摘要: 該文介紹了淮安市洪澤區(qū)秸稈應(yīng)用現(xiàn)狀,介紹了雙孢蘑菇生物特性與秸稈基料化種植工藝,逐一闡述了預(yù)濕、配料混合、一次發(fā)酵、二次發(fā)酵、三次發(fā)酵、出菇管理等技術(shù)要點(diǎn),為秸稈綜合利用提供參考。
關(guān)鍵詞: 小麥;秸稈;基料化;雙孢蘑菇;生產(chǎn)技術(shù)
近年來,秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迅猛,以江蘇紫山生物股份有限公司為代表的秸稈基料化利用模式,已成為洪澤區(qū)秸稈綜合利用的主要推廣技術(shù)之一。
一. 淮安市洪澤區(qū)秸稈應(yīng)用現(xiàn)狀淮安市洪澤區(qū)位于江蘇省中部,總耕地面積55.4萬畝,土壤肥沃,種植模式以稻麥輪作為主,2022年全年糧食種植面積95.9萬畝,總產(chǎn)量49.25萬噸,境內(nèi)秸稈資源豐富。
近年來,洪澤區(qū)圍繞農(nóng)業(yè)面源污染治理,大力推進(jìn)農(nóng)作物秸稈肥料化、飼料化、燃料化、原料化和基料化的“五化”綜合利用,形成了“政府引導(dǎo)、鎮(zhèn)村服務(wù)、企業(yè)實(shí)施、農(nóng)戶參與”的秸稈離田收儲工作機(jī)制。通過政策扶持、外引內(nèi)聯(lián)、以銷促供、規(guī)范管理等多項(xiàng)措施,建立健全農(nóng)作物秸稈收、儲、運(yùn)、銷全環(huán)節(jié)社會化、市場化、產(chǎn)業(yè)化綜合利用模式,全區(qū)擁有秸稈規(guī)?;諆弥黧w20多個(gè)。秸稈基料化即以秸稈為主要原料進(jìn)行食用菌生產(chǎn),以江蘇紫山生物股份有限公司為代表,利用秸稈基料化生產(chǎn)雙孢菇,此技術(shù)已成為洪澤區(qū)秸稈綜合利用的主要推廣技術(shù)之一。
二. 雙孢蘑菇生物特性雙孢蘑菇是蘑菇科,蘑菇屬真菌,又名口蘑、白蘑菇、洋蘑菇等,味道鮮美,是栽培規(guī)模大、栽培范圍較廣的食用菌。根據(jù)外觀顏色可分為4種,即白色、灰白色、淡黃色及褐色雙孢蘑菇,其中白色品種產(chǎn)量最大,也最受市場歡迎。雙孢蘑菇營養(yǎng)價(jià)值高,富含多種氨基酸,還有豐富的維生素和核苷酸,可利用雙孢蘑菇的菌絲體生產(chǎn)高品質(zhì)的蛋白質(zhì)和菌糖等[1]。雙孢蘑菇還具有很高的藥用價(jià)值,具有消炎[2]、抗氧化[3]、抗腫瘤[4]等作用。此外,其含有的多量酪氨酸酶還具有一定的降血壓效果。
三. 雙孢蘑菇秸稈基料化種植工藝雙孢蘑菇生產(chǎn)一般以小麥秸稈、畜禽糞便、石膏等經(jīng)混合、堆肥發(fā)酵后的混合物為基質(zhì),撒種長出菌絲后運(yùn)到菇房進(jìn)一步種植出菇。發(fā)酵工藝為好氧堆肥發(fā)酵工藝[5],以各種植物殘?bào)w為主要原料,混合畜禽糞便堆制腐熟,發(fā)酵中通過多種微生物共同作用,使植物有機(jī)殘?bào)w礦質(zhì)化、腐殖化、無害化,有機(jī)態(tài)養(yǎng)分轉(zhuǎn)化為可溶性養(yǎng)分和腐殖質(zhì)。小麥秸稈種植雙孢蘑菇技術(shù)工藝流程詳見圖1。
四. 種植技術(shù)要點(diǎn)
1、預(yù)濕原材料(小麥秸稈)初次混合后用水噴淋預(yù)濕,使秸稈進(jìn)行充分水分吸收,以滿足后續(xù)發(fā)酵中的水份需求。為確保秸稈吸足水,一般需預(yù)濕48 h,期間每隔12~16 h加水1次,以保證秸稈原材料水份均勻、一致。
2、配料混合設(shè)置輔料車間,分區(qū)域暫存畜禽糞便、豆粕、石灰、石膏、尿素、過磷酸鈣等輔料,緊鄰一側(cè)設(shè)置拌料間。將畜禽糞便、豆粕、石灰、石膏、尿素、過磷酸鈣按80:10:5:2:2:1比例在密閉車間內(nèi)完成攪拌、混合,送至混料機(jī)投料口;然后按1:1比例將小麥秸稈與調(diào)配好的輔料用混料機(jī)進(jìn)一步混料,制備成培養(yǎng)基質(zhì)原料,由輸送帶送至發(fā)酵隧道內(nèi)進(jìn)行多次好氧堆肥發(fā)酵。
3、一次發(fā)酵
