中药渣培养料优化对草菇品质与产量的影响
2015-01-15毛久庚肖旭赵荷娟
毛久庚+肖旭+赵荷娟
摘要:以南京金陵制药厂生产脉络宁的废弃渣为主要原料,通过添加不同比例的稻草、生石灰、增产剂,调节中药渣的C/N比、pH值、营养物质含量,科学优化草菇培养料,并以棉籽壳加稻草、生石灰、尿素制成的培养料为对照,进行草菇栽培试验。结果表明,中药渣、稻草、石灰、增产剂按质量比74∶20∶2∶4复配的培养料,pH值、C/N比适中,营养丰富,含草菇生长所需的C、N、P、K、Ca、Mg、S、Zn、B、维生素B1、活性酶,将其用于栽培草菇,菌丝生长势强,生长速度快,出菇整齐,草菇朵大肉厚,生物转化率最高,达39.3%,比对照提高了11.2%,差异达显著水平;草菇品质大大改善,矿物磷、钾及粗蛋白质、维生素C、粗脂肪、总黄酮含量均比对照提高,粗纤维含量比对照下降。
关键词:中药渣;草菇;品质;产量
中图分类号:S646.1+30.4文献标志码:A文章编号:1002-1302(2014)11-0265-03
草菇具有鲜美的肉质、丰富的营养以及特有的保建功能,深受人们喜爱。栽培草菇技术简单,投资少,效益高,成为农民快速致富的途径[1]。但由于传统草菇栽培技术以棉籽壳、废棉为主要原料,以稻草、麦秆、玉米芯、麦麸等为辅助原料复配的培养料,栽培草菇在产量、质量上难以突破。南京金陵制药厂生产脉络宁的废弃渣,酸碱度适中,有机碳、氮、磷、钾等营养元素含量较高,可为食用菌生长提供充足养分,据分析,中药渣含铅(Pb)9.91mg/kg、铬(Cr)14.61mg/kg、镉(Cd)0.097mg/kg、砷(As)0.429mg/kg、汞(Hg)0.12mg/kg,均不超标[2],对环境和食用菌不会造成污染,该残渣还富含三萜皂苷类和黄酮类物质,是栽培食用菌的优质原料。本研究以该中药渣为主要原料,通过添加不同比例的稻草、石灰、增产剂,调节中药渣的C/N比、pH值和营养物质,科学优化草菇培养料,旨在进一步提高草菇品质和产量。
1材料与方法
1.1供试原料
中药渣(南京金陵制药厂生产脉络宁后的新鲜废弃药渣)、稻草、棉籽壳、石灰、尿素等,各原料化学性状见表1。
增产剂:维生素B10.006%、普钙20%、生石灰50%、硫酸镁2%、硫酸锌0.4%、硼肥0.2%、三十烷醇0.4%、淀粉27%混合。
增温发酵剂由南京农业大学提供,主要由放线菌-娄彻氏链霉菌、细菌-地衣芽孢杆菌吸附发酵而成,是一种复合生物制剂,活菌数≥1亿/g,纤维素酶活≥30U/g,蛋白酶活≥15U/g。
1.2试验设计
以V23(江苏省江南食用菌研究所提供)为供试品种,2011年7月至2012年9月在南京金陵绿谷科技园区进行试验。
1.2.1培养料优化
以中药渣为主料,稻草、石灰等为辅料,根据草菇对培养料理化性状要求,设置6个处理,以棉籽壳加稻草、尿素、石灰为对照,每个处理面积5m2,重复3次,各处理配方见表2。
1.2.2培养料处理方法
把含水量80%的新鲜中药渣初步粉碎,晾晒至含水量50%左右,再粉碎,之后调节含水量至65%~70%,对照处理棉籽壳含水量也调至65%~70%,接入增温发酵剂1kg/m3,建堆覆盖发酵,第2~3天第1次翻堆,分别按比例加入经过粉碎、用4%~5%石灰水浸泡4~5h沥干后的稻草和石灰,对照同时加入尿素拌匀覆盖发酵,2d后第2次翻堆,翻堆时须加入增产剂的处理按比例加入增产剂,闷1d后即可趁热上架栽培草菇。
1.2.3上架栽培与管理
