田浩原, 徐彥軍, 陳 松, 游華芳, 許 娟(.貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院/貴州大學(xué)食用菌研究院, 貴陽 55005;.貴陽金黔農(nóng)業(yè)科技有限公司, 貴州 貴陽 55008)
姬菇(Pleurotuscornucopiae)又叫小平菇,含有多糖、蛋白質(zhì)、黃酮、維生素[1-3]等多種營養(yǎng)物質(zhì)。姬菇為木腐菌,適宜栽培材料廣,可以在木屑、秸稈及多種工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品制作的栽培原料中種植[4]。
隨著貴州食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,菌林矛盾突出。本試驗利用貴州本土菌材資源,對姬菇菌種和菌棒的碳氮源進(jìn)行篩選,開展配方優(yōu)化及高效生產(chǎn)技術(shù)研究,為降低姬菇種植成本、提高效益提供參考。
1.1.1菌 種
姬菇1號菌株由貴州貴旺生物科技有限公司提供。
1.1.2培養(yǎng)基配方
三級種配方:楊樹木屑50%、麩皮30%、棉籽殼15%、硫酸鎂0.1%、磷酸二氫鉀0.2%、石膏粉2%、石灰粉2%、白糖0.7%,pH自然。
貴州大學(xué)食用菌研究院。
以貴州貴旺生物科技有限公司姬菇三級種培養(yǎng)基配方為基礎(chǔ)配方,分別以50%的核桃樹木屑、樺槁木屑、毛栗木屑、大豆秸稈、玉米稈、麥稈、油菜稈、大豆稈替代楊樹作碳源,其他成分不變,另以玉米芯、豆粕、甘蔗渣、米糠替代麩皮作氮源配制培養(yǎng)基,分裝于10 cm×36 cm聚丙烯菌袋中,每袋干重約350 g,置于機械免鍋爐滅菌鍋(LGB-1500×4500)滅菌,冷卻至30 ℃以下,將食用菌發(fā)酵罐(BIOTECH-10 JS-100 JS)里預(yù)先制好液體菌種取30 mL轉(zhuǎn)接到菌棒中,于室溫25 ℃,避光通風(fēng)培養(yǎng)。待菌絲發(fā)滿菌袋后移入栽培間,設(shè)6個重復(fù),栽培間溫度控制在18~20 ℃之間,濕度保持在70%~75%之間,日間用100 lx散射光照射12 h。
1.3.1碳源配方設(shè)計
配方1:樺槁木屑50%、麩皮30%、棉籽殼15%、硫酸鎂0.1%、磷酸二氫鉀0.2%、石膏粉2%、石灰粉2%、白糖0.7%,pH 自然。
配方2:毛栗木屑50%、麩皮30%、棉籽殼15%、硫酸鎂0.1%、磷酸二氫鉀0.2%、石膏粉2%、石灰粉2%、白糖0.7%,pH 自然。
配方3:核桃木屑50%、麩皮30%、棉籽殼15%、硫酸鎂0.1%、磷酸二氫鉀0.2%、石膏粉2%、石灰粉2%、白糖0.7%,pH 自然。
配方4:麥稈50%、麩皮30%、棉籽殼15%、硫酸鎂0.1%、磷酸二氫鉀0.2%、石膏粉2%、石灰粉2%、白糖0.7%,pH 自然。
配方5:玉米稈50%、麩皮30%、棉籽殼15%、硫酸鎂0.1%、磷酸二氫鉀0.2%、石膏粉2%、石灰粉2%、白糖0.7%,pH 自然。
配方6:油菜稈50%、麩皮30%、棉籽殼15%、硫酸鎂0.1%、磷酸二氫鉀0.2%、石膏粉2%、石灰粉2%、白糖0.7%,pH 自然。
配方7:大豆稈50%、麩皮30%、棉籽殼15%、硫酸鎂0.1%、磷酸二氫鉀0.2%、石膏粉2%、石灰粉2%、白糖0.7%,pH 自然。
1.3.2氮源配方設(shè)計
配方1:楊樹木屑50%、玉米芯30%、棉籽殼15%、硫酸鎂0.1%、磷酸二氫鉀0.2%、石膏粉2%、石灰粉2%、白糖0.7%,pH 自然。
配方2:楊樹木屑50%、米糠30%、棉籽殼15%、硫酸鎂0.1%、磷酸二氫鉀0.2%、石膏粉2%、石灰粉2%、白糖0.7%,pH 自然。
配方3:楊樹木屑50%、豆粕30%、棉籽殼15%、硫酸鎂0.1%、磷酸二氫鉀0.2%、石膏粉2%、石灰粉2%、白糖0.7%,pH 自然。
配方4:楊樹木屑50%、甘蔗渣30%、棉籽殼15%、硫酸鎂0.1%、磷酸二氫鉀0.2%、石膏粉2%、石灰粉2%、白糖0.7%,pH 自然。
