不同颗粒度桑枝屑代料栽培灵芝产量和品质差异

张 波，谭 伟，周 洁，李小林，叶 雷，杨学圳

（四川省食用菌研究所，成都 610066）

0 引言

灵芝为担子菌纲多孔菌目灵芝科的一类大型真菌，《本草纲目》将其视为食药兼用的珍品，有延年益寿的功效，药用价值极高[1]。灵芝产业具有投资小、周期短、见效快的特点，近年来，其种植面积在国内不断扩大，已成为有些地区的主要经济支柱[2]。中国已有5000多年的种桑养蚕历史，而桑蚕产业的重要基础为桑树，据统计，桑园平均年产桑枝大于15 t/hm2[3]。因此，该产业带动社会经济增长的同时也产生大量的废弃桑枝。桑枝以往常被农户用作燃料，或多被废弃于野外，既浪费资源又污染环境。研究表明，桑枝含有大量的木质素和纤维素，还含有多种活性物质（如桑枝多酚等），可作为食用菌的栽培原料[4-5]。因此，采用桑枝栽培食用菌既可“变废为宝”又绿色经济，具有极大的应用前景。目前，涌现出的一大批桑蚕副产品中，桑枝灵芝就在其中[6-7]。而且，灵芝转化利用桑枝纤维素和木质素，实现其营养、生殖生长的同时，可吸收桑枝中某些有效成分，同时促进其子实体多糖的形成，进而提高灵芝的药用价值[8]。

近年来，有关桑枝栽培灵芝的研究较多，主要涉及栽培技术和配方筛选。蔡爱群等[9]研究表明，桑枝可作为代料栽培珍稀食用菌松杉灵芝的优质原材料，并筛选出碳氮营养适宜的配方。邹丹蓉[10]以不同桑枝屑含量的培养基栽培密纹灵芝，发现以70%桑枝屑代替普通木屑的配方可提高子实体产量及菌盖直径；另外，一年生桑枝屑栽培密纹灵芝，其产量高于多年生桑枝屑。以桑枝为原料栽培灵芝的配方筛选和优化研究中，分析指标除了灵芝菌丝生长速度、子实体形态特征、产量和生物学效率外，还包括子实体活性物质含量，如多糖、三萜和黄酮含量等。有研究表明，桑枝栽培的灵芝子实体多糖高于普通杂木30%以上，充分证明桑枝作为培养基质，对灵芝子实体活性成分有促进作用[11]。而李瑞雪等[12]研究发现，灵芝可将桑枝中的1-脱氧野尻霉素富集到自身子实体，其含量大于0.6%。

然而，桑枝颗粒度对灵芝生长的影响鲜见报道。因此，研究基于以往桑枝灵芝栽培技术，设计了5个不同的桑枝屑粒径处理，常规方法代料栽培灵芝。比较不同粒径桑枝屑代料栽培灵芝产量和品质的差异，以期明确桑枝木屑栽培灵芝的最适颗粒度大小，一方面丰富桑枝灵芝代料栽培技术参数，另一方面为更好实现蚕桑-灵芝产业循环经济模式提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试菌株‘川圆芝1号’，来源于四川省食用菌研究所。试验所用栽培基质原料包括桑枝屑、玉米粉、麸皮和石膏。有机原料新鲜、干燥、未霉变、未生虫，无机化学原料正品。桑枝屑由粉碎机粉碎成不同大小的颗粒，颗粒大小以粉碎机筛孔孔径大小衡量。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 桑枝采用粉碎机先进行初级粉碎，即颗粒度≥20 mm，随后在粉碎机上套筛，筛孔分别为20、18、14、12、8 mm，对粉碎的桑枝进行过筛，最终获得颗粒度为 20 mm(D20)、18 mm(D18)、14 mm(D14)、12 mm(D12)和8 mm(D8)的桑枝屑（图1）。以桑枝屑和玉米芯作为碳源，辅料为麸皮、玉米粉、石膏，调整不同颗粒度用量比例，进行灵芝代料栽培，共设计5个处理（表1）。各处理10袋，每个处理3次重复，考虑破袋或污染等因素，实际制作250袋（50袋/处理×5个处理），以确保有足够试验菌袋。

