非耕地发展菌业循环经济模式

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在甘肃省山丹县建成以植物秸秆和动物粪便为原料，以戈壁荒滩为基地，以高效、节水、节能、节约耕地为目标，以食用菌生产为手段，以资源的循环利用为目的的循环经济产业园，对促进农民增收、农业增效和农村发展是一项很有意义的工作．我们以食用菌产业自身发展规律和技术特点为依据，结合山丹县自然资源、农艺环境、生产力水平，对山丹县发展食用菌产业的可行性、必要性、有效性和基本策略进行了研究，供政府决策、企业和农户生产时参考．

1在非耕地上发展高效节水型循环经济的切入途径和建设内容

利用种植业产生的麦草、玉米杆、玉米芯、淀粉渣等副产品;养殖业产生的猪粪、牛粪、羊粪等副产品做基本原料，建成发酵原料厂和配方原料厂;用发酵原料厂和配方原料厂生产的基质为原料，建成食用菌菌种厂、人工栽培基地和工厂化生产厂;栽培基地和工厂化生产厂生产出食用菌鲜品和菌糠;食用菌鲜品的一部分直接销售，一部分做食用菌深加工厂的原料;以食用菌菌糠为主要原料建成有机肥料厂、饲料厂和沼气厂;用有机肥料发展有机无土栽培，生产有机蔬菜;用饲料厂生产的精饲料发展养殖业;以剩余菌糠生产沼气，用沼渣、沼液做肥料，用沼气发电，从而实现物质循环和经济循环.2在非耕地上发展高效节水型循环经济的必要性与可行性

2.1发展以双孢蘑菇为主推品种的食用菌产业可使山丹县农业产业结构优化升级

山丹县是一个传统的农业大县，其农业产业结构是以种植业(植物)和养殖业(动物)为主，对菌业(微生物、食用菌)的重视和利用不够，以往的农业产业结构调整仅局限在种植业和养殖业范畴内，只对植物种类与数量和动物种类与数量进行了调整，没有涉及到植物与动物的种类及数比例，如粮经比例调整，由于这种调整方式存在先天不足，农业生产中长期存在的成本高，效益低等问题没有从根本上得到解决．究其原因，山丹县的农业产业结构是由典型的种植业(农业)和养殖业(畜牧业)组成的两元结构体系，没有将菌业(微生物)引入产业经济循环和生态循环系统，导致物质与能量循环不畅，利用不充分，蕴藏在作物秸秆和动物粪便之中的巨大经济潜力没有发挥出来，由于粪草没有被引入经济循环和物质循环，没有被用于发展菌业生产，致使作物秸秆和动物粪便这些本是菌业发展的宝贵原料却成了堆积如山的“废物”，甚至成了“害物”.秸秆堆放在农户的房前屋后，时常引发火灾;粪便积累又造成环境污染．若将微生物引入农业生态系统，种植业(植物生产)、养殖业(动物生产)、菌业(微生物生产)协调发展，根据种植业和养殖业两者副产品的数量决定菌业(食用菌等微生物生产)规模，把当前农业的两元结构调整为种植业、养殖业和菌业三元结构，将从根本上改变目前现状，变废为宝，实现物质的循环利用，产业经济的持续发展．

