張介馳，馬慶芳，馬銀鵬，奚新偉，劉佳寧，戴肖東，韓增華，孔祥輝，張丕奇

（黑龍江省科學(xué)院微生物研究所，黑龍江 哈爾濱 150010）

黑木耳（Auricularia heimuer）是世界上第三大人工栽培食（藥）用菌品種[1]。據(jù)中國(guó)食用菌商務(wù)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，2017年中國(guó)黑木耳產(chǎn)量已達(dá)到638萬(wàn)噸[2]。自20世紀(jì)末黑木耳生產(chǎn)采用人工代料栽培以來(lái)，木屑和麥麩一直是最主要的基質(zhì)原料。隨著栽培技術(shù)進(jìn)步，更多作物的秸稈（棉籽殼、玉米芯、稻秸等）和糧食加工副產(chǎn)品（稻糠、玉米粉、黃豆粉等）應(yīng)用于黑木耳栽培[3]，部分食用菌栽培菌渣用于黑木耳栽培也取得成功[4-5]。但在黑木耳栽培實(shí)踐中，麥麩仍作為最主要的氮源營(yíng)養(yǎng)源而被廣泛使用，使用量在氮源中所占比例最高。

栽培基質(zhì)配方是影響黑木耳產(chǎn)品質(zhì)量和轉(zhuǎn)化率的重要因素，有研究者圍繞配方優(yōu)化開(kāi)展了許多試驗(yàn)研究[6-8]，但以木屑和麥麩作為唯一碳氮源的經(jīng)典配方進(jìn)行精準(zhǔn)化研究還未見(jiàn)報(bào)道。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

黑木耳菌株：黑耳2號(hào)（國(guó)品認(rèn)菌2007018）和黑威15號(hào)（黑農(nóng)委2015053），由黑龍江省科學(xué)院微生物研究所選育和保藏提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用響應(yīng)面法設(shè)計(jì)8個(gè)試驗(yàn)處理組，見(jiàn)表1。每個(gè)處理300袋，試驗(yàn)菌種為黑耳2號(hào)，在黑龍江省東寧縣食用菌基地進(jìn)行菌絲培養(yǎng)和栽培出耳試驗(yàn)，比較了菌絲生長(zhǎng)、耳芽發(fā)生、出耳表現(xiàn)和產(chǎn)量質(zhì)量等指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，于2017年、2018年又進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)，試驗(yàn)菌種為黑耳2號(hào)和黑威15號(hào)，每個(gè)配方500袋。重點(diǎn)比較出耳表現(xiàn)和產(chǎn)量指標(biāo)的穩(wěn)定性，并測(cè)定了用不同組方基質(zhì)栽培的黑木耳子實(shí)體營(yíng)養(yǎng)成分含量的差異。

1.3 培養(yǎng)基

母種培養(yǎng)基：馬鈴薯200 g（煮汁1 000 mL）、瓊脂粉14 g、葡萄糖20 g、磷酸二氫鉀3 g、硫酸鎂1.5 g、蛋白胨0.5 g、維生素B110 mg，pH自然。

原種培養(yǎng)基：柞木木屑78%、麩皮20%、石膏1%、石灰1%，含水量58%～60%。

栽培種培養(yǎng)基：柞木木屑和麥麩按照響應(yīng)面法設(shè)計(jì)組方（表1），添加石灰1%，含水量56%～57%。

表1 栽培基質(zhì)原料配方Tab.1 Formulations of culture substrate

1.4 菌種制作

原種培養(yǎng)容器為500 mL葡萄糖玻璃瓶，裝料400 g；栽培種培養(yǎng)容器為16.5 cm×35 cm聚乙烯折角袋，裝料1 000 g。原種及栽培種培養(yǎng)料121℃高壓蒸汽滅菌120 min，接種后原種25℃培養(yǎng)至長(zhǎng)滿后使用；栽培種恒溫（22℃～23℃） 發(fā)菌至菌絲發(fā)滿，適當(dāng)后熟后開(kāi)口催芽。

1.5 栽培管理

各配方處理統(tǒng)一開(kāi)小“Y”型口，開(kāi)口大小6 mm，每袋開(kāi)口192個(gè)。每個(gè)處理隨機(jī)抽取50袋，在智能出菇室控溫控濕集中催芽，溫度15℃～20℃、濕度85%～90%、適當(dāng)通風(fēng)和可見(jiàn)光刺激處理，考察出芽情況。田間出耳集中催芽后統(tǒng)一分床露地?cái)[放、小口出耳，按照“干干濕濕、合理通風(fēng)、及時(shí)采收”的要求進(jìn)行常規(guī)管理，分潮次采收晾曬并收集測(cè)定。

1.6 測(cè)定指標(biāo)

