不同栽培原料配方及装瓶容重对金针菇生长发育的影响

金群力，范丽军，冯伟林，宋婷婷，沈颖越，田芳芳，蔡为明

(浙江省农业科学院 园艺研究所，浙江 杭州 310021)



不同栽培原料配方及装瓶容重对金针菇生长发育的影响

金群力，范丽军，冯伟林，宋婷婷，沈颖越，田芳芳，蔡为明*

(浙江省农业科学院 园艺研究所，浙江 杭州 310021)

为了开发新型金针菇栽培基质原料，优化基质配方和用量，研究了不同碳源、氮源基质原料配方以及不同装瓶容重对金针菇菌丝及子实体生长发育的影响。结果表明，7种参试的碳源主料培养基中，以玉米芯为碳源主料的培养基效果最优，金针菇的产量和生物学效率分别为150.6g·瓶-1和51.2%，显著高于其他6个配方；以豆秆屑为碳源主料的培养基配方可以获得较理想的产量，菌丝生长速度与长势、子实体生长发育数量与长度等性状均表现良好，具有较高开发价值。6种参试的氮源辅料培养基配方中，以菜籽饼配方产量最高，达到186.0g·瓶-1，高于麸皮、米糠等常规氮源辅料；啤酒渣配方平均单瓶产量157.5g，是一种可用于金针菇栽培的良好氮源基质原料，而油茶饼不适于作为金针菇栽培的氮源基质原料。培养基装瓶容重对金针菇产量和生物学效率具有较大的影响，该试验最佳装瓶容重为740g·瓶-1。

金针菇；基质; 碳源；氮源；装瓶容重；子实体；金针菇产量

金针菇是我国最早进行人工栽培的食用菌之一，富含多种氨基酸、维生素和矿物质以及金针菇多糖、核糖体失活蛋白等生物活性物质，是一种具有较高营养和药用价值的食用菌，尤其是富含有益儿童智力增长的精氨酸和赖氨酸，被誉为“增智菇”[1]。我国金针菇产业发展起步于20世纪80年代，由于经济价值高、市场需求旺，产业发展迅速[2]，据中国食用菌协会统计，2014年全国金针菇总产量为251万t，排在香菇、黑木耳、平菇之后，居第4位。栽培基质是生产金针菇的物质基础，基质配方与金针菇产量、品质和生产成本密切相关[3]，随着产业的不断发展，传统栽培原料资源日趋紧张，价格持续上涨[4]。因此，开发金针菇新型栽培基质资源，提高基质资源生物转化水平是推动产业不断发展的重要课题。本文从不同碳源、氮源基质配方及装瓶容重3方面开展研究，通过考察发菌速度、子实体生长发育数量、长度与产量等，分析不同栽培原料配方及装瓶容重对金针菇生长发育的影响，为高效栽培基质配方的开发提供基础。

1 材料与方法

1.1 供试菌株

金针菇F21-2为浙江省农业科学院园艺研究所保藏菌株。

1.2 栽培瓶

用于各项试验的栽培瓶规格为口径70mm、容积1.1L的聚丙烯食用菌栽培瓶。

1.3 培养基配方

试验采用玉米芯、桑枝屑、棉秆屑、豆秆屑、棉籽壳、麸皮等6种原料作为碳源主料，设计7个培养基配方(表1)。培养基配制时，按配方将各种原料预先混合均匀，然后加水充分搅拌均匀，含水量控制在63%～65%，采用专用装瓶机装瓶，装料紧实度均匀一致，称量料瓶质量。采用常规高压灭菌法进行灭菌；接种、发菌培养和出菇按常规方法操作管理，每组配方处理设置3次重复，每个重复16瓶。

6种不同氮源辅料培养基配方见表2。培养基配制、灭菌及试验方法与碳源培养基相同。

1.4 不同装瓶容重

试验用培养基配方为玉米芯39%、棉籽壳20%、米糠30%、麸皮10%、轻质碳酸钙1%，加水调节含水量至65%；装瓶容重设660、740和820g 3个处理；培养基配制、灭菌及试验方法与1.3节相同。

1.5 测定指标

装瓶容重：按不同装瓶容重试验设计，将配制好的培养料装入容积为1.1L的聚丙烯食用菌栽培瓶后，用电子称称量料瓶质量和空瓶质量，计算、调整装瓶容重。

表1 不同碳源主料培养基配方
Table 1 Substrate formulas with different main raw materials of carbon source %

配方Substrateformula玉米芯Corncob桑枝屑Mulberrybranch棉秆屑Cottonstalk豆秆屑Beanstalk棉籽壳Cottonseedhull麸皮Wheatbran玉米粉Cornmeal碳酸钙CaCO3C1643051C2643051C3643051C4643051C534303051C634303051C734303051

