王曉鳳,何利賢,叢日升,李豹豹,高 偉,忻龍祚,閆海燕*
(1.河北北方學(xué)院農(nóng)林科技學(xué)院,河北張家口 075000;2.滄州市市政公用事業(yè)服務(wù)中心,河北滄州 061000)
大球蓋菇(Stropharia rugosoannulata)又名皺環(huán)球蓋菇、皺球蓋菇、酒紅色球蓋菇,隸屬擔(dān)子菌亞門、層菌綱、傘菌目、球蓋菇科、球蓋菇屬,商品名稱赤松茸[1]。大球蓋菇嫩滑爽口,含多種氨基酸、多糖、蛋白質(zhì)和礦物元素,醫(yī)學(xué)研究表明其多糖成分具有抗氧化、抗腫瘤、抑制大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等作用[2]。此外,大球蓋菇生物活性成分還具有降血糖、降解木質(zhì)素、抑制破骨細(xì)胞形成、保護(hù)神經(jīng)、污染物降解等作用,是國際菇類交易市場上較突出的十大菇類之一,也是國際糧農(nóng)組織向發(fā)展中國家推薦栽培的特色品種之一[3-4]。大球蓋菇屬草腐菌,栽培技術(shù)簡單粗放,可直接在生料或發(fā)酵料上栽培,有著極強(qiáng)的抗雜菌能力,栽培成功率極高,且由于其降解纖維素能力較強(qiáng),栽培原材料來源豐富[5-6]。植物秸稈或者谷殼如稻草殼、麥秸、玉米秸稈、玉米芯等農(nóng)作物的殘余以及栽培過食用菌的菌糠等均可作為其栽培原材料,因此,農(nóng)林廢棄物再利用栽培大球蓋菇是促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)良性循環(huán)的典范[7-8]。
河北省玉米播種面積和產(chǎn)量約占全國玉米播種面積和產(chǎn)量的10%,是我國第六大玉米主產(chǎn)區(qū)。玉米廢棄物的合理開發(fā)利用不僅能減少農(nóng)業(yè)面源污染,還可以提高農(nóng)民生活質(zhì)量,對推進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重大的意義[9-10]。玉米芯栽培食用菌技術(shù)成熟實(shí)用,可就地取材,成本低、效益好,可大力推廣,添加進(jìn)食用菌基質(zhì)是提高我國玉米芯綜合利用水平的基本途徑之一,調(diào)查估算目前全國食用菌種植利用玉米芯量已超過200 萬t,且呈較快的增長趨勢[11]。為了合理利用河北省豐富的玉米芯資源,該試驗在實(shí)驗室前期豐富經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,以玉米芯為主料,通過比較不同發(fā)酵程度制成的栽培基質(zhì)栽培的大球蓋菇菌絲體的生長狀態(tài)和生長速度,挑選出最佳栽培基質(zhì)發(fā)酵程度,旨在對栽培基質(zhì)中的發(fā)酵采取標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字調(diào)控,改以往在發(fā)酵中的經(jīng)驗值為試驗值,為后期大球蓋菇栽培基質(zhì)的發(fā)酵研究和高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。
1.1.1 供試菌種。大球蓋菇菌種(引自寬城豐元食用菌有限公司)。
1.1.2 供試材料。玉米芯、木屑、麩皮、石膏粉等(由河北北方學(xué)院食用菌實(shí)驗室提供)。
1.1.3 試驗地概況。試驗于2021 年4—6 月在河北北方學(xué)院南校區(qū)食用菌實(shí)驗室進(jìn)行。
