余敏佳 宋婷婷 范麗軍 馮偉林 金群力 蔡為明

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培養(yǎng)料中玉米秸和玉米芯的不同顆粒度對(duì)栽培雙孢蘑菇效應(yīng)

余敏佳 宋婷婷 范麗軍 馮偉林 金群力 蔡為明*

（浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，浙江 杭州 310021）

以傳統(tǒng)稻草配方為對(duì)照，對(duì)非傳統(tǒng)雙孢蘑菇栽培原料玉米秸、玉米芯及其不同顆粒度處理的培養(yǎng)料，在隧道一次、二次發(fā)酵過程中理化性狀的動(dòng)態(tài)變化及與雙孢蘑菇產(chǎn)量關(guān)系的試驗(yàn)結(jié)果顯示，玉米秸和玉米芯不同顆粒度處理的培養(yǎng)料栽培雙孢蘑菇，產(chǎn)量存在顯著差異，其中，2～3 cm玉米秸和15～20 cm玉米芯處理表現(xiàn)較優(yōu)，與常規(guī)稻草培養(yǎng)料栽培的生物學(xué)效率和產(chǎn)量相近；而不同雙孢蘑菇品種的產(chǎn)量表現(xiàn)也存在一定的差異。

玉米秸；玉米芯；顆粒度；隧道發(fā)酵；雙孢蘑菇；栽培；產(chǎn)量

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，也是秸稈生產(chǎn)大國(guó)。據(jù)估算，2015年全國(guó)主要農(nóng)作物秸稈理論資源量為10.4億噸，可收集資源量為9.0億噸，目前我國(guó)大量的農(nóng)作物秸稈沒有得到資源化利用，許多農(nóng)村將秸稈堆放于村頭地尾，或直接燃燒，成為重要的環(huán)境污染源[1]。雙孢蘑菇可以降解利用農(nóng)作物秸稈、禽畜糞便等農(nóng)畜業(yè)廢棄物中的蛋白質(zhì)、纖維素、半纖維素、多糖、木質(zhì)素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，生產(chǎn)集美味、營(yíng)養(yǎng)和保健功能于一體的子實(shí)體，不僅為農(nóng)畜業(yè)廢棄物提供生態(tài)化高效利用途徑，而且可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)食品，變廢為寶[2]。玉米一直為我國(guó)重要的糧食作物之一，據(jù)國(guó)家農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)2017年度我國(guó)玉米種植面積3 584萬(wàn)公頃，玉米秸和玉米芯資源豐富。本試驗(yàn)以玉米秸和玉米芯為雙孢蘑菇栽培原料，進(jìn)行不同顆粒大小處理對(duì)培養(yǎng)料發(fā)酵與雙孢蘑菇產(chǎn)量的影響試驗(yàn)，以期為高效利用玉米秸和玉米芯栽培雙孢蘑菇提供基礎(chǔ)資料。

表1 培養(yǎng)料配方百分比（%）

1 試驗(yàn)項(xiàng)目與方法

1.1 供試菌株

雙孢蘑菇菌株‘As2796’和‘英秀1號(hào)’分別來(lái)自福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所和浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所。

1.2 培養(yǎng)料配方試驗(yàn)

根據(jù)對(duì)試驗(yàn)用的玉米芯、玉米秸、稻草和菜餅等的含C、N量的分析，以培養(yǎng)料初始碳氮比（C/N）為30?1的統(tǒng)一理論標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)計(jì)培養(yǎng)料配方，如表1所示[3]。

1.3 玉米芯、玉米秸顆粒大小試驗(yàn)

玉米芯顆粒大小設(shè)0.5 cm、2～3 cm和15～20 cm，玉米秸顆粒大小設(shè)2～3 cm、10 cm和20～30 cm各3個(gè)處理，對(duì)照稻草草段的長(zhǎng)度約10 cm。按常規(guī)方法提前預(yù)濕玉米芯、玉米秸、稻草和菜餅，分別按配方混合均勻，預(yù)堆4天，參照文獻(xiàn)[4]的方法，使用本實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的小型通氣發(fā)酵隧道進(jìn)行發(fā)酵。

1.4 培養(yǎng)料發(fā)酵進(jìn)程理化性狀的動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)