表2 不同氮源辅料培养基配方
Table 2 Substrate formulas with different supplementary materials of nitrogen source %

配方Substrateformula玉米芯Corncob棉籽壳Cottonstalk麸皮Wheatbran米糠Ricebran玉米粉Cornmeal菜籽饼Rapeseedcake油茶饼Camelliacake啤酒渣Beerresidue碳酸钙CaCO3N13039301N23039301N33039301N43039301N53039301N63039301

发菌时间与菌丝生长速度：接种后的菌瓶置于培养室发菌，观测菌丝长满培养基的时间，每小区随机抽取5瓶，每天定时测量菌丝在菌瓶中的长度。

催蕾及催蕾时间：达生理成熟的菌瓶，经搔菌后移入催蕾室催蕾，计算从搔菌催蕾到现蕾的时间。

金针菇子实体长度与数量：达金针菇商品采收标准时，每小区随机抽取5瓶，用游标卡尺测量子实体的长度，统计每瓶金针菇子实体的根数。

金针菇产量与生物学效率：达金针菇商品采收标准时，用电子称称量采收的每瓶鲜金针菇质量(M)，生物学效率P=M/M0×100%，其中，M0为瓶中培养基原料的总质量。

1.6 数据处理

数据处理采用DPS统计分析软件，用Duncan新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同碳源主料培养基对金针菇生长发育的影响

2.1.1 不同碳源主料培养基对金针菇菌丝营养生长的影响

在7个不同碳源主料培养基中，金针菇菌丝营养生长期表现如表3所示。结果表明，不同碳源主料由于其比重不同，相应培养基中每瓶装料量(装瓶容重)存在较大差异，豆秆屑、玉米芯+棉籽壳、玉米芯+棉秆屑、玉米芯+豆秆屑等4个配方装瓶容重最大，为740g·瓶-1；其次是玉米芯配方，装料量为735g·瓶-1；桑枝屑、棉秆屑培养基装瓶容重较小，分别为710和715g·瓶-1。

从表3所知，不同碳源主料培养基配方的金针菇菌丝生长速度存在较大差异。菌丝在玉米芯配方C1中的生长速度最慢，菌丝生长速率与发菌历期分别为0.27mm·d-1、31d；在桑枝屑配方C2中生长速度最快，菌丝生长速率与发菌历期分别为0.36mm·d-1、23d；7个不同碳源主料培养基发菌后的催蕾至菇蕾成批形成时间相同，均为10d。

2.1.2 不同碳源主料培养基对生殖生长的影响

7个不同碳源主料培养基配方栽培金针菇的产量表现如图1所示。不同碳源主料培养基的金针菇首潮产量存在差异，其中，以玉米芯为碳源主料的培养基C1的产量和生物学效率最高，分别为150.6g·瓶-1和51.2%，显著高于其他6个配方；其次为玉米芯+棉籽壳、玉米芯+豆秆屑2个双碳源主料培养基C5与C7，其产量和生物学效率分别为138.0g·瓶-1、44.8%和136.3g·瓶-1、46.1%。以桑枝屑为碳源主料的培养基C2的金针菇产量和生物学效率均显著低于其他配方，分别为95.5g·瓶-1和34.1%。

表3 不同碳源主料培养基中金针菇菌丝营养生长表现

Table 3 Mycelium vegetative growth ofFlammulinavelutipesin substrates formulas with different main raw materials of carbon source

配方Substratefor-mula装瓶容重Bottlingbulkdensity/(g·bottle-1)发菌时间Spawn-runtime/d菌丝生长速率Mycelialgrowthrate/(mm·d-1)催蕾时间Primordiahasteningtime/dC1735310.2710C2700230.3610C3715250.3310C4740250.3310C5740280.3010C6740260.3210C7740280.3010

2.1.3 不同碳源主料培养基对子实体长度与数量的影响

不同碳源主料培养基栽培金针菇的子实体长度与数量如图2所示。金针菇的子实体长度为128～146mm，各配方间无显著差异；但平均每瓶子实体数量存在显著差异，其中，以桑枝屑为主料的培养基C2和以玉米芯+棉秆屑为主料的培养基C6的子实体数量较少，分别为77.4和80.8根·瓶-1，显著低于其他配方；以玉米芯、豆秆屑为主料的培养基C1和C4，以及玉米芯+豆秆屑双碳源主料培养基C7的子实体数量最多，达122～127根·瓶-1，显著高于其他配方。

图1 不同碳源主料培养基栽培的金针菇产量及生物学效率Fig.1 Yield and biological efficiency of Flammulina velutipes cultivation with substrate formulas with different main raw materials of carbon source

