四种农作物秸秆基质化栽培平菇的研究

崔永峰,赵培强

四种农作物秸秆基质化栽培平菇的研究

崔永峰1,赵培强2*

1. 甘肃省武威生态环境监测中心, 甘肃 武威 733000 2. 甘肃省生态环境科学设计研究院, 甘肃 兰州 730070

以玉米、小麦、马铃薯、水稻4种农作物秸秆为原料，按不同的比例配以棉籽壳、麸皮、石膏、石灰等辅助原料制成培养基，在实验室环境下接种平菇菌种，研究平菇的菌丝、子实体的长势及营养价值.结果表明：四种农作物秸秆基质化均可栽培平菇，其中玉米、小麦秸秆基质化后栽培平菇，菌丝生长生物学效率高，子实体产量高，营养价值丰富，马铃薯、水稻秸秆基质化后栽培平菇，菌丝生长生物学效率较低，子实体产量较低，营养价值较丰富；同时，相同原料，不同配比辅助原料制成的培养基栽培平菇，结果显示：配料中棉籽壳占比越高，平菇栽培效果越好，以玉米、小麦秸秆为原料基质化栽培平菇，棉籽壳占比在40%以上平菇栽培效果显著，马铃薯、水稻秸秆基质化栽培平菇，棉籽壳占比在60%以上栽培效果显著。

作物秸秆; 食用菌栽培; 平菇

秸秆是农业生产中不可食用的副产品[1]，农业生产中常见的秸秆主要有麦秆、稻草、玉米秸秆、马铃薯秸秆、油菜秸秆等[2]。我国农业秸秆资源丰富，年产量稳居世界之首。据统计，2017年，我国农业秸秆资源保有量约7.2亿t[3]，其中，三大主要农作物小麦、玉米、水稻秸秆产量占秸秆总量的75%以上[4]，近年来，我国马铃薯秸秆产量也在逐步增加。根据我国区域气候特点，小麦、玉米、马铃薯秸秆在黄河流域及我国东北地区产生量较多，水稻秸秆主要在我国长江以南地区产生量较多。

秸秆含有丰富的纤维素、木质素、半纤维素和粗蛋白，具有较高的再次利用价值，可制成农业肥料及畜禽养殖的饲料，也可成为能源物质作为工业生产中的燃料使用[5,6]。但在我国由于秸秆综合利用技术水平相对较低，农村地区大部分秸秆以传统的生活取暖、焚烧、秸秆还田、畜禽养殖饲料及手工品编制为主，秸秆资源利用率较低，现有的利用方式不但对秸秆资源产生了很大的浪费，而且取暖、焚烧、秸秆还田等方式对环境空气、土壤等生态环境产生了很大的污染[7,8]。

秸秆基质化栽培食用菌是现代农副产品生产中的新型技术，其基本原理是对秸秆中丰富的纤维素、木质素、半纤维素等成份通过微生物发酵降解，并配以其他成份，制成培养基栽培食用菌[9]。利用秸秆基质化栽培食用菌不仅可以提高秸秆资源利用率，降低秸秆传统利用模式带来的生态环境问题，而且降低了食用菌栽培过程中棉籽壳的成本等，秸秆基质化栽培食用菌栽培体现了良好的生态环境效益和社会经济效益[9,10]。但由于目前我国秸秆基质化栽培食用菌处于起步阶段，技术尚不成熟，加之秸秆分布区域化比较明显，不同农作物的秸秆基质化栽培食用菌的效果差异性比较明显，经济效益差异性比较显著.为进一步提高食用菌栽培效果，提升经济效益，国内外许多研究学者尝试以不同的农作物秸秆为原料，利用不同的配料栽培食用菌，期望通过原料筛选提升食用菌种植效益.本研究选取我国农业生产中产量较多的玉米秸秆、小麦秸秆、马铃薯秸秆和水稻秸秆为原料，配以其他辅助原料基质化后接种平菇菌种，期望通过研究，选取最佳的原料和配料比，为农业生产中平菇的栽培提供技术帮助.

