陳青 張軍輝 趙強(qiáng) 鄭明海 錢瓊秋陳再鳴
海鮮菇母種繼代和菌種擴(kuò)繁工藝的出菇效應(yīng)研究
陳青1張軍輝2趙強(qiáng)2鄭明海3錢瓊秋4陳再鳴4*
(1. 浙江省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,浙江 杭州 310020;2. 義烏市龍川農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司,浙江 義烏 450000;3. 開化農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,浙江 開化 324300;4. 浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院,浙江 杭州 310058)
在海鮮菇工廠化栽培模式下,比較分析母種繼代和菌種不同擴(kuò)繁工藝對(duì)其營養(yǎng)生長和生殖生長的影響。結(jié)果:母種繼代從第1代到第8代,在營養(yǎng)生長階段,菌絲萌發(fā)時(shí)間均為24 h,滿袋時(shí)間F2~F8與對(duì)照F1均為35~36天,無顯著性差異。在生殖生長階段,菌袋后熟時(shí)間,隨傳代數(shù)(F2~F8)的增加,呈延長的趨勢(shì);原基形成時(shí)間,各處理均為8~9天;F2~F8代間的產(chǎn)量存在顯著差異,即隨繼代數(shù)的增加,單產(chǎn)逐步下降,呈負(fù)相關(guān)性。通過與常規(guī)固體三級(jí)菌種擴(kuò)繁工藝比較,液化菌種工藝的菌絲萌發(fā)時(shí)間提早12 h,滿袋時(shí)間縮短10天,后熟期減少20天,污染率下降4.6個(gè)百分點(diǎn),原基形成早2天,生物轉(zhuǎn)化率提高15.6個(gè)百分點(diǎn),且子實(shí)體整齊、朵形好。
海鮮菇;母種;傳代;液化菌種;出菇
海鮮菇,又稱白玉菇、玉龍菇、玉蕈、鴻喜菇等,是真姬菇純白色品系,拉丁學(xué)名(Peck) H. E. Bigelow,隸屬擔(dān)子菌亞門、層菌綱、傘菌目、白蘑科、玉蕈屬。海鮮菇味鮮,具有獨(dú)特的蟹香味,口感上佳,深受消費(fèi)者歡迎,是近年來我國工廠化栽培的新菇種之一。
由于海鮮菇工廠化栽培在我國起步較晚,核心技術(shù)依賴日本,尤其是在菌種的種性控制和菌種繁育等對(duì)子實(shí)體產(chǎn)量和品質(zhì)具有關(guān)鍵影響的因子方面缺乏系統(tǒng)研究,整體生產(chǎn)效率低下,栽培效益欠佳,制約了其進(jìn)一步發(fā)展[1,2]。近年來,國內(nèi)學(xué)者和業(yè)內(nèi)人士圍繞上述問題進(jìn)行了一些有益的探索,如福建農(nóng)林大學(xué)胡開輝通過對(duì)菌種質(zhì)量控制、培養(yǎng)基質(zhì)調(diào)配、菌包成熟度控制等入手,構(gòu)建起工廠化海鮮菇高產(chǎn)栽培技術(shù)體系,使單袋產(chǎn)量穩(wěn)定在500 g以上[3,4]。在菌種繁育技術(shù)上,一些工廠用深層培養(yǎng)液體菌種生產(chǎn)工藝替代常規(guī)固體三級(jí)菌種,效率有所提高,但細(xì)菌性污染仍制約著大規(guī)模應(yīng)用[5]。本研究旨在探明海鮮菇菌種擴(kuò)繁代數(shù)對(duì)菌絲生長速度和產(chǎn)量的影響,考察液化菌種新工藝下的綜合栽培效益。
(1)供試菌種。以浙江大學(xué)食用菌研究中心分離自義烏龍川農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司栽培的海鮮菇子實(shí)體為種源。
(2)供試培養(yǎng)基。綜合PDA母種培養(yǎng)基:馬鈴薯200 g/L、葡萄糖20 g/L、KH2PO41.0 g/L、MgSO4·7H2O 0.5 g/L、蛋白胨2 g/L、維生素B110 mg/L、瓊脂20 g/L。固體原種、栽培種培養(yǎng)基:棉籽殼45%,木屑35%,麩皮20%,含水量60%±1%。出菇栽培袋配方:棉籽殼48%,木屑35%,麩皮10%,玉米粉5%,石灰2%,含水量60%±1%。
(3)菌種液化和接種設(shè)備。ZJU-8型智能菌種液化系統(tǒng)和液化菌種自動(dòng)接種流水線,由浙江大學(xué)食用菌研究中心研制。
