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海鲜菇母种继代和菌种扩繁工艺的出菇效应研究

2022-08-10陈青张军辉赵强郑明海钱琼秋陈再鸣

食药用菌 2022年4期
关键词:菌袋出菇液化

陈青 张军辉 赵强 郑明海 钱琼秋陈再鸣

海鲜菇母种继代和菌种扩繁工艺的出菇效应研究

陈青1张军辉2赵强2郑明海3钱琼秋4陈再鸣4*

(1. 浙江省农业技术推广中心,浙江 杭州 310020;2. 义乌市龙川农业开发有限公司,浙江 义乌 450000;3. 开化农业技术推广中心,浙江 开化 324300;4. 浙江大学农业与生物技术学院,浙江 杭州 310058)

在海鲜菇工厂化栽培模式下,比较分析母种继代和菌种不同扩繁工艺对其营养生长和生殖生长的影响。结果:母种继代从第1代到第8代,在营养生长阶段,菌丝萌发时间均为24 h,满袋时间F2~F8与对照F1均为35~36天,无显著性差异。在生殖生长阶段,菌袋后熟时间,随传代数(F2~F8)的增加,呈延长的趋势;原基形成时间,各处理均为8~9天;F2~F8代间的产量存在显著差异,即随继代数的增加,单产逐步下降,呈负相关性。通过与常规固体三级菌种扩繁工艺比较,液化菌种工艺的菌丝萌发时间提早12 h,满袋时间缩短10天,后熟期减少20天,污染率下降4.6个百分点,原基形成早2天,生物转化率提高15.6个百分点,且子实体整齐、朵形好。

海鲜菇;母种;传代;液化菌种;出菇

海鲜菇,又称白玉菇、玉龙菇、玉蕈、鸿喜菇等,是真姬菇纯白色品系,拉丁学名(Peck) H. E. Bigelow,隶属担子菌亚门、层菌纲、伞菌目、白蘑科、玉蕈属。海鲜菇味鲜,具有独特的蟹香味,口感上佳,深受消费者欢迎,是近年来我国工厂化栽培的新菇种之一。

由于海鲜菇工厂化栽培在我国起步较晚,核心技术依赖日本,尤其是在菌种的种性控制和菌种繁育等对子实体产量和品质具有关键影响的因子方面缺乏系统研究,整体生产效率低下,栽培效益欠佳,制约了其进一步发展[1,2]。近年来,国内学者和业内人士围绕上述问题进行了一些有益的探索,如福建农林大学胡开辉通过对菌种质量控制、培养基质调配、菌包成熟度控制等入手,构建起工厂化海鲜菇高产栽培技术体系,使单袋产量稳定在500 g以上[3,4]。在菌种繁育技术上,一些工厂用深层培养液体菌种生产工艺替代常规固体三级菌种,效率有所提高,但细菌性污染仍制约着大规模应用[5]。本研究旨在探明海鲜菇菌种扩繁代数对菌丝生长速度和产量的影响,考察液化菌种新工艺下的综合栽培效益。

1 材料与方法

1.1 试验材料

(1)供试菌种。以浙江大学食用菌研究中心分离自义乌龙川农业开发有限公司栽培的海鲜菇子实体为种源。

(2)供试培养基。综合PDA母种培养基:马铃薯200 g/L、葡萄糖20 g/L、KH2PO41.0 g/L、MgSO4·7H2O 0.5 g/L、蛋白胨2 g/L、维生素B110 mg/L、琼脂20 g/L。固体原种、栽培种培养基:棉籽壳45%,木屑35%,麸皮20%,含水量60%±1%。出菇栽培袋配方:棉籽壳48%,木屑35%,麸皮10%,玉米粉5%,石灰2%,含水量60%±1%。

(3)菌种液化和接种设备。ZJU-8型智能菌种液化系统和液化菌种自动接种流水线,由浙江大学食用菌研究中心研制。

1.2 试验方法

(1)母种继代培养试验。将组织分离、纯化后的母种F0在无菌条件下,分批转接到综合PDA母种培养基中,按常规方法培养,检测、淘汰不典型菌落,用正常菌落继续继代转接,每转接一次为扩繁一代,共扩繁8代,分别用F1~F8表示。

将8代供试母种,按1.1(2)供试培养基配方,制成固体三级菌种,再按常规方法接种至出菇栽培袋。每个处理设3次重复,每重复100袋。

(2)不同菌种扩繁工艺效果试验。设置常规固体三级菌种和固体液化菌种扩繁工艺2个处理,以固体三级菌种为对照。2个处理均选用F1母种,其中固体三级菌种按1.2(1)方法制备,每袋接菌种30 g;固体液化专用菌种和液化工艺按浙江大学食用菌研究中心专利技术“海鲜菇液化专用菌种培养基及相应的培养法(ZL201510027583.1)”制备,将固体专用种源在智能液化系统中用无菌水液化稀释后,在自动接种流水线上直接接种至出菇栽培袋,每袋接种量为30 mL。每个处理设3次重复,每重复100袋。

