呂 軍,李 慧,曹修才
(聊城市農(nóng)業(yè)科學院,山東 聊城 252000)
雙孢蘑菇(Agaricus bisporus) 簡稱雙孢菇,俗稱蘑菇,屬傘菌目 (Agaricales) 傘菌科 (Agaricaceae) 蘑菇屬(Agaricus),是目前世界上栽培最多、規(guī)模最大、產(chǎn)量最高的食用菌品種[1]。雙孢蘑菇營養(yǎng)豐富,味道鮮美,蛋白含量高(32.2%),脂肪含量低(2.2%),含膳食纖維(5.8%),是一種集美味和保健于一體的健康食品[2]。
目前,雙孢蘑菇的栽培分為工廠化栽培和農(nóng)家栽培。工廠化栽培是用以麥草(或稻草)及馬糞(或牛糞、雞糞)為主的糞草配方進行栽培,采用隧道二次或三次發(fā)酵技術,單產(chǎn)為 30 kg·m-2~35 kg·m-2[3]。農(nóng)家栽培普遍使用麥草、稻草、玉米芯、牛糞、杏鮑菇(Pleurotus eryngii)菌渣等為主的復合配方進行栽培,常采用棚外翻堆加棚內(nèi)二次發(fā)酵技術,單產(chǎn)為15 kg·m-2~25 kg·m-2[4-6]。近年來,隨著雙孢蘑菇栽培配方和栽培設施的改進,山東、河北等北方地區(qū)以玉米芯和牛糞為主,周年化生產(chǎn)雙孢蘑菇,單產(chǎn)可達22 kg·m-2,產(chǎn)值達150元/m2,產(chǎn)量和產(chǎn)值較傳統(tǒng)麥草栽培大幅提升。但由于玉米芯可用于生物化工領域生產(chǎn)糠醛,導致玉米芯價格攀升甚至翻番,造成雙孢蘑菇栽培原料成本增加,限制了雙孢蘑菇的生產(chǎn)。為降低成本,已有國內(nèi)學者將杏鮑菇菌渣、金針菇[Flammulina velutiper(Fr.)Sing]菌渣、草菇(Volvariella volvacea) 菌渣等用于雙孢蘑菇栽培的研究,可普遍降低其栽培成本,同時取得一定的栽培效益[7-8]。
草菇和雙孢蘑菇均為草腐菌,但二者生長發(fā)育所需的營養(yǎng)條件差異較大,草菇對氮源需求量小,而雙孢蘑菇對氮源需求量大。利用有機原料生產(chǎn)草菇后,草菇菌渣中尚含有較多碳氮養(yǎng)分,尤其是有機氮源,經(jīng)發(fā)酵后可作為雙孢蘑菇的生產(chǎn)原料[9]。利用玉米芯和杏鮑菇菌渣等原料栽培草菇,再將草菇菌渣用于雙孢蘑菇的栽培,在保障雙孢蘑菇產(chǎn)量的情況下,降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效益,實現(xiàn)草菇-雙孢蘑菇周年輪作。
1.1.1 供試菌株
雙孢蘑菇AS2796,由山東富邦菌業(yè)有限公司提供。
1.1.2 供試原材料
草菇培養(yǎng)料(玉米芯45%、杏鮑菇菌渣30%、牛糞20%、石灰5%)、雞糞、雙孢蘑菇常規(guī)培養(yǎng)料,以上原料均由山東富邦菌業(yè)有限公司生產(chǎn)或購買。所有原料按照比例用于配制草菇培養(yǎng)料,栽培草菇后剩余的廢料即為草菇菌渣。
采用周年化栽培大棚,大棚為拱形鋼架外包薄膜加巖棉結(jié)構,棚外設有空調(diào)和通風機組,與內(nèi)部風筒相連構成通風系統(tǒng),通風系統(tǒng)與環(huán)境監(jiān)測和調(diào)控系統(tǒng)相連,用于棚內(nèi)溫度、CO2濃度等的監(jiān)測和調(diào)控,采用層架栽培[10]。
常規(guī)培養(yǎng)料使用山東富邦菌業(yè)有限公司的一次隧道發(fā)酵生產(chǎn),隧道規(guī)格為長(20 m)×寬(6 m)×高(4.5 m),地面設通氣地板,頂部設防雨棚頂。
以雙孢蘑菇常規(guī)栽培配方為對照組(CK),共設計6個配方。每個配方3次重復,小區(qū)面積6 m2,隨機排列,試驗栽培面積108 m2,每個配方的投料量為 30 kg·m-2。
常規(guī)培養(yǎng)料(A)原料配比:玉米芯48%、牛糞49%、石灰1%、石膏1%、過磷酸鈣1%。
草菇菌渣培養(yǎng)料(B) 原料配比:草菇菌渣80%、雞糞20%。
6個配方的具體信息見表1。
