农林废弃物资源化利用栽培灵芝技术进展

尹哲玉^1,2, 王家辰^1,3,4, 亓香凝^1，2，3,*, 王建城^3,*, 白志辉^1,2

(1. 中国科学院生态环境研究中心, 北京 100085
2. 中国科学院大学资源与环境学院, 北京 100049
3. 滨州魏桥国科高等技术研究院, 滨州 256606
4. 郑州大学河南先进技术研究院, 郑州 450001)

摘要: 农林废弃物是我国重要且丰富的生物质资源之一, 通过绿色低碳的生物手段实现农林废弃物资源化利用具有重要意义, 有利于实现“碳中和”目标并推动农林产业的可持续发展。灵芝 (Ganoderma lucidum) 富含多种活性成分, 具有极高的药用价值, 因此, 灵芝的人工栽培和产品研发领域在全球范围内受到广泛关注。随着灵芝人工栽培产业规模的扩大, 利用农林废弃物作为灵芝栽培代料的方式是目前的研究热点。本文综述了在灵芝代料栽培领域各种农林废弃物转化利用的研究成果和应用案例, 并讨论了芝农/芝林栽培模式的发展潜力及优势。通过对农林废弃物在灵芝栽培中资源化利用的研究成果进行分析, 重点探讨了代料研发方案以及不同培养基质对灵芝生长效率、产量和营养成分的影响。以期为农林废弃物高值化利用以及人工灵芝栽培行业的发展提供参考, 并为农业和林业生态系统提升碳汇提供借鉴。

关键词: 农林废弃物, 灵芝, 代料栽培, 资源化利用, 生态系统增汇

DOI: 10.48014/pceep.20240315002

引用格式: 尹哲玉, 王家辰, 亓香凝, 等. 农林废弃物资源化利用栽培灵芝技术进展[J]. 中国生态环境保护进展, 2024, 2(2): 11-21.

文章类型: 综 述

收稿日期: 2024-03-15

接收日期: 2024-03-30

出版日期: 2024-06-28

0　引言

农林废弃物属于植物类生物质废弃物，主要由农业和林业生产过程中产生的副产品或农产品和林业加工过程中产生并排出的废弃物组成^[1]。我国农林废弃物具有量大面广和难以储存的特点，资源化利用长期面临诸多难题与挑战。传统处理方式包括堆肥、填埋、焚烧等，资源化效率低或易造成二次污染，难以适应绿色循环发展的新形势。利用生物技术将农林废弃物转化为清洁能源或高值化产品，实现其中的纤维素、半纤维素、木质素等有机营养物质资源化，是农林废弃物利用的理想途径。灵芝(Ganoderma lucidum)是一种食(药)用真菌，作为传统名贵中草药，富含多种活性成分，具有极高的药用价值和广阔的应用前景，在全球范围内受到广泛的关注^[2-4]。迄今为止，已报道的灵芝属真菌超过250种^[5]。灵芝属于木腐生菌，在自然生境中常兼性寄生于林内阔叶树的树桩、根系和枯木上，可以通过段木栽培和代料栽培两种方式进行人工栽培^[3,5,6]。我国地跨6个气候带，拥有丰富的野生灵芝资源，灵芝人工栽培产业也已形成一定规模，成为灵芝的主要生产和出口国。2015年，我国灵芝段木栽培和代料栽培面积总和约1万公顷，灵芝及孢子粉产量约12万吨，占全球总产量的75%;产值占全球灵芝总产值的30%，约16亿美元^[6]。

传统的段木栽培灵芝模式需要大量阔叶树原木作为培养基质，随着灵芝人工栽培产业规模逐渐扩大、灵芝产品市场迅猛发展，持续采用段木栽培模式将导致森林资源的大量消耗，破坏生态环境，同时也限制了灵芝栽培产业的可持续发展。因此，为了缓解日益突出的环保压力，大力发展灵芝的代料栽培，以满足日益增长的子实体市场需求，已成为未来的必然选择。大量研究表明，农林废弃物如木屑、玉米芯、秸秆、棉籽壳和茶渣等富含灵芝生长所需的碳源、氮源和无机盐类等营养物质^[6-8]。为了进一步扩大灵芝人工栽培产业规模，促进可持续发展，应开发以农林废弃物为主要原料或添加剂的高效低成本、绿色环保的灵芝栽培代料^[5]。通过开发芝农/芝林栽培新模式，充分利用当地的农林废弃物资源，可以在降低生产成本的同时，提高农林废弃物的综合利用率和产品转化率，实现农林废弃物资源循环利用和环境保护的双重目标，从而创造巨大的生态效益和经济效益。

