竹木屑主基质配比菌棒对香菇出菇效率及品质的影响

张泽平, 彭 超，胡东兵，周 诚，艾文胜

(1.桑植县林业局，湖南 桑植 427100；2.湖南省林业科学院，湖南 长沙 410004；3.长沙市林业技术推广站，湖南 长沙 410205)

竹为重要森林资源之一，广泛用于建筑、家具、造纸等领域。竹材加工过程中产生大量的剩余物，现有技术对其利用率低。有报道表明，竹材加工可产生60%～70%的废弃物[1]，部分地区仍存在废弃或直接燃烧等现象[2]，造成极大的资源浪费和环境污染。目前，对竹材加工剩余物利用途径主要包括生产竹炭、生物质燃料、竹醋液、饲料、食用菌等方面[3]。

基质为食用菌养分的主要供应源，其组成的差异对食用菌的产量、养分含量及出菇整齐度均有显著影响[4]。然而，传统食用菌菌棒以椴木屑、棉籽壳等为主，其成本偏高，从而增加了生产成本，如何利用竹材加工剩余物来有效降低菌棒基质成本，以提高生产收益值得探讨。现有利用竹材加工剩余物作菌棒基质的报道，如陈君伟等[5]对竹屑基质料栽培香菇进行了初步探讨，刘叶高[6]利用毛竹屑开展了对杏鲍菇栽培的影响研究，然而并未系统阐述在此过程中菌棒的污染问题和出菇品质。本研究以香菇为主要研究对象，通过对比传统培养料和以竹屑与木屑为主要培养料的基质对香菇产量和养分结构的差异性，旨在为竹加工剩余物在食用菌栽培中的利用提供科学的理论和技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

香菇Lentinusedodes(Berk.)Pagler品种为武香1号；菌棒由湖南省炎陵县沔渡镇食用菌生产合作社制作。

1.2 试验设计

采用单因素试验设计(表1)，以竹材加工剩余物竹屑与杂木屑组成的主要培养基质组分为因素(以下简称竹木基质菌棒)，设置3个处理，分别为A(30%∶60%)、B(45%∶45%)和C(60%∶30%)，其余组分为8%麦麸、1%的尿素、0.5%的碳酸氢钙和0.5%的糖。以传统菌棒为对照，主要组分为杂木屑与麦麸配比为70%∶28%，其余组分为1%的尿素、0.5%的碳酸氢钙和0.5%的糖(以下简称传统基质菌棒)。每个处理菌棒制作600根，共计2 400根，单根菌棒重1.8 kg。

表1 因素水平表Tab.1 Thefactorleveltable处理ABCCK主要基质配比竹屑∶杂木屑杂木屑∶麦麸30%∶60%45%∶45%60%∶30%70%∶28% 注:表中未列3种竹屑和木屑为主要基质的菌棒其余组分为8%麦麸、1%的尿素、0.5%的碳酸氢钙和0.5%的白糖;杂木屑与麦麸配比菌棒其余组分为1%的尿素、0.5%的碳酸氢钙和0.5%的糖。

1.3 菌棒制作

制棒和灭菌时间为2019年2月26日至3月1日。在拌料前，对竹屑培养基质过规格2.0 cm×2.0 cm网筛，将其中的竹片和竹扦清出；采用破碎机将杂木破碎成屑状，浇水3次拌料试验菌棒各组分，使其混合均匀，堆放后用装袋机装袋。装袋过程中注意检查破袋情况，对破袋的菌棒回料重新装袋，以保证菌棒完整，装袋后的菌棒质量为1.8 kg，用油笔标记。在常压下蒸汽灭菌5 d，待冷却后在无菌室内接种。将所有接种后的菌棒按照不同配比分开整齐堆放，置于同一阴凉通风的暗室(遮阴率90%)养菌丝，定期进行翻棒和检查，记录污染杂菌菌棒数量并及时清理出暗室。当菌棒表面长满白色菌丝时，用灭菌后的排针在菌袋上扎孔排气，随后定期翻棒、检查和移除污染菌棒，至菌棒转色60%～70%时统计剩余菌棒数量并移植入林地。

1.4 林下栽培

在菌棒入林前，先将林地杂草和枯竹叶清理出林地，用生石灰对种植地进行灭菌处理；菌棒移植时按标记分别装车入林，并分区摆放，每个处理摆放数量按移植数量平均分配，并做3个重复；用小刀轻划并去除菌袋，并排斜放于竹架上；同时架设喷灌设施，出菇前做到少喷、勤喷，出菇时保证林地空气温湿度维持在85%～90%(通过在林内悬挂空气温湿度计进行监测)，当采完1潮菇后，停止浇水7 d，使菌丝恢复生长，然后用注水针对菌棒注水至原有质量，如此直至不再出菇。在此期间注意检查并及时清理病虫害。

