草菇工厂化栽培原材料研究进展
2017-09-19李正鹏余昌霞李巧珍陈明杰李玉周峰
李正鹏+余昌霞+李巧珍+陈明杰+李玉+周峰
【摘要】筆者研究综述了适宜草菇工厂化栽培的原材料,包括稻草、废棉、玉米芯、杏鲍菇菌渣、金针菇菌渣、蟹味菇菌渣、双孢蘑菇菌渣和甘蔗渣等。给出了一些栽培过程需注意的关键点,以期为草菇栽培者提供参考。
草菇(Volvariella volvacea)是生长于热带、亚热带高温多雨地区的食用真菌,又名“中国蘑菇”。中国是全球草菇的主要栽培国家,产量居世界之首。草菇因其味道鲜美、营养丰富,深受广大市民的喜爱[1]。草菇虽然转化率较低,但其生长周期几乎是可人工栽培的品种中最短的,同时其价格常年保持在较高水平。草菇工厂化栽培将成为中国食用菌产业下一个研究热点。该文就适宜草菇工厂化栽培的原材料进行研究,包括稻草、废棉、玉米芯、杏鲍菇菌渣、金针菇菌渣、蟹味菇菌渣、双孢蘑菇菌渣和甘蔗渣等,以期为草菇栽培者提供参考。
稻草
1971年,在张树庭教授使用废棉栽培草菇之前,稻草一直是草菇栽培的主要原材料[2]。稻草含氮量较低,纤维含量较高,现代的工厂化栽培过程中很少单独使用。一般是将稻草切成4~10 cm的长段或3 cm以下的短段与废棉或食用菌菌渣混合使用。稻草新鲜程度极为关键,不新鲜的稻草可能带来杂菌,以鬼伞类杂菌为主。
利用稻草发酵法栽培草菇不宜在低温季节使用。稻草经前发酵和后发酵,表面蜡质层并不会被完全破坏,草料依旧较硬较结实,草料间空隙较大,不易于保温保湿。草菇子实体形成到成熟阶段需大量新鲜空气,当通入冷空气时,料温会急剧下降。
利用稻草为主要原材料的熟料栽培草菇方法在我国江西和福建的部分地区也得到了一定程度的推广。将稻草切成3 cm以下的短段稻草,用石灰水浸泡处理8~10 h后捞起沥干备用,再添加10%~20%的麸皮等辅料均匀混合后装袋[3-4]。采用常压灭菌,100℃保持4~8 h,不同季节灭菌时间不同,冬季需4~6 h,夏季需6~8 h。
废棉
废棉是棉花加工过程中产生的副产物的统称,根据其特点可分为不孕子棉,清弹棉,清花落棉,精梳落棉,梳棉落棉和清滤尘[5]。废棉成分除去棉花纤维外,感官上可分辨出棉子壳、不孕子、棉子仁、棉子仁粉、棉铃粉和棉秆粉等。理想的栽培草菇的废棉的纤维素含量为60%,纤维含量太高会导致废棉含水量过高,透气性较差。不孕子、棉子仁、棉子仁粉的透气性和吸水力基本相似,富含糖类和蛋白质,栽培过程中可增加料温。棉秆粉含氮量较低,吸水力较差,在废棉中含量不宜过高,不适合直接用来栽培草菇。
玉米芯
玉米芯也叫玉米轴,是玉米果穗脱去籽粒的穗轴,占玉米棒重量的20%~30%。玉米芯主要成分是纤维素和淀粉,含糖量较高,既是很好的碳源又是氮源。近几年来,玉米芯在国内外食用菌栽培上都得到广泛利用,目前已经部分或完全替代木屑和棉籽壳,成为栽培主料。玉米芯有白玉米芯和红玉米芯2种,红玉米芯较硬,白玉米芯吸水性更好。
利用玉米芯栽培草菇一般是由干玉米芯破碎后使用。目前在山东和河南等地区已得到大面积推广。部分地区使用鲜甜玉米芯,这种玉米芯经刀具切削会有玉米颗粒残留在玉米芯上,淀粉含量和总糖含量均很高。破碎后添加一定量石灰可直接用于栽培草菇。也有使用整个玉米芯直接发酵后栽培草菇[6],但以鲜甜玉米芯和整个玉米芯为栽培主料很难实现工厂化栽培。
杏鲍菇菌渣