1　农林废弃物作为灵芝栽培原料

农林废弃物中富含纤维素、半纤维素、木质素等有机质和各类营养元素，可为灵芝提供丰富的营养来源。农林废弃物的材质通常为木质和纤维质，具有良好的保水性和透气性可供菌丝扎根定殖，是理想的灵芝栽培基质^[7,8]。常见的农业废弃物包括秸秆、谷物壳/渣(花生壳、稻壳、麦麸、料渣等)、玉米芯、果皮/渣(甘蔗渣、水果渣、椰子壳等)、茶副产品(茶梗、茶渣、茶枝等)和蔬菜废弃物等;而林业废弃物则包括木屑、树皮、锯末、竹/木材加工剩余物等^[7,8,1,9]。通过加工改性、配方优化等方法，可以优化废弃物的营养及材质特性，提高灵芝对代料的适应性和利用率。这不仅推进了农林废弃物的资源化利用，也为高品质灵芝产品的可持续生产提供了解决方案。

1.1　秸秆类废弃物

农作物秸秆具有量大、种类多和含碳量高的特点，包括:谷物秸秆(稻草、麦秸、玉米秸、高粱秸等)、油料秸秆(花生秧、油菜秸、芝麻秸等)和其他农作物秸秆(豆秸、麻秸、甜菜秸等)。农作物秸秆富含有机质，包括:纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质和多种碳水化合物，还含有矿物质元素等营养物质。因此，农作物秸秆是一种可再生的多功能生物质资源，也是灵芝栽培的理想原料^[10,11]。为了有效利用秸秆类废弃物生产高品质灵芝，国内外学者已展开了大量的研究，并获得了许多专利。Veena等^[4]通过进行平行实验，将不同比例的稻秸与木屑、米糠混合制备灵芝栽培代料。实验结果显示，各种配方均能成功产出灵芝，且在灵芝的出菇始期、产量、含水率、干物质回收率和子实体特征等方面无显著差异。其中，锯末︰稻草︰米糠的配比为22.5∶67.5∶10时，生物转化率最高，达到29.9%。这项研究证明了稻草单独或与其他基质组合，均可成功用于灵芝的栽培，展现了稻草在灵芝栽培中的巨大潜力。ilerdži等^[12]在研究中没有添加任何额外的添加剂，仅通过切碎、浸泡、压实、灭菌的操作将小麦秸秆制成栽培基质，接种4种灵芝样本进行实验，并与八种常见木屑基质栽培效果进行对比。研究结果显示，与其他常用基质相比，在小麦秸秆上灵芝菌丝定殖和子实体形成所需的时间更短。在小麦秸秆上栽培灵芝时，无须进行任何预处理和富集，就能获得较高的总产量和生物转化率。该研究证明了小麦秸秆基质栽培灵芝的有效性，并表明小麦秸秆是工业规模栽培灵芝的良好替代基质。

此外，柯丽霞等^[13]通过实验证明，在灵芝与酵母菌的混菌共培养系统中，能够分泌多种木质素降解酶，有效降解油菜秸秆中的纤维素和木质素，并提高灵芝多糖的产量。李林等^[14]进行了以豆秸、玉米秸为基料的代料栽培灵芝的实验，并与传统木屑为基料的代料栽培进行了对比。结果表明，在以秸秆为主料的处理下，菌丝及子实体的生长速度均优于木屑代料，并且粗多糖的提取率和产量也较高。此外，伍琦等^[15]和辛世纪等^[16]分别以棉花秸秆、芦苇秸秆为基料配置代料，同样获得较好的栽培效果。

我国作为农业大国，是世界上秸秆资源最丰富的国家之一，秸秆产量约占全球秸秆资源总量的五分之一，并且其产量呈逐年上涨之势。截至2020年，我国的秸秆产量约7.72亿吨^[10]。利用农作物秸秆为原料开发灵芝代料栽培技术是优化秸秆资源利用的一个重要发展方向，对于环境保护和生态农业的发展都十分有利。

