杏鲍菇和金针菇菌渣堆肥的发酵特性及双孢蘑菇栽培试验

柯斌榕， 蔡志英， 卢政辉， 廖剑华， 兰清秀

(1.福建省农业科学院食用菌研究所/特色食用菌繁育与栽培国家地方联合工程研究中心，福建福州 350014；2.福建省龙海市农业局食用菌站，福建龙海 363100)

随着近年来我国食用菌产业的爆发性增长，特别是工厂化栽培模式的兴起，日产数十吨金针菇、杏鲍菇的工厂化企业层出不穷。据中国食用菌协会统计，2015年我国金针菇、杏鲍菇年产量分别为261.35万、136.49万t，据此可相应估算菌渣在500万t以上。目前，菌渣主要作为锅炉燃料或有机肥原料进行处理，但存在附加值低、环境不友好等问题[1-2]，也有部分菌渣经开发利用作为其他菌类栽培的原材，如杏鲍菇菌渣用于栽培草菇、姬松茸等[3-4]，金针菇菌渣用于栽培秀珍菇、平菇等[5-6]。

福建省漳州地区作为我国杏鲍菇工厂化栽培的发源地，中小型杏鲍菇工厂遍布漳州市各县(市、区)[7]，而对杏鲍菇菌渣的循环利用更是走在全国前列，主要作为草菇、双孢蘑菇栽培的原材料进行处理，价格为300～500元/t。目前，在国内外科研院所及菇农的共同努力下，杏鲍菇菌渣栽培双孢蘑菇技术取得长足进步，但仍然存在产量偏低、稳定性不足等问题[8-9]。此外，在菌渣利用上以杏鲍菇菌渣为主，对金针菇等其他木腐菌类菌渣还鲜有尝试。本试验以杏鲍菇与金针菇菌渣为原料，通过添加玉米芯对菌渣配方进行改良，以期提高菌渣堆料质量、菌渣栽培双孢蘑菇产量及其稳定性，为菌渣的科学利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

杏鲍菇、金针菇菌渣，分别由漳州市的福建绿宝集团、福建万辰生物科技有限公司提供，新鲜菌渣的含水量为50%左右(表1)；大小为1 cm左右的玉米芯颗粒，采购于漳州当地；晒干、无霉变、成拳头块状的黄牛粪，来自于江西；双孢蘑菇菌株W192，由福建省农业科学院食用菌研究所提供并保藏。

表1 供试原料的理化性质

1.2 试验配方设计

以菌渣、牛粪、玉米芯、过磷酸钙、轻质碳酸钙为原材设计4个双孢蘑菇的栽培配方(表2)，其中以当地常规杏鲍菇菌渣栽培配方(配方1)为对照(CK)。1种配方为1个处理，重复3次，栽培双孢蘑菇面积为80 m2。

表2 双孢蘑菇栽培配方

1.3 栽培方法

试验在福建省龙海市紫泥镇横仓村进行，供试菇房采用闽南地区多层架砖混菇房，内有长、宽分别为9.0、0.9 m的菇床6架，每架10层，每一重复栽培单个床架的一整层。试验区域去除靠墙床架及床架的最上层、最底层，其他随机排列。按不同配方要求称取菌渣、牛粪及玉米芯分别堆放，牛粪及玉米芯提前3～4 d预湿透，再与菌渣混合建堆，并添加过磷酸钙、轻质碳酸钙；间隔3 d翻堆1次，连翻3次，将培养料送入菇房进行控温二次发酵；播种、发菌、覆土和出菇管理按常规方法[10]进行。

1.4 测量指标及方法

1.4.1 pH值 采用精密pH试纸，分别对原材料及建堆、一次发酵结束、二次发酵结束的堆肥进行检测。

1.4.2 温度变化 菌渣堆肥一次、二次发酵过程中，插入数显温度计探头，每天检测、记录堆肥50 cm处的温度。

1.4.3 电导率 以干样品、蒸馏水质量比为1 ∶6配制样品悬浮液，放置1 h，用上海精密科学仪器有限公司产的雷磁 DDS-307型电导率仪测定不同配方堆肥各阶段的可溶性盐含量(EC值)。

1.4.4 碳氮比 取不同发酵阶段的堆肥样品，烘干，粉碎，分别采用凯氏定氮法、K2Cr2O3氧化方法测定氮、碳含量，计算碳氮比。

1.4.5 产量统计及数据分析 统计不同配方不同潮次的出菇产量，以商品菇规格为标准进行切脚并称质量。

1.5 数据统计分析

采用DPS v7.05软件对试验数据进行统计及差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 菌渣堆肥发酵过程中发酵温度变化

2.1.1 一次发酵 蘑菇培养料制备过程中，通过一次发酵可以将原材料软化，消耗易于杂菌生长的简单有机物，同时有助于原材料间的充分混合。由图1可见，经过预湿和预堆处理，不同菌渣配方的堆料一次发酵过程中建堆后1 d温度达到 60 ℃ 以上，但最高温度低于66 ℃，与常规稻草及麦草作为主要原料一次发酵时的温度相比要偏低10 ℃；通过翻堆补充氧气，料温在有所下降后迅速回升，并很快稳定在63 ℃左右；一次发酵前期，配方3的起始阶段温度相对最高，一次翻堆后配方2的温度上升相对较快，添加玉米芯的配方(配方3、4)在一次发酵后期温度要略高于常规菌渣配方；一次发酵9 d后各配方的温度趋于基本一致，13 d开始进行二次发酵，与传统稻草配方相比，菌渣堆肥一次发酵时间可以缩短3～7 d。

