談峰
(江蘇沿江地區農業科學研究所,江蘇如皋226541)
雙孢蘑菇(Agaricus bisporus)是傳統的栽培品種,栽培技術不斷改進,栽培材料主要包括馬糞、糞草料、合成料。目前的發展趨勢是栽培材料的綜合應用,其中尤其以菌糠的綜合利用更為突出,研究成果豐富。
隨著食用菌工廠化栽培模式的迅速推進,主要的木腐菌類食用菌目前已基本實現工廠化栽培,栽培產生的菌糠具有規模集中、品質一致、質量優良的特定屬性,對這類菌糠的研究和應用一直被關注。長期以來,菌糠的主要使用途徑是作為園藝無土栽培基質、加工生物質燃料、部分畜牧飼料添加成份[1],但是,從菌糠的營養結構方面看,菌糠主要營養組成非常適合雙孢蘑菇的營養需求。以木屑或礱糠為主要原料栽培香菇的菌糠,其粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、礦物質和無氮浸出物含量分別為8.67%、6.2%、30.58%、7.93%、42%和7.82%、8.9%、25.63%、2.79%、33.3%;以玉米芯為原料栽培香菇的菌糠,粗纖維含量從36.1%下降到24.4%,木質素含量從13.2%下降到9.5%,粗蛋白含量由2%上升到9.5%。棉籽殼為主料栽培香菇的菌糠中含粗蛋白質13.06%、粗纖維31.56%、粗脂肪4.20%、粗灰分10.89%、無氮浸出物33.01%、鈣0.21%、磷0.07%[2]。陳君琛等[3]研究了木腐菌類菌糠作為栽培原料再次用于栽培木腐菌的技術,認為適當使用不會影響產量。在菌糠用于栽培雙孢蘑菇方面,趙鳳良等[4]認為菌糖可以作為覆土材料添加,以達到減少成本的作用。彭學文等[5]研究認為,平菇菌糠與牛糞以6∶4的配比發酵生產雙孢蘑菇,具有產量高、操作方便的優勢,但生產中存在雜菌侵染的問題。在采用不同技術方法提高雙孢蘑菇產量和質量方面,季國軍等[6]的研究認為,泥炭土作為覆土材料能獲得較高的產量,并且有助于改善雙孢蘑菇的品質,這是因為其持水率高、孔隙度大、含氮量高。陳明[7]研究了通過添加人工菌群改善培養料發酵質量而達到改善產量和質量的目的。李曉博等[8]的研究結果顯示,雙孢蘑菇在營養生長階段對木質素的要求高,而在生殖生長階段則對纖維素和半纖維素需求高。研究工廠化杏鮑菇菌糠資源在雙孢蘑菇栽培中的優質應用,不僅解決資源充分利用的問題,同時可以解決現有工廠化生產企業得到進一步發展的技術問題。
針對利用杏鮑菇菌糠栽培雙孢蘑菇的技術開展研究,發現利用純菌糠直接栽培不能獲得成功,但配合牛糞發酵或者直接采用菌糠滅菌的方式生產雙孢蘑菇能夠獲得成功。現將研究結果報道如下。
供試菌株:Ag2000;供試材料:雙孢蘑菇合成料培養基、杏鮑菇菌糠、牛糞、石灰、石膏、25%多菌靈;杏鮑菇菌糠處理分為發酵法和滅菌法。
處理A(合成料):稻草1 250 kg、豆粕100 kg、尿素20 kg、磷肥18 kg、石灰25 kg、石膏25 kg,常規生產二次發酵;處理B(杏鮑菇菌糠發酵料):杏鮑菇菌糠70 kg、牛糞26 kg、石灰2 kg、石膏2 kg,杏鮑菇廢料等預堆制30 d,然后添加牛糞、石灰、石膏、專用肥,按合成料堆制發酵法生產堆肥;處理C(滅菌料):杏鮑菇菌糠96 kg、石灰2 kg、石膏2 kg,配制好的基質裝入60 cm×45 cm塑料編織袋,在100℃保持8 h;處理D:杏鮑菇菌糠96 kg、石灰2 kg、石膏2 kg;處理E(菌糠拌和料):杏鮑菇菌糠70 kg、牛糞26 kg、石灰2 kg、石膏2 kg。
以17 cm×33 cm的塑料袋為容器,測量菌絲生長速度,以菌絲濃密程度評價菌絲在基質中的生長情況及狀態。對比合成料與發酵料的杏鮑菇菌絲穿透料層的時間。