1.5 样本采集与检测

分别记录菌棒接种前的总数量及养菌丝阶段和排气阶段菌棒污染数量，计算菌棒污染率(被污染菌棒数与总菌棒数之比)，出菇后记录每潮菇的鲜菇产量。在第1潮大量出菇时，采集各处理菌棒所生产的鲜菇50～100 g，放入做好标记的自封袋中，置于4 ℃恒温箱中带回实验室，在60 ℃恒温下干燥至恒质量，然后用粉碎机粉碎，过0.425 mm筛后装袋进行养分测量。本研究检测菇体中的粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、总糖4种主要营养成分。粗蛋白含量采用半微量凯氏定氮法进行测定[7]、粗脂肪则采用脂肪索氏抽提法进行测定[8]、粗纤维利用酸碱结合方法进行测定[9]、总糖采用盐酸水解，硫酸脱水结合苯酚法进行测定[10]。

1.6 数据统计分析

采用Execl 2010进行数据统计和作图，SPSS 19.0对数据进行方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同处理间菌棒抗杂菌能力对比

在养菌丝阶段和排气阶段，不同竹木基质菌棒呈现不同程度的污染(图1)。在培养菌丝阶段，竹木基质菌棒污染率均显著高于对照(2.67%)(P=0.034<0.05)，其中以处理B的菌棒污染率最高，分别较处理A和处理C高2.4%和1.5%；排气阶段的菌棒污染率与竹屑基质含量呈正比，以处理C的菌棒污染率最高(5.36%)，以对照最低(1.67%)，竹木基质菌棒污染率均显著高于对照(P=0.042<0.05)；处理B和处理C的菌棒总污染率显著高于对照(P=0.027<0.05)，分别达到11.07%和10.91%。综上表明，竹屑基质含量偏高的菌棒污染率更高。

图1 不同处理的菌棒污染率

对比2个培养阶段的菌棒平均污染率可知(表2)，3种竹木基质菌棒在培养菌丝阶段的平均污染率要显著高于排气阶段(P=0.021<0.05)，达到7.44%；传统基质菌棒平均污染率2个阶段间的差异性不显著(P=0.686>0.05)，但培养菌丝阶段的污染率高于排气阶段。可见，无论是竹木基质还是传统基质，菌棒在培养菌丝阶段较排气阶段易受污染。

表2 菌棒培养阶段的污染率对比Tab.2 Comparisonofinfectingratioswithincultivatingstagesofmushroom-stick%培养阶段菌棒污染率竹屑与杂木屑基质配比对照(CK)培养菌丝7.44±0.40a1.67±0.33a菌棒排气3.00±0.59b1.00±0.07a 注:在95%的置信区间内,字母不同表示差异显著(P<0.05)。下同。

2.2 不同处理间菌棒出菇量分析

由表3可知:3种竹木基质菌棒的出菇量均低于对照，且出菇潮集中在前2潮，第1潮与第2潮的出菇量间差异不显著，第3潮的出菇量最低，前2潮后出菇量迅速减小；第1潮的出菇量以处理B最高，且与对照差异不显著，显著高于处理C(P=0.041<0.05);第2潮的出菇量间差异不显著(P=0.656>0.05),其中以处理B最高;第3潮菇的出菇量以对照CK最高，3种竹木基质菌棒的出菇量显著低于对照CK(P=0.012<0.05)，处理A菌棒的出菇总量最高，显著高于处理C(P=0.037<0.05)。由此表明：竹木基质菌棒可以达到与传统菌棒相近的出菇量，且竹屑基质以不超过45%为宜。

表3 不同处理间出菇量对比Tab.3 Contrastoffruitingyieldamongvarioustreatmentsg·棒-1处理总量 第1潮 第2潮 第3潮 A643.7±36.7ab293.8±18.9ab200.6±32.1a 149.3±14.5abB647.8±42.1ab312.4±35.6a 219.3±21.6a 116.1±20.3b C551.1±49.4b 258.5±27.7b 184.2±26.8a 108.4±21.8b CK682.4±32.1a 296.6±26.3a 222.5±14.4a 163.3±10.2a

2.3 不同处理菌棒对香菇营养成分的影响

由图2可知，除总糖外，3种竹木基质香菇的粗蛋白、粗脂肪、粗纤维含量均高于对照，其中粗蛋白含量极显著高于对照(P=0.001<0.01)，分别为22.95%、22.80%和23.03%，以处理B最高；粗脂肪间的差异性不显著(P=0.731>0.05)，分别为1.70%、1.80%和2.93%，对照为2.00%，其中以处理B最高；粗纤维含量以处理B最高，显著高于对照(P=0.036<0.05)，达到20.30%，超过对照7.2%；多糖含量对照最高，极显著高于3种竹木基质菌棒培养香菇(P=0.000<0.01)，达到38.05%；4种主要营养元素的总含量以处理B含量最高，达到76.97%，显著高于其它2种竹木基质菌棒和对照(P=0.012<0.05)。综上所述：竹木基质菌棒所生产的香菇较对照营养成分更丰富。

