利用草菇菌渣工厂化栽培双孢蘑菇的技术研究*

刘建凤，吉春明，苏建坤，白和盛，陆玉荣，吕　敏，张春梅，宗新军，戚尹伟，崔月花

（1．江苏里下河地区农业科学研究所，江苏 扬州 225007；2．扬州市广陵区上品食用菌专业合作社，江苏 扬州225105；3．扬州大学生物科学与技术学院，江苏 扬州 225009）

利用草菇菌渣工厂化栽培双孢蘑菇的技术研究*

刘建凤1，吉春明1，苏建坤1，白和盛1，陆玉荣1，吕敏1，张春梅1，宗新军2，戚尹伟2，崔月花3**

（1．江苏里下河地区农业科学研究所，江苏 扬州 225007；2．扬州市广陵区上品食用菌专业合作社，江苏 扬州225105；3．扬州大学生物科学与技术学院，江苏 扬州 225009）

通过对工厂化栽培草菇（Volvaria volvacea） 的菌渣再次工厂化栽培双孢蘑菇技术研究，以双孢蘑菇（Agaricus bisporus）品种W192为试验材料，工厂化生产草菇的菌渣为原料，设计了菌渣、牛粪比例3:1和菌渣、牛粪比例4:0的2个处理。对培养料的堆制发酵、播种发菌、覆土、出菇管理等生产环节进行了系统研究，探索了培养料预堆和发酵过程的温度、水分、pH、碳氮比的变化等，同时对这两个处理双孢蘑菇工厂化栽培过程中发菌周期、出菇周期、鲜菇产量等方面进行了考察和统计。结果表明，菌渣加牛粪和不加牛粪处理的培养料发酵过程的各项生产指标均符合双孢蘑菇工厂化生产要求，菌渣、牛粪比例3:1配方的双孢蘑菇培养料发菌快（1 d），出菇时间短（3 d），产量高（2．04 kg·m－2）。这综合说明工厂化栽培草菇的菌渣再次工厂化栽培双孢蘑菇技术可行，并对本地区综合利用草菇菌渣栽培双孢蘑菇技术的具体操作和推广应用具有积极意义。

工厂化栽培；草菇；菌渣；双孢蘑菇

食用菌产业是循环农业的载体，能将农业废弃物（秸秆、树枝、畜禽粪便等）和农产品加工后废料（麸皮、棉籽壳、木屑等）栽培转化为人类喜欢的菇类保健食品。近年来，在政府一系列强农惠农政策的推动下，食用菌产业得到了迅猛发展。据中国食用菌协会统计，目前我国食用菌产量居世界第一，2014年全国食用菌总产量3 270万t[1]。食用菌的子实体采收后产生大量的菌渣，按食用菌生物学效率平均40%计算，2014年全国食用菌菌渣总产量约4 755万t，数量巨大[2]。据课题组成员的调查走访，目前对菌渣的处理基本采用以下2种方式，一是作为灭菌燃料自我消化，二是将其堆放在菇场周围，卖给园林或蔬菜部门直接作为有机肥。无论哪种处理方式都是对农业有机资源的极大浪费，后者更引起霉菌和害虫的孳生，造成栽培内环境和周围生态环境的恶化。实际上菌渣含有大量营养物质[3-4]，而且质地疏松，可用于其它食用菌的工厂化栽培。菌渣的多级循环利用，是一项非常值得研究的课题。另外工厂化栽培双孢蘑菇秸秆原料的价格逐年上涨，鲜菇的行情波动很大，许多工厂化企业都叫苦不迭。因此研究以工厂化栽培草菇的菌渣为原料工厂化栽培双孢蘑菇，一方面降低双孢蘑菇企业的原材料成本，另一方面增加了农业废弃物的循环利用途径和利用率，延长食用菌的产业链，实现食用菌产业的“环保”和“高效”双赢。

近年来，菌渣作为双孢蘑菇再生产原料或配料的研究很多，侯立娟等[5]研究了利用金针菇菌渣替代传统配方中稻草栽培双孢蘑菇的技术，明确了金针菇菌渣栽培双孢蘑菇优越性；陈国平等[6]综合评价了不同比例杏鲍菇菌渣栽培双孢蘑菇的试验，表明杏鲍菇菌渣与牛粪比例3∶1时栽培双孢蘑菇的产量最高和菇质最好，经济效益较高。目前，草菇菌渣作为双孢蘑菇栽培原料或配料可行性已有报道[7-8]，但利用工厂化草菇菌渣工厂化栽培双孢蘑菇尚未见报道。所以，本研究就如何将工厂化草菇菌渣的高效再利用与作为双孢蘑菇工厂化栽培原料的可行性有机结合，使农业固体废弃物反复多次循环利用，从而达到“吃干榨尽”零排放，节本增效，为食用菌产业高效发展提供可行的新技术和新途径。

