韓建東,孫敬國(guó),孫瑞祥,林 芳,萬魯長(zhǎng),楊 鵬,姚 強(qiáng),宮志遠(yuǎn)**
(1.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所,農(nóng)業(yè)部廢棄物基質(zhì)化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東 濟(jì)南 250100;2.山東省農(nóng)村科技促進(jìn)中心,山東 濟(jì)南 250101;3.煙臺(tái)市牟平區(qū)大窯街道農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心,山東 煙臺(tái) 264100)
糙皮側(cè)耳(Pleurotus ostreatus) 適應(yīng)性強(qiáng),分布廣泛,是我國(guó)栽培量和消費(fèi)量最大的食用菌,主要以分散性個(gè)體戶栽培為主[1]。隨著糙皮側(cè)耳生產(chǎn)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)張,對(duì)原輔材料的需求大幅增加,而棉籽殼、木屑等傳統(tǒng)栽培主料短缺,這種供求關(guān)系造成原材料價(jià)格上漲,產(chǎn)業(yè)利潤(rùn)空間被擠壓,原材料問題已嚴(yán)重制約了產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,一些新型栽培基質(zhì)不斷被開發(fā)利用。食用菌菌渣因其較高的營(yíng)養(yǎng)成分和良好的物理性質(zhì)[2],可再次被利用用以栽培其他食用菌,近幾年有關(guān)菌渣再利用的報(bào)道越來越多[3-14]。在菌渣栽培糙皮側(cè)耳方面,王慶武等[15]利用金針菇菌渣栽培糙皮側(cè)耳,隨著菌渣添加量增加,菌絲生長(zhǎng)速度加快,生物轉(zhuǎn)化率提高,當(dāng)添加量在70%時(shí)生物轉(zhuǎn)化率達(dá)到110%以上,栽培成本比使用全棉籽殼原料降低30%以上,經(jīng)濟(jì)效益提高12%以上。楊鵬等[16]研究了利用發(fā)酵的工廠化生產(chǎn)杏鮑菇菌渣替代部分棉籽殼栽培糙皮側(cè)耳,隨著菌渣添加比例增加,菌絲滿袋的天數(shù)延長(zhǎng),但原基出現(xiàn)時(shí)間基本相同,當(dāng)菌渣添加量在40%時(shí),單菌袋凈利潤(rùn)最高。Economou等[17]研究表明,利用糙皮側(cè)耳菌渣和麥麩、豆粉組合栽培側(cè)耳屬食用菌,可促進(jìn)菌絲的生長(zhǎng),提高產(chǎn)量和子實(shí)體多糖含量。
目前,有關(guān)食用菌菌渣栽培糙皮側(cè)耳的研究主要是篩選適宜的配方,分析不同配方對(duì)糙皮側(cè)耳菌絲和產(chǎn)量的影響。因食用菌菌渣的營(yíng)養(yǎng)組成與栽培料的種類和降解利用程度有關(guān),不同菌渣的理化性質(zhì)差異較大,所以在菌渣種類選擇和添加比例方面較難統(tǒng)一,而且不同食用菌品種對(duì)菌渣的適應(yīng)性不同,菌渣處理不當(dāng)也極易滋生雜菌,造成菌袋污染率提高和出菇產(chǎn)量降低,有關(guān)這方面的研究報(bào)道較少。筆者選擇常用的工廠化生產(chǎn)金針菇菌渣,研究了菌渣發(fā)酵處理方式對(duì)糙皮側(cè)耳生長(zhǎng)發(fā)育的影響、糙皮側(cè)耳菌株對(duì)菌渣的適應(yīng)性和菌渣組合基質(zhì)對(duì)糙皮側(cè)耳生長(zhǎng)發(fā)育的影響,以期為高效利用工廠化生產(chǎn)金針菇菌渣栽培糙皮側(cè)耳提供參考。
