陳瀟瀟 梁兆超 王麗艷 王洪波 荊瑞勇

摘 要：雙孢蘑菇是一類草腐類食用菌，種植面積較為廣泛。覆土對(duì)生產(chǎn)雙孢蘑菇至關(guān)重要，但關(guān)于雙孢蘑菇覆土后土壤酶活性和基質(zhì)酶活性的研究仍相對(duì)較少。該研究采集覆土后發(fā)菌期、出菇初期、采收期3個(gè)時(shí)期的雙孢蘑菇的基質(zhì)和土樣，檢測(cè)土壤和基質(zhì)的過(guò)氧化氫酶、轉(zhuǎn)化酶、脲酶和磷酸酶活性。結(jié)果表明，雙孢蘑菇覆土后發(fā)菌期，土壤和基質(zhì)的轉(zhuǎn)化酶活性最高，磷酸酶活性最低，脲酶活性適中，土壤過(guò)氧化氫酶活性最低，基質(zhì)中過(guò)氧化氫酶活性適中;出菇初期，土壤和基質(zhì)的轉(zhuǎn)化酶活性最低，磷酸酶活性適中，土壤中脲酶活性最高，過(guò)氧化氫酶適中，基質(zhì)中脲酶和過(guò)氧化氫酶活性最低;采收期，土壤和基質(zhì)中磷酸酶、脲酶和過(guò)氧化氫酶的活性最高，轉(zhuǎn)化酶活性適中。

關(guān)鍵詞：雙孢蘑菇;酶活性;覆土

中圖分類號(hào) S646.1+1;S158.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2021）13-0047-03

雙孢蘑菇是一種糞草腐生性食用菌，其子實(shí)體具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，具有很多活性成分，如多糖、麥角甾醇、亞油酸、亞麻酸、酚類化合物蕓香苷、沒食子酸、咖啡酸等[1]，具有降血壓、降低膽固醇、改善心腦血管與腎功能以及增強(qiáng)免疫力的作用[2-5]，是歐美地區(qū)主要種植的食用菌種類[6]。在接種雙孢蘑菇菌種，菌絲長(zhǎng)滿培養(yǎng)料后須覆土才能形成子實(shí)體原基。因此，覆土對(duì)于雙孢蘑菇栽培具有至關(guān)重要的作用。覆土材料[7]、覆土含水量[8]、覆土攪拌時(shí)間[9]、覆土材料中細(xì)菌數(shù)量[7]、真菌多樣性[10]、覆土中菌絲量[11]及有益微生物數(shù)量[12]均與雙孢蘑菇的產(chǎn)量和品質(zhì)相關(guān)。不同栽培料也影響著雙孢蘑菇子實(shí)體的營(yíng)養(yǎng)成分[13]，這些營(yíng)養(yǎng)成分都與培養(yǎng)基質(zhì)和覆土中的營(yíng)養(yǎng)有關(guān)。明確雙孢蘑菇在不同生育期與物質(zhì)相關(guān)酶活性的大小規(guī)律，可以為指導(dǎo)雙孢蘑菇高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供理論支持。

物質(zhì)代謝過(guò)程中酶的活性是研究營(yíng)養(yǎng)輸送途徑的重要指示指標(biāo)。王義祥等[14]研究發(fā)現(xiàn)，雙孢蘑菇栽培時(shí)鋪料厚度對(duì)雙孢蘑菇羧甲基纖維素酶、木聚糖酶和淀粉酶活性存在著顯著差異，表明鋪料厚度將影響雙孢蘑菇的碳物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。據(jù)文獻(xiàn)查閱，關(guān)于雙孢蘑菇在不同生育階段針對(duì)碳、氮和磷代謝酶活性變化的研究還鮮有報(bào)道。為此，本研究采用不同覆土?xí)r間，采集覆土后雙孢蘑菇發(fā)菌期、出菇初期、采收期的基質(zhì)和土壤樣品，測(cè)定其過(guò)氧化氫酶、轉(zhuǎn)化酶、脲酶及磷酸酶活性，初步了解雙孢蘑菇在不同時(shí)期基質(zhì)和土壤中對(duì)不同物質(zhì)的需求，為深入研究高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)雙孢蘑菇提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料 雙孢蘑菇配方：粉碎玉米秸稈2t、干牛糞1.5t、石膏2%、石灰2%、過(guò)磷酸鈣復(fù)合肥1.5%、雙孢蘑菇品種為AS2796，播種時(shí)采用麥粒菌，覆土材料選擇草碳土。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 堆制原料，經(jīng)連續(xù)發(fā)酵35d時(shí)堆肥腐熟，腐熟料上菇床進(jìn)行二次發(fā)酵，5d后進(jìn)行播種。設(shè)不同時(shí)間覆土，連續(xù)3次覆土，分別相差4d，層播雙孢蘑菇麥粒種播種量為7%，取樣時(shí)3個(gè)處理分別處于采收期、出菇初期和發(fā)菌期。取樣時(shí)分別測(cè)定土壤和基質(zhì)樣品（見圖1），取樣的處理3次重復(fù)，分別測(cè)定基質(zhì)和土壤中參與物質(zhì)代謝的相關(guān)酶活性。

