茶枝屑替代木屑栽培平菇的研究*
2021-03-12贺望兴李延升石旭平万雅静江新凤童忠飞
贺望兴,李延升,石旭平,万雅静,江新凤,郭 金,童忠飞**
(1.江西省蚕桑茶叶研究所,江西 南昌 330203;2.江西省茶叶质量与安全控制重点实验室,江西 南昌 330203)
食用菌是集营养、保健于一体的绿色健康食品,具有较高的食用价值。平菇是我国主栽的四大食用菌品种之一[1],平菇子实体含丰富的多糖、蛋白质和矿物质等营养物质,中医学上评价平菇性温、味甘,具有驱风散寒、舒筋活络,增强机体免疫的功效[2]。传统的平菇栽培原料主要包括棉籽壳、木屑、玉米芯等,但存在大量消耗森林资源、破坏生态环境、生产成本高以及质量安全性等问题。茶树属于硬质阔叶树,是一种理想的食用菌栽培替代原料,目前已报道的利用茶枝栽培的食用菌主要有灵芝[3-4]、茶薪菇[5-6]、平菇[7]、黑木耳[8-10]、花菇[11]等。在我国茶树种植过程中每年因改植换种、台刈和重修剪下来的茶枝等有机副产物不下1 000万吨[12],这些茶枝大部分废弃堆置野外,不仅导致资源的浪费,而且成为了茶园病虫害栖息繁衍场所,严重污染了茶园生态环境。在国家注重产业节能减排、合理利用资源以及保护生态环境的趋势下,开展茶枝屑资源代料栽培平菇研究工作,具有壮大茶产业链、提高茶叶生产的经济效益、降低食用菌生产成本,扩展食用菌栽培基质来源以及保护生态环境等重要意义。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试菌株
供试菌株为平菇夏灰1号菌株,为江西省农业科学院保藏菌株。
1.1.2 栽培基质配方
栽培基质配方见表1。
表1 栽培基质配方Tab.1 Formula of culture medium
1.1.3 栽培基质来源
茶枝屑来自江西省蚕桑茶叶研究所内茶园,茶枝经粉碎后过3目标准筛制成;杂木屑来源包括梨树、桦木、杨木等;其他辅助原料均采购于南昌市农资市场。
1.2 试验方法
1.2.1 试验设计
每个茶枝屑配比配方设3个重复,每个重复50袋。通过观察、记录、对比夏灰1号菌株在梯度茶枝屑代料栽培配方下的菌丝生长情况、产量以及商品经济性状等指标,优选出平菇菌株最佳茶枝屑配方。通过检测比较“茶平菇”(茶树修剪物替代木屑栽培)与“木平菇”(纯木屑原料栽培)的平菇子实体之间在膳食纤维、蛋白质、粗多糖、多酚类物质以及灰分含量等营养与功能成分上的差异,进而科学评估茶枝屑代料栽培食用菌的产品价值、栽培效益及应用前景。
1.2.2 菌袋制作
使用规格为17 cm×33 cm的聚乙烯菌料袋,每袋干料约500 g,根据配方比例及制袋量分别称取各种原料,茶枝屑和木屑提前预湿堆肥处理,常规方法拌料(培养料含水量控制在65%左右),装袋,100℃常压灭菌10 h~12 h。冷却后按无菌操作规程两头接种。
1.2.3 出菇管理
控制出菇棚温度在15℃左右,湿度保持在85%~90%,自然散射光,促进子实体形成。待子实体长至1 cm~2 cm时,控制温度在18℃左右,保持湿度在90%~95%,加强通风,子实体成熟后,及时采摘。采菇后及时清理料面和地面残留物,停止浇水1 d~2 d,使菌丝得到恢复,以利于下一茬菇出菇。
1.2.4 观察记录菌丝生长状况
观察平菇菌丝的生长情况(长势),测定菌丝生长速度:采用直线生长测量法记录培养基配方上菌丝体生长速度。每个重复随机取10袋正常生长的菌袋,每隔3 d测量1次菌丝生长长度。菌丝生长速率(V,cm·d-1)公式为:
式中:M表示菌丝生长量(cm);D表示培养天数(d)。
1.2.5 产量和生物转化率