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试原料玉米秸秆、小麦秸秆、马铃薯秸秆从甘肃省兰州市榆中县郊区农业种植户收购，稻草从宁夏银川市郊区水稻种植户收购，供试菌种为平菇（广温品种，奋发1号），源于河南省周口市太康奋发菌业，棉籽壳、麸皮、石膏、石灰从兰州市市场购买.

1.2 试验方法

1.2.1 试验配方课题组在已有的研究基础上，以玉米、小麦、马铃薯及水稻秸秆为原料，原料按照30%、50%、70%，配以20%，40%，60%的棉籽壳，6%麸皮、20%石膏、2%石灰，5 g蔗糖，1 g过磷酸钙制成培养基。实验分4组，每组3个配比方案。以实验编号代替配方，具体见表１备注。

1.2.2 试验过程秸秆晒干后粉碎成1 cm左右，按照上述配方混合后加适量无菌水、石膏及石灰制成培养基装入袋中，放入高压灭菌锅内121 ℃灭菌2 h，无菌操作台下冷却至60 ℃以下后接菌种.每日观察菌丝体颜色、浓密程度、均匀程度、满袋时间、观察出菇情况，算产量及生物学效率。

1.3 项目测定

1.3.1 菌丝生长速度采用直线测量法测定菌丝生长速度，既观察菌丝生长速度，在菌丝生长初始端和生长末端画线，既菌丝生长速率公式如下[11,12]。

其中，-菌丝生长速度(cm/d)，-菌丝生长长度(cm)，-生长天数(d)。

其中，-生物学效率(%)，1-食用菌鲜重(g)，2-所用培养料干重(g)。

其中：—样品的含水量（%），1-烘干前样品的质量（g），2-烘干后样品的质量（g）。

其中，-样品中灰分的含量(%)，1-坩埚和灰分的质量(g)，2-坩埚的质量(g)，3-坩埚和样品的质量(g)。

其中，-样品中蛋白质的含量(%)，-盐酸标准溶液的浓度(mol/L)，1-空白滴定消耗标准液量(mL)，2-试剂滴定消耗标准液量(mL)，-样品质量(g)，0.014-氮的毫摩尔质量(g/mmol)，-蛋白质系数。

其中，-试样重（g），0-脱脂前滤纸包的重量（g），1-脱脂后滤纸包的重量（g）。

其中，-样品稀释总体积（mL），-标准曲线上查出样品含糖量（mg/mL），-样品干重（mg）。

2 结果与分析

2.1 不同培养基对平菇菌丝、子实体长势的的影响

研究选取四种农作物秸秆为原料，配以其它辅料，按照不同比例制成培养基，观察平菇菌种接种后在不同培养基上的长势情况，主要观察指标包括菌丝的生长速度、菌丝的洁白度、菌丝的粗细、菌丝的浓密度、菌丝的形态以及菌丝的污染情况，不同培养基对菌丝长势影响情况见表1。

表1 不同培养基对平菇菌丝及子实体长势的影响分析

其中，1、菌丝的颜色、粗细和密度分别用“+”表示，“+”数量越多，表明菌丝颜色越白；2、同列不同小写字母表示同一批次不同处理平菇在0.05水平存在显著性差异；3、M1组为玉米秸秆和其它辅料制成的培养基，M2组为小麦秸秆和其它辅料制成的培养基，M3组为马铃薯秸秆和其它辅料制成的培养基，M4组为稻草和其它辅料制成的培养基。

