木耳菌糠改性處理用于栽培金針菇的試驗

張騰霄　王斌　趙東江等

摘要：為了開發(fā)利用木耳菌糠廢料，對木耳菌糠進行多種方式的改性處理，考察不同處理方法對金針菇產(chǎn)量的影響。采用的菌糠改性處理方法包括堿性反應、堆悶、烘烤、超聲等4套方法，以改性后的木耳菌糠作為栽培金針菇的栽培主料，設計4組不同的培養(yǎng)料原料配方及2組對照，在相同的管理模式下進行栽培試驗。試驗結果表明，木耳菌糠經(jīng)方法C、方法D的改性處理后，金針菇產(chǎn)量大幅度提高；每組中均以第3小組配方提高金針菇產(chǎn)量的幅度最大；對照組試驗結果表明，新鮮木屑不適宜栽培金針菇，經(jīng)過堆積發(fā)酵可大幅度提高產(chǎn)量。

關鍵詞：黑木耳；菌糠；改性處理；金針菇；產(chǎn)量

中圖分類號： S646.1+504 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2015）03-0237-03

黑木耳產(chǎn)業(yè)在我國發(fā)展迅速，年總產(chǎn)量占世界黑木耳總產(chǎn)量的90%，栽培量居世界首位[1]。2011年，僅黑龍江省黑木耳栽培量就超過60億袋，產(chǎn)量超過3億kg，產(chǎn)值超過200億元[2]。栽培黑木耳后產(chǎn)生了數(shù)量巨大的菌糠廢料，而這樣的廢料大多被拋棄，僅有個別地區(qū)用于制備畜禽肥料或栽培側耳屬菇類、草腐型菇類[3-7]，因此造成很大的資源浪費。經(jīng)過分析比較黑木耳和金針菇的生物學特性，特別是對培養(yǎng)基中營養(yǎng)成分的分解利用差異進行分析可知，栽培黑木耳后的菌糠經(jīng)過適當方法改性后用來栽培金針菇是很好廢物利用途徑。由于以黑木耳菌糠作為栽培主料，不作處理直接栽培金針菇的產(chǎn)量較低，為了提高產(chǎn)量，本研究對黑木耳菌糠做了多種物理、化學方面的改性處理，以研究不同的處理方法對金針菇產(chǎn)量的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 木耳菌糠 木耳菌糠收集于黑龍江綏化北林區(qū)和綏棱縣后頭鄉(xiāng)黑木耳種植基地，袋栽黑木耳原始培養(yǎng)料配方為78%木屑、20%麥麩、1%石膏粉、1%石灰粉，以此栽培采收黑木耳完畢的菌袋作為試驗主原料。

1.1.2 金針菇菌種 金針菇菌種選擇以F70菌株為親本誘變選育的FSJ-03金針菇菌株。

1.2 試驗方法

1.2.1 木耳菌糠的處理方法 剔除顏色呈綠色或紅色的明顯感染霉菌的黑木耳菌袋，再剔除袋很軟、料酸臭的黑木耳菌袋，脫去黑木耳菌袋外的塑料袋，取出整個菌糠，隨機選取100個脫袋后的菌棒，稱質量并計算其平均質量，分別采用4套處理方法：方法A：將菌糠直接機械粉碎為黃豆粒大小的碎塊，未采用其他任何物化方法處理，直接作為栽培養(yǎng)料配方成分之一，待用；方法B：將菌糠后粉碎為黃豆粒大小的碎塊，裝入托盤，托盤上菌糠碎塊厚度約5 cm，在85 ℃電熱鼓風烘箱中烘干8 h，烘干期間翻拌2次，即可作為栽培養(yǎng)料配方成分之一，待用；方法C：將氫氧化鉀、氫氧化鈣粉末按等質量混合作為改性試劑，裝于下部帶有網(wǎng)篩的漏斗中，菌糠脫去菌袋后，在還處于微濕狀態(tài)時立即粉碎，同時輕輕振蕩漏斗使改性劑連續(xù)均勻拌入菌糠，并使改性劑拌入菌糠的質量分數(shù)約占2%，每批菌糠處理完畢后，先堆積成圓錐狀或梯錐狀悶料 12 h，然后置于85 ℃電熱鼓風烘箱中烘干8 h，裝入托盤，托盤上菌糠厚度約5 cm，在85 ℃電熱鼓風烘箱中烘干8 h，烘干期間翻拌2次，即可作為栽培養(yǎng)料配方成分之一，待用；方法D：將氫氧化鉀、氫氧化鈣粉末按等質量混合作為改性試劑，裝于下部帶有網(wǎng)篩的漏斗中。菌糠脫去菌袋后，在還處于微濕狀態(tài)時立即粉碎，同時輕輕振蕩漏斗使改性劑連續(xù)式均勻拌入菌糠，并使改性劑拌入菌糠的質量分數(shù)約占2%，每批菌糠處理完畢后，先堆積成圓錐狀或梯錐狀悶料12 h，再噴入占其質量分數(shù)約50%的自來水，拌勻后用超聲波設備超聲處理15 min，即可作為栽培養(yǎng)料配方成分之一，待用。

