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《山海情》里说的菌草究竟是什么?

年初,一部关于脱贫攻坚的电视剧《山海情》红遍大江南北,虽然我不太追剧,但是假期里却被爱追剧的亲戚朋友们把剧情好好科普了一番。剧中讲述了西海固的移民在迁入闽宁镇后,靠着福建专家的指点用菌草种植蘑菇脱贫致富的故事。因为我的专业关系,所以免不了的,大家向我发出了直击灵魂的一系列问题:菌草究竟是什么草?菌草为什么能种蘑菇?菌草能种那些蘑菇?.......

今天,我就和大家聊一聊关于菌草的那些事。

什么是菌草?

菌草其实并不是一种植物的名称,这个名词诞生至今还不到40年。它是指所含营养适合大型真菌等微生物生长需要,并具有综合开发利用价值的草本植物,目前已经发现具备利用价值的主要包括禾本科、里白科等共计 28个属 40 余种植物[1](见表1)。其中,应用最广泛的芒萁、类芦、斑茅、芦苇、荻、菅、五节芒等都是我们平时野外最常见的草本植物。

图1 我们身边常见的“菌草”

A 芒箕 B.斑茅C.类芦 D.芦苇 E.荻 F菅 (陕西省西安植物园 卢元 寻路路摄)菌草的由来

作为世界四大文明发源地之一,我们中国人在吃这件事上花的时间和功夫比谁都多。据考证,我们中国人吃蘑菇的历史可以追溯到公元前4000年到公元前3000年的仰韶文化时期。而关于如何种植蘑菇,最早的记载可以追溯到唐代韩鄂所著的《四时纂要》,其中有这样一段描述:“畦中下烂粪,取构木可长六七尺,截断磓碎。如种菜法,于畦中匀布,土盖。水浇长令润。如初有小菌子,仰杷推之,明旦又出,亦推之。三度后,出者甚大,即收食之”。这段描述虽只有寥寥数十字,却涵盖了现代食用菌栽培技术的全部基本要素—栽培基质、菌种和温湿度控制,足可见古人智慧之高明。

图2《四时纂要》约成书于唐末,原书在中国早巳佚失。本书广泛集中了农业生产及农副产品加工和农家日常生活所需的各个方面的知识(图片源于网络)

经过一千两百多年的发展,我国已成为全球最大的食(药)用菌生产和消费国。然而,自古以来我们常食用的蘑菇如香菇、平菇、木耳等大多数都是木腐菌,需要以常见的阔叶树种作为营养基质,这就免不了造成林木的大量采伐。据不完全统计,在上世纪八十年代,我国每年因食(药)用菌栽培而消耗的木料达到400万立方米,过量的采伐严重威胁森林生态系统平衡,对于环境的破坏日益显著,“菌林相争”也就成了制约食(药)用菌产业发展的卡脖子问题。

图3 以香菇为代表的木腐菌类,传统栽培需要在椴木上接种培养(图片源自网络)

为了解决这一问题,《山海情》中蘑菇专家凌一农教授的原形——福建农林大学的林占熺教授带领团队开展利用芒萁等草本植物替代木材基质栽培香菇等食(药)用菌的研究,并于1986年成功实现了技术突破,彻底打破了木腐菌只能以木料基质进行栽培的魔咒。从此,用草种蘑菇不再是天方夜谭。

图4 《山海情》中的凌一农教授正在给菌草栽培的双孢蘑菇施肥(图左);B 福建农业大学林占熺教授正在检查菌草栽培灵芝的生长情况(图右)(图片源自新华网)

菌草能种哪些蘑菇?

经过30多年的发展,如今林教授的团队已经可以利用40余种草本植物,并根据不同菌草的物理特性和营养特点及菌类生物学特性,筛选出 350多个菌草栽培配方,完善了用菌草替代树木栽培微生物的技术体系。

目前,可栽培的食(药)用菌种类包括了无隔担子菌亚门的蘑菇目、鬼笔目、伞菌目、多孔菌目、非褶菌目等五个目11个科以及有隔担子菌亚纲的木耳目、银耳目两个目2个科,共计55种大型真菌。像我们常吃的双胞蘑菇(俗称口蘑)、毛头鬼伞(俗称鸡腿菇)、长裙竹荪、绒柄小火菇(俗称金针菇)、柱状田头菇(俗称蟹味菇)、糙皮侧耳(俗称平菇)、刺荆侧耳(俗称杏鲍菇)、大球盖菇(俗称云茸)、香菇、草菇、蜜环菌、阿魏侧耳(俗称阿魏菇)、滑菇、茶树菇、猴头菌、茯苓、灵芝、灰树花、黑木耳、黄背木耳、金耳等都可以用菌草来进行人工栽培,从根本上彻底解决了我国食(药)用菌业发展的瓶颈。