在菌絲生長(zhǎng)階段，記錄菌絲生長(zhǎng)速度和長(zhǎng)勢(shì)。出耳階段記錄出芽時(shí)間，觀察記錄耳片大小、薄厚、顏色、軟硬等外觀性狀。子實(shí)體產(chǎn)量測(cè)定時(shí)每個(gè)處理隨機(jī)抽取100袋，采摘晾干后記算平均單袋產(chǎn)量。

1.7 黑木耳子實(shí)體營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)及方法

蛋白質(zhì)和脂肪測(cè)定參照GB 5009.5-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》。總糖測(cè)定參照GB/T 15672-2009《食用菌中總糖含量的測(cè)定》。粗纖維測(cè)定按照GB/T 5009.10-2003《植物類食品中粗纖維的測(cè)定》?；曳譁y(cè)定參照GB 5009.4-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行。

復(fù)水率：將黑木耳子實(shí)體在20℃水中浸泡6 h后400 r·min-1甩干3 min，然后稱重，計(jì)算其重量與浸泡前子實(shí)體重量的比值。

2 結(jié)果與分析

2.1 黑木耳菌絲生長(zhǎng)情況

黑木耳菌絲生長(zhǎng)情況見(jiàn)表2。

表2 不同配方處理黑木耳菌絲生長(zhǎng)情況比較Tab.2 Mycelial growth of Auricularia heimuer with different formulations

從表2可以看出，不同配方下菌絲長(zhǎng)勢(shì)不同，其中配方3菌絲長(zhǎng)勢(shì)最好，配方5和配方8菌絲長(zhǎng)勢(shì)次之，配方4和配方6菌絲長(zhǎng)勢(shì)最弱。不同配方下菌絲生長(zhǎng)情況有差異，其中配方1、配方3、配方5、配方7和配方8菌絲潔白，吃料速度快，菌袋彈性好，配方2、配方4和配方6菌絲長(zhǎng)速較慢，菌袋彈性差。這可能是由于不同碳氮比造成的，當(dāng)碳氮比為（92.5～136.6）∶1時(shí)，黑木耳菌絲長(zhǎng)勢(shì)好，菌絲生長(zhǎng)情況好，為黑木耳較適宜碳氮比。

2.2 黑木耳菌包耳芽發(fā)生情況

開(kāi)口4 d時(shí)各試驗(yàn)處理中菌包開(kāi)口處菌絲均已愈合，各處理間差別不大。持續(xù)處理中各處理耳芽發(fā)生和生長(zhǎng)情況差異明顯。比較耳芽發(fā)生時(shí)間，配方3現(xiàn)芽最早，第8天出現(xiàn)耳芽；配方5和配方8第9天現(xiàn)耳芽；配方1和配方7第10天現(xiàn)耳芽；配方2第11天現(xiàn)耳芽；配方4和配方6現(xiàn)芽最晚，在第12天現(xiàn)耳芽。

對(duì)耳芽生長(zhǎng)情況進(jìn)行比較，配方4和配方6生長(zhǎng)最快；配方5和配方8子實(shí)體生長(zhǎng)最慢；其他配方處理間未見(jiàn)到明顯差異，見(jiàn)圖1。

圖1結(jié)果可見(jiàn)，相同麥麩含量處理組表現(xiàn)一致，耳芽發(fā)生表現(xiàn)差異與麥麩含量直接相關(guān)。推測(cè)耳芽出現(xiàn)時(shí)期早晚應(yīng)該與氮源營(yíng)養(yǎng)脅迫相關(guān)，相同環(huán)境條件下，較低氮源含量可能會(huì)促進(jìn)黑木耳由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)轉(zhuǎn)變，表現(xiàn)為出芽較早。

2.3 黑木耳出耳情況比較

不同配方處理黑木耳出耳情況、潮次、產(chǎn)量差異見(jiàn)表3、圖2。

表3 不同配方處理黑木耳出耳情況比較Tab.3 Fruiting body formation of Auricularia heimuer with different formulations