1　材料与方法

1.1试验时间及地点

试验从2016年2月12日草菇菌渣倒盘加辅料建堆开始，到2016年6月4日最后一批菇（3潮菇）采收结束；试验地点在扬州市广陵区上品食用菌专业合作社的食用菌生产基地。

1.2试验材料

1.2.1供试菌渣

菌渣为基地刚出库工厂化栽培草菇的菌渣。对菌渣、牛粪的水分、碳、氮含量分别进行测定，见表1。

表1　主要原料的水分、碳、氮含量Tab.1　Content of moisture,carbon and nitrogen for main raw materials

1.2.2供试品种

供试双孢蘑菇 （Agaricus bisporus） 品种为W192，由江苏蕈源种业科技有限公司提供。

1.2.3覆土材料

从东北地区购买的泥炭土与农田土1:1配制而成，加入2%的石灰调节至pH7.2～8，湿度以手握可成团，撒地可散[9]，保湿备用。

1.3试验设计

1.3.1培养料配方设计

研究采用基地工厂化栽培草菇菌渣完全代替双孢蘑菇常规栽培原料的稻麦秸秆，设置了菌渣、牛粪比例3∶1工厂化栽培双孢蘑菇，同时设置菌渣、牛粪比例4:0的处理为CK，对应设置为处理1和处理2，每个处理一次性投料为42 t，可栽培546 m2，配方的其它成分过磷酸钙、麸皮、轻质碳酸钙的添加量相同，不同处理的培养料配方组成见表2。

表2　不同培养料配方Tab.2　Formulas of different substrates

1.3.2培养料的堆制和发酵

预堆：处理1于2月12日预堆，处理2于2月17日预堆。在混料发酵区将工厂化栽培结束后的草菇菌渣及时倒堆，添加过磷酸钙，用铲车等设备机械化混合，建成宽2 m，高1.5 m，长度不限的大堆，堆制3 d，同时牛粪加水调湿后建堆。

建堆及一次发酵：用抛料机和铲车等进料设备将预堆的基质与麸皮、轻质碳酸钙、牛粪（处理1加，处理2不加）搅拌均匀后，同时掌握料堆的水分在70%左右，输送到一次发酵槽，调节风机的开、关时间和通气量，温度达70℃左右，维持3 d，当料温开始下降时用抛料机倒仓，处理1一次发酵12 d，期间倒仓2次；处理2一次发酵7 d，期间倒仓1次。

二次发酵：把一次发酵好的基质用上料机机械化装到自主研发的托盘式栽培架内，托盘的长、宽、高分别为1.5 m、1.3 m、0.23 m，共280架/间，用铲车移入已消毒过的地源热泵恒温发菌室，最初料温均设定在35℃，通过高温菌活动产生的生物热，可使空温和料温迅速升高，当料温达57℃～60℃，室温55℃左右，保持8 h～10 h，以深度杀死基质中的杂菌和害虫，若温度不够可蒸汽加温，过高通风降温，然后料温控制在46℃左右腐熟5 d左右，同时设定菇房每天自动通风1次，每天的7:30、12:00、17:30分别记录料温的实际变化，平均温度为当天的料温。发酵结束后各处理基质表面产生有益于双孢蘑菇菌丝生长的白色粉末状的菌丝，且均没有明显的氨味。

1.3.3播种发菌

用播种机进行播种，经冷库低温保藏的菌种在接种前1 d～2 d取出来，放在20℃～23℃的室内使之恢复活力，播种量1 kg·m-2。料温保持22℃～24℃，室温在21℃～23℃，通风量300 m3·h-1，空气的湿度前3 d控制在75%左右，使菌种迅速萌发并恢复生长。

1.3.4覆土

当双孢蘑菇菌丝长满培养料4/5深度时，使用覆土机进行机械化覆土，覆土层的厚度为3.0 cm～3.5cm，表面要平整，覆土后的6 d内，在表面轻轻喷水，2 d一次，每次以浸湿土层而不渗透到料层为最佳标准，调足覆土层的含水量。覆土后注意通风降温，维持室温20℃～23℃，料温24℃～25℃，以后几天应当根据土壤的干湿情况进行补水，不干不喷水，室内湿度控制在90%左右。