(3)出菇袋制作、培养和栽培条件控制。按照1.1(2)中的出菇栽培袋配方制作料袋,用规格为18 cm×35 cm的低压聚乙烯薄膜袋,装料湿重1.2~1.3 kg,料高18 cm。抽真空高压灭菌280 min,冷却后按1.2(2)方法接种。

将不同处理的菌袋置于同一培养室和出菇室内进行菌丝培养和子实体的培育。①菌丝培养:前7天温度控制在22 ℃左右,菌丝开始定植后,袋内温度不超过25 ℃,待长满菌袋3/4左右时移入定植库;满袋后进入后熟期,控制温度在23~25 ℃,后熟65~70天后开袋。②催蕾:去除菌袋表面的老化菌丝,前2天控制温度在18~20 ℃,空气相对湿度95%左右,不通风;第3~10天温度稳定在14~16 ℃,空气相对湿度85%左右,给予适当光照和通风,菌丝变白逐渐形成菌皮,并扭结形成原基;第11~17天空气相对湿度维持在90%~92%,二氧化碳浓度0.25%~0.3%,每天光照2 h,培育幼芽。③伸长期管理:控制空气相对湿度在90%~95%,二氧化碳体积浓度提高到0.5%~0.6%,根据菌盖大小调节光照时间,经过28天左右,菌柄长至13~15 cm,即采摘。

(4)数据记录和处理。营养生长期记录菌丝萌发、封面、满袋、后熟时间,计算污染率;生殖生长期记录出菇时间,测量菌盖直径、菌柄长度、菌柄直径及每袋菇根数,计算平均产量和生物转化率。采用Excel2003和IBM Statistics 20.0进行数据处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 母种不同扩繁代数的菌丝与子实体生长情况

母种不同扩繁代数(F1~F8代)的海鲜菇菌丝体和子实体生长结果见表1。用液化菌种接种料袋后,F1~F8代处理的菌丝萌发时间均为24 h,说明扩繁代数对液化菌种的菌丝萌发没有影响。菌丝长满袋时间F2~F8代与对照F1代都在35~36天之间,无显著性差异。接种污染率以F5、F7代较高,与其他代处理间存在显著差异,但污染率与扩繁代数有一定相关性,但规律不明显。

菌袋后熟时间F2~F8代处理间呈正相关性,即随扩繁代数的增加,后熟时间有延长的趋势。原基形成时间,F2~F8代与对照F1代都为8~9天。单袋产量,F2~F8代处理间具有一定差异,以F2代的单袋产量较高,为582 g,其与对照F1代的差异不显著,而F3~F8代处理均显著低于对照。随着扩繁代数的增加,单袋产量渐次降低,与代次呈负相关性,其中F8代的单袋产量仅499 g,子实体外观品质与对照也有明显差异(图1)。

表1 海鲜菇母种不同扩繁代数的生长表现

扩繁代数菌丝生长子实体生长 萌发时间/h满袋时间/d污染率/%后熟时间/d开袋时间/d原基形成时间/d单袋产量/g F1(ck)24351841188628±61.5 a F224352841198582±13.2 ab F324363861228557±15.1 b F424363841189544±32.4 bc F524354861209522±43.1 c F624353881238520±46.3 c F724355861218514±32.7 c F824353851209499±46.1 c

注:同列数据后小写字母不同,代表差异显著(<0.5),表2同。

图1 母种不同扩繁代数时的子实体生长情况

2.2 不同菌种扩繁工艺下的海鲜菇营养生长和生殖生长情况

试验结果显示,液化菌种接种料袋后,菌丝萌发时间为24 h,比对照固体菌种处理的36 h提早12 h;菌丝封面时间为8天,比对照的15天少7天;菌丝满袋时间为30天,比对照的40天缩短10天;后熟期为70天,比对照的90天减少20天;接种污染率0.4%,比对照的5%大幅降低。表明液化菌种的活力强、萌发快,菌液渗透性好,菌丝满袋时间和后熟时间明显缩短,菌袋成品率大大提高,整个菌丝培养期缩短30天,且菌丝洁白、生长旺盛(图2)。

A. 固体菌种接种12天;B. 液化菌种接种12天;C. 固体菌种接种30天;D. 液化菌种接种30天

液化菌种和常规固体三级菌种扩繁工艺下的海鲜菇子实体生长情况(表2)可见,将液化菌种接种的菌袋和固体菌种(对照)的同时开袋进行出菇管理,液化菌种处理的原基形成时间为9天,比对照快2天,出菇周期28天,比对照的31天缩短了3天。平均单袋产量,液化菌种处理为517 g,高于对照的439 g,但差异不显著。生物转化率,液化菌种处理为103.4%,比对照提高17.8%,但差异不显著。进一步分析子实体的质量指标发现,液化菌种处理的子实体菌柄直径较对照增大0.6 cm,有效菇数多18根,且表现生长整齐、朵形好、无畸形菇(图3)。

