戴肖東 韓增華 馬銀鵬 張丕奇 陳 鶴 張介馳

（黑龍江省科學院微生物研究所，黑龍江哈爾濱150010）

黑木耳（Auricularia heimuer）[1]是我國主要的食用菌栽培品種之一，近幾年生產(chǎn)規(guī)模迅速擴大，工廠化生產(chǎn)正是發(fā)展趨勢。黑木耳在菌種生產(chǎn)和菌包制備等環(huán)節(jié)基本可以實現(xiàn)機械化、自動化、智能化，出耳環(huán)境工廠化調節(jié)能力顯著提升[2]。根據(jù)黑木耳生長特性，通過對其生長各階段的環(huán)境參數(shù)調控，實現(xiàn)精準、可控栽培，是研究者追求的目標。環(huán)境中的O2和CO2對食用菌菌絲生長和不同發(fā)育階段子實體生長都有一定影響[3-4]，在食用菌生長環(huán)境智能控制系統(tǒng)設計中，也將CO2作為主要指標[5]。研究O2和CO2對于黑木耳菌絲生長及子實體發(fā)育的影響，可為黑木耳栽培環(huán)境條件的精準調控提供理論參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

黑木耳菌株：黑29、黑威15號，由黑龍江省科學院微生物研究所菌種保藏中心提供。

培養(yǎng)基有①綜合PDA培養(yǎng)基：馬鈴薯20%（煮汁），葡萄糖2%，磷酸二氫鉀0.3%，硫酸鎂0.15%，蛋白胨0.05%，瓊脂粉1.4%；②木屑培養(yǎng)基：木屑83%，麩皮15%，石膏1%，石灰1%。

培養(yǎng)設施及測定儀器有①培養(yǎng)箱：自行設計的兩種密閉的培養(yǎng)裝置，包括O2和CO2鋼瓶、氣體流量計、培養(yǎng)箱三部分，由軟管連接，密閉培養(yǎng)裝置設有進氣孔、出氣孔，保持箱體內氣體濃度相對平衡（圖1）；②氧氣濃度測定儀：科爾諾GT901-O2-IR（0%～50%）；③二氧化碳濃度測定儀：科爾諾GT901-CO2-IR（0%～5%）、Telaire TEL7001（0%～1%）。

圖1 試驗培養(yǎng)裝置示意圖

1.2 試驗方法

1.2.1 不同O2濃度處理黑木耳菌絲培養(yǎng)試驗

黑29和黑威15號接種平板培養(yǎng)基后25℃培養(yǎng)，菌絲萌發(fā)后分別放入不同的培養(yǎng)箱及培養(yǎng)室中繼續(xù)培養(yǎng)。將4個不同的培養(yǎng)箱放在培養(yǎng)室中，分別通入CO2及O2，保持4個培養(yǎng)箱中CO2百分濃度相同，O2百分濃度不同（濃度均為體積百分濃度），以培養(yǎng)室作為對照，培養(yǎng)8 d。測定菌落生長直徑，計算平均值。利用CO2和O2濃度檢測儀分別測定氣體濃度（表1）。

1.2.2 不同CO2濃度處理黑木耳菌絲培養(yǎng)試驗

采用1.2.1的方法，將4個培養(yǎng)箱保持CO2濃度不同，O2濃度相近，測定菌絲生長情況，4個培養(yǎng)箱及培養(yǎng)室中氣體濃度如表2。

1.2.3 不同O2濃度處理黑木耳出耳試驗

黑29和黑威15號接種于木屑培養(yǎng)基，25℃培養(yǎng)，菌絲長滿菌袋后開口，保持溫度20～23℃，空氣相對濕度70%左右，培養(yǎng)4 d菌絲封口，分別放置在4個不同O2濃度培養(yǎng)箱中，進行出耳試驗。4個培養(yǎng)箱中O2濃度見表3。保持相同的培養(yǎng)溫度（20～22℃）和空氣相對濕度（85%～90%）。觀測不同O2濃度對黑木耳催芽及生長的影響。

表1 培養(yǎng)箱O2濃度試驗

表2 培養(yǎng)箱CO2濃度試驗

表3 不同O2濃度處理

1.2.4 不同CO2濃度處理黑木耳出耳試驗

按照1.2.3的方法，菌絲封口后，置于4個培養(yǎng)箱中，CO2濃度見表4。保持相同的培養(yǎng)溫度和空氣相對濕度。測定不同CO2濃度對黑木耳催芽及生長的影響。