供試糙皮側(cè)耳菌株為豐5、99、CCEF-89、抗病3號(hào)、早秋615、雪美F2、灰美2號(hào)、豫平5號(hào)、雙抗黑平、亞光1號(hào)、Gongi-5ho(引自韓國(guó)),由山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所提供。
金針菇(Flammulina velutipes) 工廠化生產(chǎn)菌渣由山東康瑞食用菌科技有限公司提供。菌渣脫袋后刮掉殘菇,粉碎曬干。
1.3.1 不同糙皮側(cè)耳菌株對(duì)工廠化生產(chǎn)金針菇菌渣的適應(yīng)性
選擇11個(gè)糙皮側(cè)耳生產(chǎn)菌株,開展對(duì)菌渣栽培基質(zhì)配方的適應(yīng)性試驗(yàn)。栽培基質(zhì)配方為:菌渣87%、麩皮10%、石灰3%,以對(duì)照常規(guī)培養(yǎng)料(棉籽殼87%、麩皮10%、石灰3%)為對(duì)照。調(diào)節(jié)培養(yǎng)料的含水量為65%,選用規(guī)格為18 cm×35 cm聚丙烯塑料袋,每袋裝干料0.48 kg,裝料均勻,培養(yǎng)料緊貼袋壁,采用高壓蒸汽滅菌,蒸汽壓力達(dá)到0.15 MPa時(shí)保持2.5 h,料袋冷卻后接種、發(fā)菌和出菇管理,采用常規(guī)方法[1]。每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù),每重復(fù)96袋。
1.3.2 工廠化生產(chǎn)金針菇菌渣發(fā)酵處理栽培糙皮側(cè)耳
先把菌渣粉碎過篩,將混有的塑料膜、硬結(jié)塊、捆扎繩等雜物清除干凈,再將菌渣進(jìn)行發(fā)酵處理:先將菌渣混合均勻,調(diào)節(jié)含水量至60%,pH 7.5,然后建梯形條垛堆,堆寬1.8 m,高1.0 m,每隔30 cm在料面上用木棍從上到下打一通氣孔,打到底,孔徑約5 cm。共發(fā)酵5 d,在第2天和第4天分別翻堆1次,翻堆后適當(dāng)補(bǔ)足水分。
栽培試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)配方(處理),以常規(guī)培養(yǎng)料(棉籽殼87%、麩皮10%、石灰3%) 為對(duì)照;分別選擇經(jīng)0、3 d和5 d發(fā)酵處理的菌渣,測(cè)定其含水量,折算成干料替代對(duì)照配方中的全部棉籽殼作為供試培養(yǎng)料(配方1~配方3) 栽培糙皮側(cè)耳。栽培方法同1.3.1。
1.3.3 工廠化生產(chǎn)金針菇菌渣與棉籽殼、玉米芯復(fù)配栽培糙皮側(cè)耳
工廠化生產(chǎn)金針菇菌渣與棉籽殼、玉米芯按不同比例混合栽培糙皮側(cè)耳,觀測(cè)對(duì)糙皮側(cè)耳生長(zhǎng)發(fā)育的影響。設(shè)6個(gè)配方(處理),分別為配方A:棉籽殼87%、麩皮10%、石灰3%;配方B:玉米芯87%、麩皮10%、石灰3%;配方C:菌渣87%、麩皮10%、石灰3%;配方D:棉籽殼43.5%、菌渣43.5%、麩皮10%、石灰3%;配方E:玉米芯43.5%、菌渣43.5%、麩皮10%、石灰3%;配方F:棉籽殼29%、玉米芯29%、菌渣29%、麩皮10%、石灰3%。栽培方法同1.3.1。
1.4.1 菌絲生長(zhǎng)速度和長(zhǎng)勢(shì)
觀察、記錄糙皮側(cè)耳菌絲從接種到長(zhǎng)滿菌袋的時(shí)間,以及發(fā)菌期菌絲的粗細(xì)、色澤和疏密程度等。
1.4.2 原基出現(xiàn)時(shí)間
記錄從接種到原基出現(xiàn)的時(shí)間。
1.4.3 生物轉(zhuǎn)化率
稱量各潮菇子實(shí)體的鮮重,計(jì)算糙皮側(cè)耳的生物轉(zhuǎn)化率。生物轉(zhuǎn)化率為鮮菇重量除以培養(yǎng)料干重乘以100%。
采用Excel和DPS(Version 7.05) 對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。