(1)氧氣含量控制一次發(fā)酵是在配置了強(qiáng)力通風(fēng)設(shè)備的隧道式發(fā)酵槽(庫)中進(jìn)行,會對培養(yǎng)料堆體濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)。該階段采取好氧堆肥模式,在嗜熱微生物作用下,堆肥溫度最高能達(dá)80℃。在一次發(fā)酵槽地板下,按傳統(tǒng)“管道+噴嘴+高壓”常規(guī)方式設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)。物料在發(fā)酵槽中進(jìn)行第一次發(fā)酵時(shí),其填料應(yīng)均勻、平整,料倉分上下兩層,上層裝料,下層送風(fēng)。此階段會對堆肥氧氣含量進(jìn)行監(jiān)測,通過控制底部通風(fēng)噴嘴或墻掛通風(fēng)扇有序開停,可將培養(yǎng)料中的氧氣含量按生產(chǎn)工藝要求穩(wěn)定在8%左右,避免厭氧。
(2)通風(fēng)控制發(fā)酵溫度低于65℃時(shí),可以控制風(fēng)機(jī)開5 min、停5 min;發(fā)酵溫度到達(dá)70℃時(shí),可以控制風(fēng)機(jī)開5 min、停10 min;發(fā)酵溫度到達(dá)75℃時(shí),控制風(fēng)機(jī)開5 min、停15 min;發(fā)酵溫度到達(dá)80℃時(shí),控制風(fēng)機(jī)開5 min、停20 min。
(3)翻堆原料在一次發(fā)酵隧道中建堆3天后翻堆,由上至下將堆體轉(zhuǎn)移至下一個(gè)發(fā)酵隧道,完成第一次翻堆。再發(fā)酵2天后轉(zhuǎn)到第3個(gè)發(fā)酵隧道,發(fā)酵1天后,拉出堆肥物料。一次發(fā)酵中基質(zhì)料翻堆均由自動(dòng)裝置在密閉隧道內(nèi)完成。
(4)噴淋在密閉的一次發(fā)酵隧道內(nèi)堆體上方設(shè)置噴淋裝置,定期噴水,大部分水會被堆體基質(zhì)吸收或蒸發(fā)消耗,少量水以滲濾液形式經(jīng)設(shè)置在發(fā)酵隧道下方的導(dǎo)流槽收集進(jìn)入地埋式蓄水池,重復(fù)用于噴淋,無廢水排放。
4、二次發(fā)酵經(jīng)過一次發(fā)酵后,用鏟車將基質(zhì)料置于提料機(jī)內(nèi)由輸送帶傳送至二次發(fā)酵料車間,傳送過程也是基質(zhì)料的散熱降溫過程。二次發(fā)酵隧道主要包括進(jìn)料道、發(fā)酵隧道主體以及出料道。隧道內(nèi)置有盤管熱交換器,夏季通冰水、冬季通熱水,隧道上端為過濾器。
(1)種植核心技術(shù)雙孢蘑菇種植最核心技術(shù)在于基質(zhì)料二次發(fā)酵隧道通風(fēng)系統(tǒng)的精確控制,室外空氣經(jīng)過過濾器和盤管風(fēng)機(jī)交換器作為新風(fēng)引入。此過程中依據(jù)發(fā)酵料內(nèi)的溫度、濕度、氧氣等參數(shù)啟動(dòng)循環(huán)風(fēng)加熱或制冷系統(tǒng),以調(diào)節(jié)新風(fēng)補(bǔ)充量和循環(huán)風(fēng)量。用高壓風(fēng)機(jī)將新風(fēng)打入二次發(fā)酵隧道地板下預(yù)埋的氣流管(“高壓+氣流管+噴嘴”),物料在每間發(fā)酵隧道內(nèi)的發(fā)酵全過程都由計(jì)算機(jī)控制。發(fā)酵隧道內(nèi),機(jī)械散料時(shí)為從內(nèi)向外逐步擺頭均勻散料,拋料高度約在2.5 m左右。二次發(fā)酵中,計(jì)算機(jī)隨時(shí)監(jiān)控發(fā)酵過程是否符合技術(shù)要求,并在發(fā)酵最后幾小時(shí)增加通風(fēng)量,強(qiáng)制降溫至25℃以下。
(2)二次發(fā)酵階段菌料在發(fā)酵隧道中第二次發(fā)酵,大約需6天左右,主要經(jīng)歷4個(gè)階段。升溫階段。起始(堆肥)溫度約45℃,升溫速度 為1.0~ 1.5℃/h,升溫結(jié)束(空氣)溫度56℃。堆肥最高溫度60℃,氧氣最低水平10%,升溫階段風(fēng)量控制為150 m3/(t.h)。巴氏殺菌階段。菌料溫度56~58℃保持12 h,嚴(yán)防料溫大于60℃。此階段主要利用巴氏消毒原理,將培養(yǎng)料內(nèi)殘留的雜菌和蟲卵殺死。但溫度不能偏高,偏高會影響發(fā)酵有益微生物活性,風(fēng)量控制在120 m3/(t.h)。降溫階段。巴氏滅菌結(jié)束后要在4 h內(nèi)將料溫緩慢降到 48℃,降溫速度3 ℃/h,空氣溫度控制在56~46℃,堆肥溫度大約為50~48℃。轉(zhuǎn)化階段。發(fā)酵隧道內(nèi)的肥堆溫度一般控制在46~49℃,空氣溫度控制在 43~44℃?;|(zhì)料在一次發(fā)酵中完成了氮等營養(yǎng)物質(zhì)的礦化,二次發(fā)酵主要目的是為了進(jìn)行巴氏殺菌及有益菌的繁殖生長,該過程中惡臭廢氣產(chǎn)生量很低。二次發(fā)酵5~6天后,通過氨管測量氨氣含量,含量小于5 ppm時(shí)培養(yǎng)料腐熟程度達(dá)到出料要求。