表1 不同的培養(yǎng)料配方Tab.1 The different formulas for substrates
1.5.1 培養(yǎng)料制備和復配
配方1~配方6培養(yǎng)料的制備和復配分別按照如下方式進行,自二次發(fā)酵開始方法相同。
1) 配方CK:常規(guī)培養(yǎng)料(A) 的制備
預濕和配料:將生產(chǎn)原料按玉米芯48%、牛糞49%、石灰1%、石膏1%、過磷酸鈣1%的比例進行備料。先將玉米芯充分預濕,再將牛糞和玉米芯拌勻,最后加入石灰、石膏和過磷酸鈣。
一次發(fā)酵:將混合料堆放入一次發(fā)酵隧道,料高2.5 m~3.0 m。當料溫升至75℃~80℃且不再繼續(xù)升高時進行轉(zhuǎn)倉,一般在第4天、第6天、第8天依次轉(zhuǎn)倉,轉(zhuǎn)倉3次后第9天時發(fā)酵完成,當外界氣溫偏高或偏低時,應根據(jù)實際情況靈活調(diào)整轉(zhuǎn)倉時間。發(fā)酵好的培養(yǎng)料要求無異味,無酸臭味。
2) 配方1:草菇菌渣培養(yǎng)料(B) 的制備
將生產(chǎn)原料按玉米芯45%、杏鮑菇菌渣30%、牛糞20%、石灰5%的比例調(diào)配成草菇培養(yǎng)料,按照草菇周年化栽培技術生產(chǎn)草菇[11]。待草菇栽培結(jié)束,將菌渣轉(zhuǎn)移至預設場地后,加入雞糞20%和物料腐熟劑0.1%,調(diào)節(jié)物料含水量約為65%,建堆進行一次發(fā)酵,料溫升至65℃以上后維持24 h,進行翻堆,共翻堆1次~3次。發(fā)酵好的培養(yǎng)料要求無明顯氨味,無酸臭味。
3) 配方2~配方5:物料復配
配方2~配方5按照表1的要求和原料比例混合草菇菌渣培養(yǎng)料和常規(guī)培養(yǎng)料。
1.5.2 二次發(fā)酵
將培養(yǎng)料進棚上架后,調(diào)節(jié)料內(nèi)含水量約為68%,關閉通風口。培養(yǎng)料不再升溫時,使用鍋爐加溫,至料溫62℃后維持24 h,滅火后通風降溫至52℃左右,以后每天通風1 h~2 h,控制料溫48℃~52℃,維持72 h。之后加大通風,使料溫在24 h內(nèi)降至40℃,即完成二次發(fā)酵過程。
1.5.3 接種和發(fā)菌管理
料溫降至28℃以下即可接種。接種前調(diào)節(jié)培養(yǎng)料表面的pH為7.2~7.8,含水率約65%。接種量約500 g·m-2,播種后控制料溫在22℃~25℃,空氣相對濕度在70%~75%。
1.5.4 覆土和出菇管理
當菌絲長滿培養(yǎng)料的三分之二,料溫20℃以下時搔菌、覆土,覆土厚度為3.5 cm~4.0 cm。當菌絲在土層內(nèi)充分伸展時,噴水降溫通風,控制菇棚內(nèi)空氣相對濕度保持85%~90%,棚溫15℃~17℃,二氧化碳濃度不高于0.15%。子實體直徑為3 cm~5 cm,菌膜未破裂時進行采收。
1.6.1 樣品的采集及預處理
采集草菇菌渣培養(yǎng)料(B)一次發(fā)酵前、后和6個配方二次發(fā)酵后的培養(yǎng)料樣品。取樣方法為:在料堆選取4個點,每個點取樣約250 g,共取樣品1 000 g[12]?;旌喜⒓皶r帶回實驗室,充分混勻,取100 g樣品烘干,粉碎至0.15 mm以下。
1.6.2 pH及碳、氮指標的檢測
采用電位法測定培養(yǎng)料原料的pH;高溫電爐灼燒法測定培養(yǎng)料原料及各配方中的碳含量;凱氏定氮法測定培養(yǎng)料原料及各配方中的全氮[13]。
1.6.3 農(nóng)藝性狀及生物學效率
在菌絲生長階段,調(diào)查并記錄雙孢蘑菇的菌絲生長情況,即菌絲的顏色及粗壯程度。觀察并記錄其子實體形態(tài)特征及生長情況,測量每個配方前四潮菇的產(chǎn)量、總產(chǎn)量及生物學效率。生物學效率(R,%)的計算公式為:
式中:Y為鮮菇產(chǎn)量(kg);W為培養(yǎng)料干質(zhì)量(kg)。
1.6.4 數(shù)據(jù)分析
用數(shù)據(jù)配方軟件SPSS 18中的LSD法對產(chǎn)量進行差異顯著性分析。