图1 不同颗粒度桑枝屑

表1 不同颗粒度桑枝屑及其添加量试验处理设计

1.2.2 试验方法 采用袋式熟料栽培方法开展试验。使用料袋规格17 cm×33 cm×0.005 cm聚丙烯有底菌袋；按照灵芝生产上常规栽培方法拌料、装袋、接种、发菌和出芝管理等，重点控制供试各处理栽培基质含水量均匀，每袋装料量、供试菌种菌龄、接种时间和接种量一致。出芝试验于四川省金堂县赵家镇平水桥村16组进行。

1.2.3 测定指标 采用定期划线法测定菌丝生长速度，于2019年4月10日对灵芝菌丝生长位置进行第一次划线，2019年4月20日测定菌丝生长速度。2019年6月10日对灵芝子实体进行采收测定，子实体性状主要测定成熟子实体菌盖大小、菌盖厚度及菌柄长度：其中，每个处理随机选择5～10朵长势均匀的灵芝，分别测定其横径和纵径；用电子游标卡尺测定厚度；用直尺测定菌柄长度。每个处理随机选择3朵鲜灵芝，测定其子实体的质量；测定每个菌袋灵芝子实体的平均干品质量。选择长势良好的子实体烘干、粉碎，2019年7月以蒽酮水提法测定灵芝子实体多糖含量，以齐墩果酸测定法测定灵芝子实体三萜酸含量。

1.2.4 分析方法 菌丝生长速度、子实体性状及产量等数据，采用Excel和SPSS 13.0进行统计分析，并用最小显著性差异法(P＜0.05)进行差异分析。

2 结果与分析

2.1 菌丝生长速度

由不同处理灵芝菌丝生长速度统计分析（表2）可见，桑枝屑颗粒度为14 mm时，灵芝菌丝生长速度最快，达6.27 mm/d；而桑枝屑颗粒度为8 mm时，菌丝生长速度仅为5.43 mm/d，显著小于其他桑枝屑处理。灵芝菌丝生长速度最快D14处理高出最慢D8处理15.47%，但与其他处理无显著差异。且桑枝屑颗粒度为12 mm时灵芝菌丝生长速度也较快，大于6.00 mm/d。可见桑枝屑颗粒度为8～14 mm有助于灵芝菌丝生长。

表2 不同处理灵芝子实体性状指标及产量统计

2.2 灵芝子实体形态指标及产量

不同处理灵芝子实体性状比较表明，桑枝屑栽培的灵芝子实体性状明显受颗粒度大小的影响（图2）。供试处理灵芝菌盖横径范围为8.44～9.49 cm，差异不显著；而各处理灵芝菌盖纵径极差达3.59 cm，偏大。其中，处理D18的纵径最大，显著大于处理D14和处理D20。由此可见，桑枝屑颗粒度为8 mm时，横、纵径偏大。处理D12灵芝菌柄最长，显著长于处理D14。灵芝菌盖厚度以桑枝屑颗粒度为20 mm处理最大，且显著厚于桑枝屑颗粒度为12、14、18 mm的3个处理，但与最小桑枝屑颗粒度处理(8 mm)灵芝菌盖厚度无显著差异。

图2 不同处理灵芝子实体性状

供试处理灵芝单朵鲜重范围为65.65～95.59 g/朵，以桑枝屑颗粒度为18 mm时最大，与处理D12无显著差异，高出最小单朵鲜重处理(D14)45.61%。另外，供试处理干芝产量由小到大依次为D14（23.28 g/袋）＜D12（26.02 g/袋）＜D20（26.06 g/袋）＜D8（29.10 g/袋）＜D18（34.10 g/袋）。与灵芝单朵鲜重一致，平均干芝产量以桑枝屑颗粒度为18 mm时最大，高达34.10 g/袋，显著高于其他处理；而颗粒度为14 mm时，平均干芝产量最小。可见，以较大颗粒度的桑枝屑(18 mm)栽培灵芝，提高产量效果最显著。

