杏鲍菇产量与培养料养分含量的关系

2016-03-31李玉娟许建明

浙江农业科学 2016年2期

关键词：纤维素蛋白质产量

谈峰，张健，王莹，李敏，李玉娟，许建明

(1.江苏沿江地区农业科学研究所,江苏南通 226541; 2.南通东洲农业发展有限公司,江苏南通 226364)

杏鲍菇产量与培养料养分含量的关系

谈峰1，张健1，王莹1，李敏1，李玉娟1，许建明2

(1.江苏沿江地区农业科学研究所,江苏南通 226541; 2.南通东洲农业发展有限公司,江苏南通 226364)

摘要：通过定量分析杏鲍菇采摘后培养料中水、纤维素、蛋白质的含量,分析其与杏鲍菇栽培产量的关系。结果表明,培养料中水分和蛋白质含量决定了杏鲍菇子实体产量的高低;每生产100 g鲜菇,需消耗127.1 g培养料水分;培养料中蛋白质含量降至3.7%时,产量急剧下降;杏鲍菇子实体生产过程中,优先使用纤维素为碳源物质。在基质不断被分解、同化的前提下,随着杏鲍菇收获潮次的增加,木质素含量呈上升趋势,纤维素含量呈先升后降的变化,蛋白质含量呈直线下降的趋势。提出工厂化栽培中应尽量使用纤维素含量高的有机物质作碳源,适当调高培养料中蛋白质的含量,培养料含水量以65%为佳,培养料蛋白质含量3.7%为工厂化生产的停止点。

关键词：杏鲍菇;产量;水;蛋白质;纤维素

DOI 10.16178/j.issn.0528-9017.20160207

杏鲍菇是一种高效分解利用木质素的低温型的大型食用菌,在生长发育过程中,影响子实体生物学产量的要素很多,但最根本的影响是培养料的营养构成;在营养构成中,最主要的是以蛋白质形式存在的氮素营养,以木质素、纤维素形式存在的碳素营养,以及以含水量形式存在的水。杏鲍菇菌丝通过对培养料的分解利用和转换形成可食用的子实体,培养料营养物质的分解和转换最直接的表现则是培养料在栽培过程中的营养成分含量的变化。通过研究杏鲍菇生产过程中培养料营养物质的含量变化,可了解杏鲍菇的产量形成与培养料营养物质构成及变化的关系,从而为指导生产提供理论依据。国内较多关于杏鲍菇生长的生理性研究结果表明,在杏鲍菇的生长发育过程中,需要多种营养元素的共同供给。从化学组成上,按量来说,水是首要营养元素,其次为碳、氮、磷、硫。张红娟等［1］对子实体采收1潮菇后的菌糠营养成分分析认为,杏鲍菇工厂化生产收获1潮菇后的培养料有机营养成分足够生产第2潮菇。施宇航［2］在研究白灵菇生长中矿物质对其产量影响时得出结论,浓度在0.02%～0.15%时,子实体的产量和生物学效率高。韩春华［3］在研究栽培杏鲍菇的C/N对出菇的影响时认为,当C/N＞39.6时,产量呈下降趋势,氮素营养含量不是影响子实体品质的主要因素。李正鹏［4-5］在研究以玉米芯、木屑为主料的培养料含氮量对产量的影响时认为,当培养料含氮量在0.793 3%～0.814 6%时,杏鲍菇产量可达最大值,并认为配方含氮量一定时,组分的改变对杏鲍菇的出菇结果有显著影响。在工厂化栽培中,选用大颗粒的玉米芯有助于提高产量［5］。本文研究了杏鲍菇工厂化栽培中生物学产量与培养料水分含量及培养料碳氮营养成分转化之间的关系,现将研究结果报道如下。

1　材料与方法

研究试验中,通过让杏鲍菇在工厂化条件下出菇3潮,并检测发菌结束及每潮菇采收后的蛋白质、纤维素、木质素含量的变化情况,结合鲜菇产量和培养料含水量,综合分析得出采菇潮次与培养料养分变化间的关系。

1.1菌包制作

培养料配方。杂木屑30%、玉米芯30%、麸皮20%、玉米粉8%、豆粕10%、石灰1%、硫酸钙1%,培养料含水量65%。

菌包生产。采用33 cm×17 cm折角袋装料、无棉套环封口,每包装干料500 g,培养料采用

1.5 kg·cm-2灭菌3 h,冷却、无菌接种,20～28℃培养30 d,至生理成熟后转入出菇管理。

1.2头潮菇生产

催蕾。培菌结束后,移至出菇房,降温加湿催蕾。

子实体生长。控制温度14～18℃,湿度85%～87%,调控出菇房CO2浓度。

疏蕾。当子实体原基膨大伸长时,即开始疏去多余菇蕾,每包留2～3个,继续培养,当菌盖部分开始明显生长时即行采摘,并测定产量和相关数据。

1.3第2，3潮菇生产

补充调理剂和水。

养菌。经过了第1潮出菇后,菌丝提供子实体生长的能量消耗不少,同时,保障子实体生长发育的生理活性用水也消耗很多,这些都需要及时补充和调理,以提供菌包第2次正常出菇生长的需要,以杏鲍菇专用调理剂兑水补充,调理剂使用浓度20 mg·kg-1,补充培养料含水量至65%后养菌。

