菌渣代料栽培刺芹侧耳技术研究

2015-07-13严理谢纯良朱作华李智敏胡镇修彭源德

湖南农业大学学报（自然科学版） 2015年2期

严理，谢纯良，朱作华，李智敏，胡镇修，彭源德

(中国农业科学院麻类研究所，湖南长沙410205)

食用菌菌渣是指子实体采收后废弃的固体基质，是菌丝体和培养料的复合物。调查显示，每生产1 kg 的食用菌约产生菌渣3.25 kg[1]。随着食用菌工厂化生产规模的不断扩大，生产中产生的大量菌渣被当作农业垃圾随意丢弃或者焚烧，不仅造成资源的极大浪费，还给产地带来了严重的环境污染。对菌渣进行资源化利用，既能解决菌渣乱扔引起的环境问题，又能拓展食用菌的产业链条和附加值，得到了研究者的重视。目前，关于菌渣再利用已有许多报道，主要集中在以下3个方面：1) 作为粗饲料添加成分，降低养殖业的生产成本[2]；2) 用作有机肥[3]；3) 添加到食用菌培养基中，重复利用栽培食用菌，如利用平菇菌渣来栽培鸡腿菇[4]、利用金针菇菌渣来栽培金顶侧耳[5]等。

刺芹侧耳(Pleurotus eryngii ( DC. ex Fr. ) Quel)又名杏鲍菇，是近年来发展速度最快、工厂化生产规模不断扩大的食用菌品种。随着棉籽壳、玉米芯等传统栽培原料的价格上涨，生产刺芹侧耳的企业为了降低成本、提高市场竞争力，亟需寻找新的替代原料。据分析，刺芹侧耳菌渣中含粗纤维67.86% (木质素42.04%)、粗蛋白7.87%、全氮1.20%、钙2.90%、磷0.28%，碳氮比为36.6∶1，其中粗纤维、全氮、粗蛋白及钙、磷的含量明显高于棉籽壳及木屑[6–7]，因此，营养丰富的刺芹侧耳菌渣可以替代部分培养基主料进行再次利用。目前，利用刺芹侧耳菌渣栽培草菇[8]、双孢菇[9–10]、茶树菇[11]、金针菇[12–13]等方面的研究已有报道。但是，用刺芹侧耳菌渣来栽培刺芹侧耳的报道少见。另外，麻类副产物质地疏松，吸水性极强，不板结，透气性较好，且营养成分合理，常替代培养基中的棉籽壳等传统原料来栽培食用菌[14–15]。本研究中尝试利用刺芹侧耳菌渣来栽培刺芹侧耳，对其栽培配方进行筛选，旨在探索一条既可以降低刺芹侧耳的生产成本，又可实现废菌渣循环再利用的新途径。

1 材料与方法

1.1 材料

刺芹侧耳(P. eryngii)菌株‘杏1’、‘杏2’、‘Z 杏’原种由湖南省食用菌研究所提供。菌渣系以苎麻副产物为主料，栽培刺芹侧耳以后所产生的废料，由中国农业科学院麻类研究所生物加工研究室提供。菌渣经100℃常压灭菌18 h 后备用。棉籽壳购自湖南省食用菌研究所；麦麸及玉米粉购自河南天香面业公司。

1.2 养菌温度、培养基含水量、pH 值的优化试验

配置50%菌渣培养基(50%菌渣、21%棉籽壳、21%麦麸、6%玉米粉、1%白糖、1%碳酸钙)，接种，养菌温度设3个水平，分别为22、24、26℃；pH值设3个水平，分别为5.0、6.0、7.0；培养基含水量设3个水平，分别为55%、65%、75%。试验采用三因素三水平正交设计，每处理10 袋，3次重复，筛选出最佳条件用于后续试验。

1.3 菌渣加棉籽壳栽培刺芹侧耳试验

将菌渣与棉籽壳按照一定比例混合，配成菌渣含量为0%、30%、40%、50%、60%、71%的6 种培养基，水分含量为67.5%，pH 值为5.5。培养基具体配方如表1 所示。每处理40 袋，接种‘杏1’，记录菌丝生长速率和生物学效率。