1.3.3姬菇生理指標(biāo)測量
1) 菌絲階段生理指標(biāo)測量:記錄菌絲長勢、菌絲顏色、菌絲滿袋時間。
2) 子實體階段生理指標(biāo)測量:記錄出菇時間。單個菌棒上大部分姬菇子實體菌蓋達(dá)到2~3 cm時采收姬菇,以前三潮菇重為鮮菇總重,菌棒干料重為350 g。
生物學(xué)效率(%)=(鮮菇總重/菌棒干料重)×100%;
3) 蛋白質(zhì)含量測定:參考盧曉黎[5]的方法。
采用Excel 2010、SPSS 22.0、GraphPad Prism 8軟件處理數(shù)據(jù)及作圖。
2.1.1不同碳源處理對姬菇三級種菌絲生長的影響
如表1和圖1 a所示,姬菇三級菌種培養(yǎng)基以樺槁、毛栗生長速度快,滿袋時間短,且菌絲濃密、潔白、粗壯,長勢強,菌種質(zhì)量好;其次是楊樹、麥稈和玉米稈制作的姬菇三級菌種培養(yǎng)基,而核桃、大豆稈、油菜稈菌絲長勢較差,尤其是大豆稈、油菜稈中的菌絲較細(xì)弱。
注:a為菌棒外部菌絲,b為栽培種平板菌絲。圖1 不同碳源菌絲的生長情況Fig.1 Growth of mycelia of rods of different carbon source
表1 不同碳源的菌棒觀察Table 1 Observation of fungus sticks of different carbon source
楊樹、樺槁、毛栗、大豆稈和玉米稈菌棒菌棒硬度適中,核桃菌棒較硬,麥稈、玉米稈和油菜稈菌棒硬度較軟。
樺槁為碳源的三級菌種滿袋時間最短(20.33 d),菌絲生長速度最快,除了毛栗和油菜稈碳源培養(yǎng)基外,樺槁與其他處理具有顯著性差異;其次是毛栗(22.83 d)和油菜稈(23.67 d),與滿袋時間最長的大豆稈(29.67 d)差異達(dá)顯著水平。
將不同碳源培養(yǎng)基放在玻璃平板中滅菌接種培養(yǎng),菌絲在培養(yǎng)基內(nèi)部的生長變化如圖1 b所示??梢钥闯觯z在油菜稈和大豆稈培養(yǎng)基中均表現(xiàn)為較細(xì)弱,而在其他培養(yǎng)基中明顯粗壯。
2.1.2不同碳源處理對姬菇三級菌種出菇生物轉(zhuǎn)化率的影響
由圖2可知,毛栗培養(yǎng)基生物轉(zhuǎn)化率最高,達(dá)39.01%,與其他處理存在極顯著差異;其次為樺槁(35.67%)、楊樹(35.48%)、核桃(34.33%),3個處理間未達(dá)顯著差異;大豆稈作碳源的培養(yǎng)基轉(zhuǎn)化率僅為20.68%,與其他處理均存在顯著差異,表現(xiàn)較差。4種木屑培養(yǎng)基生物轉(zhuǎn)化率的表現(xiàn)要優(yōu)于4種秸稈的表現(xiàn),其中秸稈中麥稈(29.87%)和玉米稈(28.88%)的表現(xiàn)較好,與油菜稈(23.85%)和大豆稈(20.68%)之間差異顯著。
注:不同字母代表差異顯著(p<0.05),n=3。下同。圖2 不同碳源培養(yǎng)基的姬菇生物轉(zhuǎn)化率比較Fig.2 Comparison of bioconversion rate of Pleurotus cornucopiae sticks with different carbon source
2.1.3不同碳源培養(yǎng)基對姬菇子實體蛋白質(zhì)含量的影響
由圖3可知,出菇后不同培養(yǎng)基的姬菇蛋白質(zhì)含量具有顯著性差異。玉米稈培養(yǎng)基的姬菇蛋白質(zhì)含量最高,達(dá)35.1%,其次是毛栗木屑培養(yǎng)基的姬菇蛋白質(zhì)含量(34.51%),兩者間差異不顯著。蛋白質(zhì)含量最低的是由油菜稈培養(yǎng)的姬菇(27.76%),與玉米稈和毛栗培養(yǎng)基的差異顯著,其余各處理間差異不顯著。
圖3 不同碳源培養(yǎng)基蛋白質(zhì)含量分析Fig.3 Protein content analysis on culture medium of different carbon sources