1.2　农产品加工副产物

农产品加工副产物是农林业生产加工过程中产生的有机废弃物。由于加工过程使用的粮食和果蔬种类繁多，工序复杂、产品多样，所产生的废弃物种类也较为丰富。主要包括果壳、谷物壳和料渣等，其中涵盖了稻壳、麦麸、米糠、玉米芯、棉籽壳、花生壳、椰子壳、甘蔗渣、豆渣、果皮果渣、茶渣等^[7，17-19]。农产品加工副产物具有量大、难储存和有机质含量高的特点。目前，这些废弃物的回收利用的经济价值往往低于收集和处理的成本，并且它们具有很高的生物降解率，难以在城市垃圾填埋场进行大规模和长期的处置。对于农产品加工副产物，目前仍缺乏科学、高效的分类管理及资源化利用措施。简单的焚烧或填埋处理方式既占用土地资源，又浪费了废弃物中的多种营养成分，同时还对周边环境造成二次污染。随着农林副产品加工产业的进一步扩大，研发农产品加工副产物的资源化利用技术，建立高效率、高经济性的循环产业模式已成为农产品加工行业的迫切需求。农产品加工副产物富含维生素、纤维素、蛋白质、氨基酸、酚类物质、果胶、矿物质和膳食纤维等营养成分，是灵芝栽培的理想添加剂^[19,20]。

在农产品加工副产物制备代料栽培灵芝方面已有丰富的理论研究和实践。麸皮、米糠、棉籽壳、玉米芯被认为是灵芝栽培的理想碳氮源，常被用作灵芝代料栽培配方的添加物或主料^{[5,18，21-23]}。Ueitele等^[18]在无菌条件下，将灵芝分别接种于灭菌玉米芯基质和锯末基质中进行对比实验。结果显示，玉米芯除了作为添加物外，在充分补充营养的条件下完全可以替代锯末用于栽培灵芝。豆腐和豆浆生产会产生大量的豆渣废弃物，由于豆渣含水量高，不适用于传统的焚烧处理方式。同时，豆渣富含蛋白质、脂肪、淀粉、糖类等营养物质，可作为微生物发酵的高质量培养基。Hsieh等^[24]的研究验证了以豆腐加工废弃物中的豆渣为原料，采用固态发酵法培养灵芝的可行性。甘蔗渣也是一种重要的生物质原料，主要成分包括纤维素，半纤维素和木质素^[25]。Ninluam等^[26]以甘蔗渣和木屑为栽培基质，研究了甘蔗渣代料栽培灵芝的效果。实验结果显示，虽然灵芝在木屑基质中的生长速度快于甘蔗渣基质，但使用甘蔗渣基质栽培的灵芝表现出更高的纤维素酶活性和更高的生物转化率。该研究证实了使用甘蔗渣替代木屑进行灵芝代料栽培的可行性。肖自添等^[27]研究发现，以甘蔗渣为主料来培养赤灵芝可以显著提高灵芝的子实体产量、多糖和三萜含量。赵风云等^[28]也以蔗渣为基质进行灵芝栽培，发现灵芝菌丝生长速度更快、生物学效率更高。Yang等^[29]以酒糟为主料，添加不同比例麦麸、碎米或锯末，制成固态发酵培养基进行灵芝栽培实验，研究了培养基质配比对灵芝菌丝体和子实体产量的影响，验证了酒糟作为灵芝栽培代料的可行性。Peksen等^[30]通过实验表明，在木屑基质中添加茶渣可以提高灵芝子实体的产量和生物学效率，揭示了茶渣在灵芝代料栽培方向的巨大潜力。此外，还有报道使用槐米渣、芒果核、菠萝叶渣、葵花籽壳、山核桃壳、咖啡渣、醋渣、中药渣、椰子壳、竹笋壳等废弃物实现灵芝栽培^[31-39]。

