双孢蘑菇栽培不同生育期土壤与培养基质酶活性研究

陈潇潇 梁兆超 王丽艳 王洪波 荆瑞勇

摘 要：双孢蘑菇是一类草腐类食用菌，种植面积较为广泛。覆土对生产双孢蘑菇至关重要，但关于双孢蘑菇覆土后土壤酶活性和基质酶活性的研究仍相对较少。该研究采集覆土后发菌期、出菇初期、采收期3个时期的双孢蘑菇的基质和土样，检测土壤和基质的过氧化氢酶、转化酶、脲酶和磷酸酶活性。结果表明，双孢蘑菇覆土后发菌期，土壤和基质的转化酶活性最高，磷酸酶活性最低，脲酶活性适中，土壤过氧化氢酶活性最低，基质中过氧化氢酶活性适中;出菇初期，土壤和基质的转化酶活性最低，磷酸酶活性适中，土壤中脲酶活性最高，过氧化氢酶适中，基质中脲酶和过氧化氢酶活性最低;采收期，土壤和基质中磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶的活性最高，转化酶活性适中。

关键词：双孢蘑菇;酶活性;覆土

中图分类号 S646.1+1;S158.4文献标识码 A文章编号 1007-7731（2021）13-0047-03

双孢蘑菇是一种粪草腐生性食用菌，其子实体具有较高的营养价值，具有很多活性成分，如多糖、麦角甾醇、亚油酸、亚麻酸、酚类化合物芸香苷、没食子酸、咖啡酸等[1]，具有降血压、降低胆固醇、改善心脑血管与肾功能以及增强免疫力的作用[2-5]，是欧美地区主要种植的食用菌种类[6]。在接种双孢蘑菇菌种，菌丝长满培养料后须覆土才能形成子实体原基。因此，覆土对于双孢蘑菇栽培具有至关重要的作用。覆土材料[7]、覆土含水量[8]、覆土搅拌时间[9]、覆土材料中细菌数量[7]、真菌多样性[10]、覆土中菌丝量[11]及有益微生物数量[12]均与双孢蘑菇的产量和品质相关。不同栽培料也影响着双孢蘑菇子实体的营养成分[13]，这些营养成分都与培养基质和覆土中的营养有关。明确双孢蘑菇在不同生育期与物质相关酶活性的大小规律，可以为指导双孢蘑菇高产优质生产提供理论支持。

物质代谢过程中酶的活性是研究营养输送途径的重要指示指标。王义祥等[14]研究发现，双孢蘑菇栽培时铺料厚度对双孢蘑菇羧甲基纤维素酶、木聚糖酶和淀粉酶活性存在着显著差异，表明铺料厚度将影响双孢蘑菇的碳物质的转化。据文献查阅，关于双孢蘑菇在不同生育阶段针对碳、氮和磷代谢酶活性变化的研究还鲜有报道。为此，本研究采用不同覆土时间，采集覆土后双孢蘑菇发菌期、出菇初期、采收期的基质和土壤样品，测定其过氧化氢酶、转化酶、脲酶及磷酸酶活性，初步了解双孢蘑菇在不同时期基质和土壤中对不同物质的需求，为深入研究高产优质生产双孢蘑菇提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料 双孢蘑菇配方：粉碎玉米秸秆2t、干牛粪1.5t、石膏2%、石灰2%、过磷酸钙复合肥1.5%、双孢蘑菇品种为AS2796，播种时采用麦粒菌，覆土材料选择草碳土。

1.2 试验设计 堆制原料，经连续发酵35d时堆肥腐熟，腐熟料上菇床进行二次发酵，5d后进行播种。设不同时间覆土，连续3次覆土，分别相差4d，层播双孢蘑菇麦粒种播种量为7%，取样时3个处理分别处于采收期、出菇初期和发菌期。取样时分别测定土壤和基质样品（见图1），取样的处理3次重复，分别测定基质和土壤中参与物质代谢的相关酶活性。

1.3 酶活性的测定 土壤酶活性采用关松荫[15]方法，过氧化氢酶采用KMnO4滴定法，转化酶、脲酶和磷酸酶采用3，5-二硝基水杨酸、靛酚蓝比色法和磷酸苯二钠比色法。双孢蘑菇基质的酶活性测定按土壤酶方法进行，同时设有对照组，基质代替土壤进行测定相应原基质酶活性。

1.4 数据分析 数据分析采用Excel软件和SPSS20.0软件处理。

2 结果与分析

2.1 不同生育期双孢蘑菇基质和土壤过氧化氢酶活性变化 双孢蘑菇覆土后3个不同时期栽培料基质和土壤过氧化氢酶活性的变化情况如图2所示。由图2可知，基质内过氧化氢酶活性均小于土壤过氧化氢酶活性。在基质内过氧化氢酶活性随着栽培时间的延长，过氧化氢酶活性呈现“降低-回升”的趋势，与发菌期相比，出菇初期基质过氧化氢酶活性降低51.1%;采收期基质过氧化氢酶活性增加58.0%，各处理间差异均达到显著水平;覆土的土壤过氧化氢酶活性随着发菌期、出菇初期及采收期呈现递增的趋势。与发菌期相比，出菇期和采收期土壤的過氧化氢酶的活性分别增加25.3%、73.9%。