采用溫度監(jiān)測(cè)記錄儀（凱龍達(dá)儀器有限公司）分別檢測(cè)記錄料堆表層（20 cm）、中間層（50 cm）和底層（100 cm）三個(gè)區(qū)域培養(yǎng)料發(fā)酵過程的堆溫變化。一次發(fā)酵時(shí)間為12天，分別間隔3天—3天—3天進(jìn)行三次轉(zhuǎn)倉(cāng)翻堆；二次發(fā)酵時(shí)間為5天[3]。用于理化性狀檢測(cè)的樣品，分別在一次發(fā)酵的第一次、第二次和第三次轉(zhuǎn)倉(cāng)翻堆時(shí)，以及二次發(fā)酵結(jié)束時(shí)進(jìn)行取樣。各階段取樣時(shí)，分別在料堆表層（20 cm）、中間層（50 cm）和底層（100 cm）處取樣200 g，充分混合成各階段混合樣備用。pH的測(cè)定方法為在2 g樣品中加入20 g雙蒸水，浸泡1小時(shí)后離心取5 mL上清液，用pH測(cè)定儀（Mettler-Toledo）測(cè)定浸提液的pH；含水量的測(cè)定方法為取500 g樣品在105 ℃的烘箱中烘干至恒重，計(jì)算干物質(zhì)重和濕料的質(zhì)量比，得出樣品含水量；采用國(guó)標(biāo)《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》中的凱氏定氮法和K2Cr2O3氧化法分別檢測(cè)分析樣品中的總碳和總氮含量，并計(jì)算C/N；采用范式堿和酸消化細(xì)胞方法檢測(cè)分析樣品中的粗纖維含量。以上試驗(yàn)均重復(fù)3次，設(shè)空白對(duì)照，剔除環(huán)境因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響[5]。

圖1 7個(gè)培養(yǎng)料在一次、二次發(fā)酵過程（432小時(shí)）中的溫度變化

2 結(jié)果與分析

2.1 培養(yǎng)料發(fā)酵過程中的理化性狀動(dòng)態(tài)變化

（1）溫度。培養(yǎng)料發(fā)酵全過程在小型隧道中進(jìn)行，料堆不同部位溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，隧道倉(cāng)體內(nèi)溫度較之于傳統(tǒng)發(fā)酵均一，底層、表層與中間層的溫度差異不顯著；7個(gè)處理一次發(fā)酵堆料的平均最高溫度在71.2～73.2 ℃之間，不同處理間平均溫度差異不明顯（圖1）；不同處理培養(yǎng)料一次、二次發(fā)酵過程中的平均料溫變化均在設(shè)定的發(fā)酵工藝范圍內(nèi)。

（2）含水量。不同顆粒大小的3種玉米芯堆肥初始含水量都高于75%，一次翻堆結(jié)束后，含水量均下降到70%以下（圖2a）。其中，0.5 cm的處理，第二次轉(zhuǎn)倉(cāng)翻堆后堆肥含水量下降到60%，補(bǔ)水后第三次轉(zhuǎn)倉(cāng)翻堆和二次發(fā)酵結(jié)束時(shí)含水量上升到65%；2～3 cm和15～20 cm兩個(gè)處理的堆肥第二次和第三次轉(zhuǎn)倉(cāng)翻堆后含水量保持在70%，二次發(fā)酵結(jié)束時(shí)含水量下降到65%。說(shuō)明玉米芯顆粒大小2～3 cm和15～20 cm處理的堆肥保水性好于0.5 cm處理堆肥。不同顆粒大小的3種玉米秸堆肥初始含水量都高于80%，第一次轉(zhuǎn)倉(cāng)翻堆后含水量都下降到75%，第二次和第三次轉(zhuǎn)倉(cāng)翻堆后含水量都保持在75%左右，二次發(fā)酵后含水量都下降到73%左右。對(duì)照處理傳統(tǒng)稻草配方堆肥初始含水量約75%，一次發(fā)酵后含水量略有下降，后期發(fā)酵含水量保持不變。綜合來(lái)看，玉米秸處理堆肥保水性優(yōu)于玉米芯處理堆肥，保水性總體玉米秸＞稻草＞玉米芯。

（3）酸堿度。7個(gè)不同處理的培養(yǎng)料在發(fā)酵過程中，通過石灰調(diào)節(jié)，pH均在6.9～8.1之間，二次發(fā)酵結(jié)束后的pH均在7.5左右，無(wú)顯著差異（圖2b）。

（4）碳氮比（C/N）。各處理培養(yǎng)料第一次轉(zhuǎn)倉(cāng)翻堆時(shí)C/N均從初始的約30︰1大幅下降至20～23︰1，而后在第二次、第三次轉(zhuǎn)倉(cāng)翻堆和二次發(fā)酵時(shí)，均呈降低趨勢(shì)（圖2c）。多數(shù)處理二次發(fā)酵結(jié)束時(shí)C/N為適于雙孢蘑菇生長(zhǎng)發(fā)育的16～18︰1。玉米芯3個(gè)不同顆粒處理二次發(fā)酵后堆肥的C/N變化存在明顯差異，0.5 cm處理從初始的31︰1下降到14︰1，下降幅度最大；2～3 cm和15～20 cm處理C/N從初始的29︰1和28︰1下降到18︰1和16︰1，與0.5 cm處理存在顯著差異，說(shuō)明玉米芯顆粒小可加快培養(yǎng)料發(fā)酵降解進(jìn)程。而玉米秸顆粒大小的3個(gè)不同處理間堆肥的C/N變化無(wú)顯著性差異，均從初始的31～33︰1下降到17～18︰1，說(shuō)明其顆粒大小對(duì)培養(yǎng)料發(fā)酵降解進(jìn)程無(wú)顯著性影響。

2.2 產(chǎn)量表現(xiàn)