1.2.2 用木耳菌糠配制金針菇培養(yǎng)料的配方設計 分別以“1.2.1”節(jié)中4種處理方法處理后的木耳菌糠作為栽培主料，再按一定比例搭配其他原料和輔料作為最終栽培金針菇的培養(yǎng)料，并分別標記為A組、B組、C組、D組，同時以闊葉樹雜木屑作為栽培主料，設置對照組1——E組、對照組2——F組，其中E組用未經(jīng)堆積處理的新制闊葉樹雜木屑作為栽培主料，F(xiàn)組用經(jīng)堆積發(fā)酵處理的1年陳舊闊葉樹雜木屑作為栽培主料。以上各組的具體配方設計如下。

A組配方設計：A1，80.0%方法A處理的木耳菌糠、170%麩皮、1.0%石膏、0.5%蔗糖、0.5%磷酸二氫鉀、1.0%碳酸鈣；A2組，80.0%方法A處理的木耳菌糠、12.0%麩皮、5.0%玉米粉、1.0%石膏、0.5%蔗糖、0.5%磷酸二氫鉀、10%碳酸鈣；A3組，80.0%方法A處理后的木耳菌糠、120%麩皮、5.0%玉米粉、1.0%石膏、0.5%蔗糖、0.5%磷酸二氫鉀、1.0%石灰。

B組配方設計：B1組，80.0%方法A處理的木耳菌糠、17.0%麩皮、1.0%石膏、0.5%蔗糖、0.5%磷酸二氫鉀、1.0%碳酸鈣；B2組，80.0%方法A處理的木耳菌糠、12.0%麩皮、5.0%玉米粉、1.0%石膏、蔗糖0.5%、磷酸二氫鉀0.5%、10%碳酸鈣；B3組，80.0%方法A處理的木耳菌糠、12.0%麩皮、5.0%玉米粉、1.0%石膏、0.5%蔗糖、0.5%磷酸二氫鉀、1.0%石灰。

C組配方設計：C1組，80.0%方法C處理的木耳菌糠、17.0%麩皮、1.0%石膏、0.5%蔗糖、0.5%磷酸二氫鉀、1.0%碳酸鈣；C2組，80.0%方法C處理的木耳菌糠、12.0%麩皮、5.0%玉米粉、1.0%石膏、0.5%蔗糖、0.5%磷酸二氫鉀、10%碳酸鈣；C3組：80.0%方法C處理的木耳菌糠、12.0%麩皮、5.0%玉米粉、1.0%石膏、0.5%蔗糖、0.5%磷酸二氫鉀、1.0%石灰。

D組配方設計：D1組，80.0%方法D處理的木耳菌糠、17.0%麩皮、1.0%石膏、0.5%蔗糖、0.5%磷酸二氫鉀、1.0%碳酸鈣；D2組，80.0%方法D處理的木耳菌糠、12.0%麩皮、5.0%玉米粉、1.0%石膏、0.5%蔗糖、0.5%磷酸二氫鉀、10%碳酸鈣；D3組，80.0%方法D處理的木耳菌糠、12.0%麩皮、5.0%玉米粉、1.0%石膏、0.5%蔗糖、0.5%磷酸二氫鉀、1.0%石灰。endprint

E組配方設計：E1組，80.0%新制闊葉樹雜木屑、17.0%麩皮、1.0%石膏、0.5%蔗糖、0.5%磷酸二氫鉀、1.0%碳酸鈣；E2組，80.0%新制闊葉樹雜木屑、12.0%麩皮、5.0%玉米粉、1.0%石膏、0.5%蔗糖、0.5%磷酸二氫鉀、1.0%碳酸鈣；E3組，80.0%新制闊葉樹雜木屑、12.0%麩皮、5.0%玉米粉、1.0%石膏、0.5%蔗糖、0.5%磷酸二氫鉀、1.0%石灰。

