龔光祿 ，楊通靜 ，陳婭婭 ，胡騰文 ，王 沁 ，朱國(guó)勝 **

（1.貴州省農(nóng)科院 農(nóng)作物品種資源研究所，貴州 貴陽 550006；2.貴州省食用菌育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究中心，貴州 貴陽 550006）

姬松茸（Agaricus blazei Murrill），又叫巴氏蘑菇，隸屬于層菌綱（Hymenomycetes） 傘菌目（Agaricales）蘑菇科（Agaricaceae） 蘑菇屬 （Agaricus），是一種珍稀的食藥兼用菌，具杏仁香味，口感脆嫩[1]。姬松茸含有多種氨基酸、維生素、多糖和礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)成分。目前，姬松茸的栽培采用秸稈、牛糞為原料，堆料后通過前發(fā)酵和后發(fā)酵獲得栽培基質(zhì)[2]。

凹凸棒土是一種非金屬吸附性礦物[3]。在廢水處理領(lǐng)域中主要用于處理印染廢水[4]。與其他粘土礦物相比，凹凸棒土具有較大的比表面積，并具有吸附下限濃度低、達(dá)到吸附平衡時(shí)間短以及解吸附性能優(yōu)異等特點(diǎn)，不但吸附過程迅速高效，且對(duì)吸附條件無苛刻要求，這類吸附劑在去除有害重金屬離子領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景[5]。

近年來，關(guān)于凹凸棒土應(yīng)用于重金屬離子吸附劑的研究已有報(bào)道。如謝晶晶等[6]以Ni2+為例研究了凹凸棒石與重金屬離子的作用過程，探討了重金屬離子在凹凸棒石上的吸附反應(yīng)動(dòng)力學(xué)；沈巍等[7]對(duì)凹凸棒土處理Pb2+的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，并展望了其應(yīng)用前景；周守勇等[8]采用聚丙烯酰胺/凹凸棒土復(fù)合材料，對(duì)Hg2+離子的吸附進(jìn)行研究，考察了溶液pH、吸附劑用量以及吸附時(shí)間對(duì)汞離子去除率的影響，并通過正交水平試驗(yàn)對(duì)吸附條件進(jìn)行優(yōu)化；Rusek等[9]用凹凸棒土吸附城市廢水中的Zn2+、Cu2+、Ni2+、Pb2+，并通過紅外光聲光譜對(duì)吸附機(jī)理進(jìn)行了深入探討，其施入土壤后不僅含有較高的礦物營(yíng)養(yǎng)元素，能提高土壤肥力，增加作物產(chǎn)量，而且因具有較好的陽離子代換性和吸附性，可吸附土壤中的有害元素。

目前對(duì)重金屬污染土壤的修復(fù)一般采用原位修復(fù)，如使用固化劑，通過吸附、沉淀或共沉淀、離子交換等作用改變重金屬在土壤中的存在形態(tài)，降低重金屬在土壤環(huán)境中的溶解遷移性、浸出毒性和生物有效性，由于技術(shù)和費(fèi)用等方面的原因，以水泥、石灰、粉煤灰等無機(jī)材料為添加劑的固化應(yīng)用最廣[10]。姬松茸栽培過程中，由于微生物和菌絲的作用，土壤或基質(zhì)料中的重金屬汞、鎘、砷會(huì)遷移到子實(shí)體。因此，通過對(duì)基質(zhì)料和土壤的處理，擬利用凹凸棒土對(duì)重金屬的吸附交換作用，降低姬松茸對(duì)As、Hg、Cd重金屬的富集。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試菌株：姬松茸三級(jí)菌種，由貴州利康農(nóng)科技有限公司提供；甘蔗渣購于貴州省黔西南州望謨縣榨糖場(chǎng)；牛糞購于當(dāng)?shù)仞B(yǎng)牛場(chǎng)；復(fù)合肥、過磷酸鈣購于貴州省黔西南州龍廣縣；凹凸棒土由江蘇無錫和勤環(huán)保科技有限公司提供；發(fā)酵菌劑由貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物品種資源研究所配制提供。