2.3 子实体活性物质含量

研究结果表明，供试桑枝屑颗粒度栽培的灵芝，子实体三萜酸和多糖含量差异较大（图3）。各处理灵芝子实体多糖含量范围为0.90～1.20 g/100 g，变化规律不明显，以颗粒度为18 mm时最高，与处理D20无显著差异，而显著高于其他3个处理。各处理灵芝子实体三萜酸含量随桑枝屑颗粒度增大呈先上升后降低的趋势。桑枝屑栽培的灵芝，以颗粒度为14 mm时子实体三萜酸含量最丰富，其次为桑枝屑颗粒度为18 mm时，2个处理显著高于其他3个处理。

图3 不同处理灵芝子实体三萜酸及多糖含量

3 结论与讨论

近年有关桑枝栽培灵芝的研究较多，主要涉及栽培技术和配方筛选。研究者将桑枝条粉碎成桑枝屑、切成桑枝段，作为基质主料栽培灵芝。通过比较灵芝菌丝长势、子实体形态、生物转化率、子实体活性成分等获得优质的基质配方[9,13-14]。研究人员通过桑枝屑代替普通木屑栽培密纹灵芝，筛选出的优质配方可明显提高灵芝子实体产量[10]。覃炎锋等[8]基于响应面法筛选桑枝屑优质配方，栽培的灵芝子实体多糖含量显著高于对照，达8.35%。桑枝屑栽培食用菌过程中，颗粒度很大程度上影响着食用菌的生长，而关于颗粒度对灵芝生长的影响鲜见研究。本研究获得干芝单产最高、子实体多糖和三萜酸含量也偏高的最适颗粒度桑枝屑配方，丰富了桑枝屑代料栽培灵芝技术参数，可为创新桑枝屑栽培灵芝技术提供数据支撑。

供试颗粒度桑枝屑对灵芝菌丝生长有明显影响，本研究以中等颗粒度(8～14 mm)桑枝屑栽培灵芝，菌丝生长速度最快；较大颗粒度(14～20 mm)桑枝屑栽培灵芝菌丝生长速度次之；而小颗粒度(≤8 mm)桑枝屑栽培灵芝菌丝生长速度最慢。于海龙等[15]研究工厂化栽培条件下木屑颗粒度对香菇生长的影响，结果表明，木屑颗粒度在0～8 mm时，菌丝生长速度随颗粒度的增加而增加；李正鹏等[16]研究也表明，较大颗粒度的玉米芯有利于杏鲍菇菌丝的生长。由此可见，食用菌栽培过程中，木屑、玉米芯等的原材料颗粒度较大时，培养料孔隙度大，有利于菌丝呼吸从而促进菌丝生长。本研究中，桑枝屑颗粒度偏大偏小都会减缓灵芝菌丝的生长速度，而颗粒度偏小的桑枝屑可能由于透气性较差、供氧不足等因素减缓菌丝生长。而袁卫东等[17]研究表明，桑枝颗粒度增大会减缓黑木耳菌丝生长速度，主要由于较细的基质空隙分布均匀、持水性更好。因此桑枝屑栽培灵芝时，颗粒度适中即可(8～14 mm)。