栽培采用室内层架式栽培,1m2按干料质量10kg、厚度5~6cm铺料,接种量为干料重的3%~5%(菌种以湿质量计),撒播,分散均匀不成团,栽培过程中按草菇栽培要求进行统一管理,共采2潮菇。
1.3测定项目与方法
1.3.1草菇生长
菌丝生长势测定:待菌丝铺满栽培料表面时,观察菌丝生长势,菌丝生长势一般包括菌丝密度、粗细、颜色。菌丝生长势分3级:一级生长势,菌丝粗、密、浓白,生活力强,用“+++”表示;二级生长势,菌丝较粗、密、白,生活力较强,用“++”表示;三级生长势,菌丝细、稀、较白,生活力弱,用“+”表示。菌丝生长速度=栽培床上栽培料高度/菌丝长满时间[3]。草菇子实体的菌盖直径、菌柄长以及菌柄粗用刻度尺测量,单菇质量用1%天平测量。
1.3.2草菇品质
1.3.2.1样品处理
测定磷、钾、粗蛋白质、总黄酮、粗脂肪、粗纤维时的样品处理是将头潮菇采下后洗净切成小块,50℃鼓风干燥6h以上,待样品半干后再逐步提高到80℃,烘干至恒重,冷却后粉碎,装入磨口瓶中备用。测定维生素C时的样品处理是将头潮菇采下后洗净表面污物,吸干水备用。
1.3.2.2磷、钾、粗蛋白质测定方法[4]
取样品0.2~0.5g,采用H2SO4-H2O2消煮法制得氮、磷、钾待测液,钒钼黄吸光光度法测磷含量;火焰光度法测钾含量;微量凯氏定氮法测氮含量,按照换算系数(N×4.38)换算成粗蛋白质。
1.3.2.3总黄酮测定方法
取样品2g,按料液比1g∶6mL加入60%乙酸,在60℃恒温水浴箱中浸提6h后过滤,制得待测液,采用灌注色谱(PerfusionChromatography)测定[5]。
1.3.2.4维生素C测定方法
取样品50g,加等量2%草酸溶液,捣碎,测定时称取10g浆状样品,用1%草酸溶液稀释过滤,制得待测液,采用2,6-二氯靛酚滴定法[6]测定。
1.3.2.5粗脂肪、粗纤维测定方法
粗脂肪采用索氏脂肪抽提法[7]测定。粗纤维按照GB5009.10—2003《植物类食品中粗纤维的测定》[8]测定。endprint
1.3.3生物转化率
1m2按干料质量10kg,接种量为干料重的3%~5%(菌种以湿质量计),均匀点播,采收时按1m2统计每潮菇的产量,并按以下公式计算得生物转化率:
生物转化率=鲜菇质量/干料质量×100%[9]。
2结果与分析
2.1中药渣培养料优化与质量
由表3可见,纯药渣含有丰富的有机碳和氮、磷、钾营养,pH值中性,C/N比16.8,大孔隙比例适中,养分含量明显高于CK,pH值、C/N比低于CK。处理1、2、6经过优化后,随着稻草含量的增加,有机碳含量逐渐增加,全N、全P、全K含量逐渐下降,pH值、C/N比逐渐提高,总孔隙、大孔隙比例没有变化。当稻草用量增加到20%时,全N、全P、全K含量高于CK,pH值、C/N比较适中。当稻草含量增至40%时,全N、全P、全K含量低于CK,pH值较适中,C/N比高于CK。
2.2中药渣培养料优化与草菇菌丝和子实体生长
由表4可见,将处理1、2、6、CK相比较,当稻草比例为10%~20%时(处理1、2),随着稻草加入量的增加,菌丝生长势较强,菌丝的生长速度、菌柄长度、菌盖直径、菌柄粗等指标均高于CK;当稻草加入量为20%时(处理2),上述各项指标达到最高;当稻草加入比例再增加达到40%时(处理6),菌丝生长受抑制,菌丝生长势弱,菌丝生长速度、菌柄长度、菌盖直径、菌柄粗等均低于CK。将处理2、3、4、5、CK相比较,随着增产剂用量的增加,菌丝生长势增强,菌丝生长速度加快,菌柄长度、菌盖直径、菌柄粗增加,当增产剂加入量为4%时(处理4),上述各项指标达到最优,明显高于处理2和CK;当增产剂加入量增加到6%时(处理5),菌丝生长受抑制,各项指标均低于处理2,与CK接近。