1.2 基質(zhì)料配方

甘蔗渣62%、干牛糞30%、復(fù)合肥2%、過磷酸鈣1%，發(fā)酵菌劑1 000倍稀釋液5%，水分50%～60%。

1.3 前發(fā)酵

按照1.2基質(zhì)料配方，在黔西南州利康農(nóng)科技發(fā)展有限公司實(shí)驗(yàn)示范基地開展相關(guān)試驗(yàn)。先將甘蔗渣預(yù)濕后堆置成寬2 m、厚30 cm、長(zhǎng)度不限的堆，然后均勻撒一層3 cm左右的干牛糞，并按比例噴灑發(fā)酵菌劑，如此重復(fù)堆至高1.2 m～1.5 m后進(jìn)行避雨發(fā)酵。每天早、中、晚各測(cè)量1次溫度，測(cè)量溫度時(shí)采用上、中、下3點(diǎn)法測(cè)量，測(cè)量深度為30 cm，然后計(jì)算平均溫度。根據(jù)溫度的變化趨勢(shì)進(jìn)行翻堆處理，當(dāng)料溫升至55℃左右時(shí)開始第1次翻堆，采用翻拋式翻堆，外向里翻，里向外翻，上向下翻，下向上翻。

翻堆均勻后繼續(xù)堆制成小山狀繼續(xù)發(fā)酵，此時(shí)溫度會(huì)快速上升，當(dāng)達(dá)到60℃以上時(shí)保持24 h。溫度開始下降時(shí)進(jìn)行第2次翻堆并均勻加入復(fù)合肥和過磷酸鈣。第2次翻堆方法與第1次翻堆方法一樣，進(jìn)行建堆再發(fā)酵，當(dāng)溫度再次上升到60℃以上時(shí)，保持24 h后進(jìn)行第3次翻堆，發(fā)酵結(jié)束。

1.4 基質(zhì)料處理

基質(zhì)料前發(fā)酵后用凹凸棒土處理，設(shè)置0、5.4 kg·m－3、10.8 kg·m－3、16.2 kg·m－3共 4 個(gè)處理，折算凹凸棒土干重比例為0、1%、2%、3%。分別編號(hào)為 BT0、BT1、BT2和 BT3，每個(gè)試驗(yàn)處理 0.5 m3基質(zhì)料，堆置3 d后備用。

1.5 覆蓋土壤處理

將土壤旋耕粉碎成3 cm左右的粒徑后，設(shè)計(jì)0、26.8 kg·m－3、53.6 kg·m－3、80.4 kg·m－34 個(gè)處理，折算凹凸棒土干重比例為0、1%、2%、3%。分別編號(hào)為 BT0、BT1、BT2和 BT3，每個(gè)試驗(yàn)處理 0.2 m3的土壤。常溫避雨避光反應(yīng)3 d備用。

1.6 姬松茸菌絲生長(zhǎng)的影響

將處理過的基質(zhì)料上架，料厚20 cm。通入蒸汽將基質(zhì)料升溫至60℃～62℃進(jìn)行2次發(fā)酵，保持8 h～10 h，后降溫至48℃～52℃維持3 d，并通風(fēng)使料溫降至室溫（25℃），將料抖松且調(diào)節(jié)水分至約60%，再均勻撒上一層姬松茸三級(jí)菌種，28℃～30℃避光培養(yǎng)發(fā)菌，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1 m2。每周觀察記錄1次菌絲長(zhǎng)勢(shì)，直到菌絲長(zhǎng)滿基質(zhì)料，統(tǒng)計(jì)菌絲的生長(zhǎng)速度，菌絲生長(zhǎng)速度（V，cm·d－1）的計(jì)算公式為：