(1)母種繼代培養(yǎng)試驗(yàn)。將組織分離、純化后的母種F0在無菌條件下,分批轉(zhuǎn)接到綜合PDA母種培養(yǎng)基中,按常規(guī)方法培養(yǎng),檢測(cè)、淘汰不典型菌落,用正常菌落繼續(xù)繼代轉(zhuǎn)接,每轉(zhuǎn)接一次為擴(kuò)繁一代,共擴(kuò)繁8代,分別用F1~F8表示。
將8代供試母種,按1.1(2)供試培養(yǎng)基配方,制成固體三級(jí)菌種,再按常規(guī)方法接種至出菇栽培袋。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù),每重復(fù)100袋。
(2)不同菌種擴(kuò)繁工藝效果試驗(yàn)。設(shè)置常規(guī)固體三級(jí)菌種和固體液化菌種擴(kuò)繁工藝2個(gè)處理,以固體三級(jí)菌種為對(duì)照。2個(gè)處理均選用F1母種,其中固體三級(jí)菌種按1.2(1)方法制備,每袋接菌種30 g;固體液化專用菌種和液化工藝按浙江大學(xué)食用菌研究中心專利技術(shù)“海鮮菇液化專用菌種培養(yǎng)基及相應(yīng)的培養(yǎng)法(ZL201510027583.1)”制備,將固體專用種源在智能液化系統(tǒng)中用無菌水液化稀釋后,在自動(dòng)接種流水線上直接接種至出菇栽培袋,每袋接種量為30 mL。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù),每重復(fù)100袋。
(3)出菇袋制作、培養(yǎng)和栽培條件控制。按照1.1(2)中的出菇栽培袋配方制作料袋,用規(guī)格為18 cm×35 cm的低壓聚乙烯薄膜袋,裝料濕重1.2~1.3 kg,料高18 cm。抽真空高壓滅菌280 min,冷卻后按1.2(2)方法接種。
將不同處理的菌袋置于同一培養(yǎng)室和出菇室內(nèi)進(jìn)行菌絲培養(yǎng)和子實(shí)體的培育。①菌絲培養(yǎng):前7天溫度控制在22 ℃左右,菌絲開始定植后,袋內(nèi)溫度不超過25 ℃,待長滿菌袋3/4左右時(shí)移入定植庫;滿袋后進(jìn)入后熟期,控制溫度在23~25 ℃,后熟65~70天后開袋。②催蕾:去除菌袋表面的老化菌絲,前2天控制溫度在18~20 ℃,空氣相對(duì)濕度95%左右,不通風(fēng);第3~10天溫度穩(wěn)定在14~16 ℃,空氣相對(duì)濕度85%左右,給予適當(dāng)光照和通風(fēng),菌絲變白逐漸形成菌皮,并扭結(jié)形成原基;第11~17天空氣相對(duì)濕度維持在90%~92%,二氧化碳濃度0.25%~0.3%,每天光照2 h,培育幼芽。③伸長期管理:控制空氣相對(duì)濕度在90%~95%,二氧化碳體積濃度提高到0.5%~0.6%,根據(jù)菌蓋大小調(diào)節(jié)光照時(shí)間,經(jīng)過28天左右,菌柄長至13~15 cm,即采摘。
(4)數(shù)據(jù)記錄和處理。營養(yǎng)生長期記錄菌絲萌發(fā)、封面、滿袋、后熟時(shí)間,計(jì)算污染率;生殖生長期記錄出菇時(shí)間,測(cè)量菌蓋直徑、菌柄長度、菌柄直徑及每袋菇根數(shù),計(jì)算平均產(chǎn)量和生物轉(zhuǎn)化率。采用Excel2003和IBM Statistics 20.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。
母種不同擴(kuò)繁代數(shù)(F1~F8代)的海鮮菇菌絲體和子實(shí)體生長結(jié)果見表1。用液化菌種接種料袋后,F(xiàn)1~F8代處理的菌絲萌發(fā)時(shí)間均為24 h,說明擴(kuò)繁代數(shù)對(duì)液化菌種的菌絲萌發(fā)沒有影響。菌絲長滿袋時(shí)間F2~F8代與對(duì)照F1代都在35~36天之間,無顯著性差異。接種污染率以F5、F7代較高,與其他代處理間存在顯著差異,但污染率與擴(kuò)繁代數(shù)有一定相關(guān)性,但規(guī)律不明顯。