1.3 酶活性的測(cè)定 土壤酶活性采用關(guān)松蔭[15]方法，過(guò)氧化氫酶采用KMnO4滴定法，轉(zhuǎn)化酶、脲酶和磷酸酶采用3，5-二硝基水楊酸、靛酚藍(lán)比色法和磷酸苯二鈉比色法。雙孢蘑菇基質(zhì)的酶活性測(cè)定按土壤酶方法進(jìn)行，同時(shí)設(shè)有對(duì)照組，基質(zhì)代替土壤進(jìn)行測(cè)定相應(yīng)原基質(zhì)酶活性。

1.4 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)分析采用Excel軟件和SPSS20.0軟件處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生育期雙孢蘑菇基質(zhì)和土壤過(guò)氧化氫酶活性變化 雙孢蘑菇覆土后3個(gè)不同時(shí)期栽培料基質(zhì)和土壤過(guò)氧化氫酶活性的變化情況如圖2所示。由圖2可知，基質(zhì)內(nèi)過(guò)氧化氫酶活性均小于土壤過(guò)氧化氫酶活性。在基質(zhì)內(nèi)過(guò)氧化氫酶活性隨著栽培時(shí)間的延長(zhǎng)，過(guò)氧化氫酶活性呈現(xiàn)“降低-回升”的趨勢(shì)，與發(fā)菌期相比，出菇初期基質(zhì)過(guò)氧化氫酶活性降低51.1%;采收期基質(zhì)過(guò)氧化氫酶活性增加58.0%，各處理間差異均達(dá)到顯著水平;覆土的土壤過(guò)氧化氫酶活性隨著發(fā)菌期、出菇初期及采收期呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)。與發(fā)菌期相比，出菇期和采收期土壤的過(guò)氧化氫酶的活性分別增加25.3%、73.9%。

2.2 不同生育期雙孢蘑菇的基質(zhì)和土壤脲酶活性變化 雙孢蘑菇覆土后3個(gè)不同時(shí)期栽培基質(zhì)和土壤脲酶活性的變化如圖3所示。由圖3可知，基質(zhì)脲酶的活性在發(fā)菌期和出菇初期無(wú)明顯變化，而到采收期脲酶的活性顯著變大，與初期相比，脲酶活性增加46.6%;而覆土中脲酶活性與基質(zhì)中脲酶活性正好相反，發(fā)菌期和出菇初期土壤脲酶活性增大，而采收期土壤脲酶活性顯著降低，與發(fā)菌期相比，土壤脲酶活性降低76.9%。

2.3 不同生育期雙孢蘑菇的基質(zhì)和土壤轉(zhuǎn)化酶活性變化 雙孢蘑菇覆土后3個(gè)不同時(shí)期栽培基質(zhì)和土壤轉(zhuǎn)化酶活性的變化情況如圖4所示。由圖4可知，基質(zhì)和土壤中轉(zhuǎn)化酶活性在發(fā)菌期和采收期無(wú)顯著差異，而在出菇初期，與發(fā)菌期相比，雙孢蘑菇基質(zhì)和土壤的轉(zhuǎn)化酶活性均有所下降，分別下降78.6%、77.6%。表明在出菇初期，雙孢蘑菇基質(zhì)和土壤中轉(zhuǎn)化酶活性均降低。

2.4 不同生育期雙孢蘑菇的基質(zhì)和土壤磷酸酶活性變化 雙孢蘑菇覆土后3個(gè)不同時(shí)期栽培基質(zhì)和土壤磷酸酶活性的變化情況如圖5所示。由圖5可知，基質(zhì)發(fā)菌期、出菇初期和采收期磷酸酶活性逐漸升高，與發(fā)菌期相比，基質(zhì)的磷酸酶活性分別增加28.5%、1.68倍;而土壤磷酸酶在出菇初期、采收期與發(fā)菌期相比，分別增加4.4%、17.4%，但未達(dá)到顯著差異，表明在出菇期基質(zhì)中磷酸酶活性增加大些。