她放下手頭工作，認(rèn)真地和我交談，她告訴我，讀書一定要讀經(jīng)典，要讀有深刻思想的書。除此以外，有些書籍只需瀏覽一下就可以了；至于寫作，首先要體驗(yàn)生活，比如保安工作就是體驗(yàn)生活的一種好途徑，如果刻畫人物，要寫出人物內(nèi)心世界的真情實(shí)感；在談到職業(yè)規(guī)劃時(shí)，鮑老師告訴我，先找到你人生的興趣點(diǎn)，做你喜歡做的事，能夠把職業(yè)和興趣完美統(tǒng)一，這就是人生的成功。

式中：S為菌絲長(zhǎng)度（cm）；D為菌絲生長(zhǎng)天數(shù)（d）。

1.7 姬松茸出菇特性的觀察

待菌絲長(zhǎng)滿后將處理后的覆蓋土依次對(duì)應(yīng)不同基質(zhì)料進(jìn)行覆土，并澆水進(jìn)行出菇管理，觀察各茬姬松茸的農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量。

1.8 姬松茸重金屬含量的測(cè)定

待姬松茸出菇后，將不同試驗(yàn)處理的姬松茸樣品烘干，送樣至貴州省農(nóng)科院檢測(cè)中心進(jìn)行As、Hg、Cd重金屬檢測(cè)分析，按照現(xiàn)行國(guó)標(biāo)[11-13]進(jìn)行檢測(cè)。水分含量采用65℃烘至恒重進(jìn)行測(cè)定。鮮品的重金屬含量（X1，mg·kg-1）計(jì)算公式為：

式中：X2為干制姬松茸的重金屬含量（mg·kg-1）；Y1為鮮姬松茸的水分含量（g·100-1g-1）；Y2為干姬松茸的水分含量（g·100-1g-1）。

1.9 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)分析采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，SPSS 23進(jìn)行單因素ANOVA的Duncan分析，以及正交卡方分析方法。

2 結(jié)果分析

2.1 凹凸棒土處理的土壤特征

采用凹凸棒土處理土壤，經(jīng)3 d的堆制后土壤顏色會(huì)出現(xiàn)差異，見圖1。

圖1 加入不同凹凸棒土的土壤特征Fig.1 Soil characteristics of adding different attapulgite clay

由圖1可知，BT0（CK）處理的土壤呈現(xiàn)原本的磚紅色；BT1處理的土壤呈現(xiàn)淡灰色；BT2處理的土壤呈灰黒色；BT3處理的土壤顏色呈黑色。

2.2 凹凸棒土對(duì)菌絲萌發(fā)的影響

由圖2所示，播種后第1天姬松茸即開始萌發(fā)，2 d后菌絲變雪白并開始吃料，到第7天菌絲逐漸長(zhǎng)滿床面并向下吃料，其中BT2處理長(zhǎng)勢(shì)最快，菌絲全部覆蓋床面，其次是BT3處理和BT1處理，在菌床表面較少看到菌絲未長(zhǎng)的培養(yǎng)基，菌絲長(zhǎng)勢(shì)較差的是BT0（CK） 處理。

圖2 姬松茸菌絲萌發(fā)情況（播種第7天）Fig.2 Mycelial germination of Agaricus blazei(the 7thday of sowing)

2.3 凹凸棒土對(duì)菌絲生長(zhǎng)速度的影響

凹凸棒土對(duì)菌絲生長(zhǎng)速度的影響見圖3。

圖3 姬松茸菌絲長(zhǎng)勢(shì)情況（播種第14天）Fig.3 Mycelial growth of Agaricus blazei(the 14thday of sowing)

由圖3可知，姬松茸接種14 d后，菌絲基本長(zhǎng)滿整個(gè)基質(zhì)料。其中BT2處理和BT3處理長(zhǎng)勢(shì)最好，已經(jīng)完全吃透基質(zhì)料，其次是BT1處理，較差的是BT0（CK） 處理，基質(zhì)料底部還有部分未長(zhǎng)滿菌絲。姬松茸菌絲在基質(zhì)料中的生長(zhǎng)速度結(jié)果見表1。