催蕾。养菌3～4 d后开始按照杏鲍菇出菇要求催菇。

出菇管理。当菇蕾形成后,按照杏鲍菇工厂化生产管理要求进行疏蕾、养菇的标准化生产管理至采菇。

参照第2潮菇的处理、管理办法,进行第3潮菇的管理。

1.4测定数据

主要测定3潮菇的产量、培养料从发菌结束到出菇采收结束各阶段的水分含量、干物质损失,以及3个采菇潮次结束后的蛋白质、木质素、纤维素含量,子实体收获与培养料干物质损失比。

水分指出菇前培养料含水量与出菇后培养料含水量之差;蛋白质测定依据GB/T 5009.5—2010;木质素测定依据GB/T 20805—2006;纤维素测定依据GB/T 5009.10—2003。

2　结果与分析

2.1培养料在培养过程中的水分变化

从培养料开始装包到第1潮菇采收结束,培养料中水分含量和干物质含量均发生变化。分别检测各阶段杏鲍菇鲜重、培养料总重量、培养料风干物重。结果(表1)表明,在采收完第1潮菇后,获得的杏鲍菇产量为251 g,菌包总减重397.1 g,培养料风干重减少78 g。经计算,在获得产量的同时,需带动培养料散失损失水分146.1 g。计算得出每产生100 g鲜菇,需消耗培养料中水分127.1 g。

表1　从装包到第1潮菇采收培养料含水量变化

表1数据还说明,在杏鲍菇利用培养料中的养分进行由培养基物质到菌体蛋白的物质转换过程中,也需要消耗水分。根据谈峰等［6-7］的相关研究,杏鲍菇栽培料配制时,以培养料含水量65%为最佳;笔者在研究平菇栽培中的水分管理与子实体产量形成的关系时得出结论,当培养料含水量在50%～60%时,能形成健壮的子实体原基,但正常生长受抑制,故在出过第1潮菇后,培养料水分含量仅有46.77%。此条件下,配合适当的空气湿度,菌包能形成子实体原基,但因为菌包含水量远低于子实体正常生长所需要的生理水分含量,所以最终的子实体瘦小,达不到正常商品菇的要求。已有研究结果显示,水是食用菌营养吸收、运输、代谢的重要工具和载体,食用菌子实体发育所需要的水分主要是由培养基来提供,在食用菌的菌丝体培养、子实体出菇栽培过程中最为明显的物质损失是水,因为水不仅是构成子实体的主要物质,还是物质转换的直接媒介。培养料中水分的损失主要用于2个方面:子实体的组成和维持生长发育时水分散失。为了实现第2潮菇的优质高产,应给培养料补充水分至可维持子实体原基正常生长所需要的生理水分含量。表2的数据显示,同时配合补水适当地使用杏鲍菇生长调理剂可以明显提高2潮以后的产量。

在对杏鲍菇工厂化栽培的菌包做第2次标准化出菇的研究试验中得出结论,菌包补充水分对第2次标准化出菇产量影响极大;在施用了调理剂后说明,调理剂对第2潮菇的产量影响极其显著;生产中以配合补水施用出菇调理剂效果最佳。

出过第2潮菇后的菌包,经再次补充水分后仍可再出1次菇,但产量明显降低,且出菇间隔期延长。

2.2培养料干物质的消耗与产出因出菇潮次的变化

当菌包采摘过第2潮菇后,风干培养料,菌包中玉米芯成分仍可清楚看到,而在采摘过第3潮菇后的风干料中几乎找不到玉米芯成分,见到的都是木屑。由此可见,在杏鲍菇的栽培中,优先消化利用的有机物是麸皮、玉米粉、玉米芯,最后消耗木屑。

表2　各收获潮次的产量获得与干物质损耗

表2数据说明,随着转潮次数的增加,商业产量的获得带来的培养基干物质损失比例也在不断地增加,这表明越是到生产后期,出菇间隔期越长,物质积累的速度越慢。因此,在工厂化商业栽培中,当商业产量与培养成本总支出接近到一定程度时,就应终止生产。在培养基物质转换过程中,最为直观的物质表达形式是大量菌丝体的形成。有研究显示,菌丝体的数量和最终产量的干物质比是正相关的,而子实体的产量形成与培养基干物质的损耗也是正相关的。每潮菇的产生必然是先消耗培养基物质,形成菌丝体,当菌丝体中支持子实体生长的物质积累达到足够的能量,并与合适的环境条件相结合时,又1潮菇即开始生长、发育。试验数据显示,生产中,培养料的损耗量与产量成正比,培养料的干物质损耗大于子实体干物质的形成,说明生产中的物质损耗不是全部用于商业产量的形成,还有其他用途。