表1分析结果可知，M1组3种培养基接种的平菇菌丝生长速度最快，M3组3种培养基接种的平菇菌丝生长速度最慢，M2、M4两组培养基接种的菌丝生长速度差异性不显著；从菌丝颜色分析，不同组培养基菌丝颜色差异性较大，其中M11、M12、M21、M414种配比的培养基上菌丝颜色最白，M33组培养基接种的菌丝颜色最暗，其它M13、M22、M31、M424种培养基上菌丝颜色较白，M23、M32、M433种培养基上菌丝颜色较暗。根据平菇子实体长势分析，培养基平菇满袋至出菇天数与菌丝生长速度基本一致，整体上M1组的培养基出菇最快，M3组最慢.M2、M4两组出菇速度差异性不明显；通过测定平菇鲜重和培养料干重分析生物学效率，M11、M12、M13、M21、M225种培养基上子实体生物学效率相对较高，达到100%以上，M31、M41、M423种培养基上子实体生物学效率达到90%以上，M23、M32、M33、M434种培养基上子实体生物学效率比较低，低于90%，其中M33、M432种培养基上子实体生物学效率低于80%。

2.2 不同培养基对平菇子实体含水量水分、灰份含量的影响分析

2.2.1 不同培养基对子实体含水量的影响分析研究选用不同原料、辅料制成的培养基栽培平菇，测定平菇子实体中的含水量.结果表明，不同培养基上产生的平菇子实体含水量存在差异性（见图1），其中，M11、M12、M13、M214种培养基上的子实体含水量低于90%，其它子实体含水量均高于90%，尤其是M33、M41、M42、M434种培养基上的子实体含水量更高；按照不同组秸秆原料整体分析，M1组3种培养基子实体含水量整体相对较低，M4组3种培养基子实体含水量整体相对较高。

2.2.2 不同培养基对子实体灰份含量的影响分析研究选用不同比例的原料、辅料制成的培养基栽培平菇。结果表明，平菇子实体中灰份含量存在一定的差异性（见图2），其中M11、M122种培养基上子实体中灰份含量最低，M33、M42、M434种培养基上子实体中灰份含量相对较高，超过10%。从4组原料制成的培养基分析，M1、M2组灰份含量整体较低，M3、M4组灰份含量整体较高。

图 1 不同培养基平菇子实体含水量

图 2 不同培养基平菇子实体灰分含量

2.3 不同培养基对平菇子实体营养价值的影响分析

2.3.1 不同培养基对平菇子实体蛋白质含量的影响分析研究选用不同原料、辅料制成培养基栽培平菇，分析测定平菇子实体中蛋白质的含量。结果表明，不同培养基上子实体蛋白质的含量存在一定的差异性，但差异性不显著（图3）。图3结果表明，M11、M12、M21、M224种培养基上产生的子实体蛋白质含量相对较高，含量约为25%左右，M23、M33、M42M434种培养基上产生的子实体中蛋白质含量相对较低，约为20%左右。从4组不同原料制成的培养基分析，M1、M22组培养基上子实体蛋白质含量整体相对较高，M3、M42组培养基上子实体蛋白质含量整体相对较低。

2.3.2 不同培养基对平菇子实体脂肪含量的影响分析研究选用不同原料、辅料制成培养基栽培平菇，分析测定平菇子实体中脂肪的含量。结果表明，不同培养基上子实体脂肪的含量存在一定的差异性，且差异性不显著（见图4）。图4结果表明，M1、M22组培养基6种配比方案制成的培养基产生的平菇子实体脂肪含量整体相对较高，含量在2.5%以上，其中M11脂肪含量最高，接近于3.0%，M3、M42组培养基6种配比方案制成的培养基产生的菇子实体脂肪含量整体相对较低，含量在2.5%以下，其M42、M432种培养基上子实体脂肪含量最低，接近于2.0%。

图 3 不同培养基平菇子实体蛋白质含量

图 4 不同培养基平菇子实体脂肪含量

2.3.3 不同培养基对平菇子实体总糖含量的影响分析总糖是食用菌中重要的能量物质，是衡量食用菌营养价值的重要指标之一。研究选用不同原料、辅料制成培养基栽培平菇，测定子实体中总糖含量，结果表明：不同培养基上子实体总糖的含量存在显著性差异性（见图5），其中M11、M12、M213种培养基子实体总糖含量相对较高，超过40.0%，M33、M42、M433种培养基子实体总糖含量相对较低，含量为30%作用。从4组不同原料制成的培养基分析，M1、M22组6种培养基总糖含量整体相对较高，M3、M24组6种培养基总糖含量整体相对较低。

