不同木腐菌菌糠对双孢蘑菇生长和产量的影响*
2016-03-14谈峰
谈峰
(江苏沿江地区农业科学研究所,江苏 如皋 226541)
不同木腐菌菌糠对双孢蘑菇生长和产量的影响*
谈峰
(江苏沿江地区农业科学研究所,江苏 如皋 226541)
选用不同来源的木腐菌菌糠,以编织袋为包装材料,采用常压灭菌的方法生产双孢蘑菇(Agaricus bisporus)培养基。测定各种培养基上双孢蘑菇的产量,以及不同菌糠的蛋白质、木质素、纤维素含量,主要培养基的C:N,研究不同菌糠的生产能力。结果表明,以采收过1潮菇的杏鲍菇菌糠产量最高,料层18 kg·m-2,产量14.918 kg·m-2;平菇菌糠是很好的基质生产料,以采摘过6潮菇的平菇菌糠生产的双孢蘑菇,虽然产量不是最高,但仍比合成料产量高,且具有出菇集中、周期短的优势;双孢蘑菇产量不仅取决于培养料的含氮量和C: N,还取决于培养料中纤维素的含量。以平菇菌糠、采摘过1潮菇的杏鲍菇菌糠、金针菇工厂化生产菌糠添加5%的麸皮作为栽培培养基,可以生产出具有高产能力的双孢蘑菇。
木腐菌菌糠;双孢蘑菇;培养基;C:N;纤维素
从对碳源营养物质的利用上来分,食用菌可以被分成木腐菌和草腐菌。木腐菌主要分解利用原料中的木质素和纤维素,草腐菌主要利用原料中的纤维素和简单多糠作为碳源。菌糠是培养基经过栽培、采收过子实体后的废弃物。在工厂化栽培为主要生产形式的情况下,由于生产成本的原因,一般食用菌栽培使用过的菌糠,在仍有一定生产潜力时即被放弃了,造成了原料上的浪费。而此时的木腐菌菌糠中木质素被大量降解,菌体蛋白、纤维素和简单多糠含量多,非常适合草腐菌对碳素营养的需求。如何高效地利用好这些菌糠,对企业降本增益,促进行业发展具有现实意义。
木腐菌菌糠在双孢蘑菇(Agaricus bisporus)生产中的应用,是从代替砻糠做覆土材料开始的,后来进一步研究了利用平菇菌糠为原料生产蘑菇菌种,根据汪凯华等的研究[1-2]结果,采用平菇菌糠生产的蘑菇菌种与棉籽壳发酵24 d生产的蘑菇菌种在质量上无差别。蔡开地[3]研究了利用香菇菌糠代替牛粪进行粪草料蘑菇生产料的生产,发现以香菇菌糠代替牛粪使用是完全可行的,而且还解决了粪块发酵不彻底而带来的杂菌问题。彭学文等[4]研究了以平菇菌糠配合牛粪发酵生产双孢蘑菇的技术,认为平菇菌糠与牛粪以6:4的配比发酵生产双孢蘑菇具有产量高,操作方便的优势,但在生产中存在杂菌侵染等问题。鲁丽鑫等[5]在研究双孢蘑菇培养料在发酵过程中胞外酶活性变化和木质纤维素降解的规律时发现,在东北以黑木耳菌糠替代部分稻草发酵栽培双孢蘑菇是可行的。而以全菌糠为基质生产双孢蘑菇,在常用的发酵处理方法方面,因为发酵期的害虫繁殖以及播种后的菌种定植生长难的问题,致使全菌糠栽培难以得到推广。我们通过改发酵为熟料的方法解决了这二个问题,并针对不同的木腐菌菌糠做了研究。即以目前主要的木腐菌工厂化生产中产生的菌糠为主,同时收集一些不常生产的木腐菌类菌糠,对照合成料菌糠,研究这些菌糠对双孢蘑菇生产性能的影响,现将研究结果报道如下。
1 材料和方法
1.1 材料
试验采用菌糠为培养材料,以添加麸皮的方式增加基质的蛋白质含量。菌糠培养料处理编号:A香菇菌糠,B黑木耳菌糠,C采菇3潮的平菇菌糠,D采菇3潮的杏鲍菇菌糠,E秀珍菇菌糠,F猴头菇菌糠,G工厂化金针菇菌糠,H合成料菌糠,I灵芝菌糠,J采菇1潮的杏鲍菇菌糠,K采菇6潮的平菇菌糠。菌糠形成的基础材料,除平菇为纯棉籽壳外,其余均是棉籽壳、木屑、麸皮为主料,配比按各自的生产要求。
供试菌株为双孢蘑菇2000。
1.2 试验设计
除合成料外,其它材料均配以麸皮5%、CaCO32%、CaSO42%、25%多菌灵0.2%。试验中料层统一为18 kg·m-2。菌糠处理方式为以编织袋为包装材料,常压灭菌8 h,冷却接种、培菌、出菇管理。合成料配方:稻草100 kg、豆粕5 kg、尿素2 kg、磷肥2 kg、CaCO32 kg、CaSO42 kg,常规堆制。以H为对照,试验使用随机区组排列,设置每个处理5次重复,每个重复1 m2,常规出菇管理。以瓶装栽培菌形式测量菌丝生长速度。