2.2 不同生育期双孢蘑菇的基质和土壤脲酶活性变化 双孢蘑菇覆土后3个不同时期栽培基质和土壤脲酶活性的变化如图3所示。由图3可知，基质脲酶的活性在发菌期和出菇初期无明显变化，而到采收期脲酶的活性显著变大，与初期相比，脲酶活性增加46.6%;而覆土中脲酶活性与基质中脲酶活性正好相反，发菌期和出菇初期土壤脲酶活性增大，而采收期土壤脲酶活性显著降低，与发菌期相比，土壤脲酶活性降低76.9%。

2.3 不同生育期双孢蘑菇的基质和土壤转化酶活性变化 双孢蘑菇覆土后3个不同时期栽培基质和土壤转化酶活性的变化情况如图4所示。由图4可知，基质和土壤中转化酶活性在发菌期和采收期无显著差异，而在出菇初期，与发菌期相比，双孢蘑菇基质和土壤的转化酶活性均有所下降，分别下降78.6%、77.6%。表明在出菇初期，双孢蘑菇基质和土壤中转化酶活性均降低。

2.4 不同生育期双孢蘑菇的基质和土壤磷酸酶活性变化 双孢蘑菇覆土后3个不同时期栽培基质和土壤磷酸酶活性的变化情况如图5所示。由图5可知，基质发菌期、出菇初期和采收期磷酸酶活性逐渐升高，与发菌期相比，基质的磷酸酶活性分别增加28.5%、1.68倍;而土壤磷酸酶在出菇初期、采收期与发菌期相比，分别增加4.4%、17.4%，但未达到显著差异，表明在出菇期基质中磷酸酶活性增加大些。

3 结论与讨论

双孢蘑菇的人工栽培起源于法国，随后英国、美国、丹麦、荷兰、瑞士、意大利及爱尔兰等国家都进行了规模化种植。中国自20世纪30年代引进双孢蘑菇栽培技术以来，双孢蘑菇的规模化种植已广泛分布于福建、山东、上海、浙江等地。但目前国内有关双孢蘑菇栽培物质代谢的基础研究仍相对较少。

本研究从过氧化氢酶、脲酶、转化酶和磷酸酶活性角度探讨了双孢蘑菇覆土后发菌期、出菇初期和采收期各种营养的需求情况，结果表明，在覆土后发菌期，土壤和基质的转化酶活性最高，磷酸酶活性最低，脲酶活性相对较高，土壤过氧化氢酶活性最低，基质中过氧化氢酶相对较高，表明在双孢蘑菇覆土发菌期间需要大量的速效碳源物质供应，土壤和基质中转化酶活性均高，适量的氮源和磷素供覆土层中菌丝生长，可能由于基质中菌丝积累较多，过氧化氢等物质较多，致使其过氧化氢酶活性最高;在出菇初期，土壤和基质的转化酶最低，磷酸酶适中，土壤中脲酶最高，过氧化氢酶适中，基质中脲酶和过氧化氢最低，表明在双孢蘑菇出菇初期菌丝生物量达到一定程度，菌丝所需要碳源较少，土壤中需要氮源相对较多，基质中消耗的氮素物质较少，基质和土壤中需要补充能量物质的磷素增多，土壤中由于菌丝的大量积累，产生较多的过氧化氢物质，激活了过氧化氢酶活性;在采收期，土壤和基质中磷酸酶和脲酶活性最高，转化酶活性适中，过氧氢酶活性最大，表明在双孢蘑菇采收期，由于双孢蘑菇子实体生长大量需要能量物质和氮素物质，可能致土壤和基质中磷素和氮素供不足，产物的减少，致使磷酸酶和脲酶活性增高，为子实体的发育提供充足的养分，同时需要适当的碳源供应，土壤和基质中大量的菌丝生长过程导致一些过氧化氢物质产生，促使过氧化氢酶活性最大。此外，覆土中过氧化氢酶、转化酶活性均比基质内活性高，表明土壤中对产生的过氧化氢物质的清除能力和获得速效碳源的能力均较基质强。

为了探讨双孢蘑菇基质内不同酶活性，本研究将双孢蘑菇基质作为土壤监测基质过氧化氢酶、转化酶、脲酶及磷酸酶的活性，与土壤酶活性相比，土壤过氧化氢酶、转化酶活性均比相应的对照组酶活性大。该方法以双孢蘑菇基质材料按土壤酶的活性方法进行监测，有待深入研究，但考虑基质的粉碎程度、草炭土的容重和酶活性的原理，初次采用同一种方法比较两者酶活性，经重复试验，数据相对稳定。

针对覆土后酶活性探讨不同生育期双孢蘑菇基质和土壤中的变化，可结合施用有益微生物菌剂，促进双孢蘑菇菌丝生物量[7]、刺激子实体原基的形成，减少病害，提高产量[12， 16]。采用玉米秸秆与牛粪为主料堆制腐熟作为双孢蘑菇栽培基料，而这种原料配方堆肥腐熟快，细菌和真菌多样性相对较小[17-18]，有利于菌丝快速生长，缩短生产周期，结合适宜的水分、通风和光照管理，可生产出高产优质的双孢蘑菇。

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（责编：张宏民）