培养料中玉米秸和玉米芯的不同颗粒度对栽培双孢蘑菇效应

2018-10-27余敏佳宋婷婷范丽军冯伟林金群力蔡为明

食药用菌 2018年5期

余敏佳宋婷婷范丽军冯伟林金群力蔡为明

余敏佳宋婷婷范丽军冯伟林金群力蔡为明*

（浙江省农业科学院园艺研究所，浙江杭州 310021）

以传统稻草配方为对照，对非传统双孢蘑菇栽培原料玉米秸、玉米芯及其不同颗粒度处理的培养料，在隧道一次、二次发酵过程中理化性状的动态变化及与双孢蘑菇产量关系的试验结果显示，玉米秸和玉米芯不同颗粒度处理的培养料栽培双孢蘑菇，产量存在显著差异，其中，2～3 cm玉米秸和15～20 cm玉米芯处理表现较优，与常规稻草培养料栽培的生物学效率和产量相近；而不同双孢蘑菇品种的产量表现也存在一定的差异。

玉米秸；玉米芯；颗粒度；隧道发酵；双孢蘑菇；栽培；产量

我国是一个农业大国，也是秸秆生产大国。据估算，2015年全国主要农作物秸秆理论资源量为10.4亿吨，可收集资源量为9.0亿吨，目前我国大量的农作物秸秆没有得到资源化利用，许多农村将秸秆堆放于村头地尾，或直接燃烧，成为重要的环境污染源[1]。双孢蘑菇可以降解利用农作物秸秆、禽畜粪便等农畜业废弃物中的蛋白质、纤维素、半纤维素、多糖、木质素等营养物质，生产集美味、营养和保健功能于一体的子实体，不仅为农畜业废弃物提供生态化高效利用途径，而且可生产优质食品，变废为宝[2]。玉米一直为我国重要的粮食作物之一，据国家农业部统计2017年度我国玉米种植面积3 584万公顷，玉米秸和玉米芯资源丰富。本试验以玉米秸和玉米芯为双孢蘑菇栽培原料，进行不同颗粒大小处理对培养料发酵与双孢蘑菇产量的影响试验，以期为高效利用玉米秸和玉米芯栽培双孢蘑菇提供基础资料。

表1 培养料配方百分比（%）

1 试验项目与方法

1.1 供试菌株

双孢蘑菇菌株‘As2796’和‘英秀1号’分别来自福建省农业科学院食用菌研究所和浙江省农业科学院园艺研究所。

1.2 培养料配方试验

根据对试验用的玉米芯、玉米秸、稻草和菜饼等的含C、N量的分析，以培养料初始碳氮比（C/N）为30˸1的统一理论标准值设计培养料配方，如表1所示[3]。

1.3 玉米芯、玉米秸颗粒大小试验

玉米芯颗粒大小设0.5 cm、2～3 cm和15～20 cm，玉米秸颗粒大小设2～3 cm、10 cm和20～30 cm各3个处理，对照稻草草段的长度约10 cm。按常规方法提前预湿玉米芯、玉米秸、稻草和菜饼，分别按配方混合均匀，预堆4天，参照文献[4]的方法，使用本实验室设计的小型通气发酵隧道进行发酵。

1.4 培养料发酵进程理化性状的动态变化监测

采用温度监测记录仪（凯龙达仪器有限公司）分别检测记录料堆表层（20 cm）、中间层（50 cm）和底层（100 cm）三个区域培养料发酵过程的堆温变化。一次发酵时间为12天，分别间隔3天—3天—3天进行三次转仓翻堆；二次发酵时间为5天[3]。用于理化性状检测的样品，分别在一次发酵的第一次、第二次和第三次转仓翻堆时，以及二次发酵结束时进行取样。各阶段取样时，分别在料堆表层（20 cm）、中间层（50 cm）和底层（100 cm）处取样200 g，充分混合成各阶段混合样备用。pH的测定方法为在2 g样品中加入20 g双蒸水，浸泡1小时后离心取5 mL上清液，用pH测定仪（Mettler-Toledo）测定浸提液的pH；含水量的测定方法为取500 g样品在105 ℃的烘箱中烘干至恒重，计算干物质重和湿料的质量比，得出样品含水量；采用国标《土壤农业化学分析方法》中的凯氏定氮法和K2Cr2O3氧化法分别检测分析样品中的总碳和总氮含量，并计算C/N；采用范式碱和酸消化细胞方法检测分析样品中的粗纤维含量。以上试验均重复3次，设空白对照，剔除环境因素对试验结果的影响[5]。