1.3 指标测定
1.3.1 主要菌糠培养基中双孢蘑菇菌丝生长性状
以750 mL标准菌种瓶为容器,分别测量不同菌糠条件下的菌丝生长速度,以菌索及菌丝色泽和生长密度为依据,判定菌丝生长性状。
1.3.2 出菇期间
记录项目为出菇时间、潮次、产量。
1.3.3 菌糠及培养基营养测定
分析本地主要菌糠的营养成份。检测依据为:蛋白质:GB/T 5009.5-2010,木质素:GB/T20805-2006,纤维素:GB/T5009.10-2003。
2 结果与分析
培养料生产于8月10日开始进行,以编织袋为包装材料,23 d~29 d生长完成。
9月下旬开始覆土,常规栽培。
2.1 不同菌糖培养料对出菇时间、潮次和产量的影响
不同来源的菌糠对双孢蘑菇生长的周期、出菇潮次影响很大,结果见表1、表2。
结果显示,以杏鲍菇只采收过1潮、平菇采收过3潮的菌糠栽培双孢蘑菇产量最高,平菇采收过6潮的菌糠出菇周期短、产量集中。试验产量记录从10月1日开始,12月9日截止。不同的处理间出菇时间和潮次、产量差别很大。处理J的产量最高,处理B和处理F产量最低。说明不同材料的营养结构对双孢蘑菇生产产量的形成影响很大,所以在对不同来源的木腐菌菌糠进行选择应用时,应该根据原料本身的特点合理使用。
表1中有4个来源的材料(处理J、处理C、处理G、处理K)产量高于对照,以杏鲍菇只采收过1次的菌糠产量最高,采收过3潮菇的平菇菌糠列第2位。工厂化栽培的金针菇菌糠列第3位,按传统栽培方法采收过6潮的平菇菌糠列第4位。从出菇速度方面来看,同样是这4个处理最快。值得注意的是虽然采收过6潮的平菇菌糠产量偏低,但出菇集中,周期短,这也是一个优势,对于提高菇房利用率是极为有利的。
表1 不同菌糠培养料生产双孢蘑菇的潮次和产量Tab.1 Times and yield of Agaricus bisporus harvesting in different waste material
表2 不同木腐菌菌糠栽培双孢蘑菇产量Tab.2 Yield of Agaricus bisporus cultivated by different waste material of wood rot fungi
不同木腐菌菌糠对产量影响显著性方差分析见表3。
从表3分析可见,F>F0.01,不同材料来源的木腐菌菌糠对双孢蘑菇产量的影响极其显著。从试验产量统计结果看,高产处理中,采收1潮的杏鲍菇菌糠各重复间产量差异最小,表明这个处理的成熟度高,产量稳定;合成料菌糠为合成料,是传统的栽培料。而处理J的表现表明了该处理的优势很明显。在低产处理中,各处理的重复间产量差异表现较小,这种情况说明,在这些处理中的菌糠对培养基质营养物质的分解利用已经基本上完成,继续原先菌类的出菇栽培从生产上来讲已无意义。而杏鲍菇栽培因为是液体菌种接种,菌包中各点发菌一致,生长均衡,所以以这些类型菌糠生产的培养基各重复间产量差异小,表现出很好的稳产性。
表3 不同木腐菌菌糠培养料对产量影响的显著性方差分析Tab.3 Variance analysis for different waste material of wood rot fungi on the yield
2.2 几种主要木腐菌菌糠培养料营养成份及其产量表现
双孢蘑菇产量的高低,不仅与蛋白质含量相关,还与纤维素含量相关。主要菌糠的营养成份含量和栽培双孢蘑菇的产量见表4。
表4 主要菌糠的营养成份含量及其栽培双孢蘑菇的产量Tab.4 Nutrition of main waste material and the yield of Agaricus bisporus
