吉林省食用菌菌糠资源现状调查及营养价值评定

2024-03-07 06:17潘金石杜云龙杨东旭林凌竹杨晓雪敏金英海耿春银
饲料工业 2024年3期
关键词:平菇黑木耳香菇

■ 冯 鑫 潘金石 杜云龙 杨东旭 林凌竹 杨晓雪 冯 健 张 敏金英海 耿春银*

(1.延边大学农学院,吉林延吉 133000;2.东北寒区肉牛科技创新教育部工程研究中心,延边大学,吉林延吉 133000)

近年来,在国家扶持及政策倾斜下,吉林省食用菌产业快速发展,产业优势日益突出,但与此同时,也产生了较多的菌糠副产物。菌糠是以秸秆、玉米芯、麦麸、木屑等为原料按一定比例混合,添加石膏定型,栽培食用菌后的培养基剩余物。研究表明,菌糠的营养价值丰富,菌糠的氨基酸种类较为齐全,且与玉米中的氨基酸含量和总量较为接近,还富含多种活性物质,如生物活性酶、有机酸、黄酮类化合物等[1-3]。目前,吉林省菌糠的处理利用方式(如用作燃料)效率较低,随着吉林省食用菌种植产业规模的扩大,推动菌糠综合利用的高质量发展、使菌糠变废为宝对农业的增收及资源良性循环起到至关重要的作用。吉林省是我国重要的畜牧业大省,肉牛总量规模、质量标准、种源建设等均处于全国领先水平。为了契合可持续发展的社会战略方针,提升农业废弃物的再利用价值,建立可持续发展的产业技术,开发菌糠饲料并将其应用于肉牛产业是一条可行之路。吉林省内食用菌菌糠的种类繁多,营养成分差异较大,在当前的肉牛生产实践中,还未得到大规模的推广应用。为此,对吉林省菌糠资源现状和吉林省当前菌糠生产情况进行调查,并对吉林省内不同菌糠的营养价值进行评定,以明确不同菌糠的营养价值,为菌糠的饲料化提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 调查及采样方法

2022 年8—12 月,在中国吉林省内,通过对吉林省各地区统计局、农业农村局及规模化的食用菌种植户实地走访(采样)和电话询问的形式开展调研,对吉林省菌糠总产量、各地区产量、分布地区、主产种类、原料组成、利用现状等情况进行调查。

1.2 试验材料

采集的菌糠样本来自吉林省各地区的18 家食用菌公司(或农户),划分为8类,共计24个样品。其中,香菇菌糠样本5个,榆黄蘑菌糠样本5个,平菇菌糠样本5 个,黑木耳菌糠样本4 个,杏鲍菇菌糠样本2 个,白玉菇菌糠样本1个,元蘑菌糠样本1个,羊肚菌菌糠样本1 个。采样时选择新鲜干净无杂菌污染的菌糠,65 ℃烘至恒重,在干燥器内保存。

1.3 菌糠样本常规营养成分测定及能值预测

常规营养成分包括干物质(DM)、粗灰分(Ash)、粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、粗纤维(CF)、钙(Ca)与磷(P)、中性洗涤纤维(NDF)与酸性洗涤纤维(ADF),测定方法参考《饲料分析及饲料质量检测技术》[4]。能值预测参考《中国饲料成分及营养价值表》[5]中有关通过化学成分预测饲料能值的计算公式,根据菌糠的常规养分计算出无氮浸出物(NFE)、消化能(DE)、代谢能(ME)、维持净能(NEm)、增重净能(NEg),计算公式如下:

式中:常规营养成分单位为%;DE、NEm、NEg、ME单位为MJ/kg。

1.4 统计与分析

使用Excel软件对调查结果和试验数据进行记录和统计,数据结果使用平均值表示。

2 结果与分析

2.1 吉林省菌糠总产量概况

吉林省主要菌糠产量如表1 所示,2018—2020 年间每年产生菌糠26~28 万吨,产量趋于平稳,主要菌糠为黑木耳菌糠,占总产量的90%~92%;其次为蘑菇类菌糠和香菇菌糠。

表1 2018—2020年吉林省主产菌糠总产量(万吨)

2.2 吉林省各地区食用菌分布

根据调查,吉林省的食用菌种类较多。在1 个副省级城市、7 个地级市、1 个自治州中,长春市分布的食用菌主要为香菇、平菇、金针菇和白玉菇;吉林市分布的食用菌主要为黑木耳、香菇、平菇和榆黄蘑;松原市分布的食用菌主要为黑木耳、香菇、平菇和杏鲍菇;通化市分布的食用菌主要为黑木耳和榆黄蘑;辽源市分布的食用菌主要为黑木耳、香菇、平菇和羊肚菌;四平市分布的食用菌主要为香菇、平菇和羊肚菌;白山市分布的食用菌主要为黑木耳、榆黄蘑和元蘑;白城市分布的食用菌主要为平菇;延边朝鲜族自治州分布的食用菌主要为黑木耳、香菇和杏鲍菇。整体上看,黑木耳、香菇、平菇和榆黄蘑属于分布较广的食用菌;杏鲍菇和白玉菇属于分布在特定地区工厂化生产的食用菌;元蘑和羊肚菌属于产量较稀少的食用菌。

2.3 吉林省各地区菌糠产量概况

吉林省各地区食用菌及菌糠产量见表2,菌糠产量最多的地区是延边朝鲜族自治州,其次为吉林市,而长春市、辽源市、白山市、通化市产量差别不大,四平市、白城市、松原市产量相对较少。

表2 2018—2020年吉林省各地区菌糠产量概况(万吨)