2.2发展以双孢蘑菇为主推品种的食用菌产业可利用非耕地，节约耕地

非耕地是指不能用于农业耕种的土地，我国85%以上的土地资源为非耕地资源，其中沙漠和戈壁滩等荒地面积已占到陆地面积的1/7.山丹县地广人稀，戈壁荒滩面积有43万亩之巨，高于全国平均水平，科学合理开发非耕地资源，发展非耕地高效节水循环经济，是山丹县保持耕地面积与解决城市建设用地需求矛盾的有效途径，也是解决果菜等经济作物与粮争地矛盾，保障粮食安全的重要措施．但长期以来非耕地没有得到有效利用，尤其在非耕地上发展涉农产业的工作刚刚起步，还没有形成有计划的规模化生产，致使这些本来十分宝贵的资源至今任然被闲置荒芜．而在非耕地上发展食用菌产业较之发展其他产业优势良多，由于食用菌生长的基质是粪草等有机物质而不是土壤，因此，发展食用菌产业不需要在耕地上进行，不挤占种植业的发展空间，具有生产成本低、周期短、投资少、见效快、效益高、不与人争粮、不与粮争地、不与地争肥、不与农争时．同时，在非耕地上生产，土地成本低，产品利润高．所以，戈壁荒滩是发展食用菌生产的不二选择．实践证明，一亩荒滩可以栽培400m2的蘑菇，收获4000kg鲜菇，形成32000元的产值，年利润可达16000元以上．若把昔日闲置的戈壁荒滩，改造成为蘑菇园，不毛之地将焕发出勃勃生机，荒滩不荒，种菇成金．

2.3发展食用菌产业可减少用水量提高水效益

山丹县气候干旱，年降水量不足200mm，蒸发量却高达近2000mm，可利用的地表水和地下水都十分有限，人畜饮水困难时有发生．水资源匮乏是制约山丹县农业生产、工业发展和生态建设的重要因素，如何节水?怎样提高水效益?是摆在山丹县面前的重大难题!发展食用菌产业不仅用水少，而且水效益高，据测算:在山丹县种植一亩玉米需要消耗840m3水，而种植一亩蘑菇只需260m3(工厂化生产只需80m3)，不及玉米耗水量的三分之一;就水效益而言，种植玉米，1m3水的效益为2.04元，而种植蘑菇，一方水的效益为153.6元，是种植玉米的75倍．由此不难看出，发展食用菌产业是破解缺水难题，节约用水提高水效益的良策之一．

2.4应用全地下式畦栽蘑菇技术发展食用菌产业，可充分利用山丹冷热资源，彰显地域特色

2.4.1山丹县气候特点山丹气候干燥、冷热变化剧烈，风大沙多，有荒滩平原，有丘陵高山，海拔在1500－3800m之间，属内陆干旱性气候，昼夜温差大，历年各月平均气温4－6月份10.8－18.8℃，8－9月份16.5－20.8℃，年均相对湿度44－54%．同一月份，在不同乡村气温差异很大，同一天的昼夜温差在15℃左右，所以，冷热资源十分丰富．这样的气候资源对食用菌的生长有利也有弊，如何趋利避害，扬长避短，事关种植效益．

2.4.2食用菌生长对环境条件的需求特点双孢蘑菇等多数食用菌生长不需要光，但生长速度、生长质量与温度、湿度有很强的相关性．根据对温度的需求，将食用菌分为低温型、中温型和高温型三大类，低温型的菌类不能在高温条件下生长，反之亦然，双孢蘑菇等食用菌属于中低温型，适宜生长的温度范围是12－25℃.山丹县气候温凉，除去最冷的1－2月和最热的7－8月必须利用工程措施提高和降低温度之外，其余时间双孢蘑菇都能自然生长，稍加调节，即可生产．所以，在山丹种蘑菇是顺应自然，利用自然的科学之举.

2.4.3全地下式双孢蘑菇畦栽技术的特点全地下式双孢蘑菇畦栽技术主要优点有三，一是完全在荒滩荒坡等非耕地上进行，不与农业争耕地，利用了闲置荒滩资源，开拓了发展空间;二是全地下式菇棚(长×宽×深=40m×7m×2m)距离地表2m，棚顶覆盖厚度20cm麦草，降温保湿效果十分突出.山丹县最热的7月10日至20日，气温高达30℃左右，但菇棚内温度只有16－18℃，可满足蘑菇生长的需要，这是在高温季节栽培蘑菇的重要保障，同时，全地下式菇棚还具有水分不易散失，湿度易于保持的优点，可以使空气相对湿度稳定在85%左右，能保证蘑菇正常出菇.三是全地下式菇棚建造成本(10000元左右)低，投资回收期(0.5－1年)短，畦栽技术简单成熟，容易掌握，易于推广，适合大规模应用．全地下式菇棚栽培双孢蘑菇，可以在不用人工制冷的条件下，保证山丹县最热月(7月、8月、9月)双孢蘑菇的正常生长，经济效益明显．在山丹县用全地下式菇棚栽培双孢蘑菇，不用人工制冷，即可保证山丹县最热月(7月、8月、9月)双孢蘑菇的正常生长，经济效益明显．