合成料,杏鮑菇發酵料床架發菌,菌種采用麥粒種;滅菌料以塑料編織袋為容器滅菌,接種,培菌。菌糠發酵料與合成料采用床架鋪料接種發菌的培菌方式。
試驗以合成料(處理A)為對照,隨機區組排列,5次重復。分別試驗杏鮑菇菌糠發酵料和滅菌料中雙孢蘑菇產量和質量。產量取前4潮菇計算,測定不同材料基質的雙孢蘑菇產量,記錄產量形成時間和分布。
采集第2潮菇,測量柄長、柄徑、蓋徑,對比不同材料雙孢蘑菇菌褶的色澤,測量容重、單菇重、煮得率。每個樣本每次取樣15個菇,5次重復。品質測定中的相關要求和操作按GB/T 14151-2006[9]的要求執行。
不同處理菌糠對雙孢蘑菇菌絲生長速度的影響見表1。

表1 不同處理雙孢蘑菇菌絲生長速度
杏鮑菇菌糠在使用適當的技術處理后成為優良的雙孢蘑菇培養基質材料。播種后,處理D中菌種萌動后不能繼續生長,處理E中可以見到菌種經過一段時間后,菌種自身能量發生萎縮,菌絲僅有極微弱的生長,表現為細線狀稀蔬生長,經檢測發現為培養基表面牛糞材料上生長的菌絲,而菌糠中菌絲不能定植,栽培失敗。
從菌絲在基質中生長情況看,合成料中雙孢蘑菇菌絲生長速度快于菌糠料,但菌絲生長的濃密度和色澤均不如菌糠料。結果說明,杏鮑菇菌糠料雖然經過了一次熟料滅菌過程,但是直接用來接種雙孢蘑菇仍然不能獲得成功,加牛糞后,雖然能依靠牛糞的特殊性質供應雙孢蘑菇菌絲生長一段時間,但是仍然不能使雙孢蘑菇消化杏鮑菇菌糠營養,所以,杏鮑菇菌糠不經適當處理是不能作為雙孢蘑菇栽培基質使用。
由于處理D和處理E不具備生產能力,所以,在出菇試驗階段不安排繼續試驗。從試驗結果方面來看,處理B和處理C均表現出良好的生產性能,處理B中發菌好,但是處理時間長,自然養分流失嚴重,出菇前期猛,產量集中,在不具備條件并有充足牛糞供應的情況下可以采用。處理C是在完全人工可控的條件下操作,生產優勢明顯,基質養分利用充分,產量高于發酵料且具生產后勁,相比處理B更適合工廠化生產。產量形成結構分析結果見圖1。
基質采用不同技術處理,雙孢蘑菇產量形成和產量結果存在差異。統計前4潮菇的產量,結果顯示不同處理雙孢蘑菇產量水平差異很大,滅菌料明顯比發酵料產量高,而且不僅是前2潮菇的產量高,而且第3潮菇仍能維持相比于合成料第2潮菇產量還高的生產水平。栽培原料的發酵過程其實是有機碳素物質降解和氮素物質營養結構轉換的過程,在生長過程中,通過菌體蛋白的形成和積累,以達到營養體符合蘑菇菌絲生長發育需求的目的。發酵后雖然較易地適應雙孢蘑菇菌絲的生長,但微生物的降解過程同樣消耗了營養,而滅菌料在通過高溫降解,釋放養分的同時,營養物質未流失,所以生產性能自然高于發酵料。

圖1 產量形成結構分析
圖1的結果還表明,杏鮑菇菌糠在經過適當的處理后,相比于合成料更適合工廠化栽培,因為其更具產量集中在前期、高產的特點,更符合工廠化栽培對栽培原料易得、生產潛力高和生產周期短的需求。
杏鮑菇菌糠發酵料產量集中于前2潮,表現為出菇猛,整齊,占總產量的74.9%,滅菌料產量集中于前3潮,但第4潮仍有不錯的收益。2種處理方式均表現出比對照優秀的生產性能。但對比處理B和處理C,可以明顯地看出,處理C比處理B更具優勢,這種情況的出現應該是滅菌料經過高溫的進一步熟化,養分釋放快而且穩定。從雙孢蘑菇栽培的營養生理學方面分析,處理B在前期的生產中充分發揮了養分前期釋放積累的功效,而第3潮開始,由于前期快速釋放積累的養分已消耗完結,后期的代謝積累不足以滿足超出的供給要求,因而出現產出水平急劇下降的現象。處理C則由于基質養分總體上處于半游離狀態,能夠更多地支持雙孢蘑菇子實體產出對營養積累的需求,因此更能持久地滿足子實體對基質養分的需求。
杏鮑菇菌糠的發酵式和滅菌式處理相對于合成料均表現出極顯著的生產優勢,但滅菌料更能發揮杏鮑菇菌糠的生產潛力。產量方差分析見表2。