2.3中药渣培养料优化与草菇产量
由表5可见,将处理1、2、6、CK相比较,当稻草加入比例为10%~20%时(处理1、2),随着稻草加入量增加,单菇质量、单位面积鲜菇产量、生物转化率逐渐提高,均高于CK,但未达显著水平。当稻草加入比例再增加达到40%时(处理6),单菇质量、单位面积鲜菇产量、生物转化率均减少,并低于CK,虽与CK未达显著差异,但与处理1、2差异达显著水平。将处理2、3、4、5、CK相比较,随着增产剂用量增加,单菇质量、单位面积鲜菇产量、生物转化率逐渐提高;当增产剂加入量为4%时(处理4),单菇质量(26.9g)、单位面积鲜菇产量(3930g)、生物转化率(39.3%)均达最高,生物转化率比CK提高了11.3%。当增产剂加入量增加到6%时(处理5),单菇质量、单位面积鲜菇产量、生物转化率下降,均低于处理2。
2.4中药渣培养料优化与草菇品质
由表6可见,处理4(中药渣优化培养料)栽培的草菇品质比CK明显改善,P、K、粗蛋白质、粗脂肪、维生素C、总黄酮含量均比CK高,提高幅度为15%~20%。粗纤维含量低于CK,降幅在20%左右。
3结论与讨论
3.1中药渣培养料优化与质量
草菇生长除需要碳、氮、磷、钾营养外,还须要补充一些有助于草菇生长的维生素B1、钙、镁、锌、硼、活性酶等[1,10],而且对培养料的pH值、C/N比也有一定要求。陶鸿等报道,草菇生长发育要求pH值在8~8.5之间最佳[11];王惠萍报道,草菇生长发育的适宜pH值为7.2~7.5,适宜C/N比25~30[12]。本研究表明,中药渣中氮、磷、钾养分丰富,但pH值为6.9,C/N比为16.1,均偏低,当加入20%稻草、2%生石灰、4%增产剂优化后,有机碳、全N、全P、全K含量分别为427、16.3、7.2、8.5g/kg,明显高于CK,还含Ca、Mg、S、Zn、B、维生素B1、活性酶,pH值为8.2,C/N比为26.5,完全在草菇生长发育的适宜范围内。当稻草含量达40%时,不但养分含量低于CK,且C/N比达到39.5,超过草菇生长发育适宜的范围。
3.2中药渣培养料优化与草菇菌丝和子实体生长
培养料中的养分、pH值、C/N比与草菇菌丝和子实体生长密切相关,本研究中在培养料中加入石灰、稻草、增产剂,是为了将培养料中的养分、pH值、C/N比调至最佳。当加入20%稻草、2%石灰时(处理2),因培养料的养分含量高于CK,pH值为8.2,C/N比为26.5,适宜草菇生长发育,促进了草菇菌丝和子实体的生长,体现为菌丝生长速度快、生长势强、草菇朵大肉厚,优于CK。当加入40%稻草、2%石灰时(处理6),因培养料的养分含量低于CK,pH值为8.3,C/N比为39.5,该条件下草菇菌丝和子实体生长受抑制。
在培养料中补充维生素B1、钙、镁、锌、硼、活性酶等,有利于草菇菌丝和子实体生长。本研究中补充的增产剂,就是为了平衡草菇培养料中的维生素B1、钙、镁、锌、硼、活性酶等营养。在处理2的基础上分别设置3个增产剂处理,当其加入量为4%时,菌丝生长势、生长速度、子实体生长最佳,当其用量达到6%时,反而抑制菌丝生长势和生长速度,影响子实体生长。这与卜文文的研究结果[13]完全吻合。