菌袋后熟時(shí)間F2~F8代處理間呈正相關(guān)性,即隨擴(kuò)繁代數(shù)的增加,后熟時(shí)間有延長的趨勢(shì)。原基形成時(shí)間,F(xiàn)2~F8代與對(duì)照F1代都為8~9天。單袋產(chǎn)量,F(xiàn)2~F8代處理間具有一定差異,以F2代的單袋產(chǎn)量較高,為582 g,其與對(duì)照F1代的差異不顯著,而F3~F8代處理均顯著低于對(duì)照。隨著擴(kuò)繁代數(shù)的增加,單袋產(chǎn)量漸次降低,與代次呈負(fù)相關(guān)性,其中F8代的單袋產(chǎn)量僅499 g,子實(shí)體外觀品質(zhì)與對(duì)照也有明顯差異(圖1)。
表1 海鮮菇母種不同擴(kuò)繁代數(shù)的生長表現(xiàn)
擴(kuò)繁代數(shù)菌絲生長子實(shí)體生長 萌發(fā)時(shí)間/h滿袋時(shí)間/d污染率/%后熟時(shí)間/d開袋時(shí)間/d原基形成時(shí)間/d單袋產(chǎn)量/g F1(ck)24351841188628±61.5 a F224352841198582±13.2 ab F324363861228557±15.1 b F424363841189544±32.4 bc F524354861209522±43.1 c F624353881238520±46.3 c F724355861218514±32.7 c F824353851209499±46.1 c
注:同列數(shù)據(jù)后小寫字母不同,代表差異顯著(<0.5),表2同。
圖1 母種不同擴(kuò)繁代數(shù)時(shí)的子實(shí)體生長情況
試驗(yàn)結(jié)果顯示,液化菌種接種料袋后,菌絲萌發(fā)時(shí)間為24 h,比對(duì)照固體菌種處理的36 h提早12 h;菌絲封面時(shí)間為8天,比對(duì)照的15天少7天;菌絲滿袋時(shí)間為30天,比對(duì)照的40天縮短10天;后熟期為70天,比對(duì)照的90天減少20天;接種污染率0.4%,比對(duì)照的5%大幅降低。表明液化菌種的活力強(qiáng)、萌發(fā)快,菌液滲透性好,菌絲滿袋時(shí)間和后熟時(shí)間明顯縮短,菌袋成品率大大提高,整個(gè)菌絲培養(yǎng)期縮短30天,且菌絲潔白、生長旺盛(圖2)。
A. 固體菌種接種12天;B. 液化菌種接種12天;C. 固體菌種接種30天;D. 液化菌種接種30天
液化菌種和常規(guī)固體三級(jí)菌種擴(kuò)繁工藝下的海鮮菇子實(shí)體生長情況(表2)可見,將液化菌種接種的菌袋和固體菌種(對(duì)照)的同時(shí)開袋進(jìn)行出菇管理,液化菌種處理的原基形成時(shí)間為9天,比對(duì)照快2天,出菇周期28天,比對(duì)照的31天縮短了3天。平均單袋產(chǎn)量,液化菌種處理為517 g,高于對(duì)照的439 g,但差異不顯著。生物轉(zhuǎn)化率,液化菌種處理為103.4%,比對(duì)照提高17.8%,但差異不顯著。進(jìn)一步分析子實(shí)體的質(zhì)量指標(biāo)發(fā)現(xiàn),液化菌種處理的子實(shí)體菌柄直徑較對(duì)照增大0.6 cm,有效菇數(shù)多18根,且表現(xiàn)生長整齊、朵形好、無畸形菇(圖3)。
圖3 液化菌種與固體菌種的子實(shí)體形態(tài)比較
液化菌種在海鮮菇工廠化栽培上應(yīng)用,綜合效益明顯。由表3可知,從種源接種料袋數(shù)量方面看,每千克固體液化種源經(jīng)液化后,可接種料袋5 000袋以上,是對(duì)照組的151倍,菌種直接成本下降80%;從人工、能耗和培養(yǎng)周期測(cè)算,減少綜合費(fèi)用40.1%。測(cè)算全周期效益,綜合產(chǎn)量提高、品質(zhì)提升和污染率下降等效應(yīng),共節(jié)本增效32.9%。
3.1 海鮮菇屬異種結(jié)合四極性擔(dān)子菌,其菌絲體在母種階段培養(yǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較多的節(jié)孢子和厚垣孢子等無性孢子,這些無性孢子既有雙核,也有單核,其萌發(fā)后產(chǎn)生的雙核菌絲體或單核菌絲體隨著母種繼代數(shù)的增加,菌絲細(xì)胞遺傳性變異會(huì)不斷積累,最終引起種性的退化[8]。本研究顯示,母種繼代到F3代后,子實(shí)體單產(chǎn)就有較顯著的下降。所以在菌種繼代擴(kuò)繁中,需要在母種階段嚴(yán)格控制繼代培養(yǎng)的代數(shù),以避免栽培減產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。
