添加不同辅料对大球盖菇生长及秸秆降解的影响

杨四荫，张明富，王小波，徐晓燕

添加不同辅料对大球盖菇生长及秸秆降解的影响

杨四荫，张明富，王小波，徐晓燕通信作者

（天津农学院农学与资源环境学院，天津 300384）

为提高水稻秸秆资源利用效率，研究了在水稻秸秆中添加稻壳、木屑等辅料对大球盖菇的生长及秸秆降解的影响。结果表明，添加木屑促进了大球盖菇菌丝的生长，子实体鲜重和生物学效率提高了10.0%，原料消耗率提高了8.8%。添加稻壳也促进了大球盖菇菌丝的生长，子实体鲜重和生物学效率提高了15.7%，原料消耗率提高了13.1%。添加木屑和稻壳分别使纤维素降解率提高了9.9%和11.5%。水稻秸秆种植大球盖菇后，秸秆中有机碳、氮、磷含量降低，而钾含量增加，添加稻壳对秸秆碳、氮、磷、钾含量变化没有显著影响，添加木屑显著降低了秸秆磷、钾含量。综上所述，添加木屑、稻壳提高了水稻秸秆的降解，促进了大球盖菇的生长。

水稻秸秆；大球盖菇；稻壳；木屑；降解

我国是农业大国，有着丰富的秸秆类资源，据统计，目前我国秸秆理论资源量超过10亿t，可收集资源量超过9亿t[1-2]，其中水稻秸秆占比达25.1%，但因水稻秸秆表面覆盖一层蜡质以及木质素和纤维素含量高[3]，做辅料添加到动物饲料中因消化率低不易被利用，做肥料也不易被腐解，影响了水稻秸秆的高效利用。

大球盖菇（）属于球盖菇属，又名酒红色球盖菇、皱球盖菇等，其子实体中含有丰富的蛋白质、维生素、多糖类、黄酮、氨基酸、粗脂肪等营养成分[4-5]，在欧美国家被广泛种植，是联合国粮农组织（FAO）向发展中国家推荐栽培的食用菌之一[6-7]。以水稻秸秆为原料种植大球盖菇，可获得高价值的食用菌，且转化降解后的秸秆又易于农业生产，提高了土壤肥力[8-9]，为水稻秸秆的综合利用开辟了一条新途径。研究表明，在水稻秸秆中添加稻壳、木屑等辅料可以提高大球盖菇的产量[10-11]，但对于水稻秸秆的降解效力和成分变化的影响还未见报道。本试验在大球盖菇转化水稻秸秆过程中分别添加木屑、稻壳等辅料，研究添加不同辅料对大球盖菇生长、水稻秸秆消耗率、纤维素和木质素降解及成分变化的影响，为水稻秸秆资源化利用提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

大球盖菇菌种由山东省临沂市莒南县新莒农生物科技有限公司提供。水稻秸秆、稻壳、木屑等由天津市宝坻区里自沽农场提供，稻草粉碎至 5 cm左右。基本成分见表1。

表1 培养基物料的成分组成 %

1.2 试验设计

试验在天津市宝坻区里自沽农场温室大棚内进行，试验过程中温度控制在15～25 ℃，湿度60%～80%。试验设3种不同的栽培料配方，T1：100%水稻秸秆；T2：80%水稻秸秆＋20%木屑；T3：80%水稻秸秆＋20%稻壳。预先将水稻秸秆、稻壳、木屑用石灰水浸透、灭菌。根据不同配方将处理好的栽培料放入长×宽×高＝70 cm× 30 cm×25 cm的塑料筐中，每筐放栽培料（干基）15 kg。将菌种掰至合适大小，2018年11月29日进行点穴式播种，每筐播种0.26 kg大球盖菇菌种，播种在栽培料的2/3高处，以稻草覆盖同时覆盖3～5 cm土层，每处理3次重复。