2.2.1不同氮源處理對姬菇三級種菌絲生長的影響
如表2和圖4所示,米糠為氮源的姬菇三級種菌絲生長速度最快,滿袋時間最短(21.00 d),與麩皮為氮源的姬菇三級菌種滿袋時間(24.00 d)具有顯著性差異,其次是甘蔗渣,但米糠、甘蔗渣培養(yǎng)基菌絲長勢較差,菌絲細(xì)弱,菌棒硬度較軟,菌種質(zhì)量較差。
表2 不同氮源的菌棒觀察Table 2 Observation on fungus stick of different nitrogen sources
注:a為栽培種平板菌絲;b為菌棒外部菌絲。圖4 不同氮源菌絲的生長情況Fig.4 Growth of mycelia of fungus stick with different nitrogen sources
以豆粕、玉米芯為氮源的培養(yǎng)基姬菇三級菌種菌絲濃密、潔白、粗壯,長勢強,菌棒硬度適中,菌種質(zhì)量好,且二者滿袋時間與米糠為氮源的處理無顯著差異。
將不同氮源培養(yǎng)基放在玻璃平板中滅菌接種培養(yǎng),可以直觀看出,菌絲在甘蔗渣和米糠培養(yǎng)基中均為較細(xì)弱,而在豆粕、玉米芯培養(yǎng)基中明顯粗壯(圖4 b)。
2.2.2不同氮源處理對姬菇三級菌種出菇生物轉(zhuǎn)化率的影響
由圖5可知,麩皮為氮源的培養(yǎng)基生物轉(zhuǎn)化率最高(35.48%),與其他處理差異極顯著;其余處理生物轉(zhuǎn)化率依次為豆粕(24.67%)、米糠(24.57%)、甘蔗渣(22.10%)、玉米芯(21.08%)。
圖5 不同氮源培養(yǎng)基姬菇生物轉(zhuǎn)化率比較Fig.5 Comparison of bioconversion rate of Pleurotus cornucopiae sticks with different nitrogen source
2.2.3不同氮源處理對姬菇子實體蛋白質(zhì)含量的影響
由圖6可知,姬菇蛋白質(zhì)含量最高的處理是甘蔗渣(32.58%)和麩皮(31.03%)氮源培養(yǎng)基,且兩者間沒有顯著性差異。其次是玉米芯和豆粕培養(yǎng)基,蛋白質(zhì)含量最低的是米糠培養(yǎng)基(22.19%),與甘蔗渣和麩皮差異顯著。
圖6 不同氮源培養(yǎng)基蛋白質(zhì)含量分析Fig.6 Protein content analysis on culture medium from different nitrogen sources
樺槁為碳源的三級菌種滿袋時間最短(20.33 d),其次是毛栗(22.83 d)和油菜稈(23.67 d)。除毛栗和油菜稈碳源培養(yǎng)基外,樺槁與其他處理具有顯著性差異;樺槁、毛栗作姬菇碳源培養(yǎng)基,其三級菌種質(zhì)量好。
木屑作碳源培養(yǎng)基的姬菇生物轉(zhuǎn)化率高于秸稈碳源培養(yǎng)基。毛栗培養(yǎng)基的姬菇子實體生物轉(zhuǎn)化率(39.01%),與樺槁(35.67%)、楊樹(35.48%)的處理接近。
玉米稈和毛栗木屑培養(yǎng)基的姬菇蛋白質(zhì)含量較高,且兩者間差異不顯著。蛋白質(zhì)含量最低的是由油菜稈培養(yǎng)的姬菇(27.76%),與玉米稈和毛栗培養(yǎng)基的處理有顯著差異。
楊樹碳源培養(yǎng)基,菌絲長勢強,菌種質(zhì)量尚可。雖然用其培養(yǎng)出的姬菇子實體生物轉(zhuǎn)化率、蛋白質(zhì)含量稍低于毛栗、樺槁,但其購買成本(270元/t)遠(yuǎn)低于樺槁菌材(700元/t),成本效益明顯,可對其配方進(jìn)一步優(yōu)化研究。
以豆粕、玉米芯為氮源的培養(yǎng)基姬菇三級菌種菌絲濃密、潔白、粗壯,長勢強,菌棒硬度適中,菌種質(zhì)量好。
麩皮、豆粕氮源培養(yǎng)基的姬菇生物轉(zhuǎn)化率較高,分別為35.48%和24.67%,并與其他處理差異極顯著。麩皮氮源培養(yǎng)基的姬菇蛋白質(zhì)含量也較高,為31.03%。