杏鲍菇栽培主要原材料有木屑、玉米芯、甘蔗渣、棉子壳、麸皮、米糠、豆粕等。配方含氮量一般1.2%~1.8%[7],在菌丝生长与子实体形成过程中,培养料中大量的氮素被菌丝吸收并转化为菌丝体蛋白,进入营养生殖阶段后,一部分氮素又被转移至子实体中。培养料中氮素总量减少了,但杏鲍菇在整个生长周期中不断新陈代谢产生CO2与水释放到空气中,培养料中的碳素、氢素、氧素等同样减少。因此栽培结束的菌渣含氮量依然较高,是非常适宜栽培草菇的原材料[8-9]。
杏鲍菇菌渣中甘蔗渣含量较高,木屑与玉米芯含量较小的配方更适宜栽培草菇,这种配方产量稳定,病害较少。菌渣中如细木屑含量较高的配方,孔隙度较小,发酵后培养料容易板结,产量不稳定。菌渣中粗木屑含量较高的配方,不适宜栽培草菇。
金针菇菌渣
金针菇栽培原材料有玉米芯、米糠、麸皮、棉籽壳、大豆皮等,尤其以玉米芯和米糠为主。整个栽培过程由拌料到出菇结束总共需50~55天,新鲜瓶栽金针菇菌渣含水量40%左右,含氮量0.8%~1.4%,其质地疏松,几乎不含菇根和菌皮,是栽培草菇的优质原材料。栽培时,可直接发酵使用,也可与稻草、废棉或牛粪[10]等混合使用,但必须注意应使用新鲜金针菇菌渣,不可以掺入旧料和污染料,否则会导致发酵过程出现障碍,影响产量。
真姬菇菌渣
真姬菇栽培的主要原材料有木屑、玉米芯、棉籽壳、麸皮、玉米粉等。真姬菇接种35~40天
后菌丝可长满菌瓶。菌丝发满菌瓶后经过40~45天
的后熟培养才可搔菌出菇。出菇阶段仍需21~22天
才可采收。研究表明,真姬菇培养基的含水量与培养时间呈显著的正相关,工厂栽培真姬菇的培养时间为85~90天时,培养基含水量为73%~74%[11]。真姬菇生产过程中,为保证整个库房在2~3天完成采收,有的栽培瓶上的子实体较小会直接用刀沿瓶口切掉,导致菇根存留在料中;有的栽培瓶遇到出菇障碍,会在瓶壁产生一些菌皮。因此,使用真姬菇菌渣栽培草菇时,需将菇根和菌皮清除掉。
真姬菇菌渣无法直接被利用栽培草菇,需要与其他原材料混合使用。因其栽培过程的生长周期较长,培养料降解程度较高,菌渣经过发酵,培养容易板结,通气性较差,造成草菇出菇障碍。利用真姬菇菌渣与稻草按比例混合发酵取得了较好的效果,主要是因为稻草的存在为培养料提供了较好的孔隙度,有利于栽培过程中菌丝充分吸收培养料水分和养分[12]。
双孢蘑菇菌渣endprint
雙孢蘑菇工厂化栽培原料多为麦草、鸡粪。传统栽培多使用稻草、牛粪。双孢蘑菇的栽培分为以下阶段:一次发酵、二次发酵、播种与发菌、覆土、催蕾、出菇与采收[13]。出菇结束后,将覆土整理到菇床中间或将其去除,保留菌渣,在菌渣表面喷淋1%的石灰水,使其pH达到10左右,含水量65%;废棉进行堆制发酵,是将新鲜的废棉浸泡1天,再翻堆堆制1天(翻堆时加入1%重量百分比的石灰水),待其pH达到9左右,含水量为70%~72%后,将堆制发酵好的废棉铺在预处理的双孢蘑菇菌渣上,铺料厚度为3 cm,均匀铺置于预处理的双孢蘑菇菌渣上。
利用双孢蘑菇菌渣栽培草菇,减少了菌渣堆放造成的环境影响,增加了草菇栽培原料种类,降低了草菇生产成本。此方法尤其适用于双孢蘑菇与草菇轮作的栽培基地,提高菇房周转率,是一种循环可持续的栽培模式。其栽培周期只需15天,而传统方法用鲜料栽培草菇需要至少20天。产量明显高于传统以废棉为主料栽培的草菇产量[14]。
甘蔗渣
甘蔗渣是制糖产业的主要副产物,纤维长度约为0.65~2.17 mm,宽度是21~28 μm。其纤维形态虽然比不上木材和竹子,但是比稻、麦草纤维则略胜一筹,是草菇栽培的优质原材料。研究表明,以甘蔗渣为主要原材料进行草菇栽培有利于草菇生长并提高产品品质[15]。采用甘蔗渣为主要原料部分代替稻草熟料栽培草菇也取得了较好的效果[16]。
讨论