3.3中药渣培养料优化与草菇产量、品质
草菇菌丝及子实体的生长与草菇产量和生物转化率呈一定正相关[13]。当加入20%稻草、2%石灰时(处理2),因草菇菌丝和子实体的生长优于CK,使单菇质量、单位面积鲜菇产量、生物转化率均高于CK;当加入40%稻草、2%石灰时(处理6),因草菇菌丝和子实体生长受抑制,使单菇质量、单位面积鲜菇产量、生物转化率均低于CK。处理1、2、6与CK产量差异未达显著水平,处理6与处理1、2差异达显著水平,也充分说明高C/N比的培养料比低C/N比的培养料对草菇产量影响更大。
适当添加增产剂可以促进菌丝和子实体的生长,提高其产量,过量添加增产剂抑制菌丝和子实体的生长[13]。当增产剂用量为2%时,草菇产量与CK差异不明显;增产剂加入量为4%时(处理4),草菇产量最高,生物转化率达39.3%,比CK提高了11.3%,虽与处理2、3差异不显著,但与CK、处理5差异显著;当增产剂加入量增加到6%时(处理5),单菇质量、单位面积鲜菇产量、生物转化率下降,均低于处理2;处理2、3、5、CK间差异不显著。这说明过量加入增产剂比少量加入增产剂对草菇产量影响更大。endprint
与CK相比,优化后的中药渣培养料质量提高,使菌丝和子实体生长良好,吸收营养和转化营养的速度加快,才会使草菇的P、K、粗蛋白质、粗脂肪、维生素C、总黄酮含量增加,粗纤维降低,品质改善。
本研究表明,中药渣、稻草、石灰、增产剂按质量比74∶20∶2∶4复配的培养料,pH值、C/N比适中,营养丰富,含草菇生长所需的C、N、P、K、Ca、Mg、S、Zn、B、维生素B1、活性酶;将其用于栽培草菇,菌丝生长势强,生长速度快,出菇整齐,朵大肉厚,生物转化率最高,达39.3%,比CK提高了11.2%,差异达显著水平。草菇品质大大改善,矿物磷、钾及粗蛋白质、维生素C、粗脂肪、总黄酮含量高于CK,提高幅度为15%~20%。粗纤维含量比CK下降,降幅约20%。
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[13]卜文文.不同菌糠对草菇菌丝生长和产量效应的影响[D].合肥:安徽农业大学,2012.endprint
与CK相比,优化后的中药渣培养料质量提高,使菌丝和子实体生长良好,吸收营养和转化营养的速度加快,才会使草菇的P、K、粗蛋白质、粗脂肪、维生素C、总黄酮含量增加,粗纤维降低,品质改善。
本研究表明,中药渣、稻草、石灰、增产剂按质量比74∶20∶2∶4复配的培养料,pH值、C/N比适中,营养丰富,含草菇生长所需的C、N、P、K、Ca、Mg、S、Zn、B、维生素B1、活性酶;将其用于栽培草菇,菌丝生长势强,生长速度快,出菇整齐,朵大肉厚,生物转化率最高,达39.3%,比CK提高了11.2%,差异达显著水平。草菇品质大大改善,矿物磷、钾及粗蛋白质、维生素C、粗脂肪、总黄酮含量高于CK,提高幅度为15%~20%。粗纤维含量比CK下降,降幅约20%。
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与CK相比,优化后的中药渣培养料质量提高,使菌丝和子实体生长良好,吸收营养和转化营养的速度加快,才会使草菇的P、K、粗蛋白质、粗脂肪、维生素C、总黄酮含量增加,粗纤维降低,品质改善。
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