值得注意的是，本研究尽管以中等颗粒度(14 mm)桑枝屑栽培的灵芝菌丝生长速度最快，但该处理下灵芝单朵鲜重及产量较低；而桑枝颗粒度为18 mm时，灵芝单朵鲜重及产量最大，且子实体三萜酸和多糖含量偏高。菌丝生长及子实体成熟是2个完全不同的生长阶段，对养分需求、外在环境变化的响应机制也存在差异。中等颗粒度的桑枝屑(14 mm)相较于颗粒度较大的桑枝屑(18 mm)，栽培灵芝时孔隙度小，因此颗粒度14 mm桑枝屑的培养基积聚的空气量小于颗粒度18 mm处理。而这些积聚于菌袋中的空气组分不确定，难以追踪其对菌丝生长的影响。发菌时期灵芝菌丝在颗粒度为14 mm培养基中生长最快，而该时期菌袋密闭。由此推测，发菌阶段聚集于菌袋中的气体可能不利于菌丝生长，导致颗粒度14 mm处理的灵芝菌丝生长较颗粒度18 mm处理快。而出芝阶段，封口纸被去掉，菌袋内外空气进行交换。相比颗粒度14 mm处理，18 mm处理因具有较大空隙度，有较大量的氧气进入菌袋供灵芝生长。这可能是桑枝屑颗粒度为18 mm时，单朵鲜重及产量最大、子实体活性物质含量偏高的原因所在。李正鹏等[16]认为，使用较小颗粒度的玉米芯栽培的杏鲍菇产量较高；但于海龙[15]研究发现，木屑颗粒度的增加会提高香菇产量。较大颗粒度尽管通气性较好，但持水性较差；而较小颗粒度持水性好，通气性却差，基料呈还原状态，两者皆不利于食用菌生长[18]。综上，培养料颗粒度对食用菌产量的影响因配方原材料、栽培品种、栽培方式等的不同而呈现差异。另外，甘丽萍等[19]筛选获得了灵芝成品率和生物转化率皆高的桑枝配方，解决了菌袋内空隙偏大或过于紧实的问题；且确定了最优的桑枝长度为1～5 cm，该参数条件下，培养基通透性好，利于营养供应。而刘长斯等[20]在桑枝栽培灵芝的基础上，添加了青蒿残渣，通过增加培养料的孔隙度提高袋料的透气性，满足好氧型大型真菌灵芝的生长发育，进而提高了产量和活性物质含量。由此可见，栽培材料的桑枝长度或颗粒度在灵芝生产中不容忽视。

尽管本研究明确了灵芝菌丝生长速度最快、子实体产量最高的桑枝屑颗粒度，在试验设计和研究深度方面仍需改进和提高。本研究共设计了8～20 mm范围内5个颗粒度水平，而袁卫东等[17]和马庆芳等[21]研究不同粒径桑枝屑和玉米芯对黑木耳生长的影响时，桑枝屑最大粒径达到24 mm，玉米芯最小粒径为5 mm，且培养料玉米芯为最小粒径时，黑木耳产量最高。由此可见，本研究需设计更多桑枝颗粒度处理，以更加准确地反映颗粒度这一参数对灵芝生长的影响。此外，本研究中明确了桑枝颗粒度对灵芝子实体形态、产量、多糖和三萜酸含量的影响，并未进一步探索其发生机理。刘芹等[22-23]研究栽培料中不同粒径玉米芯对平菇生长的影响，揭示了小颗粒度玉米芯培养料中微生物酪氨酸代谢和组氨酸代谢比大颗粒度玉米芯培养料更加活跃，为确定小颗粒度玉米芯栽培料栽培平菇提供了理论支撑。有研究表明，大颗粒度的培养料更易含有较多的杂菌（如苄星青霉素），从而增加培养料的污染率[24]。而且小颗粒度的玉米芯会产生生物促生物质吲哚乙酸，有助于平菇菌丝生长[25]。以上关于玉米芯颗粒度的研究结论可为本研究的深入研究提供指导。

综上，供试颗粒度桑枝屑栽培灵芝，对其菌丝生长、子实体发育及活性物质形成有较大影响。以14 mm颗粒度的桑枝屑栽培灵芝，菌丝生长速度最快；而以18 mm颗粒度的桑枝屑栽培灵芝，单朵鲜重及产量最大且子实体多糖和三萜酸含量较高。