1.2.1 栽培料。按所選的栽培基質(zhì)配方比例(玉米芯80%,麩皮15%,木屑4%,石膏粉1%)稱取各個材料。先將玉米芯粉碎至直徑為1~2 cm 的小碎塊,將粉碎后的玉米芯提前3 d 進(jìn)行預(yù)濕,拌料時,將玉米芯和輔料充分混勻,調(diào)節(jié)含水量至65%~75%。大球蓋菇屬好氧真菌,空氣中氧氣含量過低會明顯影響菌絲發(fā)育和子實(shí)體形成[13]。所以要及時開窗通風(fēng),同時要注意空氣中的雜菌。將栽培基質(zhì)進(jìn)行堆酵,在料堆的頂部和四周打孔洞。在材料堆表面以下20 cm 處,取3 個不同測量點(diǎn)測量溫度,得到平均值。待堆溫升至50℃后,每2 d 翻1 次,讓栽培料發(fā)酵均勻。翻料時,要檢查培養(yǎng)料的含水量,如果低于65%,要及時補(bǔ)水。pH 5~7,如不在此范圍,應(yīng)加入堿性或者酸性物質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
1.2.2 試驗處理。根據(jù)不同的發(fā)酵程度,將栽培料分為5個處理,每個處理5 瓶,每個處理重復(fù)3 次。在栽培料達(dá)到50℃后的第48 h 取出部分栽培料為CK,第72 h 取出部分栽培料為處理A,第96 h 取出部分栽培料為處理B,第120 h 取出部分栽培料為處理C,第144 h 取出部分栽培料為處理D。
發(fā)酵溫度是在料堆隨機(jī)4 個深度測量的溫度的平均溫度。
發(fā)酵積溫=發(fā)酵溫度×發(fā)酵時間
該試驗采用發(fā)酵積溫來衡量發(fā)酵程度,具體試驗處理的栽培料不同發(fā)酵程度見表1。
表1 栽培料不同發(fā)酵程度
1.2.3 播種及培養(yǎng)。根據(jù)發(fā)酵程度的不同,將不同的栽培料裝入礦泉水瓶中,每個處理裝5 瓶,重復(fù)3 次,共有75瓶。將栽培料裝入瓶內(nèi)3/4 處,再將大球蓋菇菌種撒播在栽培料上,盡可能使每個處理中大球蓋菇菌種的栽種量都相同,達(dá)到減小試驗誤差的目的。將栽種大球蓋菇的礦泉水瓶用封口膜封好,瓶身做好標(biāo)簽,放置在室溫中(24℃~26℃)進(jìn)行培養(yǎng),室內(nèi)空氣相對濕度保持在65%~75%。從每個處理中隨機(jī)抽取10 瓶,測量瓶中栽培料的高度,當(dāng)菌絲開始生長時,每隔2~3 d 觀察并記錄菌絲生長情況,直至滿瓶。
菌絲生長速度(mm/d)=瓶中培養(yǎng)料的高度(mm)/培養(yǎng)料長滿菌絲的時間(d)。
計算大球蓋菇菌株在不同發(fā)酵程度栽培料上的菌絲生長速度。
數(shù)據(jù)采用Excel 2003、SPSS、SSR 法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。
將大球蓋菇菌種撒播在不同處理的栽培料上,在24℃~26℃和空氣相對濕度65%~75%條件下進(jìn)行培養(yǎng)。當(dāng)菌絲開始生長時,每隔2~3 d 定時記錄菌絲在不同處理培養(yǎng)料上生長情況,從表2 可以看出,處理C(有效溫度≥50℃發(fā)酵120 h)栽培的大球蓋菇菌絲的生長速度最快,菌絲平均生長速度為4.33 mm/d,CK(有效溫度≥50℃發(fā)酵48 h)栽培的大球蓋菇菌絲的生長速度最慢,菌絲平均生長速度為1.63 mm/d,所有處理菌絲生長速度由快到慢為:C>D>B>A>CK。在0.01 水平上CK 和其他處理菌絲生長速度極顯著差異,但處理C 和D 之間菌絲生長速度沒有顯著差異;在0.05 水平上CK 和處理A、B、C、D 之間均表現(xiàn)出顯著差異,而且4 個不同處理之間也存在顯著差異。綜合評價,處理C 的發(fā)酵程度最佳。
表2 不同發(fā)酵程度栽培料對大球蓋菇菌絲生長速度的影響