图1 7个培养料在一次、二次发酵过程（432小时）中的温度变化

2 结果与分析

2.1 培养料发酵过程中的理化性状动态变化

（1）温度。培养料发酵全过程在小型隧道中进行，料堆不同部位温度监测结果表明，隧道仓体内温度较之于传统发酵均一，底层、表层与中间层的温度差异不显著；7个处理一次发酵堆料的平均最高温度在71.2～73.2 ℃之间，不同处理间平均温度差异不明显（图1）；不同处理培养料一次、二次发酵过程中的平均料温变化均在设定的发酵工艺范围内。

（2）含水量。不同颗粒大小的3种玉米芯堆肥初始含水量都高于75%，一次翻堆结束后，含水量均下降到70%以下（图2a）。其中，0.5 cm的处理，第二次转仓翻堆后堆肥含水量下降到60%，补水后第三次转仓翻堆和二次发酵结束时含水量上升到65%；2～3 cm和15～20 cm两个处理的堆肥第二次和第三次转仓翻堆后含水量保持在70%，二次发酵结束时含水量下降到65%。说明玉米芯颗粒大小2～3 cm和15～20 cm处理的堆肥保水性好于0.5 cm处理堆肥。不同颗粒大小的3种玉米秸堆肥初始含水量都高于80%，第一次转仓翻堆后含水量都下降到75%，第二次和第三次转仓翻堆后含水量都保持在75%左右，二次发酵后含水量都下降到73%左右。对照处理传统稻草配方堆肥初始含水量约75%，一次发酵后含水量略有下降，后期发酵含水量保持不变。综合来看，玉米秸处理堆肥保水性优于玉米芯处理堆肥，保水性总体玉米秸＞稻草＞玉米芯。

（3）酸碱度。7个不同处理的培养料在发酵过程中，通过石灰调节，pH均在6.9～8.1之间，二次发酵结束后的pH均在7.5左右，无显著差异（图2b）。

（4）碳氮比（C/N）。各处理培养料第一次转仓翻堆时C/N均从初始的约30︰1大幅下降至20～23︰1，而后在第二次、第三次转仓翻堆和二次发酵时，均呈降低趋势（图2c）。多数处理二次发酵结束时C/N为适于双孢蘑菇生长发育的16～18︰1。玉米芯3个不同颗粒处理二次发酵后堆肥的C/N变化存在明显差异，0.5 cm处理从初始的31︰1下降到14︰1，下降幅度最大；2～3 cm和15～20 cm处理C/N从初始的29︰1和28︰1下降到18︰1和16︰1，与0.5 cm处理存在显著差异，说明玉米芯颗粒小可加快培养料发酵降解进程。而玉米秸颗粒大小的3个不同处理间堆肥的C/N变化无显著性差异，均从初始的31～33︰1下降到17～18︰1，说明其颗粒大小对培养料发酵降解进程无显著性影响。

2.2 产量表现

试验结果表明，玉米芯3个培养料处理随着玉米芯颗粒增大，总产量、总生物学效率和前三潮菇产量均提高，单菇重减小；玉米秸秆处理与之相反，随着玉米秸秆长度的增长，总产量、总生物学效率和前三潮菇产量均下降，单菇重增加（表2）。从出菇情况（图3）看，15～20 cm玉米芯和2～3 cm玉米秸秆处理栽培时丛生菇少，均一度高，出菇密度较大，单菇偏小；0.5 cm玉米芯和20～30 cm玉米秸处理易形成丛生菇，均一度低，出菇密度小，单菇偏大；2～3 cm玉米芯和10 cm玉米秸处理出菇情况居中。