5、三次發(fā)酵基質(zhì)料完成二次發(fā)酵后進(jìn)行三次發(fā)酵,主要目的是菌絲培養(yǎng)。在完成二次發(fā)酵的基質(zhì)料撒種,保持發(fā)酵隧道內(nèi)溫度在25℃左右,菌種需經(jīng)過15~17天發(fā)菌期。二次發(fā)酵和三次發(fā)酵共用發(fā)酵車間,根據(jù)基質(zhì)料內(nèi)菌絲生長和基質(zhì)料外運(yùn)情況進(jìn)行調(diào)配使用。發(fā)菌時(shí)用草炭土拌土制作覆土材料,草炭土含水率控制在70%~75%,拌土工序無粉塵產(chǎn)生。長滿菌絲的培養(yǎng)基質(zhì)和覆土材料一起外到菇房,利用自動(dòng)上料機(jī)將基質(zhì)均勻移到菇床架上,上料量約為100 kg/m2,厚度在20 cm左右。然后,用覆土機(jī)將覆土材料均勻蓋到基質(zhì)上,厚度約4.0~4.5 cm。
6、出菇管理上料后,加強(qiáng)菇房內(nèi)溫度、濕度、二氧化碳濃度控制。初期菇房內(nèi)溫度控制在25℃左右,菌絲在土層中大量生長后,每天降低1℃,降至20℃左右,空氣相對濕度保持在90%~95%。菇床上長出米粒大小菇蕾時(shí),溫度需逐步降至15~18℃,空氣相對濕度降低至85%~90%。二氧化碳濃度始終控制在0.3%以下。部分子實(shí)體長至采收標(biāo)準(zhǔn)時(shí)進(jìn)入采菇階段,采大留小,不影響周邊小菇生長。第1潮采收畢后清理床面,每潮周期7~8天,一般可采收3~4次,雙孢蘑菇總產(chǎn)量按菇床面積計(jì),約為25~35 kg/m2。
五. 技術(shù)應(yīng)用成效秸稈基料化種植雙孢蘑菇模式在洪澤區(qū)大力推廣,以紫山食用菌硅谷產(chǎn)業(yè)園為核心帶動(dòng)區(qū)域內(nèi)多家企業(yè),形成以雙孢菇育種、種植、深加工、菇渣制備有機(jī)肥為主要生產(chǎn)內(nèi)容的完整產(chǎn)業(yè)鏈,已成為本地區(qū)利用農(nóng)作物秸稈發(fā)展“取之于田,用之于田”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)典型。
"參考文獻(xiàn)
[1] 呂 宇,閆曉明,劉方志. 雙孢菇的營養(yǎng)和藥用價(jià)值研究進(jìn)展[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2022,34(3):64~72.
[2] 胡亞平,王錦,林玲輝,等. 邢臺醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校. 幾種食用菌活性物質(zhì)的提取及生物學(xué)活性的研究[EB/OL]. (2016-03)[2018-11-20]. https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=2F6201taHdff7zw7CXyZn_h_apj7cJSTFC90_Xku_tkRbLVrjFlekn3s9tCz7qjTpnYaf6gmwDvyXD58CuP1JRdKUBGIERi5O9TMap0W6vqyVbdB9bCVidPiWqcRL7FDuWHXgviOP3B7qAz4vXKfew==&uniplatform=NZKPT&language=CHS.
[3] 黨儀安. 雙孢菇抗氧化肽的制備工藝研究[D]. 泰安:山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2020.
[4] 王文欣. 雙孢菇可溶性膳食纖維的提取及其在曲奇中的應(yīng)用[D]. 上海:上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué),2019.
[5] 任愛民,朱子雄,張 楠,等. 雙孢蘑菇培養(yǎng)料隧道發(fā)酵技術(shù)[J]. 中國蔬菜,2019(5):104~107."作者單位:江蘇省淮安市洪澤區(qū)農(nóng)村能源服務(wù)站;江蘇紫山生物股份有限公司
作者單位:江蘇省淮安市洪澤區(qū)農(nóng)村能源服務(wù)站;江蘇紫山生物股份有限公司