表1 不同含量菌渣加棉籽壳栽培刺芹侧耳的培养基配方 Table 1 Medium components for Pleurotus eryngii cultivation with different proportion of spent substrate and hulls of cotton seed

1.4 菌渣加苎麻副产物栽培刺芹侧耳试验

用苎麻副产物替代棉籽壳，逐渐增加菌渣在培养基中的含量，配成菌渣含量为0%、30%、40%、50%、60%、71%的6 种培养基，水分含量为67.5%，pH 值为5.5。培养基具体配方如表2 所示。每处理40 袋，接种‘杏1’，记录菌丝生长速率和生物学效率。

表2 不同含量菌渣加苎麻副产物栽培刺芹侧耳的培养基配方 Table 2 Medium components for Pleurotus eryngii cultivation with different proportion of spent substrate and Silage ramie byproduct

1.5 菌渣加麻蔸栽培刺芹侧耳试验

以麻蔸替代棉籽壳，逐渐增加菌渣在培养基中的含量，配成菌渣含量为0%、30%、40%、50%、60%、71%的6 种培养基，水分含量为67.5%，pH值为5.5。培养基具体配方如表3 所示。每处理40袋，接种‘杏1’，记录菌丝生长速率和生物学效率。

表3 不同含量菌渣加麻蔸栽培刺芹侧耳的培养基配方 Table 3 Medium components for Pleurotus eryngii cultivation with different proportion of spent substrate and Silage ramie root

1.6 品种筛选

筛选出1.2、1.3、1.4 中栽培效果最好的培养基，对‘杏1’、‘杏2’和‘Z 杏’在这3 种培养基上的栽培效果进行比较，筛选出合适的栽培品种。

1.7 出菇期管理

菌丝满袋后移入自动控温、控湿、控气的智能出菇房进行开袋催蕾。催蕾条件：光照度100 lx 散射光，相对湿度75%维持2 d 后调至85%，温度设定为12℃，通气20min/h，待菇蕾长出约2～3 cm后进行疏蕾(每袋只留1～2个子实体)；疏蕾后避光，温度控制在14℃，相对湿度为92 %，通气5min/h，直至子实体成熟。只采收第一潮菇进行测产和指标分析。每种配方重复3 批(不同时间分批催蕾出菇)。

1.8 测定指标及方法

定期观察各试验组的菌丝生长情况，待菌丝长满整个料袋后计算其生长速率(料袋长度/菌丝生长时间)以及生物学效率(鲜菇质量/干料质量)。用Excel 2007 进行数据统计处理，对3批重复的均值进一步作差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 培养温度、培养基含水量、pH 值的正交优化结果

极差分析结果(表4)显示，温度、pH 值和含水量3个因素对刺芹侧耳生长的影响程度高低依次为pH 值、温度、含水量，说明pH 值是最重要的影响因素。方差分析显示，在α＝0.1 水平上，温度和含水量对刺芹侧耳的生物学效率影响均无统计学意义，但在温度24℃和含水量65%时的生物学效率最高，分别为62.42%和62.86%；pH 值为6.0 时的生物学效率最高，为67.48%，与pH5.0 及pH7.0 试验组相比有显著差异。根据正交试验结果，优化温度、pH 值和含水量3 因素，确定菌渣代料栽培刺芹侧耳的最佳条件为：养菌温度24℃，培养基含水量65%，pH 值6.0。

表4 培养基含水量、pH 值、温度各组合条件下栽培刺芹侧耳的效果 Table 4 Effects of different moisture, pH and temperature on thegrowth of P. eryngii

2.2 菌渣加棉籽壳培养基栽培刺芹侧耳的效果

采用不同比例的菌渣拌料，各处理条件下的菌丝均洁白、浓密。菌渣含量越高，菌丝生长越快。表5 结果表明，菌渣含量为71%试验组的菌丝生长速率最高，为0.359 cm/d，与菌渣含量60%试验组的差异无统计学意义，与其他各组间有显著差异。对生物学效率以及单袋鲜菇质量的LSD 分析显示，菌渣含量为40%试验组的生物学效率最高，为67.59%，与菌渣含量50%试验组的差异无统计学意义，与其他各试验组有显著差异。综合考虑，40%～50%菌渣加棉籽壳培养基适合用来再次栽培刺芹侧耳。