许多研究证明，灵芝能参与农产品加工副产物的固态发酵过程，降解其中的木质素，释放有机质并产生木质素降解酶，这些木质素降解酶在真菌生物量产生过程中起重要作用^[40,41]。Shi等^[42]使用豆渣作为灵芝菌丝体生长的培养基，并采用响应面法研究了利用豆渣固态发酵生产灵芝多糖的工艺条件。与未发酵豆渣相比，发酵豆渣的总酚和总氨基酸分别增加了4倍和20倍。这表明灵芝不但能够利用豆渣生长，还具有将豆渣转化为功能性饲料的潜力。Abid等^[43]采用固态发酵生物工艺，利用包括灵芝在内的真菌，优化了葡萄皮渣废弃物的营养成分，并将其转化为适宜反刍动物使用的替代饲料。Nisa等^[44]以包括花生壳和橙皮在内的多种生物质废弃物为基质，分别接种灵芝进行固态发酵生产木质素降解酶。结果显示，在以花生壳为底物的固态发酵基质中，灵芝展现出显著的木质素降解酶生成潜力。这些研究通过实验确定了灵芝参与农产品加工副产物固态发酵过程的关键参数，并证明了灵芝能有效利用废弃物中的木质素等营养物质，间接验证了食品加工废弃物作为灵芝栽培代料添加剂的可行性。然而，灵芝的固态发酵过程受到包括底物成分、pH、含水量和温度等多种因素的影响。要将废弃物转化为栽培代料，还需进行进一步的研究和优化，以确保栽培效果。

1.3　园林绿化及木材加工废弃物

我国园林绿化及木材加工废弃物数量庞大且种类繁多，包括:城市绿化园林、人工林、果园、茶园、竹林等的枯枝、落叶、修剪枝条，以及木材加工剩余物等。根据《2019年中国国土绿化状况公报》的数据，截至2019年底，我国住建系统完成城市建成区绿地219.7万hm²，城市建成区绿地率、绿化覆盖率分别达37.34%和41.11%。随着城市绿化面积的迅速扩大，城市园林废弃物产生量急剧增加，给城市固体废物处理带来了巨大压力^[45]。此外，作为全球主要的木材生产和消耗国家，我国每年产生的采伐剩余物约1.09亿吨、木材加工剩余物约0.418亿吨、木材制品抛弃物约0.6亿吨^[46]。目前，我国对园林处理及加工废弃物的综合利用率较低，以传统的填埋、焚烧为主要处理方式，不但成本高，还严重浪费土地和林木资源。园林处理及加工废弃物主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，具有一定的保水和透气功能，能够为灵芝生长提供良好的营养条件和生长环境。

木屑是灵芝代料栽培的理想材料，许多灵芝栽培的培养基配方都以木屑为基料，配合麦麸、秸秆、玉米粉、玉米芯等辅料提供碳源和氮源(表1)。常用的木屑种类有栋、锻、桦、杨和白松等，其中以阔叶树种较为适宜^[47]。木屑种类及辅料的搭配对子实体产量、出菇率和菌丝生长速度均有显著影响，因此，采用合适的基质配方对灵芝的商业化生产具有重要意义^[48-50]。除了传统的原木阔叶树种外，各类果树枝条、竹废弃物、茶枝等栽培灵芝的潜力也引起了研究学者的关注。陈继敏等^[51]以芒果木屑为主料，配合棉籽壳、麦麸等辅料，制备代料进行了灵芝栽培试验。实验结果显示，芒果木屑适宜灵芝生长，并确定了最佳的代料栽培基质配方为:芒果木屑 69%、棉籽壳 10%、麦麸 20%、硫酸钙 1%，培养基含水量 60%，芒果木屑粉碎成直径≤5mm 的颗粒。张长海等^[21]研究发现芒果、荔枝、小叶榕和台湾相思树的木材都适用于灵芝的栽培。其中，芒果木材培养的灵芝子实体最大，而台湾相思树木材培养的灵芝子实体产量、多糖含量和有机锗含量均最高。金鑫等^[23]利用桃树、梨树和苹果树枝屑配置代料，进行灵芝栽培实验。研究发现将三种果树枝条质量比例控制在15% ~ 60%之间所配置的代料都适合灵芝的生长。在这些实验中，灵芝的产量排序为苹果树>桃树>梨树。刘新华等和PETRE等也成功利用果树枝条配置灵芝栽培代料^[52,53]。吴德峰等则以竹制品的剩余材料为主料配置灵芝栽培代料，并成功培养出含有与野生灵芝相当有效成分的灵芝子实体^[54]。

综上所述，园林处理及加工废弃物代料栽培灵芝技术被广泛证明是一种理想的资源回收利用手段。通过利用木材和枝条等废弃物作为代料，不仅可以有效地处理园林废弃物，还可以生产高质量的灵芝产品。这种技术的应用为“灵芝-园林”产业模式提供了无限可能。通过持续的合作与探索，可以进一步发展“灵芝-园林”产业模式，实现资源的最大化利用和环境的可持续发展。

