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「狼尾草養菇」是國內發展綠循環農業的重要契機

新竹分所  施意敏

  臺灣屬於島國型態,物產不豐必需長期仰賴進口。104年進口排名第26為其它用途的基因改造大豆,進口量2,617,000公噸約353億元台幣(佔總進口值0.48%)。其次為排名第35名之飼料用玉蜀黍245.8億元台幣(佔總進口值0.33%)。乳牛所需之紫花苜蓿細粒及團粒,104年進口量為28,706公噸,值27.2億。104年進口乾草196,466公噸,值18億台幣(財政部關務署統計資料)。表示國內畜養乳牛,所需之飼料大豆及玉米(1-2元/公斤)與草料(10-14元/公斤)皆仰賴進口,佔乳牛飼養成本40%以上。國產牧草盤固草栽培面積2,727公頃,鮮草產量67公噸/公頃。狼尾草栽培面積2,158公頃,鮮草產量147公噸/公頃。國內草食動物有12.8萬頭荷蘭乳牛及15.7萬頭羊(農業統計年報),粗估仍需50萬公噸草料需由國外進口。國內活化休耕地種植牧草,理論上可擴增至10,000公頃。但因盤固草以日曬方式,受天候影響易被雨淋無法收穫。狼尾草莖稈粗,含水率高達70%,不易日曬乾燥保存,易木質化,較不適用於乳牛飼養。103年統計國內尚有50,000公頃長期休耕地,耕作條件較差單位面積小,適合粗放栽培的狼尾草。因此,開發狼尾草的多元利用,為本計畫之首要目標。

  隨國內菇類產業的迅速發展年產值133億,國內菇類產業所需之菇包碎木屑,94年進口量1,591公噸至104年增加至8,845公噸,基於環保護林等環保意識,向國外構買木屑支撐國內菇業發展已越來越困難。相對國內每年產生廢棄菇包93年為82,800公噸,103年已增加至224,400公噸(農委會統計資料)。因此,替代木屑的菇類栽培介質開發相當迫切。狼尾草易木質化,一旦過採收期無法給牛隻利用,在乳牛飼養的利用率偏低,但狼尾草易木質化的特性,卻成為取代木屑的最佳材質。

  早在1983中國福建農學院(現福建農林大學)就開始「以草代木」栽培菇菌的研究。主要以狼尾草屬的象草(Pennisetumpurpurem)或巨菌草(Penniestumsp.)取代木屑,進行香菇、金針菇、巴西蘑菇、洋菇等菇類栽培,該項發明中國得到1992年第20屆日內瓦國際發明展金獎。1994年中國福州市農業科學研究所申請「用廢菌料生產菌體蛋白飼料的方法」(公開號CN1089440A),以蘑菇廢菌料為主原料,生產菌體蛋白飼料。近年來,以雜交狼尾草(P.mamericanum×P.purpureum)乾草替代稻稈栽培雙孢蘑菇(Agaricusbisporus),雙孢蘑菇產量最高達12.32kg/m2,單菇重、氨基酸含量高最高。2013年中國欽州福德培植生物研究所申請專利「一種能降低胆固醇增加蛋白質的生物飼料」(公開號CN103282951A)。中國大陸已朝向狼尾草雜交育種,選育適合菇類生長的品種,廢菌料的利用也申請具機能性飼料添加物(或食品)的專利,其深厚的發展潛力不容忽視,但尚未產業自動化生產。

  評估我國的競爭優勢包括1.菇業的栽培技術已發展至自動充填菇包與自動摘菇機之量化生產。2.在牧草生產領域也全面機械化,建立狼尾草種原庫的多元利用,已命名有狼尾草台畜一、二、三、四、五、六號。有罐裝狼尾草茶之開發、萃取純化狼尾草木寡糖做為機能性食品、生質能源纖維酒精的利用(狼尾草台畜四號技術授權)。3.臺灣具深厚的電子與資訊產業發展基礎。具有自動化量化生產之資訊與機電研發能量,於菇類的環控栽培已深具基礎。

  畜產試驗所在狼尾草育種、牧草產自動化收穫機械引進與盤固草乾燥系統研發已深入研究多年。由於狼尾草莖桿粗不易乾燥,基於乾燥成本考量及酪農對狼尾草需求低,狼尾草的乾燥系統一直未被研發與重視。近年來畜產試驗所新竹分所與國內菇類資材業者,進行產學合作計畫,積極發展以草代木,給菇業好基材,給畜牧業好食材的菌草產業開發。分別進行「狼尾草菇類栽培介質開發」與「狼尾草機能性菌包的開發」。以狼尾草作為洋菇的栽培介質,可縮短菌絲走菌的時間約10-12天,出菇的品質也相當不錯,菇農對狼尾草作為菇類栽培介質深具信心(圖1),相較於國外行之多年之屑料打包機之多功性與牧草乾燥系統,新竹分所現有之乾燥系統不論油電與人力成本偏高,一直無法推展。106年農民配合農糧署計畫將引進省工機械,預期可降低大部分狼尾草的乾燥成本與人力成本,達省工栽培與休耕地有效利用之目標(圖2),以狼尾草為菇類栽培中心之模型廠建置指日可待。

  以狼尾草養菇,不僅可降低木屑使用量減少森林的砍伐,並減少木屑菌包農業廢棄物的處理成本。用狼尾草培養藥用菌絲(北蟲草、巴西蘑菇、銀耳等),添加至飼料中,期許可增加雞隻抵抗力,減少抗生素的使用。因此,「狼尾草養菇」將是國內發展綠循環農業的重要契機。狼尾草乾燥後粉屑不僅可做為乳牛飼糧配方的原料,亦可取代菇類栽培之木屑減少農業廢棄物,期許結合產官學研共同努力,以創新科技翻轉農業產業價值鏈,達到「臺灣生物經濟發展方案」生物資源循環再利用之目標。

圖1.均賀農場廖場長與施意敏博士進行以狼尾草為菇類栽培介質之開發。

 

圖 2.新竹分所現有之狼尾草乾燥系統與國外已開發之機械比較。

 A.田間收穫新鮮狼尾草草料約2ton
 B.以鏟斗機將草料放入乾燥機
 C.乾燥後草料以人工裝填(每袋約80kg)
 D.乾燥後狼尾草成品之堆疊
 E.國外狼尾草自動細切收穫機並捆包F.國外圓球草包的乾燥系統
 F. 國外圓球草包的乾燥系統
 G.國外屑料之膠膜捆包機
 H.國外圓球膠膜堆疊