每个配方处理重复3次,每个配方随机取10袋测产,以其平均值计为产量。生物转化率(P,%)计算公式为:
式中:Y表示子实体产量(g);m表示培养料干重(g)。
1.2.6 商品经济性状
菌盖直径以菌柄基部到菌盖最长距离为指标测量,菌柄长度以菌盖至菌柄的垂直长度为指标测量。
1.2.7 营养成分测定
按照国标规定的方法[13-17]分别测定平菇子实体中膳食纤维、蛋白质、粗多糖、灰分以及茶多酚等营养成分的含量。
1.2.8 茶枝屑代料栽培平菇效益评估
以最优茶枝屑配方及纯木屑配方(对照)分别栽培夏灰1号平菇,在不计菌袋制作燃料费和塑料筒袋成本的情况下,按目前原料的销售市场价格计算,对2种配方栽培平菇的投入产出比进行比较,明确茶枝屑代料栽培平菇的经济效益。投入产出比(N)公式为:
式中:C1表示产值(收入,元);C表示总成本(元)。
1.2.9 质量安全性评价
采用气相色谱-质谱联用方法对茶枝屑代料栽培出的夏灰1号平菇中食品类常见的200多种农药残留进行检测。送检公司为苏州欧陆分析技术服务有限公司。
2 结果与分析
2.1 优选茶枝屑栽培平菇配方
2.1.1 不同梯度茶枝屑栽培配方下平菇菌丝生长情况
不同茶枝屑栽培配方对菌丝生长的影响见表2。
表2 不同茶枝屑配方下平菇生长状况Tab.2 Growth status of Pleurotus ostreatus under different tea twig formulations
由表2可知,不同茶枝添加量平菇产量及生物学转化率差异明显,栽培配方中茶枝屑添加量在45%以内时,夏灰1号的生物转化率要高于对照杂木屑配方,产量分别提高了 19.6%、13.4%和11.2%,30%茶枝屑配方下夏灰1号的生物转化率最高达到96.4%。当栽培配方中茶枝屑添加量超过45%时,其产量较杂木屑配方下降了4.4%。配方2与其他配方下的平菇产量差异均达显著水平。由此推测,多种培养料栽培平菇比单纯使用一种培养料产量要高,可能多种培养料对于养分的平衡具有互补效应,有利于平菇菌丝体的吸收和利用。对子实体的商品经济性状进行对比分析表明,夏灰1号平菇菌盖直径大小与茶枝屑含量呈负相关,配方中茶枝屑含量越高平菇子实体菌盖直径越小,除CK与配方1差异不显著外,与其他配方均达差异显著水平;各配方平菇菌柄长度虽存在一定差异,但均未达显著水平,菌柄长度在配方2中生长长度最长。综合以上优选指标,认为茶枝屑代料栽培夏灰1号平菇的最优配方为配方2,该茶枝屑添加量有利于提高平菇产量以及优化商品经济性状。
2.1.2 不同梯度茶枝屑栽培配方中平菇子实体产量与商品经济性状
如表2所示,各配方下夏灰1号菌丝长势均较好,菌丝长势较浓密健壮。配方2中夏灰1号菌丝体生长速度最快为1.02 cm·d-1,其他依次为配方3、配方1、CK、配方5和配方4。配方4中夏灰1号菌丝体生长速度最慢为0.78 cm·d-1。配方2与CK、配方4以及配方5中菌丝生长速度差异达显著水平。试验结果表明,茶枝屑代料栽培平菇最适宜的茶枝屑添加量为30%,在杂木屑的基础上添加适量的茶枝屑有助于提高菌丝的生长速率,缩短生产周期,但茶枝屑添加量不宜超过45%。
2.2 茶枝屑代料栽培平菇子实体营养成分分析
选用配方2进行茶枝屑代料栽培,其与纯木屑栽培的平菇子实体主要营养成分进行对比,结果见图1。
图1 平菇主要营养成分分析Fig.1 Analysis on main nutritional components of Pleurotus ostreatus