F組配方設計：F1組，80.0%陳舊闊葉樹雜木屑、17.0%麩皮、1.0%石膏、0.5%蔗糖、0.5%磷酸二氫鉀、1.0%碳酸鈣；F2組，80.0%陳舊闊葉樹雜木屑、12.0%麩皮、5.0%玉米粉、1.0%石膏、0.5%蔗糖、0.5%磷酸二氫鉀、1.0%碳酸鈣；F3組，80.0%陳舊闊葉樹雜木屑、12.0%麩皮、5.0%玉米粉、1.0%石膏、0.5%蔗糖、0.5%磷酸二氫鉀、1.0%石灰。

按以上各個試驗組所設計的比例稱量好各原料，先將各類方法處理過的菌糠或闊葉樹雜木屑等主料鋪在干凈的硬化地面上，然后依次均勻撒入其他輔料，翻拌均勻。蔗糖、磷酸二氫鉀、石灰粉需先溶解于水后添加；加水充分攪拌并使含水量為63%左右，然后立即裝袋。以上每個小分組平行做10個栽培袋。

1.2.3 栽培方法和管理 以上各組試驗以塑料袋為栽培容器，采用熟料套袋栽培法，即塑料袋采用聚丙烯袋，規(guī)格為17.00 cm×38.00 cm×0.04 cm，每個栽培袋濕質量約820 g（折合每袋裝干料約350 g），裝袋后進行高壓蒸汽滅菌，滅菌參數(shù)為121 ℃ 2 h。

主要栽培條件為：發(fā)菌階段溫度控制在23 ℃左右，空氣濕度65%左右，保持避光；待菌絲長滿菌袋后，解開袋口，將袋口塑料直立，用消毒后的小勺挖去表層栽培料，使?jié)穸仍黾又?0%；避光培養(yǎng)2 d后，升高濕度至90%～95%，給予8～10 ℃溫差結合光照促進子實體原基分化；待幼菇長度約 1.5 cm 時給菌袋套上透明塑料袋轉入出菇管理，出菇階段溫度控制在14 ℃左右，保持每天12 h的光照，人工氣候箱空氣相對濕度控制在80%，這樣能使套袋內的空氣濕度達90%。

當菌柄長10～15 cm、菌蓋直徑1.0～1.5 cm、菌蓋呈半球形且未完全伸展時，整叢采收。采收后的金針菇，立即稱質量并記錄。采收后用消毒的小勺清理掉出菇面上殘留的菇根、菇腳和老菌皮，整平料面，套袋，繼續(xù)按照上述出菇條件培養(yǎng)，等待下一潮菇的采收，如此循環(huán)。

從每個小分組的10個平行菌袋中挑選出8個無污染的菌袋（選擇依據(jù)為發(fā)菌后菌絲潔白健壯、無雜菌感染）測試產(chǎn)量，每組均以采收3潮鮮菇總質量作為評價指標；同時計算生物學效率：生物學效率=栽培袋的平均鮮菇質量（g）/栽培袋的培養(yǎng)基干料質量（g）×100%。每個栽培袋采用相同的培養(yǎng)基干料裝填量，為350 g。

2 結果與分析

2.1 不同方法處理的木耳菌糠及配方培養(yǎng)料栽培試驗結果

對木耳菌糠分別采用A、B、C、D共4種方法處理，分別以各種方法處理后的木耳菌糠為栽培培養(yǎng)基質的主料，再分別設計3種不同的輔料搭配配方，在同樣的栽培條件下栽培金針菇，每個小組從10個平行樣中選取8個，累計各組的出菇潮數(shù)和鮮菇總產(chǎn)量，結果見表1。