图2 不同碳源主料培养基栽培的金针菇子实体长度与数量Fig.2 The length and number of fruit-body of Flammulina velutipes cultivation with substrate formulas with different main raw materials of carbon source

2.2 不同氮源辅料培养基对金针菇生长发育的影响

2.2.1 不同氮源辅料培养基对菌丝营养生长的影响

金针菇在6个不同氮源辅料培养基中的栽培性状如表4所示。不同氮源辅料培养基的金针菇菌丝生长速度存在较大差异，以麸皮、玉米粉为辅料的培养基N1和N3的菌丝生长速度快、发菌时间短，分别为0.31mm·d-1、28d和0.32mm·d-1、27d；以油茶饼为氮源辅料的培养基，菌丝生长受阻，不能长满全瓶。

表4 金针菇不同氮源辅料培养基中菌丝营养生长情况

Table 4 Mycelium vegetative growth ofFlammulinavelutipesin substrate formulas with different supplementary materials of nitrogen source

配方Substratefor-mula装瓶容重Bottlingbulkdensity/(g·bottle-1)发菌时间Spawn-runtime/d菌丝生长速率Mycelialgrowthrate/(mm·d-1)催蕾时间Primordiahasteningtime/dN1740280.3110N2740320.2610N3740270.3210N4740340.2410N5740**10N6745290.2910

2.2.2 不同氮源辅料培养基对生殖生长的影响

6个不同氮源辅料培养基栽培金针菇的产量如图3所示。不同氮源辅料培养基的金针菇产量存在差异，其中，以菜籽饼为氮源辅料的培养基N4的产量最高(186.0g·瓶-1)，显著高于其他5个氮源辅料培养基；其次为以玉米粉、啤酒渣为氮源辅料的培养基N3与N6，平均单瓶产量分别为151.4和157.5g；以油茶饼为氮源辅料的培养基N5的产量较低，平均单瓶产量仅为79.2g，显著低于其他5个氮源辅料培养基。

2.2.3 不同氮源辅料培养基对金针菇子实体长度与数量的影响

如图4所示，不同氮源辅料培养基栽培金针菇的子实体长度为129～143mm，不同辅料培养基间无显著差异，但平均每瓶子实体数量存在显著差异，其中，以菜籽饼为氮源辅料的培养基N4的子实体数量最多，平均每瓶子实体数量为166.1根，显著高于其他配方；其次为以啤酒渣、玉米粉为氮源辅料的培养基N6与N3，平均每瓶子实体数量分别为143.8和132.6根。以油茶饼为氮源辅料的培养基N5的子实体数量最少，平均每瓶子实体数量仅为63.5根，显著低于其他5个培养基。

图3 不同氮源辅料培养基栽培金针菇产量Fig.3 Yield of Flammulina velutipes cultivation with substrate formulas with different supplementary materials of nitrogen source

图4 不同氮源辅料培养基栽培的金针菇子实体长度与数量Fig.4 The length and number of fruit-body of Flammulina velutipes cultivation with substrate formulas with different supplementary materials of nitrogen source

2.3 培养基装瓶容重对金针菇生长发育的影响

2.3.1 培养基装瓶容重对产量的影响

培养基装瓶容重对金针菇产量和生物学效率具有较大的影响。由图5可知，每瓶装料量为660、740和820g 3个处理中，以装瓶容重为740g的平均每瓶产量和生物学效率最高，分别为205.4g·瓶-1和69.4%，其产量显著高于装瓶容重为660g的处理(168.0g·瓶-1)；当装瓶容重提高到820g时，平均每瓶产量和生物学效率不增反减，分别为196.9g·瓶-1和60.0%，其生物学效率显著低于装瓶容重为740g的处理。

2.3.2 培养基装瓶容重对子实体长度与数量的影响

不同装瓶容重对子实体的长度和数量有一定影响，随着装瓶容重的增加，子实体长度和数量均呈下降趋势，装瓶容重820g处理的子实体较粗短，其长度显著小于装瓶容重660和740g处理；平均每瓶子实体数量以装瓶容重为660g的处理最多，显著高于装瓶容重为740和820g处理(图6)。

图5 不同装瓶容重栽培金针菇的产量Fig.5 Yield of Flammulina velutipes cultivation with different bottling bulk density of substrate

图6 不同装瓶容重栽培金针菇的子实体长度与数量Fig.6 The length and number of fruit-body of Flammulina velutipes cultivation with different bottling bulk density of substrate