表1　农林废弃物代料栽培灵芝原料汇总^[11，70-75]

Table 1　Summary of raw materials for Ganoderma lucidum cultivation from agricultural and forestry wastes^[11，70-75]

2　农林废弃物代料栽培灵芝的营养成分

灵芝作为一种具有药理活性的天然药品，自古以来被广泛用于治疗各种人类疾病。它具有多种药理作用，包括抗炎、抗肿瘤、抗病毒(如抗HIV)、抗菌、抗寄生虫、调节血压、调节心血管疾病、免疫调节、抗疲劳、抗衰、补肾、保肝、强心、调节性激素和治疗慢性支气管炎等^{[4,24,30,34,61,62]}。灵芝之所以具有这些药理活性，是因为其富含包括三萜类、多糖、蛋白质、氨基酸、核苷、生物碱、甾体、内酯、脂肪酸和酶在内的多种活性成分，其中最具药理活性的成分是三萜类化合物和多糖。迄今为止，已从灵芝子实体、孢子、菌丝体和培养基中发现了150多种三萜类化合物和200多种多糖^[3,5,61]。

已有多项研究表明，灵芝菌丝体生长速度、子实体形态、生物转化率及多种生物活性成分均受菌种、培养条件、基质成分等因素影响，不同菌种对不同主料、不同配方的适应性有较大差异^[12，63-65]。Roy等^[49]使用了5种不同的木屑为基料，并辅以米糠或麦麸，制成代料进行灵芝栽培。结果显示，不同的木屑代料对灵芝的生长速度和子实体产量产生了显著差异，而麦麸作为辅料可以有效提高子实体产量。类似的结果也在Mehta等^[66]、Jandaik等^[65]、Gurung等^[50]的研究中得到了证实。另外，韩嘉钰等^[22]研究发现，不同的栽培基质会对灵芝中营养物质含量和菌丝胞外酶活力大小产生显著影响。刘明香等^[67]利用茶枝屑作为代料栽培灵芝，发现与传统木屑代料相比，茶枝屑虽然降低了菌株的生物转化率，但灵芝的多糖和总三萜含量却更高，因此认为茶枝屑可以作为一种更优质的灵芝栽培代料，其产物品质更佳。此外，ilerdži等^[41]研究发现，灵芝中的锰过氧化物酶活性受菌种、培养方式和代料成分等多种因素的影响。另外，与传统的橡木屑代料相比，使用小麦秸秆作为代料栽培生产的灵芝子实体具有更优越的抗菌、抗氧化能力和细胞毒性^[68]。Atila等^[69]以栎木屑为基础基质，将富含酚类物质的废弃物，即葡萄皮渣和青皮核桃壳，分别以12.5 %、25 %和50 %的比例混合，制成代料栽培灵芝，以评估这些富含酚类的农林废弃物对灵芝产量、抗氧化和抗菌活性的影响。结果显示，在代料中以较低比例(12.5%和25%)添加葡萄皮渣作为辅料，能显著提高灵芝的产量和生物学效率。这表明葡萄皮渣中所含的酚类物质对灵芝的生长和发育起到了积极的促进作用。然而，添加青皮核桃壳对灵芝的产量和生长周期产生了负面影响。此外，两种辅料的添加均能提升子实体的总酚含量，并提高其抗菌和抗氧化能力。这为生产具有高度药理活性的灵芝产品提供了重要的参考依据。

因此，在农林废弃物资源化利用代料栽培灵芝的过程中，关键是尽量提高产物内活性物质的含量，以生产具有高度药理活性的灵芝产品。为了实现这一目标，筛选优良的灵芝品种，并针对性地进行原料改性增效和配方研发，是农林废弃物代料栽培灵芝的重点研究方向。

3　芝农/芝林间作、套种栽培模式

当前，我国农林业发展正处于转型升级战略机遇期。国家鼓励农林业从传统的单一种植生产转向以生态建设为目标的发展模式，以承担生态安全维护、减缓温室效应、缓解农林产品供需矛盾、促进农村经济发展和提高农民生活水平等多项任务。在面对复杂的现实需求时，林下经济和间作套种作为新兴的农林业生产方式备受学术界和种植业的关注，这种方式既能充分利用土地资源，又能实现套种作物的协同生长，从而提升产品的品质。灵芝作为一种高价值的木腐真菌，在自然条件下可以在林间生长，且能利用多种农林废弃物进行人工栽培。由于其独特的生态特性和功能价值，以灵芝为核心的芝林/芝农间作、套种模式具有极高的发展潜力。