3.2 海鮮菇菌袋滿袋后,須經(jīng)90天以上的后熟期,栽培難度較金針菇、杏鮑菇等早熟型菇種大。常規(guī)固體菌種接種時(shí),由于三級(jí)種源活力差異大、隱性帶菌多,加上早期種性檢測(cè)難,所以接種后的菌袋污染率高,尤其是后熟期的菌袋一致性較差,表面菌絲因過老化而易引起污染、溶菌等現(xiàn)象,致使子實(shí)體產(chǎn)量和質(zhì)量降低??朔鲜霈F(xiàn)象是海鮮菇工廠化栽培取得高效優(yōu)質(zhì)的關(guān)鍵[6,7]。本研究采用由浙江大學(xué)食用菌研究中心團(tuán)隊(duì)自主發(fā)明的固體液化菌種及新工藝專利技術(shù),與常規(guī)固體菌種比較,全溶性固體專用菌種具有繁育系數(shù)高、菌種活力強(qiáng)、安全可控、儲(chǔ)運(yùn)方便等優(yōu)點(diǎn)。在接種工藝上,采用二級(jí)液化接種新工藝,操作簡便、接種系數(shù)高,菌種接種系數(shù)比常規(guī)固體菌種提高150倍。在栽培應(yīng)用方面,通過培養(yǎng)料配制、料袋制作、接種方式、菌袋培養(yǎng)、出菇控制等全程關(guān)鍵技術(shù)集成,菌袋接種污染率降低,菌絲培養(yǎng)時(shí)間縮短,生物學(xué)效率提高,綜合節(jié)本增效32.9%。
3.3 本試驗(yàn)的液化菌種新工藝在海鮮菇工廠化栽培上的應(yīng)用,與深層發(fā)酵技術(shù)和常規(guī)固體三級(jí)制種工藝比較體現(xiàn)出全方位的優(yōu)勢(shì),一是菌種種源培育流程從4級(jí)簡化為2級(jí),培育周期短,保質(zhì)期長,儲(chǔ)運(yùn)方便,更重要的是建立了種性預(yù)檢技術(shù)體系,能有效防范菌種種性變異及退化風(fēng)險(xiǎn),安全性好;二是在菌液及接種應(yīng)用方面,菌液只含純菌絲而無任何營養(yǎng)源,有效避免了深層發(fā)酵液體菌種和常規(guī)固體菌種存在的弊端,菌絲活力強(qiáng)、滲透性好,接種后菌絲萌發(fā)時(shí)間短,菌袋成品率高。
表2 液化菌種工藝與固體菌種工藝對(duì)海鮮菇生殖生長的影響
處 理原基形成時(shí)間/d出菇期/d菌蓋直徑/cm菌柄長度/cm有效菇數(shù)/袋單袋產(chǎn)量/g生物轉(zhuǎn)化率/% 液化菌種 9281.30±0.02 a15.3±1.3 a 116±15.2 a 517±48.9 a103.4±9.8 a 固體菌種(CK) 11311.31±0.01 a 14.7±0.9 ab 98±11.3 ab 439±35.6 ab 87.8±7.2 ab
表3 液化菌種與固體菌種應(yīng)用效益比較
處 理接種數(shù)量*/袋每袋種源費(fèi)/元每萬袋接種用時(shí)/h每袋接種人工費(fèi)/元每袋能耗費(fèi)/元每袋綜合費(fèi)用/元 液化菌種5 0000.032.50.0150.50.545 固體菌種(CK)33 0.15100.060.70.91 比CK增減+150倍-80%-75%-66.7%-28.6%-40.1%
注:*為每千克固體種源的接種料袋數(shù)量。
綜合本試驗(yàn)結(jié)果,海鮮菇液化菌種新工藝和相關(guān)精準(zhǔn)栽培技術(shù),突破了傳統(tǒng)固體菌種及相關(guān)栽培工藝生產(chǎn)周期長、效率低且穩(wěn)定性差、風(fēng)險(xiǎn)大的弊端,技術(shù)應(yīng)用不但直接效益明顯,每萬袋接種成本僅300元,比傳統(tǒng)工藝節(jié)約500元,而且在菌種培養(yǎng)設(shè)施投入方面比傳統(tǒng)固體菌種制備工藝節(jié)省90%,既提高了生產(chǎn)效率,又降低了生產(chǎn)成本。
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S646
A
2095-0934(2022)04-302-05
浙江省“三農(nóng)六方”科技協(xié)作項(xiàng)目“海鮮菇精準(zhǔn)栽培技術(shù)研究與示范”(2018SNLF015)
陳青(1972.9—),正高級(jí)農(nóng)藝師,主要從事食用菌技術(shù)研究和推廣工作。
陳再鳴(1963.10—),研究員,主要從事食用菌育種和栽培生理研究。E-mail:zaimingch@163.com。