對培養(yǎng)料中主要原料的pH、含碳量、全氮和碳氮比進行檢測計算,其結(jié)果詳見表2。
表2 原料的主要理化性狀Tab.2 The main physical and chemical properties of raw materials
不同處理方式對草菇菌渣培養(yǎng)料(B)中碳、氮含量的影響見表3。
表3 草菇菌渣培養(yǎng)料(B)的碳、氮含量Tab.3 The carbon and nitrogen content of Volvariella volvacea chaff substrate(B)
由表3可知,發(fā)酵對草菇菌渣培養(yǎng)料的影響較大。草菇菌渣經(jīng)發(fā)酵后含氮量上升,碳氮比下降,達到適宜雙孢蘑菇栽培的最佳范圍[14]。一次發(fā)酵時不同翻堆次數(shù)后,菌渣的指標發(fā)生一定程度的變化,表現(xiàn)為含碳量下降,含氮量略微下降,說明草菇菌渣培養(yǎng)料中纖維素等成分發(fā)生了一定程度的分解。
二次發(fā)酵對6個不同配方培養(yǎng)料中碳、氮含量的影響見表4。
表4 不同配方二次發(fā)酵培養(yǎng)料的碳、氮含量Tab.4 The carbon and nitrogen contents of secondary fermentation substrates with different formulas
由表4可知,經(jīng)二次發(fā)酵后,配方1草菇菌渣培養(yǎng)料的含碳量繼續(xù)下降,含氮量也有一定降低,說明物料中纖維素等成分進一步分解,并有氨氣釋放。不同配方各指標差別較大,配方CK常規(guī)培養(yǎng)料中的含碳量最高,含氮量最低;配方1草菇菌渣培養(yǎng)料含碳量最低,說明相比常規(guī)培養(yǎng)料,草菇菌渣具有更高的腐熟度和更低的碳素營養(yǎng)而含氮量相對較高,為2.01%;配方3與配方4含碳量與含氮量相差不多。配方5相比配方2含碳量和含氮量均更高,說明少翻堆一次可以減少養(yǎng)分損耗。
6個不同配方對雙孢蘑菇菌絲生長的影響見表5。
表5 不同配方下雙孢蘑菇的菌絲生長情況Tab.5 The mycelial growth of Agaricus bisporus under different formulas
由表5可以看出,試驗各配方菌絲長勢差別較大,配方CK和配方3的菌絲生長速度和長勢較好,配方1的菌絲生長速度和長勢最差。相比配方2、配方4和配方5,配方3的菌絲生長速度更快,菌絲長勢更好,菌絲濃白,無雜菌污染,說明相比常規(guī)培養(yǎng)料,雙孢蘑菇菌絲在草菇菌渣含量較多的培養(yǎng)料中的生長較差,抗雜菌能力減弱,可能是因為草菇菌渣透氣性差,料中廢氣較難排出,抑制了雙孢蘑菇菌絲的生長。說明在常規(guī)培養(yǎng)料中添加草菇菌渣需適量,添加量較少時對生產(chǎn)過程影響不大,添加量較大時則會對生產(chǎn)構成不利影響。相比配方2,配方5的菌絲長勢較差,說明草菇菌渣培養(yǎng)料翻堆2次后仍可能存在氨氣含量高的問題,對雙孢蘑菇的菌絲生長造成不利影響。
6個不同配方對雙孢蘑菇子實體的生長情況和產(chǎn)量的影響見表6。
表6 不同配方雙孢蘑菇子實體的生長情況和產(chǎn)量Tab.6 The growth and yield of fruit body of Agaricus bisporus with different formulas