表1 姬松茸菌絲生長(zhǎng)速度Tab.1 Mycelium growth rate of Agaricus blazei

由表1可知，BT2處理的菌絲生長(zhǎng)速度最快，為1.37 cm·d－1；其次是 BT3和 BT1處理，生長(zhǎng)速度最慢的是BT0（CK）處理，其速度明顯低于其他試驗(yàn)組速度，說明加入凹凸棒土可明顯提高姬松茸菌絲的生長(zhǎng)速度。

2.4 凹凸棒土對(duì)菌絲扭結(jié)形成原基的影響

菌絲長(zhǎng)滿基質(zhì)料后，開始覆土，姬松茸菌絲出土后需要開棚通風(fēng)，7 d左右菌絲開始倒伏并逐漸形成原基。凹凸棒土對(duì)菌絲扭結(jié)形成原基的影響見圖4。

圖4 姬松茸原基形成情況（覆土第14天）Fig.4 Primordium formation of Agaricus blazei(cover soil for 14 days)

由圖4可知，用凹凸棒土處理的試驗(yàn)組比BT0（CK）處理較早出菇，且BT3處理出菇最早覆土后第7天開始形成原基；BT2處理次之，覆土后第10天開始形成原基；BT1處理較晚，覆土后第12天開始形成原基；BT0（CK）處理在第14天開始才能形成原基，因此，加入一定量的凹凸棒土可促進(jìn)原基的形成。

2.5 凹凸棒土對(duì)姬松茸出菇特性的影響

凹凸棒土對(duì)姬松茸出菇特性的影響見圖5。

圖5 姬松茸子實(shí)體特征Fig.5 Characteristics of fruiting body of Agaricus blazei

由圖5可知，BT0（CK）處理和BT1處理出菇后的姬松茸子實(shí)體細(xì)高，菌柄呈紡錘狀，菌蓋呈斗笠狀；BT2處理和BT3出菇后的姬松茸子實(shí)體菌柄棒狀，菌蓋半球形、矮粗。說明加入適量的凹凸棒土可提高姬松茸的品質(zhì)，其中品質(zhì)最好的試驗(yàn)組為BT2處理，其次為BT3處理。

2.6 凹凸棒土對(duì)姬松茸產(chǎn)量的影響

凹凸棒土處理后對(duì)姬松茸產(chǎn)量的影響見表2。

由表2可知，BT2處理的產(chǎn)量高，為7 kg·m－2，其次為 BT3處理，產(chǎn)量為 6.6 kg·m－2，與對(duì)照組相比差異顯著。

表2 姬松茸的產(chǎn)量情況Tab.2 The yield of Agaricus blazei

2.7 砷 （As）、汞 （Hg）、鎘 （Cd） 元素含量

不同凹凸棒土處理對(duì)姬松茸干品和鮮品中砷（As）、汞（Hg）、鎘（Cd） 元素含量的影響見表3～表5。

表3 姬松茸砷（As） 含量Tab.3 Content of As in Agaricus blazei

表4 姬松茸汞（Hg） 含量Tab.4 Content of Hg in Agaricus blazei

表5 姬松茸鎘（Cd） 含量Tab.5 Content of Cd in Agaricus blazei

由表3可知，BT1處理、BT2處理、BT3處理的砷（As） 含量顯著低于對(duì)照組BT0（CK） 處理，而汞和鎘的差異不顯著?？沙醪脚袛喟纪拱敉量山档图扇椎纳椋ˋs）含量，且BT2處理處理效果最好，鮮品中砷 （As） 的含量為 0.019 5 mg·kg－1，符合≤0.5 mg·kg－1的規(guī)定[14]。