从表4的结果可以看出,对比处理J和处理C的纤维素含量和产量,以及处理G和处理K的纤维素含量和产量,可以看出,双孢蘑菇产量与基质中的蛋白质和纤维素含量有密切关系。木腐菌转化后的菌糠纤维素、木质素含量还十分丰富。李晓博等[6]研究认为,双孢蘑菇菌丝生长阶段和子实体发育阶段对木质素、纤维素、半纤维素都有降解作用,但是前者低于后者,对木质素的降解主要在子实体发育阶段。
从本试验结果中还可以看出,处理J、处理C的氮含量基本接近,但由于纤维素含量的差异,产量相差较大;而处理G、处理K两者中,虽然处理G的氮含量远高于处理K,但是由于纤维素含量两者正好相反,结果两者的产量很接近。所以,在氮含量能够满足供应的情况下,基质中的纤维素含量对产量的影响是决定性的。
2.3 几个高产木腐菌菌糠培养料和合成料的C:N
C:N比例一致或接近时,纤维素含量的高低是决定产量的关键因素。针对几个产量高的菌糠培养料以及合成料做了C:N营养测定,测得发菌期各培养料的C:N,主要菌糠培养基的C:N及其产量情况见表5。
表5 主要菌糠培养料的C:N及其产量Tab.5 Carbon to nitrogen ratio of main waste material and the yield
根据现有的研究资料表明,在双孢蘑菇生长发育过程中,对基质中的碳源物质的利用是非常迫切的,多糖最容易吸收,其次为纤维素。对木质素的利用是在子实体形成时期,这应该看作是双孢蘑菇在营养生长期已经消耗了材料本身的游离碳源物质,而需要通过降解木质素继续这类物质的供应。结合本试验结果,处理J、处理G,处理C、处理K的C: N接近,而最终产量结果却是处理J>处理G和处理C>处理K,说明了在利用菌糠栽培双孢蘑菇时,菌糠中的纤维素含量对产量的影响大,而处理J和处理C虽然C∶N相差很大,但产量接近,原因是他们的纤维素含量接近。所以,在培养基C∶N一定时,纤维素含量是最终产量的决定因素。
2.4 不同菌糖培养料的菌丝生长情况
以菌种瓶为容器,分别以常见的菌糠为原料,测量菌丝生长速度,每处理采集数据15个,结果取平均值。结果见表6。
双孢蘑菇在不同来源的菌糠培养料上的菌丝生长速度不同,以处理J生长速度最快,处理D最慢。
表6 几个主要菌糠培养料中菌丝的生长速度Tab.6 Growth rate of mycelium in main waste material of fungi
从表6中的结果再结合表4可以看出,双孢蘑菇菌丝生长阶段对纤维素营养的敏感度高。处理J、处理C、处理G不仅纤维素含量高,而且蛋白质含量也高,表现为菌丝生长健壮浓密,而处理D虽然纤维素含量高,但是蛋白质含量过低,表现出菌丝生长质量不佳。所以处理D类在生产中应用时应该多添加蛋白质物质,以提高基质的整体质量。
3 结论
双孢蘑菇产量的形成不是单纯由含氮多少所决定的,培养基中的C:N以及纤维素含量综合决定了最终产量。以木腐菌菌糠为培养材料,通过熟料处理的方式生产培养料栽培双孢蘑菇,可以解决该类材料以发酵方式生产双孢蘑菇的病虫害和发菌中止的难题。不同来源的菌糠,其生产效益差异极显著,以采收过1潮的杏鲍菇菌糠产量最高,适合于杏鲍菇工厂化企业进一步挖掘生产潜力,综合利用资源,提高经济效益。平菇菌糠也是极好的材料,目前平菇栽培仍以小农户棉籽壳栽培为主,生产企业可以通过收集平菇菌糠,一方面解决菌糠带来的环境污染问题,又可以带来很好的经济效益。而对其他类型的菌糠如何进一步利用,还有待进一步的研究。
[1]汪凯华,谈峰,胡加如,等.平菇菌糠制作蘑菇菌种技术[J].中国食用菌,2000(3):31-32.
[2]汪凯华,谈峰,李树江.双孢蘑菇菌种基质改进的研究[J].中国食用菌,1998(2):20-22.
[3]蔡开地.香菇废料再利用栽培蘑菇试验[J].食用菌,2000(6):22-23.
[4]彭学文,解文强,周延斌,等.利用平菇菌糠栽培双孢蘑菇高产配方筛选研究[J].河北农业科学,2015(3):46-48.