1.3 测定项目与方法

观测各配料菌丝生长状况，收获子实体并记录产量，烘干后计算含水量。采收后，去掉覆盖的稻草和土层，将菌糠风干称重，混匀后取一定量样品75 ℃烘干，计算含水量。取秸秆样品粉碎，采用凯氏定氮法测定全氮含量；钼黄比色法测定五氧化二磷含量；火焰光度法测定氧化钾含量；重铬酸钾容量法测定有机碳含量[12]；采用王玉万等[13]系统分析法测定纤维素、木质素含量。

1.4 数据处理

生物学效率（%）＝鲜子实体总产量（kg）/栽培料干质量（kg）×100

原料消耗率（%）＝（栽培料初始干质量－菌糠干质量－子实体干质量）/培养基初始干质量×100

菌糠转化率（%）＝菌糠干质量/栽培料初始干质量×100[14]

试验数据用Excel 2010处理并作图，DPS 7.5进行统计分析，Duncan 新复极差法进行差异显著性检验（＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 添加稻壳、木屑对秸秆种植大球盖菇生长的影响

由表2可见，3种不同配方栽培料处理大球盖菇，出菇期均在50 d左右，无显著性差异。T2、T3处理菌丝生长势强，子实体鲜重达到7.37、7.75 kg，较T1处理分别提高了10.0%、15.7%。各处理大球盖菇子实体的含水量没有显著差异。

表2 添加稻壳、木屑对秸秆种植大球盖菇生长的影响

注：＋表示菌丝生长势一般；＋＋表示菌丝生长势强；＋＋＋表示菌丝生长势最强。表中同列不同小写英文字母表示0.05水平下差异显著。下同

2.2 添加稻壳、木屑对大球盖菇转化效力的影响

由表3可见，T2、T3处理大球盖菇的生物学效率分别为49.1%和51.7%，显著高于T1处理。T1处理的菌糠转化率最高，为57.0%，较T2处理提高了10.7%，而T3处理与T1、T2处理间没有显著差异。T2和T3处理的原料消耗率为42.4%、40.8%，较T1处理分别提高了13.1%、8.8%。

表3 大球盖菇对培养料的转化效力 %

2.3 添加稻壳、木屑对大球盖菇降解秸秆纤维素、木质素的影响

由图1可见，T1处理大球盖菇对水稻秸秆纤维素的降解率为51.2%，对木质素的降解率为17.4%；T2和T3处理显著提高了对纤维素的降解率，较T1处理分别提高了9.9%、11.5%，而对秸秆木质素的降解率并没有显著影响。

图1 大球盖菇对秸秆纤维素、木质素的降解率

2.4 添加稻壳、木屑对秸秆种植大球盖菇后养分含量变化的影响

由图2可见，水稻秸秆种植大球盖菇后，秸秆有机碳含量降低了11.4%～17.6%，氮含量降低了9.8%～14.8%，磷含量降低了14.5%～25.6%，而钾含量增加了12.8%～26.2%。T1、T2、T3处理间有机碳、氮含量没有显著差异，T2处理磷、钾含量显著低于T1处理，分别降低了12.7%、10.7%。

3 讨论

大球盖菇生长所需的主要营养元素为碳和氮，碳可由纤维素、半纤维素、木质素、葡萄糖、蔗糖等提供，可吸收利用的氮源种类也较多，包括有机氮和无机氮[15-16]，实际栽培及研究结果均表明稻草能满足大球盖菇生长所需的养分[17-18]。本试验在稻草中加入木屑、稻壳后显著促进了大球盖菇菌丝生长和产量、生物学效率的增加（10.0%～15.7%），此结果同马艳蓉等[10]的研究结果一致，可能由于添加不同辅料为大球盖菇的生长提供了更为丰富均衡的碳、氮营养来源，进而促进了大球盖菇的生长。

水稻秸秆表面覆盖一层蜡质，且含有大量的纤维素、半纤维素、木质素，细胞壁中的木质素与半纤维素形成稳定碳水化合物将纤维素和半纤维素包裹，使水稻秸秆难以被降解利用[19]。研究发现，大球盖菇在生长过程中可以产生分解纤维素的微晶纤维素酶、β～葡萄苷酶和羧甲基纤维素酶[20-21]，分解木质素的锰过氧化物酶、木质素过氧化物酶、漆酶[22-23]，所以大球盖菇对秸秆中纤维素和木质素的分解能力很强。本研究结果表明，在水稻秸秆上种植大球盖菇后，秸秆中的纤维素降解了51.2%～57.1%，木质素降解了17.4%～20.5%，降解后的水稻秸秆还田后，在土壤中更易被矿质化形成腐殖质，释放养分，改良土壤，提高养分。木屑、稻壳的加入促进了大球盖菇的生长和相关酶的分泌，提高了对纤维素的降解。