自1997 年福建将菌草技术列为帮扶宁夏的重点推广项目,到 2011 年,闽宁对口帮扶菌草项目已累计培训菇农 48500 多人次,使 1.75 万户农民受益,菇农年均纯收入 6000 多元,这一技术至今还在持续为广大的宁夏百姓创造收益。菌草扶贫也因此被国务院扶贫办选为经典科技扶贫案例,福建农林大学菌草研究所也被人社部、国家发改委评为“国家西部大开发突出贡献集体”。

此后,菌草技术又被列为福建智力援疆、对口帮扶重庆三峡库区、科技援藏项目,在生态建设、产业扶贫等方面发挥了重要作用。2021年2月25日,在全国脱贫攻坚总结表彰大会上习近平总书记向全世界庄严宣告我国脱贫攻坚战取得了全面胜利!林占熺教授因为贡献突出被授予“全国脱贫攻坚先进个人”称号。菌草技术的应用与发展

解决了蘑菇栽培的代料来源这一重大突破并没有使林占熺满足,为了让其产生更好的经济效益和生态效益,帮助更多的贫困地区走出了一条生态治理和脱贫致富相结合的新路,他带领团队坚持奋战了30多年。随着对菌草的深入探索,他们发现部分菌草根系发达、生长快、产量高、抗逆性好,且适生性强,而且对于草市动物而言其适口性好,无论是直接采食还是以菌草栽培后产生的菌糟均可饲喂家畜、家禽。因此,菌草被陆续应用于生态环境建设、畜牧业发展以及能源开发利用等方面。


图5  陕北延川县梁家河村的农户正在播种用于饲喂牲畜的菌草(图片来源于科技日报)

图6 贵州黔西县农民专业合作社用巨菌草加工出来的青贮饲料(图片源于中新网)

图7 福建省平潭沙滩上栽种的用于防风固沙的菌草(图片来源于新华网)

经过多年的不懈努力,菌草技术已从原来单一的用于食用菌代料栽培衍生发展出利用菌草生产动物饲料、利用蘑菇栽培底料和废弃物进行发酵堆肥、利用菌草“以草代煤”进行发电、利用菌草开展畜禽综合养殖,以及利用菌草开展水土保持、生态治理等综合技术体系。并进而衍生出了一项新兴的产业——菌草业[2]。作为一项新的生态产业、新的生产体系,通过形成植物——微生物——动物循环以及植物——能源——肥料循环等,菌草技术实现了对生物资源的多次循环转化综合利用(见图8),促进了社会、经济、生态三大效益的有机结合。

图8 菌草技术应用与产业发展示意图

变草为宝  造福全球

2002年,在福建省委省政府的大力支持下,福建农林大学建立了全球第一个菌草科学实验室(现已成为国家菌草工程技术研究中心)。彼时,福建与巴布亚新几内亚东高地省建立了友好省关系,作为第一批技术援助项目,菌草栽培食用菌技术示范项目落地巴布亚新几内亚,并一直运作到现在,成为中国援助全世界发展中国家的一段扶贫佳话。

图9  2018年11月习近平主席对巴布亚新几内亚进行国事访问,林占熺受邀出席活动(左二 林占熺;图片源自福建日报)

其实在菌草技术开启官方援外之路前,1992年就已经开始走出国门,专利技术转让日本;1994年,菌草技术被联合国开发计划署列为“中国与其他发展中国家优先合作项目”,同年被国家商务部列为援外培训项目。截至 2019年9月,菌草技术外援项目已为107个国家培训学员7951名,在巴新、卢旺达、斐济、莱索托、南非、厄立特里亚等13国都建起了菌草技术培训示范中心和基地。

图9 卢旺达农户在检查菌草菌袋(图左) 斐济农场雇员在中国专家指导下检查菌菇生长状况(图右)(图片源自新华网)

从福建到宁夏,再到南太平洋岛国,林占熺的菌草技术不仅成功解决了“菌林矛盾”,在宁夏、内蒙古、陕西、青海等地开展利用菌草治理水土流失、防沙固沙、治理沙漠化、治理盐碱地等示范试验也取得了显著的生态效益,得到了全球各国与社会各界的广泛认可和联合国开发计划署的高度评价,为促进就业、保障粮食安全、减少碳排放和应对气候变化等问题积极贡献中国智慧。

来源:中国科学院地球环境研究所

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