[5]鲁丽鑫,姚方杰,张友民.利用黑木耳菌糠栽培双孢蘑菇新技术[J].北方园艺,2014(8):130-132.
[6]李晓博,李晓,李玉.双孢蘑菇生产中木质素、纤维素和半纤维素的降解及利用研究[J].食用菌,2009(2):6-8.
Effects of Different Waste Material of Wood Rot Fungi on the Yield of Agaricus bisporus Cultivated by the Waste Materials
TAN Feng
(Jiangsu Riverine Institute of Agricultural Sciences,Rugao 226541,China)
The medium for Agaricus bisporus cultivation is made through the normal pressure sterilization way,and the waste material is from different wood rot fungi,packaged with woven bags.The cultivation capacity of the medium were studied,and the yield of cultivation,the protein,lignin,cellulose content in the waste material,and the C:N of the medium were dedicated.The result showed that the medium made with the waste material of Pleurotus eryngii only harvesting one flush gave the highest yield of 14.918 kg·m-2,on the medium of 18 kg·m-2.The waste material of P.ostreatus cultivation harvesting 6 flush is the very good materials for A.bisporus cultivation,in which the yield is not the highest,but it is higher than the synthetic compost one, and it had the advantage for its short cultivating cycles and yield concentration.The yield of A.bisporus cultivation depends on not only the C:N and nitrogen content on the medium but also the cellulose.The good medium for A.bisporus cultivation could be made with the waste material of P.eryngii,P.ostreatus only harvesting one flush,Flammulina velutipes by factory production.
waste material of wood rot fungi;Agaricus bisporus;medium;C:N;cellulose
S646.1
A
1003-8310(2016)05-0012-05
10.13629/j.cnki.53-1054.2016.05.004
南通市科技局项目(MS12015080)。
谈峰(1963-)男,本科,助理研究员,主要从事食用菌栽培研究。E-mail:361142745@qq.com
2016-07-11