1.3.5出菇管理

覆土10 d左右菌丝爬上层面时，用搔菌机进行搔菌，使菌丝与覆土充分混合，减少原基丛生现象。当菌丝重新连接起来，用小水轻轻喷1次结菇水1L·m-2，将室温控制在18℃～19℃，料温控制在21℃～22℃，空气湿度在90%左右，保持3 d，注意降温过程需在36 h内完成。菇蕾直径长到黄豆大小时，喷出菇水，浇水量为2 L·m-2～3 L·m-2，然后停水至头潮菇采收结束，控制室温在16℃，空气湿度85%左右。第1潮菇采收后，立即整理床面，剔除老菇、小菇、死菇、菇脚等，及时补土，保持床面平整，喷水2 L·m-2，第2潮菇采收前4 d～5 d再次喷水。在双孢蘑菇工厂化栽培过程中一般只采3潮菇[10-11]。

1.4测定内容及方法

1.4.1样品的采集

在各处理的菌渣培养料装盘进行二次发酵至播种前每天测定料温的变化；预堆、建堆、一次发酵、二次发酵后分别取样，取样方法为每铲车取样约250g，通过4个点取至样品1 000 g[12]，混合并及时带回实验室，剪碎再混合，取一定量用于基质水分、pH值检测，剩余的样品烘干粉碎器粉碎至100目，用于C、N指标的检测。

1.4.2测定方法

采用烘干法测定各处理的水分；电位法测定各处理pH值；重铬酸钾外加热法测定各处理碳含量；H2SO4-H2O2消煮法测定各处理中的总氮[13]。

记录这两个处理栽培过程中播种时间、现蕾时间、采菇时间、鲜菇的产量。

2　结果与分析

2.1不同处理二次发酵过程中温度的变化

不同处理在进仓进行二次发酵时，最初料温均设定在35℃，当料温达57℃～60℃，保持8 h～10 h巴氏消毒，然后控制在46℃左右腐熟6 d，见图1。

图1　二次发酵期间料温的变化Fig.1　Temperature change in substrate during the second fermentation

从图1看出，处理1巴氏消毒的温度控制在55.6℃～56.3℃，腐熟温度控制在45.5℃～47.3℃；处理2巴氏消毒的温度控制在57.6℃～58.2℃，腐熟温度控制在44.7℃～49.8℃，在进行二次发酵时处理2温度上升较处理1快，但不同处理的温度变化都保持在平稳的状态。说明二次发酵温度控制良好，符合工厂化生产蘑菇培养料后发酵制作的标准[14]。

2.2不同处理发酵过程中培养料含水量的变化

不同处理培养料水分的变化见图2。

图2　发酵过程中培养料含水量的变化Fig.2　Moisture change in substrate during the fermentation process

从图2可以看出，处理1预堆时含水量71.89%，发酵过程中由于微生物代谢和通风设施的作用含水量逐渐下降，一次发酵后含水量70.14%，二次发酵后含水量降至66.03%；处理2预堆时含水量72.84%，一次发酵后含水量70.38%，二次发酵后含水量降至65.43%，完全符合二次发酵末堆料的水分指标68%～70%[14]。

2.3不同处理发酵过程中培养料pH的变化

发酵过程中培养料pH的变化情况见图3。

图3　发酵过程中培养料pH值的变化Fig.3　pH change in substrate during the fermentation process

由图3所示，预堆时处理1的pH7.893，处理2的pH7.947，发酵过程中随着有机物的分解，各处理培养料pH呈逐步下降趋势，处理1二次发酵后pH为7.429，处理2二次发酵后pH为7.358，处理2比处理1下降得快，但均达到了双孢蘑菇堆料pH的要求[14]。

2.4不同处理发酵过程中培养料碳氮比的变化

在双孢蘑菇发酵过程中，碳氮比的变化是反映发酵过程变化的重要指标，变化情况见图4。

图4　发酵过程中培养料碳氮比的变化Fig.4　C/N change in substrate during the fermentation process

由图4所示，各处理的C/N变化都呈下降趋势。处理1预堆后C/N是32.17，建堆后C/N是31.79，一次发酵后C/N是18.93，二次发酵后C/N是16.87；处理2预堆后C/N是35.22，建堆后C/N是34.16，一次发酵后C/N是23.91，二次发酵后C/N是15.73。处理1的下降幅度比处理2小，但发酵结束后处理1和处理2的C/N均在16:1左右，完全符合双孢蘑菇培养料发酵的标准[14]。