2.3培养料成分在各潮菇采收后的变化

培养料中蛋白质含量是杏鲍菇产量的决定性有机因子,碳源物质的利用是以纤维素为优先使用对象,木质素为其次。当菌包采摘过第2潮菇后,菌包中菌丝的色泽明显变暗,培养料明显松散。培养料风干物中,木屑的硬度上,第3潮菇后明显较第2潮后疏松,而第1和2潮菇后则看不出太大的差别。这说明经过2潮菇的采收,培养料中的碳源物质基本上只有木屑,故此时木屑进入快速降解阶段。

表3　各潮菇采收后的培养料木质素、纤维素、蛋白质含量变化

表3数据显示,随着采菇潮次的增加,培养料中的木质素含量呈稳步上升趋势,纤维素含量在采摘完第2潮菇后到达高点,然后开始下降,而蛋白质含量则始终呈下降趋势。在研究蘑菇堆肥时发现,蘑菇营养生长阶段主要消耗木质素和蛋白质,子实体形成期则利用纤维素和半纤维素［8］。

表3数据说明,杏鲍菇产量的收获与蛋白质关系最为密切,纤维素的消耗量大于木质素的消耗量。周锋利［9］在研究采用沙柳栽培杏鲍菇后发现,菌糠中木质素、纤维素的含量均较沙柳高;李强等［10］的研究结果也表明了同样的结论,与研究结果吻合。对照表2中的干物质总损耗及对不同阶段培养料的观察结果可知,在杏鲍菇的子实体发育过程中,碳源的主要利用物为纤维素。纤维素的损失可从木质素的降解中得到补充,而蛋白质的损失则无法得到必要的补充;在培养料的物质利用上,先易后难,由表及里。因此,在商业化的生产中,培养料中蛋白质含量是决定产量的关键。在工厂化商业栽培时,3.7%的蛋白质含量则应作为终止栽培的控制点。

3　小结与讨论

杏鲍菇在子实体生长阶段,以蛋白质为氮源、碳源,以纤维素含量高的原料为优先利用对象。在培养料配制时应增加蛋白质含量,并充分利用纤维素含量高的速效性碳源材料。目前,生产中均采用硬质树木屑为原料,而使用速生树种代替硬质树的技术尚需进一步研究。

水是产量形成的重要影响因子。在子实体生长发育过程中,每生产100 g鲜菇需消耗127.1 g培养料水分。适当调高培养料初次含水量,在第1潮菇采收后应及时补充水分,以利于得到很好的第2潮菇的产量。是否需要在第1潮菇生长前适当给培养料补充发菌期损失的水分,还需进一步研究。

培养料蛋白质含量3.7%可作为结束工厂化生产的指标。食用菌子实体的生产过程是培养料的营养物质经过初级转化生成菌体蛋白后,依靠菌体蛋白积累的物质能量进行生殖生长并形成子实体的过程。在此过程中,培养料中的各种营养要素经由食用菌菌丝体不断作用、降解和转换,最终形成子实体,这些培养料中的营养物质也实现了营养储存形式和结构的转换和变化,而这些变化最直观的结果就是培养基质量的消耗和食用菌子实体质量的增加。当培养基的C/N营养结构升至一定比例时,即不能再支持从菌丝体到子实体进行生物量足够转换时,商业栽培失去意义,即表示栽培的结束,这在工厂化栽培中非常重要。

参考文献:

［1］张红娟,张朝阳,胡煜.三种常见食用菌菌糠营养成分分析及其对鸡腿菇菌丝生长的影响［J］.陕西农业科学,2014 (10):11-13.

［2］施宇航.矿质元素(钾、钙、磷、镁)对白灵菇生长发育的影响及其生理效应［D］.长沙:中南林业科技大学,2013.

［3］韩春华.杏鲍菇碳氮营养生理的研究［D］.保定:河北农业大学,2003.

［4］李正鹏,潘辉,谭琦,等.配方含氮量对杏鲍菇产量的影响［J］.北方园艺,2011 (2):176-179.

［5］李正鹏.杏鲍菇工厂化栽培培养料理化性质研究［D］.上海:上海海洋大学,2010.

［6］谈峰.水在平菇栽培中的重要性［J］.江苏食用菌,1992 (3):16.

［7］王瑞娟.杏鲍菇工厂化栽培相关参数和生理特性研究［D］.重庆:西南大学,2007.

［8］桥本一哉.蘑菇栽培法［M］.黄年来译.2版.北京:中国农业出版社,1997.

［9］周锋利.沙柳木屑栽培杏鲍菇与菌糠利用技术研究［D］.杨凌:西北农林科技大学,2013.

［10］李强,金群力,胡霞平,等.杏鲍菇菌糠的再利用技术的研究及应用［J］.浙江食用菌,2008 (4):38-39.

(责任编辑：张瑞麟)