2.4 吉林省常见菌糠原料成分组成

吉林省常见菌糠原料成分组成如表3 所示,虽然吉林省菌糠种类较多,但是原料成分上也存在一定的相似之处,主要成分包括玉米芯、麦麸、豆粕和石膏。

表3 吉林省常见菌糠原料组成

2.5 吉林省菌糠利用情况

对吉林省内采样的18 家食用菌种植户进行了菌糠利用现状调查,由图1 可知,大多种植户(7 家)将菌糠用于燃料,其中也有一部分种植户选择用作肥料或栽培作物(各4 家),仅有1 家将菌糠用作动物饲料处理,2家种植户选择丢弃处理。

图1 吉林省菌糠利用情况

2.6 吉林省菌糠常规营养成分和能值

吉林省菌糠常规营养成分如表4 所示。菌糠风干样品的干物质含量均大于95.00%,其中白玉菇菌糠最高。菌糠的粗灰分含量之间的差异较大,黑木耳菌糠最高,为16.73%;白玉菇最低,仅为4.57%。粗脂肪和粗蛋白的含量比较均衡,均为5.00%~11.00%。粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量普遍较高。钙含量普遍偏高,磷含量普遍偏低,这主要与其原料组成有关。在消化能、代谢能和维持净能方面,白玉菇菌糠高于其他菌糠,元蘑最低。在增重净能方面,元蘑菌糠高于其他菌糠,白玉菇最低。

表4 吉林省菌糠常规营养成分和能值

3 讨论

食用菌产业是吉林省传统高效特色产业。近年来,吉林省食用菌生产发展迅速,与此同时菌糠产量也随之增加。根据调查和计算,2018—2020年间吉林省菌糠平均年产量高达26 万吨,主产为黑木耳菌糠,如此高的产量如不及时进行处理,将是极大的资源浪费,并可能造成环境污染和经济损失。因此,进一步了解吉林省菌糠资源的分布和利用情况,并寻找有效的菌糠处理方式十分重要。

根据调查,吉林省各地区食用菌种类和产量存在较大差别。平菇、香菇、榆黄蘑、黑木耳等属于分布较广的食用菌,杏鲍菇、白玉菇属于分布在特定地区工厂化生产的食用菌,元蘑、羊肚菌属于产量稀少的食用菌。从地理位置上看,食用菌长廊主要分布在吉林至延边一侧,食用菌产量较多的东部及中部地区,属北温带大陆性季风气候,昼夜温差大、降水量多、森林资源丰富,这些地区在发展食用菌方面具有环境、生产、政策和科技四个独特优势。在吉林省西部降水较少、气候干旱、森林资源相对匮乏、风沙大,且当地没有食用菌龙头企业带动生产,几乎都是农户种植,自给自足,难以形成规模化的生产。

吉林省菌糠利用情况调查显示,大多数菌糠用于燃料,部分被当地供电公司收购用于热能发电。栽培作物与肥料这两种利用方式持平,这种方式相对于燃料利用较好,但是菌糠的营养成分较高,盲目使用可能导致土壤富营养化,植物根部脱水死亡。通过与食用菌种植者交谈发现,食用菌种植者对菌糠的价值缺乏足够的了解与认知,认为菌糠是废料,为图方便,随意处理,无法充分发挥食用菌产业的价值。整体上看,吉林省范围内对菌糠资源利用率较低。研究表明,菌糠中含有动物所需的营养成分,利用菌糠或发酵菌糠饲喂肉牛,可改善生产性能,有效降低饲料成本,显著提高综合经济效益[7-9]。

菌糠原料的主要成分中都含有玉米芯、麦麸、豆粕等,它们都是动物饲料的重要原料。玉米芯、麦麸在动物生产中常用作粗饲料,豆粕用作蛋白质饲料。菌糠原料成分组成为菌糠饲料化提供了基本条件。通过对吉林省菌糠常规营养成分分析发现,菌糠风干样品的干物质含量普遍偏高,比较适宜保存;粗蛋白和粗脂肪含量普遍高于玉米干秸秆;钙含量较高,磷含量较低,这主要是因为食用菌培养基中为定型菌添加了石膏的原因;粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量较高,整体来看,菌糠适合作为肉牛的粗饲料应用[10]。目前,吉林省内常用的肉牛粗饲料为玉米秸秆,干玉米秸秆的代谢能、维持净能、增重净能分别为7.41、3.90、1.62 MJ/kg[11];通过能值预测,本试验中菌糠的代谢能和维持净能均高于玉米秸秆。在增重净能方面,除白玉菇菌糠和榆黄蘑菌糠的增重净能相对较低外,其他菌糠如羊肚菌、元蘑、黑木耳、香菇、平菇和杏鲍菇菌糠等都有相对较高的增重净能,都可考虑作为肉牛饲料使用。

4 小结

吉林省菌糠资源丰富,种类多,分布广,黑木耳菌糠、香菇菌糠产量较多,延边朝鲜族自治州、吉林市为主产区。吉林省内各类菌糠营养成分差异较大,干物质含量普遍较高,粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量较高,钙含量较高,磷含量较低,但粗蛋白和粗脂肪含量普遍高于玉米干秸秆。从预测的能值上看,除白玉菇菌糠和榆黄蘑菌糠的增重净能相对较低外,其他菌糠如羊肚菌、元蘑、黑木耳、香菇、平菇和杏鲍菇菌糠等都有相对较高的增重净能预测值,都有应用于肉牛生产的潜力,未来可考虑在物理处理方式基础上,进一步采用微生物发酵处理的方式,提高菌糠的适口性及饲用价值。总之,结合吉林省肉牛发展形势,将菌糠进行饲料化,并用于肉牛生产是充分利用菌糠生物资源的一条可行之路。

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