从图1可知,2种原料栽培出的平菇主要营养成分含量同样差异明显,“茶平菇”主要营养成分含量均高于“木平菇”。其中“茶平菇”灰分含量为9.6 g·100-1g-1,较“木平菇”的 7.5 g·100-1g-1提高了28%;“茶平菇”蛋白质含量为32.6 g·100-1g-1,较“木平菇”的 22.9 g·100-1g-1提高了42.36%;“茶平菇”膳食纤维含量34.5 g·100-1g-1,较“木平菇”的32.5 g·100-1g-1提高了 6.15%;“茶平菇”多糖含量为 7.90 g·100-1g-1,较“木平菇”的 7.22 g·100-1g-1提高了9.42%;“茶平菇”多酚类的含量为0.37 g·100-1g-1,较“木平菇”的 0.23 g·100-1g-1提高了60.87%。结果表明以茶枝屑为培养基能栽培出更高蛋白质、膳食纤维、多糖以及多酚类含量的平菇子实体,大幅度提高了平菇的商品品质。
2.3 茶枝屑代料栽培平菇效益评估
采用配方2和对照配方栽培平菇,其效益情况见表3。
表3 不同栽培原料配方栽培平菇效益评估Tab.3 Evaluation of benefit on Pleurotus ostreatus cultivation with different formula
从表3可以看出,“木平菇”每袋制作成本为2.01元,“茶平菇”每袋制作成本为1.63元,以茶枝屑代料栽培平菇可降低菌棒生产成本23.3%;纯木屑栽培模式投入产出比为1.82,茶枝屑栽培模式投入产出比为2.53,表明以茶枝屑为基质原料栽培平菇可明显提高平菇生产的投入产出比,降低菌棒生产成本,提高食用菌产业经济效益。
2.4 质量安全性评价
平菇质量安全检测结果如表4所示。
表4 平菇农残检测结果Tab.4 Detection results of pesticide residues of Pleurotus ostreatus
经检测,茶枝屑代料栽培(配方2)的夏灰1号平菇子实体中200种常见农药残留浓度均小于定量限,部分见表4。结果表明利用茶枝屑代料栽培食用菌可以解决目前广泛使用棉籽壳及其他农作物废弃物代料栽培食用菌带来的农药残留超标的问题,有效提高了食用菌的质量安全性。
3 结论
以茶枝屑替代杂木屑为主要栽培原料,以筛选到的夏灰1号平菇菌株为试验菌种,综合比较了夏灰1号在6个梯度茶枝屑量替代木屑的栽培配方上的菌丝生长状况、生物转化率以及商品经济性状等指标;在综合考虑尽量用茶枝屑代替木屑来降低栽培成本,同时不影响食用菌产量与商品品质的基础上,优选到夏灰1号的最优茶枝屑配方为茶枝屑30%、木屑45%、麦麸20%、石灰3%、石膏1%、磷肥1%。该配方下夏灰1号菌丝长势优于杂木屑、子实体产量最高、子实体商品价值最优,最大程度的降低了食用菌的生产成本。
对茶枝屑栽培的平菇子实体进行主要营养成分分析,结果表明茶枝屑代料栽培平菇能有效提高平菇的商品品质,“茶平菇”营养成分含量均高于“木平菇”,其灰分、蛋白质、膳食纤维、多糖以及多酚类含量分别比“木平菇”提高了 28.00%、42.36%、6.15%、9.42%以及 60.87%,推测主要是因为茶枝中营养丰富,含有丰富的木质素、纤维素、茶多酚、多糖、多种维生素、矿物质、蛋白质、氨基酸等物质。对茶枝屑代料栽培平菇效益进行评估,结果表明以茶枝屑为基质原料栽培平菇与纯木屑相比可降低菌棒生产成本23.3%,提高平菇生产的投入产出比,提高食用菌产业经济效益。对茶枝屑代料栽培的夏灰1号平菇子实体中200种常见农药残留浓度进行检测,检测结果显示子实体农药残留量均小于定量限,表明利用茶枝屑代料栽培食用菌可以解决目前广泛使用棉籽壳及其他农作物废弃物代料栽培食用菌带来的农药残留超标的问题,有效提高了食用菌的质量安全。