农业废弃物（agricultural residue）是指在整个农业生产过程中被丢弃的有机类物质，主要包括：农林生产过程中产生的植物残余类废弃物；畜牧业和渔业生产过程中产生的动物类残余废弃物；农业加工过程中产生的加工类残余废弃物和农村城镇生活垃圾等。中国是一个农业生产大国，也是农业废弃物产出量最大的国家，仅农作物秸秆就有近20种，年产量约7.0亿吨，其中稻草2.0亿吨，玉米秸秆2.0亿吨，小麦秸秆1.0亿吨，豆类和杂粮作物秸秆1.0亿吨，花生、薯类和甜菜等秸秆藤蔓1.0亿吨。年产生畜禽粪便26.0亿吨，林业废弃物（不包括薪炭林）0.5亿吨，其他类的有机废弃物约有0.5亿吨。我国是世界人口大国、农业大国，农业发展面临着保障粮食安全、应对气候变化、节能减排、保护资源环境、增加农民收入等严重挑战，农业废弃物是重要的生物资源，是一种物质和能量的载体，其蕴含着巨大的能源及丰富的营养物质。目前，绝大多数农业废弃物没有被作为一种资源利用，随意丢弃或者直接焚烧排放到环境中，使一部分“资源”变为“污染源”，对生态环境造成了极大的影响。因此，如何将农业废弃物变“废”为“宝”，消除环境污染，改善农村生态环境，已成为人们关注的重要课题。
  食用菌（Edible mushroom）是指可供人们食用的一类大型真菌，在物质循环的过程中，除了充当物质的还原者以外，同时又是对人类有贡献的次级生产者。通过菌丝体分泌的水解酶及氧化酶高效率降解和利用农业废弃物中的大分子物质，如纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、多糖等，形成可供人们赏用的营养美味食品。近二十多年以来，食用菌产业快速发展，对我国农业结构的调整与优化，促进农业增效和农民增收发挥了重要作用。
  循环农业的核心是通过农业技术创新，调整和优化农业生态系统内部结构及产业结构，延长产业链条，提高农业系统物质能量的多级循环利用，最大程度地利用农业生物质能资源，利用生产中每一个物质环节，倡导清洁生产和节约消费，严格控制外部有害物质的投入和农业废弃物的产生，最大程度地减轻环境污染和生态破坏，同时实现农业生产各个环节的价值增值和生活环境优美，使农业生产和生活真正纳入到农业生态系统循环中，实现生态的良性循环与农村建设的和谐发展。按照循环农业的理念，食用菌产业与种植业、养殖业等有机结合，实现物质与能量的循环转化，对于提高农业废弃物利用的价值和效率，改善农业生态环境，降低农业生产成本，促进农业增效和农民增收具有非常重要的意义。

  一、食用菌产业是现代农业的组成部分

  食用菌产业是现代生态农业的重要组成部分，其产品不仅是第二大类蔬菜，又是食品和医疗保健品的重要原料，还是一类重要的功能食品，对改善人类食物结构，提高人体免疫功能有着巨大的应用前景。 

  改革开放以来，食用菌快速发展成为我国的新兴特色产业。根据中国食用菌协会统计（图1），1978年我国食用菌产量（鲜菇）为5.8万吨，1986年增至58.6万吨，1993年154.0万吨，1996年为350.0万吨，2000年663.7万吨，2003年达到1038.7万吨，2006年为1474.0万吨，2010年2201万吨以上，总产值超过1000亿。中国已成为世界食用菌生产的第一大国，我国食用菌产量占世界总产量的75%。在国际贸易中，我国食用菌的贸易量占到亚洲的80％，占到全球的70％，出口创汇超过20.5亿美元，安置和转移农村剩余劳动力、矿区失地农民、林区转产工人3500万人。全国食用菌总产值仅次于种植业中的粮、棉、油、果、菜，超过了茶叶和蚕桑。约有1000多个食用菌专业种植村、500多个食用菌基地县、100多个食用菌亿元产值基地县、2000多家食用菌生产企业。 