图3 液化菌种与固体菌种的子实体形态比较

2.3 不同菌种扩繁工艺的应用效果

液化菌种在海鲜菇工厂化栽培上应用,综合效益明显。由表3可知,从种源接种料袋数量方面看,每千克固体液化种源经液化后,可接种料袋5 000袋以上,是对照组的151倍,菌种直接成本下降80%;从人工、能耗和培养周期测算,减少综合费用40.1%。测算全周期效益,综合产量提高、品质提升和污染率下降等效应,共节本增效32.9%。

3 讨 论

3.1 海鲜菇属异种结合四极性担子菌,其菌丝体在母种阶段培养时会产生较多的节孢子和厚垣孢子等无性孢子,这些无性孢子既有双核,也有单核,其萌发后产生的双核菌丝体或单核菌丝体随着母种继代数的增加,菌丝细胞遗传性变异会不断积累,最终引起种性的退化[8]。本研究显示,母种继代到F3代后,子实体单产就有较显著的下降。所以在菌种继代扩繁中,需要在母种阶段严格控制继代培养的代数,以避免栽培减产风险。

3.2 海鲜菇菌袋满袋后,须经90天以上的后熟期,栽培难度较金针菇、杏鲍菇等早熟型菇种大。常规固体菌种接种时,由于三级种源活力差异大、隐性带菌多,加上早期种性检测难,所以接种后的菌袋污染率高,尤其是后熟期的菌袋一致性较差,表面菌丝因过老化而易引起污染、溶菌等现象,致使子实体产量和质量降低。克服上述现象是海鲜菇工厂化栽培取得高效优质的关键[6,7]。本研究采用由浙江大学食用菌研究中心团队自主发明的固体液化菌种及新工艺专利技术,与常规固体菌种比较,全溶性固体专用菌种具有繁育系数高、菌种活力强、安全可控、储运方便等优点。在接种工艺上,采用二级液化接种新工艺,操作简便、接种系数高,菌种接种系数比常规固体菌种提高150倍。在栽培应用方面,通过培养料配制、料袋制作、接种方式、菌袋培养、出菇控制等全程关键技术集成,菌袋接种污染率降低,菌丝培养时间缩短,生物学效率提高,综合节本增效32.9%。

3.3 本试验的液化菌种新工艺在海鲜菇工厂化栽培上的应用,与深层发酵技术和常规固体三级制种工艺比较体现出全方位的优势,一是菌种种源培育流程从4级简化为2级,培育周期短,保质期长,储运方便,更重要的是建立了种性预检技术体系,能有效防范菌种种性变异及退化风险,安全性好;二是在菌液及接种应用方面,菌液只含纯菌丝而无任何营养源,有效避免了深层发酵液体菌种和常规固体菌种存在的弊端,菌丝活力强、渗透性好,接种后菌丝萌发时间短,菌袋成品率高。

表2 液化菌种工艺与固体菌种工艺对海鲜菇生殖生长的影响

处 理原基形成时间/d出菇期/d菌盖直径/cm菌柄长度/cm有效菇数/袋单袋产量/g生物转化率/% 液化菌种 9281.30±0.02 a15.3±1.3 a 116±15.2 a 517±48.9 a103.4±9.8 a 固体菌种(CK) 11311.31±0.01 a 14.7±0.9 ab 98±11.3 ab 439±35.6 ab 87.8±7.2 ab

表3 液化菌种与固体菌种应用效益比较

处 理接种数量*/袋每袋种源费/元每万袋接种用时/h每袋接种人工费/元每袋能耗费/元每袋综合费用/元 液化菌种5 0000.032.50.0150.50.545 固体菌种(CK)33 0.15100.060.70.91 比CK增减+150倍-80%-75%-66.7%-28.6%-40.1%

注:*为每千克固体种源的接种料袋数量。

综合本试验结果,海鲜菇液化菌种新工艺和相关精准栽培技术,突破了传统固体菌种及相关栽培工艺生产周期长、效率低且稳定性差、风险大的弊端,技术应用不但直接效益明显,每万袋接种成本仅300元,比传统工艺节约500元,而且在菌种培养设施投入方面比传统固体菌种制备工艺节省90%,既提高了生产效率,又降低了生产成本。

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S646

A

2095-0934(2022)04-302-05

浙江省“三农六方”科技协作项目“海鲜菇精准栽培技术研究与示范”(2018SNLF015)

陈青(1972.9—),正高级农艺师,主要从事食用菌技术研究和推广工作。

陈再鸣(1963.10—),研究员,主要从事食用菌育种和栽培生理研究。E-mail:zaimingch@163.com。

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