水稻木质素、纤维素、半纤维素在被大球盖菇分泌出的酶降解过程中，除部分降解产物被大球盖菇吸收利用，大部分被最终氧化成为CO2和H2O，造成秸秆干物质量的降低（37.5%～42.4%），和有机碳含量的降低（11.4%～12.7%）。另据文献报道[4,24]，大球盖菇干品中，碳水化合物含量为32.7%，蛋白质含量为25.8%，无机元素中磷含量最多，达到1 204.7 mg/100g。可以看出在大球盖菇生长过程中，需要从培养基料中吸收大量的N和P。从本研究中也可以看出，种植大球盖菇后，秸秆中的N和P2O5都显著降低，而由于K的吸收量少和干物质的降低产生了浓缩效应，造成K2O含量的升高。稻壳与稻草的成分组成情况大致相似，所以添加20%稻壳种植大球盖菇后的秸秆成分变化没有太大差异；而与稻草相比，木屑碳含量高，氮、磷、钾含量低，所以大球盖菇在生长过程中需要从秸秆中吸收更多的养分，造成添加20%木屑处理的秸秆氮、磷、钾含量相比纯秸秆处理降低。

4 结论

在水稻秸秆中添加稻壳、木屑等辅料种植大球盖菇，可以促进大球盖菇菌丝生长和水稻秸秆的降解。添加稻壳、木屑处理的大球盖菇子实体产量分别提高了15.7%、10.0%，纤维素降解率提高了11.5%和9.9%。大球盖菇种植后降低了秸秆中碳、氮、磷含量，增加了钾含量，添加木屑处理的秸秆中磷、钾含量显著低于纯秸秆处理。

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Effects of addition of different auxiliary materials on the growth ofand straw degradation

YANG Si-yin, ZHANG Ming-fu, WANG Xiao-bo, XU Xiao-yanCorresponding Author

（College of Agronomy and Resource Environment, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China）

To improve the utilization efficiency of rice straw resources, the effects of addition of rice husk and sawdust on the growth ofand straw degradation was studied. The results showed that the addition of sawdust promoted the growth of mycelia of, increased the fresh weight and biological efficiency of fruiting body by 10.0%, and increased the consumption rate of raw materials by 8.8%.The addition of rice husk also promoted the growth of mycelia of, increased the fresh weight and biological efficiency of fruiting body by 15.7%, and increased the consumption rate of raw materials by 13.1%. After planting the mushroom, the cellulose degradation rate of rice straw was 51.2%, that of sawdust and rice husk treatment increased by 9.9% and 11.5% respectively.The content of organic carbon, nitrogen and phosphorus in straw decreased, but the content of potassium increased. The addition of rice husk had no significant effect on the content of carbon, nitrogen, phosphorus and potassium in straw. The addition of sawdust significantly reduced the content of phosphorus and potassium in straw.In conclusion, the addition of sawdust and rice husk can promote the growth ofand improve the degradation of rice straw.

rice straw;; rice husk; sawdust; degradation

1008-5394（2020）03-0026-04

10.19640/j.cnki.jtau.2020.03.006

S646；X712

A

2020-05-27

国家级大学生创新创业训练计划项目（201810061042）；天津市科技计划项目（19ZYYFSN00010）；天津市科技特派员项目（19JCTPJC60400）

杨四荫（1995-），女，本科在读，研究方向：农业废弃物循环利用。E-mail：1656695841@qq.com。

徐晓燕（1965-），女，教授，博士，主要从事农业废弃物资源化利用与土壤生态环境的研究。E-mail：xuxy6699@163.com。

责任编辑：宗淑萍