2.1.2 二次发酵 一次发酵转室内二次发酵，一般采用先自热升温再通蒸汽加热的方式进行。由图2可见，配方2、4这2个含有金针菇菌渣的培养料的温度上升较为快速，且超过65 ℃，超过巴氏消毒所需的温度，这可能是由于金针菇菌渣进入室内后与空气的接触面增大，菌渣中的营养物质被微生物快速利用，并产生大量的代谢热，须采用循环通风方式将温度降至60 ℃再进行巴氏消毒。巴氏消毒后再进行降温处理，使料温降低至55 ℃以下，并在随后4～5 d逐步降低至45 ℃进行保温培养，以便放线菌生长，提高堆肥选择性，有利于后期蘑菇菌丝的生长。

2.2 菌渣堆肥过程中电导率及pH值变化

杏鲍菇菌渣、金针菇菌渣是木生菌类生产废弃物，其pH值在5.0左右，不适于蘑菇栽培的需求。由图3可见，通过菌渣预湿和预堆，正式建堆时菌渣堆肥的pH值达到7.0以上；随着堆肥过程中氨气的产生，堆肥的pH值上升；经过室内二次发酵，菌渣配方堆肥的pH值在8.0左右，而添加玉米芯的配方堆料其pH值显著高于不添加玉米芯的菌渣堆肥(P<0.05)，这可能与放线菌在玉米芯上长势更好有关。由图4可见，金针菇菌渣配方堆肥的电导率显著高于杏鲍菇菌渣配方(P<0.05)；在建堆发酵过程中，4个配方的电导率呈先升后降变化趋势，即一次料结束其电导最高，这可能与一次发酵过程中材料分解有可溶性矿物质溶出有关。

2.3 菌渣堆肥过程中碳、氮含量变化

由图5可见，在堆制发酵过程中，4个配方菌渣含氮量呈上升趋势，在二次发酵结束，添加玉米芯的配方3、配方4堆肥含氮量相应显著低于未添加玉米芯的菌渣配方1、配方2(P<0.05)；二次发酵结束，配方1的含氮量相对最高，为1.58%，明显低于现代工艺发酵的麦秆堆肥，菌渣常规堆肥技术须进一步改进。由图6可见，4个配方菌渣在堆制发酵过程中，其碳氮比呈下降趋势；二次发酵结束，4个配方的碳氮比在25.0左右，相互间差异不显著；与配方1、配方2相比，添加玉米芯的配方3、配方4在二次发酵结束后碳氮比较建堆时有明显下降。

2.4 不同菌渣配方堆肥对双孢蘑菇产量影响

由图7可见，配方1(对照)前2潮的双孢蘑菇产量基本相同，其他配方均为第1潮产量相对最高，约占总产量的40%；配方2的双孢蘑菇5潮总产量为17.17 kg/m2，略低于配方1的产量18.65 kg/m2；添加玉米芯的配方3、配方4生产的双孢蘑菇总产量显著明显高于未添加的，其中配方3的产量相对最高，为20.60 kg/m2，配方4次之，产量为 19.65 kg/m2；金针菇菌渣为主的堆肥生产的双孢蘑菇第4潮、第5潮产量显著低于杏鲍菇菌渣配方(P<0.05)。

3 结论与讨论

利用杏鲍菇菌渣替代麦草或稻草秸秆进行双孢蘑菇栽培，不仅原料来源较稻草、麦草易得，且在堆料时省工省时、易于操作[11]，近年来在漳州地区得到较好的推广应用[12]。但是，同样为工厂化木腐菌的金针菇菌渣却无人问津，鲜有尝试用来栽培双孢蘑菇。本研究利用金针菇菌渣栽培双孢蘑菇时发现，金针菇菌渣可以替代杏鲍菇菌渣、稻草用于双孢蘑菇栽培，但采用金针菇菌渣进行培养料制备时与杏鲍菇菌渣存在一定差异，在室外一次发酵阶段，由于金针菇菌渣黏性大、透气性较差，容易发生厌氧，导致pH值降低较快，而原材料偏酸将不利于二次发酵，一方面须及时进行翻堆处理，另一方面可在室内二次发酵前应用石灰调节酸碱度至中性；在室内二次发酵初期，金针菇菌渣升温迅速且温度超过70 ℃，此时应注意控温培养放线菌，开门通风、采用风机进行内循环使各部位温度降到60 ℃左右，防止温度过高导致产生氨气，降低杂菌污染。

菌渣作为食用菌栽培中的废弃物，其营养成分已经被消耗过1次，如再用于双孢蘑菇栽培，则须要添加牛粪等物质补充营养。玉米芯粗纤维含量在30%以上，来源简易、价格便宜、质量稳定，可利用玉米芯的颗粒性和持水性改善菌渣的透气性和持水能力，常作为食用菌栽培常用的原材料，被广泛应用于杏鲍菇、金针菇、平菇栽培[13-16]。本研究除常规添加牛粪外，还通过添加玉米芯进行配方改良，并得到一定的增产效果。我国北方地区也常利用当地丰富的玉米芯资源，通过简单破碎后进行堆制发酵用于栽培双孢蘑菇，也取得了良好的效果[17]。添加玉米芯可提高菌渣培养料的质量，但仍有许多工作须进一步细化研究，如玉米芯添加量多少较为合适、是否须要提前预堆发酵等亟待解决。