2.2 結果分析

通過對上述各組所設計的培養(yǎng)基栽培產(chǎn)量進行比較，包括每大組之間的比較和每大組中各個小組之間的比較，分析得出如下規(guī)律：（1）對木耳菌糠進行改性處理明顯提高了金針菇的產(chǎn)量。A組培養(yǎng)料的主料成分是未經(jīng)任何改性處理的木耳菌糠，只能出1潮菇，單袋最高產(chǎn)量為105.5 g，產(chǎn)量很低而無栽培價值；B組所用的木耳菌糠僅僅采用了簡單的粉碎、烘烤等物理方法處理，單袋最高產(chǎn)量為158.8 g，比A組高出53.3 g，增產(chǎn)50.5%，比A組的產(chǎn)量有所提高，增產(chǎn)的主要原因推測為烘烤處理使木耳菌糠中的胺類有毒代謝物質揮發(fā)，從而提高了菌糠的持水能力；C組所用的木耳菌糠經(jīng)過了堿化反應、堆悶發(fā)酵和烘烤等方法處理后，出菇能力有了大幅度提升，可出3潮菇，單袋最高產(chǎn)量為322.0 g，分別比A組、B組最高產(chǎn)量增產(chǎn)205.2%、102.8%，生物學效率最高達92.0%，增產(chǎn)的主要原因推測為氫氧化鉀、氫氧化鈣與菌糠中的木質素、纖維素發(fā)生反應而改變了其理化結構，使菌絲容易分解利用，此外還有堆悶、烘烤的分解毒性代謝產(chǎn)物的作用；D組所用的木耳菌糠經(jīng)過了堿化反應、堆悶發(fā)酵和超聲等方法處理后，出菇能力大幅度提升，單袋最高產(chǎn)量為330.7 g，分別比A組、B組最高產(chǎn)量增產(chǎn)213.5%、108.2%，生物學效率最高達94.5%，產(chǎn)量僅僅比對照組F組略少，增產(chǎn)效果比C組稍強，這說明超聲處理與堿化反應、堆悶發(fā)酵發(fā)揮了協(xié)同改性效果，使菌糠中的碳源物質易于被菌絲分解利用，同時也排出了不利于菌絲生長的毒性物質。綜合比較A、B、C、D4種方法可知，方法C增產(chǎn)效果突出且操作較為簡便，其產(chǎn)量幾乎能達到首次使用的木屑效果，有利于節(jié)約成本并產(chǎn)生很好的生態(tài)效益。

（2）營養(yǎng)物質搭配對金針菇的產(chǎn)量有一定影響。麥麩、玉米面等是栽培食用菌的常用廉價易得的氮源物質，麥麩、玉米面中除了含有豐富的氮元素外，還含有維生素、生物素、苯胺等重要的生長因子。A、B、C、D、E、F組各自的第2小組的產(chǎn)量均大于組內第1小組的產(chǎn)量，分別增產(chǎn)17.6%、23.3%、11.2%、6.7%、20.3%、6.9%。對比以上各組的產(chǎn)量數(shù)據(jù)可以明顯看出，培養(yǎng)料采用麩皮和玉米粉混合搭配，其產(chǎn)量比僅用麥麩明顯提高，這說明麥麩、玉米面兩者所含營養(yǎng)物質的種類和含量有所不同，兩者搭配使用能夠相互補充，使養(yǎng)分更加全面、均衡。

（3）木屑堆積發(fā)酵后能顯著提高金針菇產(chǎn)量。對照組E組和F組間比較可知，E組的產(chǎn)量低，出菇能力差，單袋最高產(chǎn)量僅為68.0 g，生物學效率僅為19.4%；而F組產(chǎn)量令人滿意，單袋最高產(chǎn)量高達348.8 g，生物學效率接近100%。雖然木屑都是首次使用的闊葉樹雜木屑，一個是新制木屑，另一個是經(jīng)過堆積發(fā)酵后的木屑，但兩者栽培金針菇的效果有巨大差別，這說明金針菇分解利用完整木質素、纖維素的能力很弱，需要用一定方法將木材中的木質素、纖維素適當降解為較小聚合度的小片段，才能被菌絲所分解利用，也有可能是新鮮木材中的某些成分不利于金針菇菌絲的生長發(fā)育。這提示生產(chǎn)者在用木屑作為主要培養(yǎng)基質時，不要使用新制木屑，一定要經(jīng)過堆積發(fā)酵后使用，否則會造成很大損失。在實際栽培生產(chǎn)中，最好不要以木屑作為唯一碳源，可以與玉米芯、棉籽殼、麥草粉搭配使用。

3 結論與討論

通過堿性反應、堆悶、烘烤、超聲等物理化學方法對木耳菌糠進行處理，并結合栽培原料的配方設計，探索了提高金針菇產(chǎn)量的方法。試驗結果表明，木耳菌糠經(jīng)方法C、方法D處理后，產(chǎn)量大幅度提高，生物學效率高，經(jīng)濟效益好。對照組E、F組結果表明，新鮮木屑不適宜栽培金針菇，經(jīng)過堆積發(fā)酵可大幅度提高產(chǎn)量。木耳菌糠從某種程度上可以理解成用木耳菌絲陳舊化處理后的木屑，只要將木耳菌糠的酸性代謝物、胺類等有害物質分解除去，并添加適量磷、鉀、鈣、氮源、碳源來平衡金針菇的營養(yǎng)需求，就可實現(xiàn)用木耳菌糠高效率生產(chǎn)金針菇的目的。

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