2.3.4 不同培养基对平菇子实体Vc含量的影响分析Vc是食用菌中重要的营养物质维生素，对人体机能的条件起到重要的作用。研究表明，不同原料及辅料按照不同配比制成的培养基栽培平菇，其子实体中Vc含量存在一定的差异性，但差异性不显著（见图6）。其中M11组培养基子实体Vc含量最高，高于2.0 mg/100g，M33组Vc含量最低，低于2.0 mg/100g。从4组不同原料制成的培养基综合分析，M1、M22组培养基6种配比方案Vc含量整体略高，M3、M22组培养基6种配比方案Vc含量整体略低。

图 5 不同培养基平菇子实体总糖含量

图 6 不同培养料平菇子实体Vc含量

3 结论

以我国农业生产中主要的农作物玉米、小麦、马铃薯、水稻秸秆为原料，按照不同比例添加辅料，制成培养基栽培平菇，研究平菇菌丝长势，子实体产量、生物学效率、含水量、灰份含量及营养价值。结果表明，原料及配比方案不同，培养基上菌丝长势、子实体各项研究指标均存在一定的差异性，有的指标差异性显著，有的指标差异性不显著。

（1）以玉米、小麦秸秆为原料，配以其它辅助原料制成的培养基菌丝整体长势良好，生物学效率较高，以马铃薯、水稻秸秆为原料，配以其他辅助原料制成的培养基菌丝整体长势较差，生物学效率较低。在同一秸秆原料，添加的辅料不同，菌丝长势、生物学效率存在一定差异性，配比方案中农作物秸秆料占比越低，棉籽壳料占比越高，菌丝的长势约好、生物学效率越高；

（2）从子实体含水量、灰份含量、营养价值角度分析，以玉米、小麦秸秆为原料制成的培养基栽培平菇子实体含水量、灰份含量整体相对较低，但蛋白质、脂肪、总糖、Vc等营养指标整体较高，以马铃薯、水稻秸秆为原料制成的培养基栽培平菇产生的子实体含水量、灰份含量较高，但蛋白质、脂肪、总糖、Vc等营养指标整体相对较低；

（3）依据研究结论，建议平菇种植中，若以玉米、小麦秸秆为原料替替代棉籽壳制成培养基栽培平菇，棉籽壳占比控制在40%以上，则平菇菌丝长势良好，子实体性状及营养价值效果最好；若以马铃薯秸秆、水稻秸秆为原料制成培养基栽培平菇，棉籽壳的占比应控制在60%以上，则对于平菇菌丝的长势、子实体的性状及营养价值效果最好。

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Study on Cultivation ofwith Straw Substrate of Four Crops

CUI Yong-feng1, ZHAO Pei-qiang2*

1.733000,2.730030,

The medium was made from Straw of corn, millet, potato and rice, which are commonly used in agricultural production in China, and supplemented with cottonseed hull, bran, gypsum and lime in different proportions, the growth and nutritive value of hypha and fruiting body ofwere studied by inoculatingin laboratory. The results showed that all 4 kinds of crop straw could be made into culture medium for cultivating, among which the effect of culture medium made from corn and wheat straw was remarkable. The mycelium growth speed was fast, the fruiting body yield was high and the nutritive value was rich, the effect of cultivatingwith rice straw is relatively poor, and the effect of cultivatingwith potato straw is the worst,was cultivated with corn and wheat straw as raw materials, the percentage of cottonseed husk was more than 40%, and the percentage of cottonseed husk in potato and rice straw was more than 60%.

Cropstraw; edible fungi cultivation;

S646.1+4

A

1000-2324(2022)03-0368-06

10.3969/j.issn.1000-2324.2022.03.005

2021-01-05

2021-05-04

甘肃省自然科学基金项目(20JR10RA444)

崔永峰(1975-),男,硕士,高级工程师,主要研究方向为环境监测. E-mail:810809674@qq.com

Author for correspondence. E-mail:zhaopq8010020@163.com