表4 不同CO2濃度處理

2 結果與分析

2.1 不同O2濃度對黑木耳菌絲生長的影響

對照組O2濃度接近空氣中O2濃度，4個試驗組O2濃度均低于對照（表1）。培養(yǎng)箱1的O2濃度為18.71%～20.38%，2個黑木耳菌株菌絲生長量與對照相比差異不顯著；培養(yǎng)箱2～4，O2濃度為17.45%～6.50%，2個黑木耳菌株菌絲生長量顯著降低，說明菌絲的生長受到抑制，且O2濃度越低，對菌絲生長的抑制程度越明顯（圖2、圖3）。

2.2 不同CO2濃度對黑木耳菌絲生長的影響

對照組CO2濃度接近空氣中CO2濃度，4個試驗培養(yǎng)箱CO2濃度均高于對照（表2）。培養(yǎng)箱1，CO2濃度為0.52%～3.10%，對黑木耳菌絲的生長有明顯的促進作用，菌絲的生長量較對照有明顯提高，菌絲長勢旺盛；培養(yǎng)箱2—培養(yǎng)箱4，CO2濃度為3.07%～13.24%，菌絲的生長量與對照相比顯著降低，菌絲生長受到抑制。但是，隨著CO2濃度的上升，菌絲生長量沒有顯著差異（圖4、圖5）。

圖2 不同O2濃度處理黑木耳菌絲生長狀態(tài)

圖3 不同O2濃度處理黑木耳菌絲生長量

圖4 不同CO2濃度處理黑木耳菌絲生長狀態(tài)

將經(jīng)過CO2處理的平板，重新置于CO2濃度與空氣相當?shù)呐囵B(yǎng)室（對照）繼續(xù)培養(yǎng)，受抑制的黑木耳菌絲恢復生長，新生菌絲與原菌絲之間出現(xiàn)明顯的界線（圖6）。

圖5 不同CO2濃度處理黑木耳菌絲生長量

2.3 不同O2濃度處理對黑木耳出耳的影響

4個培養(yǎng)箱O2濃度為18.85%～41.85%（表3）。結果顯示，4個培養(yǎng)箱的2個黑木耳菌株均能形成子實體原基，不同處理出芽率及出芽時間沒有顯著差異。但是，各處理組在原基形成后，耳芽伸長，不易形成耳片，子實體出現(xiàn)白色菌絲體。結果表明，O2濃度為18.85%～41.85%對耳芽形成沒有顯著差異，高濃度的O2對黑木耳展片沒有明顯促進作用（圖7）。

圖6 培養(yǎng)室培養(yǎng)后菌絲恢復生長狀態(tài)

2.4 不同CO2濃度處理對黑木耳出耳的影響

4個培養(yǎng)箱CO2濃度為0.19%～3.52%，O2濃度基本相同（表4）。結果顯示，4個培養(yǎng)箱的2個黑木耳菌株均能形成子實體原基，子實體正常開片生長，不同處理出芽率沒有顯著差異。但是，培養(yǎng)箱2～培養(yǎng)箱4原基（耳芽）形成時間較培養(yǎng)箱1早3～4 d。結果說明，CO2濃度為0.19%～3.52%對黑木耳子實體原基分化即耳芽的形成有一定促進作用，對子實體開片沒有顯著的影響（圖8）。

圖7 不同O2濃度處理黑木耳子實體生長狀態(tài)

圖8 不同CO2濃度處理黑木耳子實體生長狀態(tài)

3 小結與討論

試驗表明，黑木耳菌絲培養(yǎng)階段CO2濃度為0.52%～3.10%時對菌絲生長有促進作用，O2濃度低于17.45%時，菌絲生長受到抑制。黑木耳催芽階段，CO2濃度為0.2%～3.5%時可縮短出芽時間；O2濃度為18%～40%時對耳芽形成沒有顯著影響，高濃度氧氣沒有促進耳片的形成與生長。

O2和CO2作為食用菌生長的重要影響因子，對菌絲體和子實體的生長發(fā)育、形態(tài)、品質等有重要影響，在菇類生產(chǎn)中研究的較多，其參數(shù)在工廠化生產(chǎn)中得到應用[6-7]。目前，黑木耳的出耳以開放式的“全光地擺”或半開放式的“大棚吊袋”為主，無法實現(xiàn)對栽培環(huán)境氧氣、二氧化碳的精準調控。工廠化生產(chǎn)黑木耳菌種需要建立培養(yǎng)環(huán)境中溫、濕、光、氣的參數(shù)調控體系；黑木耳的棚室化栽培也是未來發(fā)展的方向，確定最佳培養(yǎng)條件可以提高黑木耳栽培的生產(chǎn)效率，有助于黑木耳栽培生理研究體系的建立和完善。而對于黑木耳栽培生理的研究還處于起步階段，由于環(huán)境因子復雜、互作性較強，綜合研究較為困難，因而需要開展系統(tǒng)的環(huán)境生理和營養(yǎng)生理研究，逐步完善栽培環(huán)境參數(shù)精準調控技術。