關(guān)艷麗 趙新海 張慶華 鐘麗娟 韓 冰 宋玉麗
(遼寧省微生物科學(xué)研究院,遼寧朝陽122000)
我國是世界上食用菌生產(chǎn)量最大的國家,年產(chǎn)量達900萬噸[1]。目前,大部分菌糠被食用菌生產(chǎn)者隨意丟棄,對環(huán)境造成污染。因此,合理開發(fā)利用菌糠資源,使其變廢為寶已成為食用菌產(chǎn)業(yè)急需解決的難題之一。菌糠是食用菌采收后廢棄的固體培養(yǎng)基質(zhì),是食用菌菌絲殘體和經(jīng)食用菌分解的培養(yǎng)料,其大部分是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素、粗蛋白的復(fù)合物。試驗觀察測定了以香菇菌糠發(fā)酵過程中微生物及營養(yǎng)成分變化,旨在為菌糠資源的合理科學(xué)利用提供數(shù)據(jù)。
香菇菌糠,取自遼寧省微生物科學(xué)研究院,栽培主料為木屑。
培養(yǎng)基:牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、高氏一號培養(yǎng)基、馬丁氏瓊脂培養(yǎng)基。
1.2.1 發(fā)酵方法
將收集的香菇菌糠加入1%石灰及適量的尿素拌勻,預(yù)濕,含水量65%[2]。建堆,堆寬1.2 m、高1.1 m、長1.8 m,料堆四周用塑料薄膜覆蓋保溫。當溫度升到65℃,維持2~3 d,當溫度開始下降時,翻堆1次。建堆發(fā)酵期間,共翻堆6次,直至料溫不再上升。翻堆時要注意將下面的料翻到上面,四周的料翻到中間,使香菇菌糠發(fā)酵均勻。每天早(8:00)記錄發(fā)酵堆溫度,發(fā)酵場地空間溫度、相對濕度。每次翻堆,取樣、測定相關(guān)指標。
1.2.2 檢測方法
1.2.2.1 微生物檢測
微生物檢測采用稀釋平板法,微生物的分離、純化采用平板劃線法[5]。
1.2.2.2 主要營養(yǎng)成分測定方法
有機質(zhì)含量測定采用灼燒法[4];水解性氮的測定采用堿解擴散法;速效磷的測定采用碳酸氫鈉浸提法即磷鉬藍比色法[3];pH測定采用酸度計測定。
菌糠經(jīng)過發(fā)酵細菌、真菌數(shù)量明顯減少、放線菌數(shù)量有所增加,見表1。香菇菌糠整個發(fā)酵過程中細菌種類較多主要有6種。其中均能看到鉀細菌的生長,尤其第三次翻堆時鉀細菌的數(shù)量較多達到106,鉀細菌能夠促進土壤中鉀的循環(huán)利用。真菌種類以根霉、毛霉、木霉為主。與初始菌群相比木霉、毛霉的數(shù)量減少很多,根霉數(shù)量明顯增加;放線菌數(shù)量在第六次翻堆時突然增加,但其種類未發(fā)生變化。放線菌可以抑制土傳病害的發(fā)生。
表1 香菇菌糠發(fā)酵期間微生物檢測結(jié)果
香菇菌糠堆料72 h堆溫達到60℃,堆料發(fā)酵40 d,物料溫度仍能達到50℃。料堆發(fā)酵期間達到最高溫度為64℃,此溫度能有效殺滅病菌、蟲卵。由于菌糠營養(yǎng)豐富,所以高溫維持時間較長(圖2)。
圖1 發(fā)酵過程中分離的鉀細菌(左)和放線菌(右)
圖2 菌糠發(fā)酵期間料溫變化曲線
香菇菌糠發(fā)酵后主要營養(yǎng)成分見表2。由表2可以看出,香菇菌糠發(fā)酵前后營養(yǎng)成分含量有明顯變化,菌糠堿解氮由發(fā)酵前的990.86 mg/kg提高到發(fā)酵后1042.86 mg/kg,速效磷由發(fā)酵前1.992 g/kg提高到發(fā)酵后的3.541 g/kg,堿解氮、速效磷發(fā)酵后比發(fā)酵前含量分別提高12.87%、18.34%。pH接近中性。料堆發(fā)酵后,菌糠進一步分解,質(zhì)地細膩松軟,呈深褐色。
表2 香菇菌糠發(fā)酵前后主要養(yǎng)分含量測定結(jié)果
香菇菌糠經(jīng)40 d左右的堆積發(fā)酵菌糠的微生物及主要營養(yǎng)成分發(fā)生明顯變化:①細菌及真菌數(shù)量明顯減少,但是鉀細菌的數(shù)量有所增加,放線菌的數(shù)量呈現(xiàn)先減少后增加的趨勢。②香菇菌糠發(fā)酵后營養(yǎng)成分含量有明顯變化,發(fā)酵后的香菇菌糠除有機質(zhì)有所下降外,速效磷、速效鉀較發(fā)酵前均有顯著提高。pH有所上升接近中性,更有利于植物的生長。
香菇菌糠加入適量的尿素,可以使香菇菌糠發(fā)酵堆體快速升溫,提高堆料溫度,縮短發(fā)酵時間,促進了菌糠營養(yǎng)成分的分解轉(zhuǎn)化,經(jīng)堆制發(fā)酵后的香菇菌糠可以作為生物有機肥或基質(zhì)再利用。
食用菌菌糠富含有機質(zhì)和各種營養(yǎng)成分,是提升土壤有機質(zhì)的一種優(yōu)良原料。菌糠要成為安全的生物有機肥或育苗基質(zhì),關(guān)鍵要開發(fā)菌糠快速腐熟技術(shù)。在發(fā)酵的不同階段分離優(yōu)勢菌株,可為研究快速降解菌劑提供試驗菌株。
我國食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,產(chǎn)生菌糠可觀,實現(xiàn)菌糠的規(guī)?;D(zhuǎn)化再利用,不僅凈化環(huán)境,還可以產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。