試驗(yàn)結(jié)果表明，在相同管理?xiàng)l件下，基質(zhì)中不同麥麩含量對(duì)出耳潮次、菌包形態(tài)、抗性表現(xiàn)都產(chǎn)生不同程度的影響，并最終影響單袋平均產(chǎn)量。按照麥麩含量從低到高順序，配方5、配方8麥麩含量為8%，單袋產(chǎn)量分別為49.0 g、48.2 g；配方3（麥麩含量11%） 單袋平均產(chǎn)量最高，達(dá)到53.0 g。這三組處理表現(xiàn)為出耳潮次多、菌包彈性及菌絲狀態(tài)好，菌包受到雜菌和青苔污染比例低，總體產(chǎn)量水平較高。隨著麥麩含量增加，在出耳過(guò)程中菌包彈性變差程度愈發(fā)嚴(yán)重，逐漸導(dǎo)致基質(zhì)體積收縮、袋料分離，進(jìn)而導(dǎo)致霉菌感染和青苔污染現(xiàn)象加劇，第二和第三潮次出耳受到較大影響，最終導(dǎo)致單產(chǎn)下降。麩皮添加量14%的配方1和配方7單袋產(chǎn)量分別為46.4 g和45.6 g；麩皮添加量17%的配方2單袋產(chǎn)量為38.4 g；麩皮添加量20%的配方4和配方6產(chǎn)量最低，分別為34.2 g、34.6 g。相同麥麩含量的不同處理組間出耳表現(xiàn)一致。相同潮次的出耳產(chǎn)量比較顯示，第一潮各處理間差異不大，第三潮差異是造成單袋產(chǎn)量差異的重要因素?？梢?jiàn)確保黑木耳菌包較長(zhǎng)時(shí)間維持較好狀態(tài)是單產(chǎn)提高的必要前提。

2.4 不同配方處理黑木耳子實(shí)體營(yíng)養(yǎng)及復(fù)水率測(cè)定

對(duì)不同配方處理栽培獲得的黑木耳子實(shí)體隨機(jī)取樣，測(cè)定營(yíng)養(yǎng)成分和復(fù)水率。結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 不同配方處理黑木耳子實(shí)體營(yíng)養(yǎng)成分及復(fù)水率比較Tab.4 Nutrient composition and rehydration rate of Auricularia heimuer with different formulations

從表4可以看出，隨著栽培基質(zhì)中麥麩含量增加，相應(yīng)黑木耳子實(shí)體中粗蛋白含量增加，最高提高比例達(dá)到32.4%，但麥麩含量達(dá)到20%時(shí)子實(shí)體中的粗蛋白含量反而下降。子實(shí)體中粗脂肪、總糖、粗纖維、灰分等指標(biāo)變化規(guī)律不明顯。復(fù)水率測(cè)定結(jié)果表明高麥麩含量基質(zhì)生產(chǎn)的黑木耳子實(shí)體復(fù)水率高，但易出現(xiàn)邊緣膨脹破損現(xiàn)象。基質(zhì)麥麩含量8%的處理中黑木耳子實(shí)體泡發(fā)時(shí)表現(xiàn)為外表光滑不易破損，這可能與較高的粗纖維含量有關(guān)。

3 結(jié)論與討論

在上述試驗(yàn)基礎(chǔ)上，筆者先后于2017年和2018年在東寧地區(qū)開(kāi)展了擴(kuò)大試驗(yàn)，應(yīng)用5個(gè)處理配方，相同管理環(huán)境下分別栽培500袋，獲得了相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。3年的試驗(yàn)結(jié)果均表明“88∶11”是東北地區(qū)露地栽培適宜的木屑麥麩基質(zhì)配方比例，可明顯提高黑木耳栽培質(zhì)量和單袋產(chǎn)量，可在應(yīng)用于后續(xù)科研工作和生產(chǎn)實(shí)踐。

栽培基質(zhì)中不同原料成分會(huì)影響黑木耳菌絲對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收利用，并進(jìn)一步影響黑木耳產(chǎn)量和子實(shí)體中營(yíng)養(yǎng)成分含量。桑枝、梨枝、板栗枝和沙棘等替代雜木屑都表現(xiàn)出對(duì)栽培產(chǎn)量和子實(shí)體營(yíng)養(yǎng)成分含量等因素的不同影響[10-12]。李純暉等[13]研究表明靈芝菌糠不同比例替代木屑栽培黑木耳會(huì)影響木質(zhì)素和半纖維素的利用率，并同時(shí)影響子實(shí)體中的多糖和蛋白質(zhì)含量。姜雄波等[14]研究表明不同氮源（麥麩、豆粉和玉米粉）和耳場(chǎng)環(huán)境對(duì)栽培所得的黑木耳子實(shí)體中的膠原蛋白含量有影響。本文的試驗(yàn)結(jié)果也體現(xiàn)出這種影響。

黑木耳栽培的單袋產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量受到基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件的雙重影響。由于栽培試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐中基質(zhì)原料配方差異帶來(lái)的干擾，影響了對(duì)栽培環(huán)境條件影響的準(zhǔn)確評(píng)價(jià)和栽培環(huán)境調(diào)控技術(shù)創(chuàng)新。本文基于經(jīng)典的“木屑麥麩”配方進(jìn)行了組方比例的精準(zhǔn)化研究，得到了最優(yōu)配方，為進(jìn)一步黑木耳栽培生理特性研究奠定基礎(chǔ)。