3 结论与讨论

金针菇属于白腐真菌，其生长发育的营养物质主要依靠分解利用植物细胞壁中的木质纤维素获得，碳源是金针菇生长发育的重要营养物质[5-6]。氮素是蛋白质和核酸等生命物质不可缺少的营养成分，培养基中合适的氮源和含氮量是获得金针菇高产的重要因素。研究表明，不同碳源和氮源对纤维素酶、半纤维素酶和木质素降解酶的活性有明显影响[7]，碳源和氮源是影响真菌的木质素降解酶系组成和酶活性的2个极为重要的诱导因素[8-10]，而酶活性在一定程度上可以反映出菌丝生长快慢和对基质的转化率[11-12]。因此，筛选合适的碳源、氮源及配方，诱导高效降解酶系组成、提高酶活性和基质生物转化率，是提升金针菇生产技术水平的重要基础工作。

本研究结果显示，玉米芯是金针菇栽培的良好碳源主料，以玉米芯为单一碳源主料的培养基，金针菇子实体的产量在参试的7个碳源主料中居第一，配以棉籽壳或豆秆屑的双碳源主料培养基也能获得较高的产量。以桑枝屑为碳源主料的培养基产量较低。但有试验表明，以适当比例添加桑枝屑替代棉籽壳，可获得较高产量[13]。本试验还发现，以豆秆屑为碳源主料的培养基可以获得较高的产量，菌丝生长速度与长势、子实体生长发育数量与长度等性状均表现良好，在金针菇栽培新基质资源的开发中具有较高价值，有利于缓解当前玉米芯、棉籽壳等栽培基质资源紧张的局面。

麸皮和米糠是金针菇栽培中常用的氮源辅料。本试验发现，采用菜籽饼作为氮源辅料的培养基配，金针菇子实体产量最高，同时，菌丝生长速度与长势、子实体生长发育数量与长度等性状均表现良好，如通过优化培养基配方，进一步提高金针菇产量和质量，则具有良好的开发前景。本试验中啤酒渣也表现出相应的利用价值，而油茶饼不宜作为栽培金针菇的基质资源。

装瓶容重也是影响金针菇产量和质量的重要因素。装瓶容重为660～820g时，随着装瓶容重的增加，子实体数量和长度均呈下降趋势，是否因为容重的增加导致基质空隙度减小，单位栽培容器内的基质养料总量增加等因素所致，或为本次试验的偶然发生，有待进一步研究验证。

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(责任编辑 侯春晓)

Effect of substrate formula with different raw materials and bottling bulk density on growth and development of Flammulina velutipes

JIN Qun-li，FAN Li-jun，FENG Wei-lin，SONG Ting-ting，SHEN Ying-yue，TIAN Fang-fang，CAI Wei-ming*

(InstituteofHorticulture,ZhejiangAcademyofAgriculturalSciences,Hangzhou310021,China)

In order to develop new substrate materials，optimize matrix formula and substrates quantity forFlammulinavelutipescultivation，effects of substrate formula with different main raw materials of carbon source and supplementary materials of nitrogen source，and bottling bulk density on growth and development ofF.velutipeswere tested.The results were as follows: Among 7substrate formulas with different main raw materials of carbon sources，the optimal one was the substrate formula with corn cob as main raw materials of carbon source，mushroom yield and biological efficiency were 150.6g·bottle-1and 51.2%，significantly higher than the other six formulas.The test also found that the substrate formula with beanstalk as main raw materials of carbon source could obtain a more ideal yield ofF.velutipesmushroom，indicating that beanstalk had potential value of developing as a new raw material forF.velutipescultivation.Among 6substrate formulas with different supplementary materials of nitrogen sources，the highest yield was obtained from the substrate formula with rapeseed cake as supplementary material of nitrogen source，which reached to 186.0g·bottle-1，higher than current common substrate formula with wheat bran and rice bran as supplementary material of nitrogen source.The test also found that beer residue was a good supplementary material of nitrogen source forF.velutipescultivation，but camellia cake was not a suitable supplementary material of nitrogen source forF.velutipescultivation.Bottling bulk density of substrate had obvious effects on mushroom yield and biological efficiency，the optimal bottling bulk density of substrate was 740g·bottle-1.

Flammulinavelutipes; substrate ；carbon source; nitrogen source; bottling bulk density；mushroom fruit body; mushroom yield

10.3969/j.issn.1004-1524.2016.11.11

2016-03-23

农业部公益性行业(农业)科研专项(201503137)；浙江省“三农六方”科技协作计划项目(SN201317)

金群力(1972—)，男，浙江东阳人，副研究员，从事食用菌遗传育种与栽培技术研究。E-mail: mushroomjin@163.com

*通信作者，蔡为明，E-mail: caiwm527@126.com

S287；Q939.5

A

1004-1524(2016)11-1874-07

浙江农业学报ActaAgriculturaeZhejiangensis，2016，28(11): 1874-1880

http://www.zjnyxb.cn

金群力，范丽军，冯伟林，等.不同栽培原料配方及装瓶容重对金针菇生长发育的影响[J].浙江农业学报，2016，28(11): 1874-1880.