3 結(jié)論與討論

雙孢蘑菇的人工栽培起源于法國(guó)，隨后英國(guó)、美國(guó)、丹麥、荷蘭、瑞士、意大利及愛爾蘭等國(guó)家都進(jìn)行了規(guī)?；N植。中國(guó)自20世紀(jì)30年代引進(jìn)雙孢蘑菇栽培技術(shù)以來(lái)，雙孢蘑菇的規(guī)?；N植已廣泛分布于福建、山東、上海、浙江等地。但目前國(guó)內(nèi)有關(guān)雙孢蘑菇栽培物質(zhì)代謝的基礎(chǔ)研究仍相對(duì)較少。

本研究從過(guò)氧化氫酶、脲酶、轉(zhuǎn)化酶和磷酸酶活性角度探討了雙孢蘑菇覆土后發(fā)菌期、出菇初期和采收期各種營(yíng)養(yǎng)的需求情況，結(jié)果表明，在覆土后發(fā)菌期，土壤和基質(zhì)的轉(zhuǎn)化酶活性最高，磷酸酶活性最低，脲酶活性相對(duì)較高，土壤過(guò)氧化氫酶活性最低，基質(zhì)中過(guò)氧化氫酶相對(duì)較高，表明在雙孢蘑菇覆土發(fā)菌期間需要大量的速效碳源物質(zhì)供應(yīng)，土壤和基質(zhì)中轉(zhuǎn)化酶活性均高，適量的氮源和磷素供覆土層中菌絲生長(zhǎng)，可能由于基質(zhì)中菌絲積累較多，過(guò)氧化氫等物質(zhì)較多，致使其過(guò)氧化氫酶活性最高;在出菇初期，土壤和基質(zhì)的轉(zhuǎn)化酶最低，磷酸酶適中，土壤中脲酶最高，過(guò)氧化氫酶適中，基質(zhì)中脲酶和過(guò)氧化氫最低，表明在雙孢蘑菇出菇初期菌絲生物量達(dá)到一定程度，菌絲所需要碳源較少，土壤中需要氮源相對(duì)較多，基質(zhì)中消耗的氮素物質(zhì)較少，基質(zhì)和土壤中需要補(bǔ)充能量物質(zhì)的磷素增多，土壤中由于菌絲的大量積累，產(chǎn)生較多的過(guò)氧化氫物質(zhì)，激活了過(guò)氧化氫酶活性;在采收期，土壤和基質(zhì)中磷酸酶和脲酶活性最高，轉(zhuǎn)化酶活性適中，過(guò)氧氫酶活性最大，表明在雙孢蘑菇采收期，由于雙孢蘑菇子實(shí)體生長(zhǎng)大量需要能量物質(zhì)和氮素物質(zhì)，可能致土壤和基質(zhì)中磷素和氮素供不足，產(chǎn)物的減少，致使磷酸酶和脲酶活性增高，為子實(shí)體的發(fā)育提供充足的養(yǎng)分，同時(shí)需要適當(dāng)?shù)奶荚垂?yīng)，土壤和基質(zhì)中大量的菌絲生長(zhǎng)過(guò)程導(dǎo)致一些過(guò)氧化氫物質(zhì)產(chǎn)生，促使過(guò)氧化氫酶活性最大。此外，覆土中過(guò)氧化氫酶、轉(zhuǎn)化酶活性均比基質(zhì)內(nèi)活性高，表明土壤中對(duì)產(chǎn)生的過(guò)氧化氫物質(zhì)的清除能力和獲得速效碳源的能力均較基質(zhì)強(qiáng)。

為了探討雙孢蘑菇基質(zhì)內(nèi)不同酶活性，本研究將雙孢蘑菇基質(zhì)作為土壤監(jiān)測(cè)基質(zhì)過(guò)氧化氫酶、轉(zhuǎn)化酶、脲酶及磷酸酶的活性，與土壤酶活性相比，土壤過(guò)氧化氫酶、轉(zhuǎn)化酶活性均比相應(yīng)的對(duì)照組酶活性大。該方法以雙孢蘑菇基質(zhì)材料按土壤酶的活性方法進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有待深入研究，但考慮基質(zhì)的粉碎程度、草炭土的容重和酶活性的原理，初次采用同一種方法比較兩者酶活性，經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，數(shù)據(jù)相對(duì)穩(wěn)定。

