2020年09月29日
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【農技最前線】以菇類生產觀點,淺談循環農業

內容提供/《技術服務季刊》 文/農業試驗所植病組李瑋崧、農場組李裕娟 首圖攝影/謝佩穎
若以食物鏈的觀點,來看地球上的生物,可區分為生產者、消費者、清除者和分解者四種位階,其中清除者角色如禿鷹、獵犬和蝦等,係利用生產者或消費者的屍體維生的生物,他們可算是「食腐性消費者」,但清除者把其他生物解體和轉換成小分子有機物後,無法更進一步將其轉換成無機物,便需要像真菌或營養異營性細菌,這類的分解者,將之轉變為無機物,若無分解者,地球上的物質循環恐怕也無法存在。

菇類生產基質來源

菇類是大型的真菌,具有能降解纖維素、半纖維素和木質素等木質纖維素的酶,菇類栽培能夠降解、利用和分解農業廢棄物。臺灣菇類栽培方式廣泛而多元,包含段木、木屑太空包、木屑瓶、稻草堆肥和廢棉等原料。

循環農業一直是世界的潮流,無論是開發中的國家或先進國家,許多農業廢棄物,在國外都被拿來當作菇類栽培的原料。然而,臺灣的菇類太空包生產,數十年來還是停留於只以木屑為主要原料!例如在美國、西班牙、義大利等歐美國家會以麥稈混少量棉仔殼種植杏鮑菇、印度會以稻稈種植鳳尾菇等蠔菇類,都是將他們最大宗的糧食作物(麥、稻)的非食用部位,以巴士德滅菌 (Pasteurization) 或其他方式消毒後,再混拌大量菌種裝填至容量瓶或塑膠袋中栽培菇類。

經堆積以利吸水的廢棄物介質,後續即將進入製作太空包程序。

糧食作物廢棄物資源再利用

禾本科植物是最被廣泛栽培的糧食作物,如水稻、小麥和玉米等人類賴以維生的主食,幾乎都是禾本科植物,就連竹筍也是禾本科中竹亞科的成員所生。由於禾本科農業廢棄物纖維過長,在中國係將稻草磨成草粉,充當米糠等輔料使用;而農委會農業試驗所乃開發將稻草切割至約1 cm後,利用太空包壓包機裝填,製作稻草木屑混合太空包,用以栽培秀珍菇,並能有效將產能提升,此項技術並已發表〈稻草在秀珍菇栽培之應用〉一文於《台灣農業研究》此一學術性期刊,證明了稻稈自動化製包之可行性。

不過由於各種農業廢棄物使用前,還須做不同程度的粉碎,才能方便製包時攪拌混料,粉碎前還須乾燥,才容易讓粉碎機粉碎。為了讓這些介質容易吸水,亦需要適當的堆積,才能用於製包時掌握合理的含水量。

菇類栽培後廢棄基質再生成栽培介質種植草莓。

開發菇類太空包廢棄物循環應用於草莓栽培

就栽培菇類而言,農業廢棄物中植物類的廢棄物有纖維素、半纖維素或木質素可做栽培主料,禽畜糞便可做為堆肥或添加成氮素源,牡蠣殼可製做成蚵殼粉替代碳酸鈣。只要善加利用農業廢棄物轉化為基質,調配合適的營養配方比率,都能使「菇類」扮演好自然生態環境中的分解者角色,使農廢再生為可供食用的菇類和調整土壤肥力的有機肥。而經過菇類分解的培養料性質與土壤相當接近,利用技術再製後,可成為替代泥炭土的栽培介質,達成循環農業、永續生產的理想目標。農業試驗所自2017年起不斷研究開發,利用菇類廢棄太空包,經過調配、轉化技術再製後,已成功應用於設施內之草莓栽培,未來將再進一步改變其肥培管理技術,進而提升果實品質。

其實菇類菌絲生長和產生子實體,也不過是一連串的能量轉換,依賴著菌絲分泌酵素(酶)降解轉化植物體所含的大分子,成為菌絲可吸收之小分子,加以吸收利用。為了農業生態系永續平衡並創造友善環境,若能善加利用大宗農業廢棄物於菇類栽培,再將菇類栽培之農業廢棄物,轉化為有機肥料,或是循環回歸於作物生產上,將是未來農業生產上值得探討之議題。

菇類栽培後廢棄基質再生成栽培介質,種植所收獲之草莓。

開發有機質肥料,對環境資源之節約相當重要,若單靠人工化學肥料為農作物施肥,將容易導致土壤鹽化、土壤微生物菌相銳減,無法永續應用於作物生產上。而許多農業殘體可加以應用於種植菇類,出過菇以後的廢棄太空包,可加入其餘農業殘體製作成堆肥或介質,用以改善土壤肥力,或耕作其他作物,如此不斷循環。而即使是林業樹木,甚至其他草食、肉食魚類飼養,也可以導入資源的循環利用,皆有賴於農業從業人員,有系統且妥善規劃開發,讓廢棄物終有所歸,歸而所用,體用合一,達成永續循環目標。

本文轉載自2018年9月出版之第115期《技術服務季刊》

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