双孢蘑菇‘英秀1号’的总产量、总生物学效率和前三潮菇产量，以玉米芯培养料较高，玉米芯15～20 cm和2～3 cm两个处理的产量均高于稻草培养料处理，玉米秸培养料处理的产量较低；玉米芯、玉米秸3个不同颗粒大小处理对菌株‘AS2796’产量的影响与‘英秀一号’一致，均随着玉米芯颗粒度增大而增高，随着玉米秸颗粒度增大而降低。

表2 不同培养料处理栽培双孢蘑菇的产量

3 讨论

国外双孢蘑菇工厂化栽培的培养料配方均以麦草和鸡粪为主，我国南方传统双孢蘑菇产区的培养料则多以当地资源丰富的稻草、牛粪为主要原料。因此，麦草和稻草是传统用于栽培双孢蘑菇的农作物秸杆[6]。玉米是我国主要粮食作物之一，玉米秸和玉米芯资源丰富，利用玉米秸和玉米芯栽培双孢蘑菇，不仅可为玉米秸和玉米芯资源开辟生态化高效利用途径，而且因地制宜开发双孢蘑菇新型栽培基质资源，有助于降低栽培成本、提高栽培效益[7]。

本试验结果表明，玉米芯是一种较好的双孢蘑菇栽培基质原料，配方以玉米芯为主要原料栽培双孢蘑菇，其产量与传统稻草培养料配方相近，或更高。15～20 cm玉米芯培养料处理栽培双孢蘑菇‘英秀1号’的产量达21.05 kg/m2，比传统稻草培养料配方处理的19.61 kg/m2高1.44 kg/m2。以玉米秸为主要基质原料栽培双孢蘑菇也能获得较高的产量，试验中最优玉米秸培养料配方栽培2个双孢蘑菇品种的最高产量分别为15.82 kg/m2和15.62 kg/m2，尽管与传统稻草培养料配方处理存在一定的差距，但通过玉米秸原料的配制处理和配套发酵工艺的进一步优化，产量有望进一步提高。因此，玉米芯和玉米秸作为栽培双孢蘑菇的新型优质原料成为可能，前景看好。

试验结果表明，三个不同颗粒度处理的玉米芯配方培养料，双孢蘑菇产量随颗粒增大而增加；而玉米秸则相反，随颗粒增大而降低。在本试验的颗粒大小范围内，用于双孢蘑菇栽培的玉米芯的最佳颗粒大小为15～20 cm，而玉米秸为2～3 cm，表明不同原料的物理结构对双孢蘑菇栽培有着重要影响。

不同双孢蘑菇品种对不同栽培基质原料的利用存在差异，本试验中双孢蘑菇‘AS2796’以传统稻草培养料处理的产量较高，而双孢蘑菇‘英秀1号’则以15～20 cm玉米芯培养料处理的产量较高。因此，在开发和优化双孢蘑菇新型栽培基质配方时，需同时开展与基质配方相适应的双孢蘑菇品种研究。

[1] 李鹏, 王文杰. 我国农业废弃物资源的利用现状及开发前景[J]. 天津农业科学, 2009, 15(03): 46-49.

[2] 谭伟, 谢丽源, 甘炳成, 等. 食用菌与农业循环经济探讨[A]. 庆祝中国土壤学会成立60周年专刊[C]. 2005.

[3] 范丽军, 蔡为明, 宋婷婷, 等. 双孢蘑菇培养料简易通气一次发酵技术试验[J]. 食药用菌, 2013, 21(03): 170-171, 175.

[4] 宋婷婷. 以金针菇菌渣和稻草为基础两种双孢蘑菇堆肥理化性质与微生物群落动态比较分析[A]. 第十届全国食用菌学术研讨会论文汇编[C]. 2014: 8.

[5] 元炳成, 刘权, 黄伟, 等. 镁碱化盐土微生物生物量和土壤基础呼吸[J]. 土壤, 2011, 43(1): 67-71.

[6] 韦慜. 双孢蘑菇培养料配方的优化试验[J]. 食药用菌, 2017, 25(04): 249-250.

[7] 吴群. 农业废弃物资源化利用的现实意义与对策建议[J]. 现代经济探讨, 2013(10): 50-52.

国家食用菌产业技术体系（CARS-20）

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