草菇消费量逐年增加,其产业发展潜力巨大,草菇工厂化栽培想要高产稳产,对原料的要求较高。工厂化栽培首先要求原料的来源产地相对固定,质量和数量可控;其次对培养料的含水量、松紧度和酸碱度的调控要稳定,这就需要利用不同原料的特性进行科学的配比。中国地理面积幅员辽阔,适宜草菇栽培原材料各种各样,各地在选择原材料时应因地制宜,综合考虑,选择易于收集,数量较大,经济效益高的原材料[17-18]。此外,使用廉价的农业废弃物,即可开拓食用菌栽培原料的来源,也可解决农业废弃物造成的环境污染,使之变废为宝,满足农业废弃物资源循环可利用的需求[19]。
笔者比较分析了各原材料栽培草菇效果(表1),包括培养料发酵时间、总生产周期、单位面积产量、原材料成本和栽培过程的环保程度。其中原材料价格参考上海地区原材料价格,每平方米栽培面积料重20 kg(以干料计)。各种原材料由于发酵方式和发酵时间不同,导致了整个生长周期的不同,发酵时间4~9天不等,生产周期19~25天不等。利用杏鲍菇和双孢蘑菇菌渣栽培草菇,单位面积产量最高,玉米芯配方次之。以食用菌菌渣为主要栽培原材料成本远低于稻草、废棉和甘蔗渣。同时,由于食用菌菌渣自身含水量较高,预湿过程需水量较小,而其他原材料预湿时需要大量的水,同时也会产生大量污水,造成环境污染。
参考文献
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Research Process on Different Substrates to the Industrial Cultivation of Volvariella volvacea*
Li Zhengpeng, Yu Changxia, Li Qiaozhen, Chen Mingjie, Li Yu, Zhou Feng**
(National Engineering Research Center of Edible Fungi, Key Laboratory of Edible Fungi Resources and Utilization (South), Ministry of Agriculture, P. R. China,
Key Laboratory of Agricultural Genetics and Breeding of Shanghai, Institute of Edible Fungi, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 201403, China)
【Abstract】Different substrates to the industrial cultivation of Volvariella volvacea were reviewed, including rice straw, cotton waste, corn cob, Pleurotus eryngii spent waste, Flammulina velutiper spent waste, Hypsizygus marmoreus spent waste, Agaricus bisporus spent waste and bagasse, etc. The key points for the cultivation of different substrates were summarized, in order to provide some guidance for growers.endprint