不同栽培基質(zhì)對(duì)糙皮側(cè)耳菌株生長(zhǎng)發(fā)育的影響見表1。
由表1可以看出,糙皮側(cè)耳各菌株在菌渣基質(zhì)配方上均能良好生長(zhǎng),菌絲濃密且粗壯;菌渣基質(zhì)配方栽培不同糙皮側(cè)耳菌株,菌絲滿袋時(shí)間和原基出現(xiàn)時(shí)間較棉籽殼基質(zhì)配方稍長(zhǎng);糙皮側(cè)耳各菌株以菌渣為基質(zhì)的常規(guī)培養(yǎng)料上生物轉(zhuǎn)化率均顯著低于對(duì)照常規(guī)培養(yǎng)料,但是降低幅度存在較大差異,為11.00%~30.81%,豫平5號(hào)和抗病3號(hào)生物轉(zhuǎn)化率降低幅度較小,雙抗黑平和亞光1號(hào)生物轉(zhuǎn)化率降幅較大,說明不同的糙皮側(cè)耳菌株對(duì)工廠化生產(chǎn)金針菇菌渣的適應(yīng)性不同??傮w上看,11個(gè)菌株均可利用工廠化生產(chǎn)金針菇菌渣進(jìn)行,需要通過與其他原料復(fù)配獲得較高產(chǎn)量。
工廠化生產(chǎn)金針菇菌渣預(yù)處理發(fā)酵時(shí)間對(duì)糙皮側(cè)耳生長(zhǎng)發(fā)育的影響結(jié)果見表2。
由表2可以看出,不同發(fā)酵時(shí)間的工廠化生產(chǎn)金針菇菌渣對(duì)糙皮側(cè)耳生長(zhǎng)發(fā)育的影響存在顯著差異,糙皮側(cè)耳菌株菌絲在供試培養(yǎng)料上均能較好的生長(zhǎng),菌絲長(zhǎng)勢(shì)良好;菌渣發(fā)酵時(shí)間越長(zhǎng),糙皮側(cè)耳菌株菌絲滿袋時(shí)間和原基出現(xiàn)時(shí)間越短,其中發(fā)酵3 d的菌渣配方2與對(duì)照相同;隨著菌渣發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),菌袋的污染率呈降低的趨勢(shì),因工廠化生產(chǎn)金針菇菌渣含水量在50%左右,從出廠、粉碎到使用一般會(huì)有一段時(shí)間,容易滋生雜菌,所以菌渣不經(jīng)發(fā)酵直接用于糙皮側(cè)耳栽培,菌袋的污染率會(huì)較高。
表1 工廠化生產(chǎn)金針菇菌渣對(duì)不同糙皮側(cè)耳菌株生長(zhǎng)發(fā)育的影響Tab.1 Growth and development of Pleurotus ostreatus strains on spent industrialized Flammulina velutipes substrate
表2 菌渣預(yù)處理發(fā)酵時(shí)間對(duì)糙皮側(cè)耳生長(zhǎng)發(fā)育的影響Tab.2 Effect of different fermentation treatments of spent substrate on the growth and development of Pleurotus ostreatus
在裝料量(干料)相同的情況下,菌渣發(fā)酵處理時(shí)間越長(zhǎng),糙皮側(cè)耳的產(chǎn)量呈升高趨勢(shì),生物轉(zhuǎn)化率在80%~90%,均顯著低于對(duì)照,發(fā)酵5 d的配方3顯著高于未發(fā)酵處理的配方1和發(fā)酵3 d的處理配方2,發(fā)酵3 d的配方2高于未發(fā)酵處理的配方1,但差異不顯著;以第1潮菇產(chǎn)量相比,供試菌渣各處理之間無顯著差異,但顯著低于對(duì)照;以第2潮菇產(chǎn)量相比,供試菌渣各配方均顯著低于對(duì)照,發(fā)酵5 d處理的配方3顯著高于未發(fā)酵處理的配方1和發(fā)酵3 d處理的配方2;以第3潮和第4潮菇產(chǎn)量進(jìn)行對(duì)比,供試菌渣各配方均顯著低于對(duì)照,供試菌渣各配方之間均達(dá)顯著差異水平。以上結(jié)果說明,對(duì)菌渣進(jìn)行適當(dāng)發(fā)酵處理后栽培糙皮側(cè)耳,能夠提高糙皮側(cè)耳產(chǎn)量。