茶树属于硬质阔叶树，而茶废弃物则富含纤维素和多种化学物质。将芝茶套种与灵芝栽培结合起来，能够促进茶业废弃物循环利用，并为灵芝生长提供避光和湿润环境，是一种理想的芝林栽培组合。林忠宁等^[70]比较了芝茶套种和传统的荫棚覆土栽培模式对灵芝的生长性能、子实体形态和活性成分含量的差异。结果显示，在适宜季节进行芝茶套种能正常出芝，而且子实体形态和活性成分与传统栽培模式无显著差别。这项研究充分验证了茶园的生态环境适于灵芝的栽培，并表明芝茶套种是一种值得推广应用的现代林下经济模式。

桑树是一种多年生落叶乔木，栽桑后可连续多年收获桑叶和桑枝。桑蚕循环生态模式是以桑叶进行蚕类养殖为核心的农业生产经营模式，其技术和产业链发展已相对成熟。研究表明，桑枝屑可以作为灵芝栽培的添加料，适量添加桑枝屑可以有效提升灵芝子实体产量和品质^[47]。利用桑枝资源，可以直接将其转为桑芝经营模式，尤其是在桑蚕模式经济收益较低的情况下。另外，还可以在桑蚕循环生态模式下增加灵芝人工栽培模块，建立“栽桑-养蚕-种芝”三结合的生产技术模式，消减桑枝废弃物的同时大幅提升其经济和生态效益^[71]。

灵芝的生长需要消耗大量有机质和营养成分，连续多年在同一块土地上种植灵芝会造成连作障碍，而种植后的土壤也需进行多年的养护。单一种植灵芝既无法维持产量和品质，又会造成土地资源的长期浪费。因此芝农栽培模式的发展对于灵芝生产行业具有一定的迫切性。李振皓等人^[72]发明了一种药稻轮作的方法，通过有机肥施入、灌水、旋耕、覆膜、覆土、植草和秸秆还田等农业技术手段，实现了西红花、水稻和灵芝的轮作。这种方法有效解决了灵芝连作障碍、土地资源浪费和灵芝轮作时间跨度大等问题。张玉梅等^[73]通过改进田间管理技术，实现了灵芝与大豆套种栽培。在这种模式下，灵芝产量较高，同时还增收了大豆籽粒和大豆秸秆。在大豆田间的自然环境下培养灵芝无须控温控湿，既节能又解决了保温和通风的矛盾。这种模式便于管理，节省土地资源和劳动成本，并创造更高的经济效益。刘新华等^[53]以果树枝屑制备代料来栽培灵芝，同时以灵芝菌渣混合玉米芯制备代料栽培平菇，实现了灵芝与平菇轮作，为灵芝生态经济栽培模式提供新的设想。

此外，灵芝代料栽培过程产生的培养基废料富含有机质、蛋白质和多种微量元素，相比农林废弃物，其可降解率显著提升，是优质的有机质资源。基于其丰富的营养成分和可自然降解的特性，灵芝培养基废料是制备有机肥或土壤改良剂的理想原料。邢国辉等^[74]已利用由麦秸、大豆粕、草炭等原料制备的蘑菇培养基废料，通过堆肥实现自然发酵制备土壤改良剂，证明了该利用途径的可行性。通过堆肥、生物发酵等技术，将灵芝培养基废料循环利用，转化为有机肥或土壤改良剂等产品，不仅能够减轻栽培废料回收处理压力，而且其推广应用能够改善农林土壤结构，提高土壤有机质含量和土壤肥力水平，维护土壤生态系统稳定性，并在一定程度上增强农林生态系统的碳汇功能^[75]。还能够减少化肥和农药的使用量，减轻环境污染，促进生态系统良性循环，有效助力国家“碳中和”目标的实现，支撑农林生态系统健康绿色发展。