從產量的對比分析結果可以看出,杏鮑菇菌糠的發酵料和滅菌料均表現出較高的生產性能,差異均達極顯著水平,而以滅菌料的生產優勢更明顯。
魯麗鑫[10]在研究利用黑木耳菌糠栽培雙孢蘑菇時發現,雙孢蘑菇在菌絲生長期以降解木質素為主要碳源,而在子實體生長期則以降解纖維素和半纖維素為主要碳源,因為黑木耳菌糠的木質素含量高于農作物秸稈,所以添加了黑木耳菌糠的栽培料在雙孢蘑菇的產量和質量上明顯優于不添加的。橋本一哉[11]在論述雙孢蘑菇栽培時提到,培養料發酵過程中菌物毒素積累和發酵營養消耗是造成生物總轉化率低的原因,栽培料的發酵是通過中高溫菌群的作用,降解基礎材料中的高穩定性有機碳,分解成低價的,容易被雙孢蘑菇菌絲利用的有機碳,并在降解過程中形成以菌體蛋白形式存在的有機營養物質,在原料的轉化積累過程中,也會消耗部分物質,這部分物質以CO2和H2O的形式排出。所以,發酵料優化營養結構,但從營養總量上說則是損耗了。而高溫滅菌的過程則是通過溫度的作用,打開了高價有機碳對營養的封閉,形成部分低價有機碳,以及部分有機營養以半流質的狀態包裹于基礎物質的表面,而這部分物質非常易于被雙孢蘑菇菌絲利用、轉化。滅菌料在物質的結構得到優化的同時并沒有造成營養物質總量的減少。在同樣的物質結構條件下,滅菌料的生產潛力是高于發酵料。

表2 產量方差分析
不同的技術處理影響雙孢蘑菇子實體的質量。食用菌的收獲對象是子實體,而栽培價值的實現是通過子實體銷售來實現的。子實體個體的大小和比例,貨架期的長短,制罐過程中的煮得率則是子實體質量的主要指標。不同處理基質的雙孢蘑菇品質情況見表3。

表3 不同處理的蘑菇品質
通過對不同基質生產出的子實體進行對比,杏鮑菇菌糠栽培獲得的子實體比合成料的組織緊密,菌褶色澤淺。結合表3中的數據分析,不同處理基質的子實體不但在產量上存在很大的差異,而且個體的各項比值也有差距,容重的改變說明了在采用杏鮑菇菌糠為栽培基質后菇體緊實度發生改變,單菇重的提高也證明了菇體緊密度的提高,煮得率的不同,直接反映了經過不同的處理,物質絕對轉化率得到提高,而并非是簡單的通過多吸水而使產量提高。在培養料改變與子實體營養和品質的變化關系方面,陳明[7]的研究顯示,通過對同一基礎培養基添加追肥可以促進子實體品質和營養組成發生變化。而魯麗鑫[10]的研究結果則顯示不同的栽培材料也能帶來這種變化。本文結論與魯麗鑫的研究結果一致。煮得率研究結果中,處理B和處理C的結果接近,但存在差異,說明通過改變營養物質的轉化條件,也能改變子實體品質。處理A和處理B與處理C相比差異極顯著,說明了杏鮑菇菌糠生產的雙孢蘑菇子實體品質較之于合成料栽培有極大的提高。對比容重和單菇重的數據變化,說明菌糠基質所生產的雙孢蘑菇菇體緊密度極明顯地高于合成料,而且以處理C尤為顯著。
杏鮑菇菌糠是栽培雙孢蘑菇的優良基質來源,經過處理后,能充分發揮栽培原料本來的生產潛力。菌糠料生產的雙孢蘑菇子實體無論是在產量上,還是質量上均較合成料有明顯地提高。以滅菌生產基質培養基的方式更能發揮基質的生產優勢和潛力。
生產中的產出和消耗指標是衡量生產效率的兩方面。試驗中得出的產出方面的數據表明,滅菌料生產雙孢蘑菇子實體的產出的提高是由于基質的消耗和積累,在剩余的基質原料中產量是否還有進一步提升的空間,通過何種技術措施來實現,如何實際提高營養物質的有效積累和轉換,值得進一步研究。
煮得率數據顯示杏鮑菇菌糠栽培的雙孢蘑菇干物質的絕對含量高于合成料,說明杏鮑菇菌糠栽培雙孢蘑菇不僅能提高產量,而且生物轉化率也得到提高。發酵料到滅菌料的改變,雖然煮得率提高程度較小,但是絕對產量提高幅度大,所以通過滅菌方式生產培養料是值得推廣的新技術。
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