3 結(jié)論與討論

利用凹凸棒土栽培姬松茸的試驗(yàn)結(jié)果表明，凹凸棒土對(duì)姬松茸菌絲的萌發(fā)、生長(zhǎng)速度、原基的形成及產(chǎn)量的提高具有顯著的效果，同時(shí)對(duì)姬松茸子實(shí)體的外觀特征也有一定影響，子實(shí)體粗短，品質(zhì)較好。從菌絲長(zhǎng)勢(shì)看，處理基質(zhì)料的凹凸棒土含量越高菌絲長(zhǎng)勢(shì)越好。

凹凸棒土使用量越大，土壤顏色越深，用凹凸棒土處理的土壤覆蓋姬松茸出菇后，從原基發(fā)生、子實(shí)體生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)綜合分析，BT2處理最好，即用干重比為2%（53.6 kg·m－3）和干重比為2%（10.8 kg·m－3）的凹凸棒土處理基質(zhì)料和土壤，栽培姬松茸時(shí)原基發(fā)生最整齊、產(chǎn)量最高、品相最好；凹凸棒土處理對(duì)重金屬汞和鎘的作用不明顯，可顯著降低砷含量。

BT2處理試驗(yàn)姬松茸菌絲生長(zhǎng)速度較對(duì)照提高了近一倍，達(dá)到 1.37 cm·d－1；出菇提前了 4 d，覆土后第10 天即產(chǎn)生原基；產(chǎn)量提高 20.7%，達(dá)到 7 kg·m－2；子實(shí)體品相好，菇腳粗短；對(duì)姬松茸中砷（As）元素有顯著吸附作用，鮮品中的含量?jī)H為0.019 5 mg·kg－1，較對(duì)照組含量 0.027 6 mg·kg－1降低了 29.35%，具有顯著差異性；但是凹凸棒土對(duì)汞（Hg） 和鎘（Cd） 沒有顯著吸附作用，其中汞（Hg） 元素含量符合國(guó)標(biāo)中≤0.5 mg·kg－1的規(guī)定，鎘 （Cd） 元素的含量不符合國(guó)標(biāo)中≤1.0 mg·kg－1的規(guī)定。

凹凸棒土是一種非金屬礦物，施入土壤后可提高土壤肥力，增加姬松茸產(chǎn)量并可吸附有害元素。在土壤和基質(zhì)料中加入凹凸棒土，土壤顏色會(huì)略微變灰，可能與凹凸棒土本身顏色偏灰有關(guān)；加入凹凸棒土后菌絲的生長(zhǎng)速度雖會(huì)略有下降，但吃料和扭結(jié)形成子實(shí)體情況較好，產(chǎn)量也較高。

由此可以初步推斷凹凸棒土可增加姬松茸的產(chǎn)量，可能與凹凸棒土的物理化學(xué)特性有關(guān)；加入凹凸棒土后，汞（Hg） 和鎘（Cd） 的含量變化不顯著，砷（As） 含量下降明顯，同時(shí)在樣品中未檢測(cè)到鉛（Pb）和鉻（Cr）含量；但樣品中的重金屬鎘（Cd）已經(jīng)超標(biāo)，這是多地栽培姬松茸均會(huì)出現(xiàn)的問題，在后續(xù)試驗(yàn)時(shí)應(yīng)該注意土壤中重金屬的沉降或微生物吸附處理，以降低土壤中重金屬被姬松茸富集的可能性。

國(guó)標(biāo)中食用菌重金屬鎘（Cd） 含量特意標(biāo)注為“姬松茸除外”[14]，由歐盟委員會(huì)修訂的歐盟新法規(guī)（EC） NO.629/2008法規(guī)，對(duì)食用菌樣品中鉛、鎘和汞3種重金屬的最大限量標(biāo)準(zhǔn)作了調(diào)整，鎘（Cd）的含量提高到了 1.0 mg·kg－1，其他不變[15]。