針對(duì)覆土后酶活性探討不同生育期雙孢蘑菇基質(zhì)和土壤中的變化，可結(jié)合施用有益微生物菌劑，促進(jìn)雙孢蘑菇菌絲生物量[7]、刺激子實(shí)體原基的形成，減少病害，提高產(chǎn)量[12， 16]。采用玉米秸稈與牛糞為主料堆制腐熟作為雙孢蘑菇栽培基料，而這種原料配方堆肥腐熟快，細(xì)菌和真菌多樣性相對(duì)較小[17-18]，有利于菌絲快速生長(zhǎng)，縮短生產(chǎn)周期，結(jié)合適宜的水分、通風(fēng)和光照管理，可生產(chǎn)出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的雙孢蘑菇。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭丹丹，胡揚(yáng)揚(yáng)，王琦.雙孢蘑菇活性成分研究進(jìn)展[J].食用菌學(xué)報(bào)，2016，23（2）：94-103.

[2]周聰，蔡盼盼，陳青君.美味蘑菇子實(shí)體營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)分析[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2019，35（13）：140-145.

[3]陳紫紅，吳燕，花朋朋，等.響應(yīng)面法優(yōu)化雙孢蘑菇的酶解工藝[J].食品科技，2017，42（04）：222-228.

[4]康曼，王秀紅，王琪.野生雙孢蘑菇G1菌株子實(shí)體營(yíng)養(yǎng)成分分析[J].山西農(nóng)業(yè)學(xué)，2018，46（06）：920-922，948.

[5]Xu T， Beelman RB， Lambert JD. The Cancer Preventive Effects of Edible Mushrooms[J]. Anti-Cancer Agents in Medicinal Chemistry，2012，12（10）：1255-1263.

[6]于潔，張博然，李逸波，等.美國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告[J].中國(guó)食用菌，2021，40（1）：118-123.

[7]Cai WM， Yao HY， Feng WL， et al.， Microbial community structure of casing soil during mushroom growth[J]. Pedosphere， 2009.19：446-452.

[8]王倩，田益華，朱燕華，等.泥炭覆土?xí)r的含水量對(duì)雙孢蘑菇產(chǎn)量和質(zhì)量的影響[J].食用菌學(xué)報(bào)，2015，22（4）：44-48.

[9]王倩，朱燕華，陳輝，等.泥炭覆土攪拌時(shí)間對(duì)覆土結(jié)構(gòu)及雙孢蘑菇產(chǎn)量和質(zhì)量的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2017，33（10）：72-77.

[10]馮偉林，金群力，范麗軍，等.不同覆土基質(zhì)微生物結(jié)構(gòu)特征研究及其對(duì)雙孢蘑菇產(chǎn)量的影響[J].菌物學(xué)報(bào)，2014，33（2）：425-432.

[11]蔡為明，金群力，馮偉林，等.覆土對(duì)雙孢蘑菇菌絲產(chǎn)量的影響[J].園藝學(xué)報(bào)，2008，35（8）：1167-1174.

[12]Cho YS， Kim JS， Crowley DE， et al.. Growth promotion of the edible fungus Pleurotus ostreatus by fluorescent pseudomonads. FEMS Microbiology Letter， 2003， 218（2）：271-276.

[13]梁曉麗，臧玉茹，孫太萍，等.水稻秸稈和玉米芯栽培料對(duì)棕色蘑菇子實(shí)體營(yíng)養(yǎng)成分的影響[J].食品科學(xué)，2015，36（16）：180-185.

[14]王義祥，葉菁，肖生美，等.鋪料厚度對(duì)雙孢蘑菇栽培過(guò)程酶活性和CO2排放的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2015，34（12）：2418-2425.

[15]關(guān)松蔭.土壤酶及其研究方法[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1986.

[16]Ouhdouch Y， Barakate M， Finance C. Actinomycetes of moroccan habitats：isolation and screening for antifungal activities. European Journal of Soil Biology， 2001， 37（2）：69-74.

[17]郭亞萍，張國(guó)慶，陳青君，等.雙孢蘑菇堆肥過(guò)程中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)分析[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)，2014，20（5）：823-839.

[18]郭亞萍，張國(guó)慶，陳青君，程繼鴻.雙孢蘑菇堆肥中真菌群落多樣性分析[J].菌物學(xué)報(bào)，2014，33（2）：312-322.

（責(zé)編：張宏民）