由表6可以看出,各配方原基發(fā)生時間、商品性狀、產(chǎn)量等差異較大,以配方CK表現(xiàn)最好,表現(xiàn)為菇型圓潤緊實、出菇密集,后期產(chǎn)量高。其次是配方3,配方3相比配方CK原基發(fā)生時間及各潮產(chǎn)量基本相當,差異不顯著,但出菇密度低,菇體不夠緊實,說明在常規(guī)培養(yǎng)料中添加草菇菌渣培養(yǎng)料可滿足雙孢蘑菇生長,達到較高的產(chǎn)量,但存在碳源等養(yǎng)分相對不足的問題,造成子實體品質(zhì)的下降。配方1和配方4表現(xiàn)最差,表現(xiàn)為子實體松軟,菇體不夠潔白、圓潤,產(chǎn)量較低,說明草菇菌渣培養(yǎng)料不適宜單獨或較大量作為雙孢蘑菇培養(yǎng)料。配方2和配方5表現(xiàn)居中,表現(xiàn)為出菇早、菇體不夠緊實,前期產(chǎn)量高、后期產(chǎn)量低等特點,尤其是配方5出菇最早,說明在常規(guī)培養(yǎng)料中添加草菇菌渣培養(yǎng)料可能促進雙孢蘑菇菌絲較早成熟,這同前期碳、氮指標中配方5優(yōu)于其他配方的結(jié)果一致。但從產(chǎn)量上看,配方5低于配方CK和配方3,可能是由于草菇菌渣培養(yǎng)料的透氣性偏差,有氨氣殘留,導致鬼傘污染,一潮菇產(chǎn)量低;又因為長效養(yǎng)分的缺乏,導致三潮菇和四潮菇的產(chǎn)量也較低。但值得注意的是,配方5二潮菇產(chǎn)量與配方CK基本持平,說明草菇菌渣培養(yǎng)料在出菇前期的營養(yǎng)供給比較充足。相比配方2,配方5出菇早、中后期產(chǎn)量高,說明在草菇菌渣培養(yǎng)料制備時,翻堆次數(shù)過多易造成養(yǎng)分尤其是碳素營養(yǎng)的損耗。
6個不同配方對成本及效益的影響見表7。
由表7可以看出,各配方雙孢蘑菇栽培成本、產(chǎn)出、產(chǎn)值各不相同。從產(chǎn)量和產(chǎn)值上看,使用常規(guī)培養(yǎng)料最高;其次配方3、配方5和配方2的產(chǎn)量和產(chǎn)值也較好,均高于80元/m2;配方1和配方4的產(chǎn)量和產(chǎn)值較低,尤其是配方1的產(chǎn)值僅為30元/m2。從純利潤上看,配方3最高,其次是CK和配方5,而配方1和配方4最差,說明在常規(guī)培養(yǎng)料中少量添加草菇菌渣培養(yǎng)料可以在保障產(chǎn)量的同時減少栽培成本,提高生產(chǎn)效益;添加量過多則嚴重影響產(chǎn)量,降低生產(chǎn)效益。
試驗結(jié)果表明,在雙孢蘑菇常規(guī)培養(yǎng)料中添加不同比例的草菇菌渣培養(yǎng)料,對雙孢蘑菇的菌絲和子實體生長發(fā)育影響差別較大。各配方中以常規(guī)培養(yǎng)料∶草菇菌渣培養(yǎng)料為13∶7時的產(chǎn)量最高,效益最好,相比CK生產(chǎn)效益提高3元/m2,但子實體商品性狀受一定影響。草菇菌渣培養(yǎng)料添加量占比50%以上時,產(chǎn)量明顯下降,雜菌污染加重,栽培效益降低。純草菇菌渣培養(yǎng)料栽培時的產(chǎn)量和效益最差。
草菇菌渣培養(yǎng)料經(jīng)高溫發(fā)酵和草菇分解后,養(yǎng)分得到釋放,物料得到分解,添加適當比例的糞肥發(fā)酵后,各項營養(yǎng)指標均符合雙孢蘑菇栽培的標準,但透氣性稍差。與常規(guī)培養(yǎng)料適當配比后可達到理想狀態(tài),確保產(chǎn)量的同時降低了成本。同時,草菇菌渣培養(yǎng)料還能提供較多的速效養(yǎng)分,有利于菌絲的成熟和分化,提早出菇。
為促進草菇菌渣培養(yǎng)料升溫和加強養(yǎng)分供應,在其中加入了雞糞作為輔料。這雖然提高了物料含氮量,但同時導致原料內(nèi)氨態(tài)氮含量過高。且因培養(yǎng)料透氣性偏差,氨氣排出不充分,在菌絲生長階段仍有殘留,影響了后期的發(fā)菌和出菇,造成了草菇菌渣培養(yǎng)料添加量較大的幾個配方出現(xiàn)鬼傘等雜菌污染,影響了產(chǎn)量和效益。同時,試驗中發(fā)現(xiàn)菌渣在翻堆次數(shù)過多后易出現(xiàn)碳素養(yǎng)分損耗過度,產(chǎn)量降低。為更好地利用草菇菌渣栽培雙孢蘑菇,可對草菇菌渣培養(yǎng)料的制備和栽培管理做進一步優(yōu)化,具體建議如下。
1)降低雞糞使用量或?qū)㈦u糞單獨發(fā)酵釋放氨氣后再使用。
2)使用牛糞、豆粕、玉米粉等代替雞糞。
3) 栽培過程中適當使用氨基酸肥、葡萄糖、磷酸二氫鉀等速效肥料補充養(yǎng)分,提高子實體商品性狀。