通过利用价格低廉且产生量大的农林废弃物，可以针对性地开发处理方法和代料配方，为灵芝提供适宜的生长条件和养分。建立起“农林产业种植-产品加工-灵芝代料栽培”的间作和套种新生产模式，既能生产质量高、活性成分丰富和营养价值高的灵芝产品，又能够有效消减农林废弃物，降低处理、运输、生产成本，提高生产和经济效益^[17]。

4　总结与展望

相较于传统的灵芝栽培方式，农林废弃物代料栽培在产品有效成分含量、产量、成本和生态环境效益等方面具有显著优势。此外，芝农/芝林生产模式不仅有利于农林废弃物高值化利用和灵芝栽培降低成本，而且对农林生态系统增汇提供了理论和实践基础。

由于农林废弃物种类繁多、组分复杂，在资源化利用栽培灵芝的技术研发与应用实践中，应继续优化更多种类的农林废弃物制作灵芝栽培代料的方法，提高废弃物的循环利用率。在开展农林废弃物代料栽培灵芝技术创新的同时，还应加强对栽培原料对灵芝内活性成分的影响进行研究，以实现高品质灵芝的生产。芝农/芝林结合模式的探索目前仍处于初级阶段，未来还需创新灵芝与各种植物的共作模式，形成“种植-废弃物回收-灵芝栽培-有机肥生产-土壤改良与增汇”的生态循环产业链。加强政策层面的支持和引导，推动该模式的推广应用，并实现规范化、标准化和可持续发展。

利益冲突: 作者声明没有利益冲突。

^[①] *通讯作者　Corresponding author:亓香凝，qxnn2020@outlook.com;王建城，wangjiancheng@wqucas.com
收稿日期:2024-03-15;　录用日期:2024-03-30;　发表日期:2024-06-28
基金项目:本项研究得到了魏桥国科低碳技术专项(资助号GYY-NYHJ-2023-WT-005);国家重点研发计划课题(资助号2023YFF1304101)、教育部“产学合作协同育人”项目(资助号BINTECH-KJZX-20220831-05)的资助。

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The Progress of Ganoderma Lucidum Cultivation by Utilizing Agricultural and Forestry Wastes

YIN Zheyu^1,2, WANG Jiachen^1,3,4, QI Xiangning^1，2，3,*, WANG Jiancheng^3,*, BAI Zhihui^1,2

(1. Research Center for Eco-Environmental Science, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China
2. College of Resources and Environment, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3. Binzhou Institute of Technology, Weiqiao-UCAS Science and Technology Park, Binzhou 256606, China
4. Zhengzhou University, Henan Institute of Advanced Technology, Zhengzhou 450001, China)

Abstract: Agricultural and forestry waste is one of the important and abundant biomass resources in China, and it is of great significance to realise the resource utilisation of agricultural and forestry waste through green and low-carbon biological means, which is conducive to achieving the goal of “carbon neutrality” and promoting the sustainable development of the agricultural and forestry industry. Ganoderma lucidum is rich in various active ingredients and has high medicinal value, so the artificial cultivation of Ganoderma lucidum and product research and development have received extensive attention worldwide. With the expansion of Ganoderma lucidum artificial cultivation industry, the use of agricultural and forestry wastes as a substitute material for Ganoderma lucidum cultivation is a hot research topic nowadays. This paper reviews the research results and application cases of various agricultural & forestry waste conversion using in the field of Ganoderma lucidum substitution cultivation and discusses the development potential and advantages of Ganoderma lucidum cultivation and combined cultivation mode of agriculture and forestry. By analyzing the research results on the resource utilization of agroforestry wastes in Ganoderma lucidum cultivation, we focused on the effects of culture media R&D protocols with different culture substrates, and its effect on the growth efficiency, yield and nutrient composition of Ganoderma lucidum. This provides reference for the high-value utilisation of agricultural and forestry wastes and the development of artificial Ganoderma lucidum cultivation industry, as well as the enhancement of carbon sinks in agricultural and forestry ecosystems.  

Keywords: Agricultural and forestry waste, Ganoderma lucidum , substitute cultivation, resource utilization, environmental protection

DOI: 10.48014/pceep.20240315002

Citation: YIN Zheyu, WANG Jiachen, QI Xiangning, et al. The progress of Ganoderma lucidum cultivation by utilizing agricultural and forestry wastes[J]. Progress in Chinese Eco-Environmental Protection, 2024, 2(2): 11-21.