，产生蚓粪有机肥500万t。鲜蚯蚓以12元/kg批发计，产值达16.2亿元；蚓粪以800元/t批发计，产值达40.0亿元。如果发展食用菌菌渣生物处理与资源化利用，全国每年可新增原始产值56.2亿元。食用菌菌渣直接发酵获得有机肥的产出率为60%[21]，根据课题组前期研究和已有的报道[13，19]，蚯蚓消解食用菌菌渣获得有机肥的产出率为45%，处理同样多的食用菌菌渣，后者产值比前者产值高22.2%。由此可见，食用菌菌渣饲喂蚯蚓能为养殖、食品加工、医药产业等带来可观的经济和社会效益。

3 蚯蚓处理食用菌菌渣研究

利用蚯蚓处理食用菌菌渣的研究在国内屈指可数。最早的研究见于徐晋佑和潘志仁[22]，他们对比草菇残料和稻草养殖蚯蚓效果，发现草菇残料养殖蚯蚓收获更高。孙振军对人工养殖蚯蚓高产饲料因子进行了研究，得出蚯蚓的饵料需氮素料（粪便）和碳素料混合发酵，氮素料中以牛粪最佳，碳素料中以食用菌菌渣最佳，发酵70%鲜牛粪+30%食用菌菌渣是较为理想的蚯蚓饲料配方[23]。孙振军等还利用发酵牛粪+麦草+食用菌菌渣或木屑进行蚯蚓露天高产养殖研究，获得了5 253.9 kg/667 m2高产量[24]。贺立虎等[25]研究了以白玉菇菌糠为主要原料养殖蚯蚓的最佳配方，发现在采用白玉菇菌糠饲养蚯蚓时，添加辅助原料非常重要，蚯蚓繁殖和增重适宜的菌糠中三因素添加比例为尿素0.2%，豆粕6%，玉米粉2%。李凤美[26]等研究发现蚯蚓饲料中添加适量的菌糠有利于蚯蚓的生长繁殖，灵芝菌糠与牛粪的最适宜比例为1∶3，香菇菌糠与牛粪的最适宜比例为1∶4，木耳菌糠与牛粪的最适宜比例1∶5。冯银等[27]进行了100%平菇菌渣（主要成分为棉籽壳）、100%牛粪、50%菌渣+50%牛粪饲养蚯蚓试验，发现不同基质对蚯蚓的日增重倍数和日增殖倍数差异显著，100%菌渣饲喂效果最佳，100%牛粪饲养效果最差。尽管仅有的这几项研究还不够深入，甚至结果也出现了相互矛盾，但还是给了一些提示：一是利用蚯蚓消解食用菌菌渣在技术上完全可行；二是不同食用菌菌渣单独利用或者与畜禽粪便组合利用需要深入、细致、系统的研究才能有实用的研究结果；三是以食用菌菌渣为主，添加一定比例的畜禽粪便或其他辅助营养原料为利用蚯蚓消解食用菌菌渣的最佳途径。近年来在食用菌菌渣养殖蚯蚓循环利用方面也有3项发明专利[28-30]，也因此得到一些提示：一是利用蚯蚓消解食用菌菌渣可行且有广阔前景；二是在食用菌菌渣发酵时适当加入EM菌利于蚯蚓消解；三是食用菌菌渣中可适当添加其他农副产品和畜禽粪便，使发酵原料、营养等多样化。笔者前期的试验研究也表明，利用食用菌菌渣搭配畜禽粪便完全可以实现蚯蚓的稳产高产，获得的蚓粪肥效参数能够达到NY 884—2012生物有机肥的行业标准。

4 食用菌菌渣生物处理与资源化利用研究展望

我国食用菌产业发展迅速，食用菌菌渣资源丰富，因此菌渣无害化、循环高效利用既是发展循环农业经济需要，也是食用菌产业经济的新增长点。各地应该根据地方产业特色与资源禀赋，加快蚯蚓转化利用食用菌菌渣等农业废弃物研究，尽早实现食用菌菌渣无害、高效、产业化利用。重点可以从以下几个方面进行研究：一是做好平菇、香菇、木耳等主要食用菌菌渣与猪、牛、鸡等主要畜禽粪便农化成分检测和堆置发酵效果的前期研究；二是做好食用菌菌渣单独或者组合畜禽粪便或少量添加其他辅助原料养殖蚯蚓效果研究；三是做好菌渣与畜禽便组合不同碳氮比对蚯蚓养殖效果研究。同时注重检测数据的积累，实现理论基础研究与应用研究同步发展，尽快实现生物有机肥和蚯蚓的标准化生产。