當(dāng)菌絲開始生長時,每隔2~3 d 定時觀察菌絲的生長形態(tài),記錄菌絲形狀、色澤、菌絲長勢和濃密度。從表3 可以看出,大球蓋菇菌絲在5 個處理上的菌絲形狀均為絨毛狀。在處理C(有效溫度≥50℃發(fā)酵120 h)栽培料上的菌絲長勢最粗壯,菌絲色澤為潔白,且菌絲的濃密度最致密;在處理D(有效溫度≥50℃發(fā)酵144 h)上,菌絲長勢較粗壯,菌絲色澤為乳白,菌絲的濃密度較致密,菌絲呈絨毛狀,相對處理C 來說,菌絲的濃密度出現(xiàn)減弱趨勢,且菌絲的色澤上發(fā)生了些微的改變;在處理A(有效溫度≥50℃發(fā)酵72 h)和處理B(有效溫度≥50℃發(fā)酵96 h)栽培料上,菌絲長勢均弱于處理C 和處理D,為粗壯,濃密度和處理D 一致,為較致密,而菌絲色澤與處理A 一致,為潔白。從以上結(jié)果可以得出,不同發(fā)酵程度的發(fā)酵料對大球蓋菇菌絲的生長形態(tài)有一定的影響。
表3 不同發(fā)酵程度栽培料對大球蓋菇菌絲生長形態(tài)的影響
該試驗通過比較不同發(fā)酵程度制成的栽培基質(zhì)在同等條件下栽培大球蓋菇的菌絲生長勢和生長速度,初步得出玉米芯為主料栽培大球蓋菇,發(fā)酵積溫為32 520℃·h(有效溫度≥50℃發(fā)酵120 h)的栽培基質(zhì)中栽培的大球蓋菇菌絲的生長勢和生長速度最佳。試驗結(jié)果表明,從CK 到處理C(有效溫度≥50℃發(fā)酵120 h),隨著發(fā)酵程度的增強(qiáng),大球蓋菇菌絲生長勢呈上升趨勢,兩者之間成正比;處理D(有效溫度≥50℃發(fā)酵144 h)隨著發(fā)酵強(qiáng)度的繼續(xù)加強(qiáng),菌絲生長速度有所減緩,因此,在一定范圍內(nèi),大球蓋菇菌絲體的生長速度隨著發(fā)酵強(qiáng)度的增加而增加。
大球蓋菇是草腐菌,栽培方式簡單,抗逆性強(qiáng)[13],所以栽培大球蓋菇的栽培料不需要高強(qiáng)度的發(fā)酵。有研究表明,大球蓋菇也可以用生料直接栽培。在該研究中,CK 到處理C,隨著發(fā)酵強(qiáng)度的增加,菌絲的長勢呈上升趨勢,色澤也由乳白變?yōu)闈嵃住T谔幚鞢(有效溫度≥50℃發(fā)酵120 h)栽培料上的長勢最粗壯,菌絲色澤為潔白,且菌絲的濃密度最致密,而處理D(有效溫度≥50℃發(fā)酵144 h)上的菌絲則隨著發(fā)酵強(qiáng)度的增加,長勢、色澤反而開始下降,但各處理均較CK 長勢、色澤等優(yōu)異。從CK 到4 個處理,菌絲長勢由處理C 的粗壯轉(zhuǎn)為較粗壯,菌絲色澤由潔白轉(zhuǎn)為乳白,菌絲的濃密度出現(xiàn)滑坡,表明栽培基質(zhì)發(fā)酵過度,有可能會破壞栽培基質(zhì)中的營養(yǎng)物質(zhì),從而導(dǎo)致栽培基質(zhì)的營養(yǎng)流失,不能保障大球蓋菇后續(xù)的生長發(fā)育和出菇。
研究通過考察當(dāng)?shù)氐淖魑镔Y源,特以玉米芯為栽培基質(zhì)原材料來栽培大球蓋菇。玉米芯為主要栽培料原料,不僅能給大球蓋菇后續(xù)生長提供足夠的營養(yǎng),而且玉米芯生產(chǎn)食用菌產(chǎn)生的菌渣又是很好的有機(jī)肥,將菌渣施入農(nóng)田可以起到松土、保墑的作用,可以有效改良土壤的生態(tài)環(huán)境,減少土壤病蟲害的發(fā)生,改善環(huán)境,提高經(jīng)濟(jì)效益[14]。然而,不同發(fā)酵程度制成的栽培基質(zhì)栽培的大球蓋菇不僅菌絲的生長速度受到了影響,菌絲的長勢、色澤、性狀等也存在一定的影響,因此,通過該研究,確定了最佳栽培基質(zhì)發(fā)酵程度,實(shí)現(xiàn)了對栽培基質(zhì)中的發(fā)酵采取標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字調(diào)控,改變了以往在發(fā)酵中的經(jīng)驗值為試驗值,為后期大球蓋菇栽培基質(zhì)的發(fā)酵研究和高產(chǎn)栽培打下了良好的基礎(chǔ)。