2.5以双孢蘑菇为主推品种的食用菌产业，可利用粪草资源，发展循环经济

食用菌是腐生真菌，其碳素营养是纤维素，氮素营养是蛋白质，纤维素是作物秸杆的主要成分，蛋白质在动物粪便中大量存在，所以麦草、玉米杆等农副产品及牛粪、猪粪等家畜粪便都是栽培食用菌的良好原料．根据对营养物质的基本需求，食用菌分为粪草腐生型和树木腐生型两类，粪草腐生型菌类适宜在麦草等农作物秸秆和牛粪等家禽家畜的粪便组成的培养料上生长，在木屑、枝条等林木副产品上虽然也能生长，但长势弱，生产效益差．双孢蘑菇是典型的粪草腐生型菌类．在山丹县栽培双孢蘑菇，既可发挥山丹县草多、粪多、量大、质优、价廉、可再生之优势，又可满足双孢蘑菇生长对营养的需求，是十分科学的决策．据统计，山丹县及张掖市每年有5亿㎏的农作物秸秆和4.2亿kg的畜粪，若将其中的50%用于食用菌生产，其生物学效率达到80%，就可生产出7.3亿㎏食用菌产品，形成35－40亿元的产值，同时产生4亿㎏的菌糠;而这菌糠，又具有五个方面的良好用途．

2.5.1菌糠是上好的精饲料由于在培养食用菌的过程中，作物秸秆中不易被家畜消化吸收的纤维素被食用菌菌丝降解成了家畜容易吸收的简单糖类;还由于在菌糠中存留着大量的菌丝体，而菌丝体的蛋白质含量高达50%以上，提高了菌糠作为饲料的营养价值，实践证明用菌糠饲喂家畜的效果等同于精饲料．

2.5.2菌糠是上好的有机无土栽培基质实践证明用菌糠做有机无土栽培的基质，保水性好、营养均衡齐全、无土传病虫害发生、产量高、品质优．

2.5.3菌糠是生产沼气的上好原料据测定菌糠中的碳氮比为25－35∶1，而沼气生产的适宜碳氮比为20－30∶1，因此，用菌糠生产沼气，产气量大、产气速度快、甲烷含量高，沼气质量高．

2.5.4食用菌生产可变废为宝，化害为利，既净化农村卫生环境，又消除火灾隐患如将农作物秸秆作燃料燃烧其热值利用率仅为10%，而氮素损失100%;如堆放在房前屋后，庭院内外，是极大的火灾隐患;如将农作物秸秆直接还田或沤成堆肥还田，1000kg秸秆可增产粮食100kg左右;如将作物秸秆用来发展食用菌产业，1000kg秸秆可产食用菌750－900kg，其经济效益比作堆肥高百倍以上．由于食用菌产业的拉动，几年前，作物秸秆分文不值，而如今每吨售价超过了600元，既增加了农民收入，又发展了新型产业．山丹县养殖业发达，禽畜粪便大量积累，恶化了农村卫生环境，通过食用菌生产，禽畜粪便得以有效利用，既净化了卫生环境，又满足了食用菌生产对氮素营养的需要．

2.6菌业生产投资少，见效快，效益高

2.6.1生产成本低山丹县2011年双孢蘑菇生产实践进一步证明:双孢蘑菇生产成本主要有原料、菌种、劳动力、化肥等四方面构成．由表3和表4可知:种植大户和企业种植一棚蘑菇的总成本为5780元，单位成本29.5元/m2.其中原料购置费1741元，菌种购置费784元，用工费3044元，分别占总成本的30%，13.6%和52.3%.销售价为8.0元/kg，产量为3.65Kg/m2时，即可保本．农户自家生产不雇工，种植一棚蘑菇的总成本为2736元，单位成本14元/m2.其中原料成本和菌种成本分别占总成本的63.4%和28.6%.销售价为6.0元/Kg，产量为2.35Kg/m2即可保本.