2.5菌渣不同处理配方的生产试验结果

为了提高双孢蘑菇工厂化生产的经济效益，只采收3潮菇，结果见表3。

表3　不同处理的生产试验结果Tab.3　Yields of different treatments

表3显示，在相同的播种时间下，不同处理的发菌周期、出菇的周期、产量都存在差异。处理1的发菌周期为38 d，出菇周期为49 d，产量11.22 kg·m-2；处理2的发菌周期为39 d，出菇周期52 d，产量9.18 kg·m-2。说明草菇菌渣、牛粪比例3:1配方的双孢菇培养料发菌快1 d，出菇时间短3 d，增产2.04 kg·m-2。

3　结论与讨论

试验结果表明，以工厂化栽培草菇的菌渣为主要原料的2个配方培养料，都能再次工厂化生产双孢蘑菇菌株W192，且均能产生子实体，说明工厂化栽培草菇的菌渣可以再次应用于双孢蘑菇的工厂化栽培，但是不同配方基质的发菌周期、出菇周期、鲜菇的产量等存在差异，菌渣与牛粪比例3∶1配方的培养料发菌快，出菇周期短，产量高。

草菇菌渣由于在工厂化栽培草菇时已经经过严格的发酵过程，质地疏松，再次作为栽培双孢蘑菇的原料时，减少了一次发酵过程中翻堆的次数和强度，一次发酵后直接进地源热泵恒温发菌室进行二次发酵，不需要进入二次发酵隧道，这在一定程度上缩短了双孢蘑菇的发酵时间，减少了二次发酵用工和能耗的成本，缩短了双孢蘑菇的栽培周期，节约了生产运行成本，提高了双孢蘑菇工厂化企业的经济效益。

研究以工厂化草菇的菌渣为主要原料，工厂化栽培双孢蘑菇的模式，不仅可以改变我国食用菌行业多年来一直传统季节性栽培或靠引进国外先进机械设备的现状[15]，而且充分利用食用菌产业内的有机资源，极大地提高我国食用菌行业的国际竞争力。在本着节约资源、最大限度利用现有资源和设施情况下，改常规传统季节性生产为工厂化生产，提高食用菌的品质和食品安全水平，以满足市场周年消费需求和提高生产企业效益为目标，改良菇房等生产设施水平，提高生产操作的机械化配套水平，优化双孢蘑菇的生产工艺，实现双孢蘑菇种植水平的全面提升，从而带动农业固体废弃物有效转化，给食用菌产业高速发展注入新的活力。

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《食用菌学报》编辑部

Industrial Cultivation Technology of Agaricus bisporus on the Medium of Fungi Residues from Volvaria volvacea Cultivation

LIU Jian-feng1,JI Chun-ming1,SU Jian-kun1,BAI He-sheng1,LU Yu-rong1, LV Min1,ZHANG Chun-mei1,ZONG Xin-jun2,QI Yin-wei2,CUI Yue-hua3
(1．Agricultural Science Research Institute of Lixiahe,Yangzhou 225007,China; 2．Shangpin Edible Fungus Professional Cooperatives at Guangling District,Yangzhou 225105,China; 3．College of Bioscience and Biotechnology in Yangzhou University,Yangzhou 225009,China)

Agaricus bisporus(W192)was cultivated in different proportions medium with fungi residues from Volvaria volvacea cultivation and cow dung compost(3:1,4:0)．The variation of temperature,water,pH and ratio of C and N was investigated in the process of pile and fermentation,and the statistics about the period of mycelium and mushroom growing and yield of mushroom were also done．The results suggested that all the characters of the two medium in the course of fermentation were meet the condition of factory cultivation．However the mycelium grow faster 1 day and mushroom appeared earlier 3 day in the medium with prop 3:1 of fungi residues and cow compost than control medium(4:0),and the yield was also 2．04 kg·m－2higher than the control medium．This research indicated that the method using spent culture media to cultivate A.bisporus was highly feasible and effective and has a positive meaning for comprehensive specific operation and application of mushroom cultivation and utilization technology of V.volvacea residue in this region．

industrial cultivation;Volvaria volvacea;fungi residues;Agaricus bisporus

S646.1

A

1003-8310（2016）06-0023-05

10．13629/j．cnki．53－1054．2016．06．005

扬州市科技计划项目（YZ2015076）；国家星火计划项目（2015GA690180）。

作者介绍：刘建凤（1968－），女，本科，助理研究员，主要从事食用菌及农作物病虫害的研究。E－mail:yzljfeng＠163．com

**通信作者：崔月花（1971－），女，博士，副教授，主要从事真菌的生理生化等方面研究。E－mail:yhcui＠yzu．edu．cn

2016－09－10

E-mail:shiyongjunxuebao@126.com