表5 不同含量菌渣加棉籽壳培养基对刺芹侧耳生长的影响 Table 5 Effects of different proportion of spent substrate and cotton seed hulls on thegrowth of P. eryngii

2.3 菌渣加苎麻副产物培养基栽培刺芹侧耳的效果

表6 结果表明，菌渣含量为71%试验组的菌丝生长最快，与菌渣含量为60%试验组的差异无统计学意义，与其他各组间差异显著。对生物学效率以及单袋鲜菇质量的LSD 分析显示，菌渣含量为50%试验组的生物学效率最高，为70.24%，与其他各试验组有显著差异。综合考虑，50%菌渣加苎麻副产物培养基适合用来再次栽培刺芹侧耳。

表6 不同含量菌渣加苎麻副产物的培养基对刺芹侧耳生长的影响 Table 6 Effects of different proportion of spent substrate and ramie byproduct on thegrowth of P. eryngii

2.4 菌渣加麻蔸培养基栽培刺芹侧耳的效果

表7 结果表明，菌渣含量为71%试验组的菌丝生长最快，与50%、60%试验组的差异无统计学意义，与其他各组间差异显著。对生物学效率以及单袋鲜菇质量的LSD 分析显示，50%菌渣含量试验组的生物学效率最高，为71.02%，与其他各试验组差异显著。综合考虑，50%菌渣加麻蔸培养基适合用来再次栽培刺芹侧耳。

表7 不同含量菌渣加麻蔸培养基对刺芹侧耳生长的影响 Table 7 Effects of different proportion of spent substrate and ramie root on thegrowth of P. eryngii

2.5 品种筛选结果

3个品种相比较，‘杏1’菇形较好。由表8 可见，3个品种的菌丝在菌渣加棉籽壳培养基上生长最慢，在菌渣加麻蔸培养基上的生长最快。‘杏1’在3 种培养基上的生物学效率均高于其他2个品种，但差异不显著。在生产中可根据实际需要合理选择品种。

表8 3个品种在培养基上的生长情况 Table 8 Influence of different cultural medium on thegrowth of three different P. eryngii varieties

3 结论与讨论

本研究结果表明，50%菌渣加麻蔸培养基栽培‘杏1’的生物学效率最高，达71.02%，与50%菌渣加苎麻副产物试验组的差异无统计学意义，与40%菌渣加棉籽壳试验组差异显著。在生产中，用麻类副产物替代棉籽壳，对栽培刺芹侧耳以后的菌渣进行重复利用是可行的。

目前，已有用栽培刺芹侧耳后的菌渣再次用来栽培双孢菇、白背毛木耳、草菇等食用菌的报道，但是这些试验大部分对菌渣进行了堆料发酵，所需时间较长，不能满足工厂化生产的需要。另外，这些试验菌渣的添加量小于50%，如栽培姬松茸时仅仅添加了 15% 的菌渣，栽培金针菇时添加了15% ～45%的菌渣。本研究中菌渣加麻类副产物培养基中菌渣用量可占培养基的50%，生物学效率在70%以上，因此，从原料用量及生物学效率的角度看，菌渣可作为刺芹侧耳栽培的主原料。

从生态效益和经济效益来分析，利用栽培刺芹侧耳等食用菌产生的菌渣作为棉籽壳、锯木屑等的替代材料栽培食用菌，不但能充分利用这些菌渣，减少食用菌栽培对环境造成的破坏，还能充分利用食用菌菌丝生长对培养料的生物转化产物，以及其他一些次生代谢物，降低栽培成本。与棉籽壳、锯木屑等天然材料相比，菌渣价格更加低廉，而且营养更加丰富，其营养含量甚至超过了原生培养料[16]。菌渣的再次利用可使自然资源得以良性循环，大大提高资源的利用率，对食用菌产业良性持续发展具有重大意义。

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