工廠化生產(chǎn)金針菇菌渣組合基質(zhì)配方對(duì)糙皮側(cè)耳生長(zhǎng)發(fā)育的影響結(jié)果見表3。
表3 不同基質(zhì)配方對(duì)糙皮側(cè)耳生長(zhǎng)發(fā)育的影響Tab.3 Effect of substrate formulation on the growth anddevelopment of Pleurotus ostreatus
由表3可以看出,各配方對(duì)糙皮側(cè)耳菌絲生長(zhǎng)無顯著影響,菌絲長(zhǎng)勢(shì)良好;配方B的糙皮側(cè)耳菌絲生長(zhǎng)速度最快;配方C基質(zhì)透氣性較差,菌絲生長(zhǎng)速度最慢;配方D和配方E基質(zhì)的理化性狀得到改善,菌絲生長(zhǎng)速度加快;配方F栽培糙皮側(cè)耳,原基出現(xiàn)時(shí)間較3種單一主料的基質(zhì)均縮短,出菇時(shí)間提前1 d~2 d;產(chǎn)量方面,配方A顯著高于配方B,配方B顯著高于配方C,配方D產(chǎn)量與配方A間無顯著差異,配方E產(chǎn)量顯著高于配方B,配方F的糙皮側(cè)耳4潮菇生物轉(zhuǎn)化率為104.57%,顯著高于其他配方。配方D、配方E和配方F栽培糙皮側(cè)耳,能夠提高其產(chǎn)量,同時(shí)栽培成本降低,獲得較高的生產(chǎn)效益。
近幾年,有關(guān)食用菌菌渣的開發(fā)與利用受到越來越多的關(guān)注,食用菌循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的認(rèn)識(shí)逐步得到提高,菌渣綜合利用技術(shù)研究也越來越廣泛。目前,菌渣的利用途徑主要集中在二次種菇、有機(jī)肥料、動(dòng)物飼料、栽培基質(zhì)、生態(tài)修復(fù)、生物燃料等方面[18],菌渣的綜合利用率有了顯著提高。
工廠化食用菌生產(chǎn)采用標(biāo)準(zhǔn)的工藝流程和嚴(yán)格的環(huán)境控制,且采收的潮次少,因此工廠化生產(chǎn)食用菌菌渣具備良好的物理性狀和化學(xué)性質(zhì),在二次種菇利用方面的價(jià)值得到了驗(yàn)證和認(rèn)同。但是,目前相關(guān)的研究多局限于栽培配方的篩選和優(yōu)化,在基礎(chǔ)性研究方面缺乏,本研究分析了工廠化生產(chǎn)金針菇菌渣的養(yǎng)分組成及其對(duì)糙皮側(cè)耳生長(zhǎng)發(fā)育的影響。研究發(fā)現(xiàn),不同的糙皮側(cè)耳菌株對(duì)工廠化生產(chǎn)金針菇菌渣的適應(yīng)性不同,CCEF-89和早秋615等菌株利用工廠化生產(chǎn)金針菇菌渣栽培可獲得較高產(chǎn)量。金針菇在生長(zhǎng)過程中會(huì)利用一些容易分解利用的碳源和氮源,剩余其他較難利用部分,雖然菌渣具有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),用于栽培糙皮側(cè)耳時(shí)也需要與其他原料復(fù)配使用,純菌渣栽培糙皮側(cè)耳的產(chǎn)量較棉籽殼培養(yǎng)料明顯降低,特別是在采收1潮菇以后,與棉籽殼或玉米芯復(fù)配后產(chǎn)量顯著提高,菌渣、棉籽殼和玉米芯按1∶1∶1比例混合效果最好。此外,要注意菌渣的選擇和處理,長(zhǎng)時(shí)間存放的菌渣容易滋生大量雜菌,再用之栽培其他食用菌會(huì)增加菌袋污染率,且如果菌渣堆置時(shí)間過長(zhǎng),菌渣的理化性狀會(huì)發(fā)生很大變化,對(duì)糙皮側(cè)耳菌絲的生長(zhǎng)和出菇產(chǎn)量影響較大,如果菌渣新鮮、無霉變可直接使用,否則需要采取適當(dāng)?shù)陌l(fā)酵處理,才有助于控制菌袋污染率和提高產(chǎn)量。