試驗(yàn)結(jié)果表明，玉米芯3個(gè)培養(yǎng)料處理隨著玉米芯顆粒增大，總產(chǎn)量、總生物學(xué)效率和前三潮菇產(chǎn)量均提高，單菇重減?。挥衩捉斩捥幚砼c之相反，隨著玉米秸稈長(zhǎng)度的增長(zhǎng)，總產(chǎn)量、總生物學(xué)效率和前三潮菇產(chǎn)量均下降，單菇重增加（表2）。從出菇情況（圖3）看，15～20 cm玉米芯和2～3 cm玉米秸稈處理栽培時(shí)叢生菇少，均一度高，出菇密度較大，單菇偏小；0.5 cm玉米芯和20～30 cm玉米秸處理易形成叢生菇，均一度低，出菇密度小，單菇偏大；2～3 cm玉米芯和10 cm玉米秸處理出菇情況居中。

雙孢蘑菇‘英秀1號(hào)’的總產(chǎn)量、總生物學(xué)效率和前三潮菇產(chǎn)量，以玉米芯培養(yǎng)料較高，玉米芯15～20 cm和2～3 cm兩個(gè)處理的產(chǎn)量均高于稻草培養(yǎng)料處理，玉米秸培養(yǎng)料處理的產(chǎn)量較低；玉米芯、玉米秸3個(gè)不同顆粒大小處理對(duì)菌株‘AS2796’產(chǎn)量的影響與‘英秀一號(hào)’一致，均隨著玉米芯顆粒度增大而增高，隨著玉米秸顆粒度增大而降低。

表2 不同培養(yǎng)料處理栽培雙孢蘑菇的產(chǎn)量

3 討 論

國(guó)外雙孢蘑菇工廠化栽培的培養(yǎng)料配方均以麥草和雞糞為主，我國(guó)南方傳統(tǒng)雙孢蘑菇產(chǎn)區(qū)的培養(yǎng)料則多以當(dāng)?shù)刭Y源豐富的稻草、牛糞為主要原料。因此，麥草和稻草是傳統(tǒng)用于栽培雙孢蘑菇的農(nóng)作物秸桿[6]。玉米是我國(guó)主要糧食作物之一，玉米秸和玉米芯資源豐富，利用玉米秸和玉米芯栽培雙孢蘑菇，不僅可為玉米秸和玉米芯資源開辟生態(tài)化高效利用途徑，而且因地制宜開發(fā)雙孢蘑菇新型栽培基質(zhì)資源，有助于降低栽培成本、提高栽培效益[7]。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，玉米芯是一種較好的雙孢蘑菇栽培基質(zhì)原料，配方以玉米芯為主要原料栽培雙孢蘑菇，其產(chǎn)量與傳統(tǒng)稻草培養(yǎng)料配方相近，或更高。15～20 cm玉米芯培養(yǎng)料處理栽培雙孢蘑菇‘英秀1號(hào)’的產(chǎn)量達(dá)21.05 kg/m2，比傳統(tǒng)稻草培養(yǎng)料配方處理的19.61 kg/m2高1.44 kg/m2。以玉米秸為主要基質(zhì)原料栽培雙孢蘑菇也能獲得較高的產(chǎn)量，試驗(yàn)中最優(yōu)玉米秸培養(yǎng)料配方栽培2個(gè)雙孢蘑菇品種的最高產(chǎn)量分別為15.82 kg/m2和15.62 kg/m2，盡管與傳統(tǒng)稻草培養(yǎng)料配方處理存在一定的差距，但通過玉米秸原料的配制處理和配套發(fā)酵工藝的進(jìn)一步優(yōu)化，產(chǎn)量有望進(jìn)一步提高。因此，玉米芯和玉米秸作為栽培雙孢蘑菇的新型優(yōu)質(zhì)原料成為可能，前景看好。

試驗(yàn)結(jié)果表明，三個(gè)不同顆粒度處理的玉米芯配方培養(yǎng)料，雙孢蘑菇產(chǎn)量隨顆粒增大而增加；而玉米秸則相反，隨顆粒增大而降低。在本試驗(yàn)的顆粒大小范圍內(nèi)，用于雙孢蘑菇栽培的玉米芯的最佳顆粒大小為15～20 cm，而玉米秸為2～3 cm，表明不同原料的物理結(jié)構(gòu)對(duì)雙孢蘑菇栽培有著重要影響。

不同雙孢蘑菇品種對(duì)不同栽培基質(zhì)原料的利用存在差異，本試驗(yàn)中雙孢蘑菇‘AS2796’以傳統(tǒng)稻草培養(yǎng)料處理的產(chǎn)量較高，而雙孢蘑菇‘英秀1號(hào)’則以15～20 cm玉米芯培養(yǎng)料處理的產(chǎn)量較高。因此，在開發(fā)和優(yōu)化雙孢蘑菇新型栽培基質(zhì)配方時(shí)，需同時(shí)開展與基質(zhì)配方相適應(yīng)的雙孢蘑菇品種研究。

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國(guó)家食用菌產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-20）

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