图2 不同处理间主要营养成分差异

2.4 不同处理间菌棒栽培效益分析

本研究主要对比2类主要基质原料，因此，主基质组分配比间的差异为影响菌棒原料成本的重要因素。本研究中(见表4)，对照的原料成本达到2.19元·棒-1，由于竹屑价格相对便宜，杂木屑价格高，因此竹屑基质含量越高，菌棒成本越低，当竹屑基质含量达到60%时(处理C)，原料成本仅为对照的50%；45%竹屑基质原料(处理B)成本为1.414元·棒-1，菌棒仅为对照(CK)成本的65%。由栽培效益可知：处理A的利润最高，为9.03元·棒-1，较对照利润提高了3.4%，其次为处理B。由此可见，竹屑基质能显著降低菌棒生产成本，以不超过45%为宜。

表4 不同处理间的菌棒原料成本与栽培效益Tab.4 Analysisofmaterialcostofmushroom-stickwithtreatments元·棒-1类目ABCCK竹屑0.1940.1300.2590.000杂木屑0.6480.8640.4320.979麦麸0.2880.2880.2881.080尿素0.0280.0280.0280.028碳酸氢钙0.0900.0900.0900.090糖0.0140.0140.0140.014原料成本1.2621.4141.1112.191出菇产值10.30010.3608.82010.920利润9.0388.9467.7098.729 注:竹屑价格为0.24元·kg-1;杂木价格为0.8元·kg-1;麦麸价格为2.0元·kg-1;尿素价格为1.6元·kg-1;碳酸氢钙价格为1.0元·kg-1;糖价格为0.8元·kg-1,出菇产值=出菇量×单价(16元·kg-1)。利润计算未计入人工费用。

3 结论与讨论

基质为食用菌的营养来源。不同的基质配方对出菇影响已有大量报道[11-14]，但对竹屑在食用菌栽培中的利用报道较少。本研究结果表明：在培养菌丝和排气阶段，3种竹木基质菌棒的污染率均相对较高，显著高于对照，菌棒污染可能与竹屑中含有细小竹扦有关。虽然在菌棒制作过程中去除了大部分竹扦，但竹材加工剩余物木屑中含有大量细小尖硬的竹扦，搬运过程中易戳破菌棒塑料膜造成菌棒污染，同时，竹屑中含有酚醛类物质，在一定程度上影响菌丝生长[15]，张健等[16]认为可通过堆料的方式进行去除，但没有相关研究进行验证，可见，竹木基质菌棒污染高与竹屑基质理化性质密切相关。本研究同时发现:培养菌丝阶段菌棒污染率高于排气阶段，菌丝在生长初期抗污染能力弱，当菌丝布满整个菌棒时，菌棒污染率相对较低。综上所述，如何降低竹木基质菌棒污染率是竹屑在食用菌栽培利用中的关键，对此有必要开展进一步研究。

本研究发现：虽然3种竹木基质菌棒培养的香菇出菇量低于对照，但处理B(45%∶45%)的出菇量与传统菌棒接近。同时，3种竹木基质菌棒的出菇量主要集中于第1潮和第2潮，第3潮显著低于对照，说明3种竹屑与杂木屑主基质配比菌棒在前2潮产菇效率更高，这有利于缩短出菇时间，降低生产成本，张健等[16]认为竹基质中碳含量偏低为导致后期出菇偏少的原因。虽然菇潮的形成是食用菌的一种特性，但对其形成机制并没不清楚，前人对菇潮的形成机制提出了两种假说：代谢抑制假说和养分积累假说[17]，代谢抑制假说强调，在出菇阶段，菇体代谢产生的某种物质会抑制新的子实体再生；而养分累积假说则认为第1潮菇的形成会迅速消耗掉基质有效养分，需基质重新释放养分来满足下一潮菇的需要。无论哪种假说，迄今并没有相关研究给予证明，如何打破菇潮限制提高出菇效率，仍有待进一步研究。

对比主要营养成分表明：香菇多数营养成分在不同竹木基质菌棒间具有明显的差异性，通过对比香菇4种主要营养成分总量，处理B(45%∶45%)配比高于对照，显著高于其它2种处理，说明竹屑基质能够提供更高效营养源，毛竹富含N素[18-19]，能够为香菇的生长提供充足的养分来源。但毛竹林的固碳能力要低于森林，与橡胶林和果园相似[20]，因此，处理C(60%∶30%)菌棒后期养分不足导致后期出菇量相对较少；通过成本分析，竹材加工剩余物竹屑能够显著降低生产成本，处理A(30%∶60%)、处理B(45%∶45%)配比菌棒成本分别仅为对照的57.6%、64.5%，利润较传统菌棒分别提高了3.4%和2.4%。综上所述，无论是产量、营养成分和经济效益均说明竹基质可作为香菇菌棒的理想材料，其中竹屑含量以不超过45%较理想，适宜生产。