2.6.2建筑成本低由表5可以看出，建设一座480m2的日光温室，需要占用耕地666.6m2，投资6.5万元，投资回收期≧4年，年收入2万元左右，而建设一座同等面积的全地下式蘑菇棚，只需投资1.5万元，而且在戈壁荒滩上建设，不占用耕地，投资回收期小于等于0.6年，当年建成当年收回成本，当年见效，年收入3万元以上．

3在非耕地上发展高效节水型循环经济的基本策略与效益分析

为了实现在山丹县非耕地上建立高效节水型循环经济的总体目标，将可行性转化为现实性，将发展潜力转化为发展实力，用高效、节水型循环经济模式带动山丹县乃至河西走廊食用菌产业发展，并使该模式成为本区域、本行业新技术推广基地;新品种展示基地;产品集散基地;信息交流基地;人才培训基地;产学研结合基地;政府、高校与企业合作基地;以机械化、自动化、标准化和高效益为特征的现代农业基地．我们以食用菌产业自身发展规律和技术特点为依据，将食用菌产业紧密相连的生产环节，在一个或两个环节上建立一家工厂(企业)，由多家工厂形成产业群，用不同的企业单元把食用菌产业串联起来，形成产业链，不同企业承上启下，各司其职，发挥整体规模效益，当前应优先建设发酵原料场、菌种厂、规模化栽培基地、产品加工厂;择机建设饲料厂、有机肥料厂和沼气厂．

3.1以机械化为手段建设规模化发酵原料厂

原料发酵是双孢蘑菇生产中十分重要的环节，直接关系到生产的成败和产量高低，原料发酵彻底，质量达到生产要求，有利于菌丝定植、发菌、生长、出菇，出菇阶段无病虫危害，产量高，管理成本低，效益好．相反，如果原料发酵不彻底，质量不达标，菌丝不能正常定植、生长，污染严重，虫害猖獗，产量低而不稳，管理难度大，效益极低，严重时还会造成生产失败．原料发酵的关键措施是翻堆，目前，多以人工翻堆为主，劳动强度大，工效低，质量难以保证，由于翻堆是一项苦活、累活、脏活，用工又很多，农户在栽培时常有为难情绪，直接影响栽培推广．一般一座菇棚所需的6000kg原料需要翻堆6－7次，历时30天，用工18个，工费1440元(80元/人/天)，每公斤原料的翻堆成本就达到0.24元，如果用料15kg/m2，产菇10kg，则每公斤鲜菇的成本中翻堆的劳动力成本就达到了0.48元，占生产总成本3.80元的12.6%(原料1.20元，菌种0.4元，覆土0.12元，管理1.6元，原料翻堆0.48元)．如果机械翻堆，集中发酵，不仅能够保证发酵质量，节约劳力，降低劳动强度，同时还可以降低成本，减轻农户种植难度和推广难度，如果机械翻堆，每公斤原料的翻堆成本只有0.06元，比人工翻堆减少0.18元，降低了75%，每公斤鲜菇的成本构成中翻堆的成本只有0.12元，占生产总成本3.44元的3.5%，每公斤鲜菇的成本则由人工翻堆的3.80元，降低到了3.44元，下降了9.5%，一座菇棚可节约1080元．10000吨原料用人工发酵需要花人工费240万元，若用机械取代人工进行翻堆，则只需要60万元的支出，节约180万元，同时还保证了发酵质量，减轻了双孢菇栽培推广难度。