图1 1978-2010年中国食用菌产量（万吨）

  二、农业废弃物是食用菌生产的主要原料

 我国早期香菇、木耳等都是利用段木进行生产，但产业发展到一定规模后，控制和管理不当极易导致毁林的发生，也限制了食用菌生产的发展。20世纪50年代我国首先成功试用木屑进行食用菌的代料栽培，后来以棉籽壳、玉米芯、玉米秸秆、甘蔗渣、大豆秸秆等农业废弃物以及酒糟、醋糟、糠醛等轻工副产品为主料，适当添加麦麸、稻糠等辅料，成功地进行了食用菌栽培，而且多数种类的栽培成效显著好于木屑。 
随着食用菌产业和科技发展，食用菌栽培新型原料不断开发，农、林、牧废弃物，如稻草、麦秸、高粱秸、玉米芯、棉柴、棉籽壳、锯木屑、修剪枝条、酒渣、豆腐渣、甘蔗渣、甜菜渣以及各类畜禽粪便等均是食用菌生产的主要原料，以鲜品计算其生物效率为30%-150%，即1公斤干料，可生产0.3~1.5公斤鲜菇，不同食用菌种类对农业废弃物转化率差异显著。如人工栽培平菇，以玉米芯、木屑、棉籽壳、甘蔗渣、稻草粉等为原料，生物效率高达100%-150%；香菇、木耳、金针菇等以木屑为主要原料，适当配比棉籽壳、玉米芯、甘蔗渣等，生物学效率70%-100%；草菇、双孢蘑菇等草腐菌以稻草、麦秸、玉米秸和牛粪等废弃物为主要原料，生物学效率30%~40%。陈君琛等用氮同位素示踪技术证实，两种稻草通过栽培草菇对稻草中氮的转化率分别为16.20%和13.21%，高于羊（6％）和牛（3.4％）的转化效率，优质稻草粗蛋白含量比一般稻草高，食用菌吸收利用率也高。可见，食用菌生产是将农林牧业废弃物转化成可供人们食用的优质高蛋白食品的重要新途径，对增加食品种类，提高粮食安全，开发食用蛋白质资源，提高人民生活水平具有重要意义。
食用菌产业发展对于合理利用废弃物资源，消除环境污染，保护生态环境具有非常重要的作用。农、林业种植资源作为生态系统内的能量流、物质流转化载体，为食用菌提供了基础营养和必需微营养成分的优化组合；而植物——微生物之间存在的营养链物质循环转化利用机理和代谢途径，既显示出食用菌拓宽利用农业生产废弃资源的特有潜力，也反映了食用菌栽培资源的理化特点与食用菌品质间的必然关系。
  三、食用菌菌渣的循环利用途径

  生产食用菌之后的废弃物简称菌渣（Fungi residues），不仅可为动植物提供营养丰富的饲料和优质有机肥，也可作为二次栽培食用菌的原料，从而实现有机物质多次反复循环和利用。随着食用菌产业的发展，大量食用菌菌渣随之产生，特别是工厂化栽培食用菌企业越来越多，仅一个厂，每天均有吨计栽培废弃物排出。根据中国食用菌2010年食用菌总产量计算，我国食用菌菌渣总量3000万吨以上，其中，平菇菌渣509万吨，香菇菌渣475.2万吨，木耳菌渣321.8万吨，毛木耳菌渣104.9万吨，双孢蘑菇菌渣630.5万吨，金针菇菌渣264.2万吨。近年来，国内外众多学者探索如何利用食用菌废弃物的最佳途径，研究一般都集中于下面几个方面:

  （一）菌渣作肥料或堆肥原料

  农业废弃物中木质素、纤维素类有机物经食用菌菌丝的部分分解作用，食用菌废弃物中含有丰富的菌体蛋白、多种代谢产物及未被充分利用的营养物质，是较好的堆肥原料。经堆肥处理形成的菌渣肥料比用秸秆堆沤的肥料有更多的可给态养分和更好的增产效果，如用菇渣为原料加入一定量的钾细菌、磷细菌，则可进一步生产优质复合菌肥，胡清秀等研究双孢蘑菇菌渣经堆肥处理后，用作水稻基肥，与当地常规施肥方式相比增产20.55%，与不施肥处理相比增产44.18%[8]。在柑桔、苹果、葡萄等果园内结合深翻改土把食用菌废弃物深施后掩埋，可起到改良果园土壤、增加土壤的通透性、改善理化性质，提高水果品质、增产增收的效果。据研究发现使用发酵后的菌渣作为有机肥有利于控制果园杂草。另一方面，把出菇后的废弃物与土壤混合后堆积自然发酵，作为花卉基质，使土壤理化性质有所改善，且成本低。用作蔬菜栽培基质。食用菌废弃物中含有大量营养物质，可使蔬菜幼苗在短期内灌溉清水的情况下正常生长。当利用菇渣发酵产物与其它基质混合栽培蔬菜，降低了生产成本，提高了产量和品质。（二）菌渣作饲料添加剂
  在食用菌菌丝体的生长过程中，随着酶解反应的完成，副产品中木质素降解了30%，粗纤维降解了50%，粗蛋白由原来的2~3%提高到10.03~17.43%，氨基酸含量0.5%~0.6%，特别是含有多种禽畜体内不能合成的，一般饲料中又缺乏的必需氨基酸和菌类多糖。因此，栽培食用菌的下脚料又是一种很好的菌糠饲料。
  （三）菌渣用作食用菌栽培原料
  有些食用菌对原料的利用率不高，其菌渣可以用来栽培其他食用菌。选择培养料未被杂菌污染的木耳、金针菇、杏鲍菇、白灵菇等栽培后的菌渣，进行剥袋、打碎、建堆发酵及灭菌等处理，用于平菇、草菇、鸡腿菇、双孢蘑菇等草腐菌栽培。根据笔者近年栽培试验，以白灵菇菌渣栽培平菇、元蘑、鸡腿菇；以杏鲍菇菌渣栽培草菇、双孢蘑菇；以香菇、金针菇菌渣栽培鸡腿菇、大杯蕈、金福菇等，栽培产量高，生产效益显著。
  （四）菌渣用作燃料
  将出菇后的食用菌废弃物晒干保藏，用于菌种培养基和培养料的灭菌燃料，这已在生产中广泛应用。但随着代料栽培模式的不断推广，越来越多的栽培基质采用聚丙烯塑料袋作为容器，塑料袋燃烧伴有浓烟，可能产生强烈刺激性气体，甚至剧毒致癌物，造成大气环境的污染，近年来开发的剥袋机，解决了脱袋困难和菌袋回收利用的问题；“生物质气化炉”提高了热值和气化效率。
  （五）利用菌渣发展沼气
  河南西峡县是食用菌生产大县，也是沼气试点县，目前已发展沼气5000户，每年有5000吨菌渣投入沼料使用。也可以作为禽畜养殖垫料，禽畜粪污被菌渣垫料中微生物分解，禽畜舍无臭味，垫料发酵后投入沼气池。以平菇6号渣作为发酵原料，以稻草为对照，采用厌氧技术研究了菇渣作原料进行沼气发酵的细菌组成、数量分布及其与产气的关系，结果表明产气效果菇渣优于稻草。
  （六）环境治理方面作为生态环境修复材料
  菇渣中含有大量的漆酶、多酚氧化酶以及过氧化物酶等多种降解酶类，这类酶不仅可以降解木质素，还能有效地降解萘、菲、吡等多环芳烃类的化合物。将菇渣作为接种剂用于环境污染修复领域的研究报道越来越多。据研究发现，蘑菇渣堆肥中含有木质素降解酶，在室温条件下用1%的菇渣处理100毫克多环芳烃类化合物(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAH)，其中，对萘的生物降解达82%±4%，对菲的生物降解为59%±3%；添加5%的蘑菇渣堆肥材料于多环芳烃污染土壤中，在80℃下培养2天后发现，土壤中多环芳烃显著下降