3.2按照《食用菌菌种生产技术规程》要求，建设现代化标准化菌种厂菌种是食用菌产业最重要的生产资料，其质量决定着生产成败及产量高低，一株产量性状、商品性状俱佳的菌种是生产者获利的基本保证，劣质菌种会使生产者减产减收、绝产绝收，菌种的特殊性和重要性要求生产者和经营者必须具备一定的生产条件和生产技术，同时，还必须有相应的权力部门进行监督检查．防止不法生产者和经营者粗制滥造，坑害生产者．然而，目前的菌种生产无序而混乱，无论何人不管有无条件有无资质，只要本人愿意就可从事菌种生产与经营．有的把母种多代转管致使种性退化;有的用栽培种繁殖“栽培种”;有的兜售过期老化的菌种;更有甚者给菌种乱起代号乱定种名，误导欺骗生产者，经常给种植农户造成重大损失，绝产绝收的事件每年都有发生，伤害了农民生产积极性，损害了食用菌产业的发展.菌种生产中的突出问题，主要表现在:菌种生产设备十分简陋:灭菌仍然用自制的土蒸锅，耗能大、费时间、效果差;接菌用自制的简易接菌箱，污染率高、接菌速度慢;装瓶装袋都用手工进行，劳动强度大、工作效率低．技术十分落后:把实验室技术用在了规模化生产当中、先进的液体菌种生产技术、开放式接菌技术等先进技术没有得到应用推广．生产过程十分粗放:国家《食用菌菌种生产技术规程》没有被遵照执行，生产过程无人监督、检查，菌种质量没有保障.生产能力很小:一家一户作坊式生产，生产能力在1－5万瓶之间，数量难以满足生产需求.菌种质量很不稳定:由于生产设施、设备落后、简陋，生产过程无法控制，加之没有权力部门的监督、检查，所以菌种质量没有保障．技术服务力量薄弱，技术服务不到位:山丹县食用菌产业发展迅速，但掌握食用菌技术的专业人员十分缺乏，面对庞大的服务需求，常常是力不从心．因此，为了山丹县食用菌产业的健康有序发展，应当尽快按照《食用菌菌种管理办法》和《食用菌菌种生产技术规程》的要求，建成规范、标准的菌种生产厂，生产出高质量高标准的食用菌母种、原种和栽培种满足菇农需求，保障和促进食用菌产业的高效、健康发展.

3.3以全地下式双孢蘑菇畦栽技术为支撑，建设双孢蘑菇生产基地山丹气候干燥、冷热变化剧烈，风大沙多，年均温度5.8－9.3℃，绝对最高温度42.8℃，绝对最低温度－29.3℃，年降水量200mm左右，空气相对湿度40%左右．这样的气候资源对食用菌的生长有利有弊，如何趋利避害，扬长避短事关种植效益．双孢蘑菇生长不需要光，但生长速度、生长质量与温度、湿度有很强的相关性，高温下会死亡，低温下不生长，适宜生长的温度范围在10－25℃之间，空气相对湿度要求在70－85%之间．南方栽培双孢蘑菇主要以室内床架栽培为主．全地下式双孢蘑菇畦栽技术，在不用人工制冷的条件下，能够保证了山丹县最热月(7月、8月、9月)双孢蘑菇的正常生长，经济效益明显．

全地下式双孢蘑菇畦栽技术完全在荒滩荒坡等非耕地上进行，不与农业争耕地，可利用闲置荒滩资源，开拓发展空间;该技术降温保湿效果非常显著，高温季节能够保证蘑菇生长对低温的需求，同时，还具有水分不易散失，湿度易于保持的优点，可以使空气相对湿度稳定在85%左右，保证蘑菇正常出菇;另外，全地下式菇棚建造成低，投资回收期短，畦栽技术简单成熟，容易掌握，易于推广，适合大规模应用.若将本技术大面积推广，在非耕地上建成全地下式菇棚4000座，年栽培双孢蘑菇120万m2，每年可以消耗粪草2400万kg，转移农村劳动力2600人，年产双孢蘑菇鲜品4.5亿kg左右，食用菌产业的规模效益将得以彰显．