棉花秸稈栽培食藥用菌的研究進(jìn)展

蔣　俊　鄭巧平　路新彥　宋小亞　劉　昆（麗水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院食藥用菌研究所，浙江 麗水 323000）

棉花秸稈栽培食藥用菌的研究進(jìn)展

蔣俊鄭巧平路新彥宋小亞劉昆
（麗水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院食藥用菌研究所，浙江 麗水 323000）

摘要概述棉稈栽培食藥用菌的研究現(xiàn)狀，指出棉稈作為食藥用菌基質(zhì)的四個(gè)優(yōu)勢為：棉稈與闊葉樹的物理特性接近，營養(yǎng)齊全，資源豐富，利用率低。分析目前制約棉稈在食藥用菌生產(chǎn)中應(yīng)用的因素，并提出相應(yīng)的解決辦法。

關(guān)鍵詞棉稈；食藥用菌；木屑替代物

食藥用菌大多為木腐型真菌，其栽培需要消耗大量的木屑，必然會(huì)給森林資源的可持續(xù)發(fā)展帶來壓力，因此尋找木屑替代物成為研究熱點(diǎn)。

木屑替代物須具有以下特點(diǎn)：營養(yǎng)齊全，資源豐富，價(jià)格便宜，簡單易得。近年來，陸續(xù)有桑枝屑［1～4］，葡萄枝屑［5］等取代木屑栽培食用菌的報(bào)道。但這類取代物只存在于特定地區(qū)，不具備普遍推廣意義。

草本型農(nóng)作物的副產(chǎn)物，其營養(yǎng)成分及物理性狀不能滿足木腐菌的生長發(fā)育要求。而棉花為半木本植物，棉稈結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)成分與闊葉木較接近，可再生，具有木屑替代物的4個(gè)特點(diǎn)，用于食用菌栽培有其獨(dú)特優(yōu)勢，茲細(xì)述如下。

1　棉稈作為食藥用菌基質(zhì)的優(yōu)勢

1.1棉稈與闊葉樹的物理特性接近

棉花在植物學(xué)分類上與闊葉木同屬被子植物門、雙子葉植物綱。原產(chǎn)熱帶、亞熱帶，為多年生、短日照的灌木或喬木，經(jīng)長期人工選擇和培育，逐漸北移到溫帶，目前世界各地多有栽培，其品種大部分為一年生，半木本化的草棉［6］。

棉稈中木質(zhì)部占總重量的72%，是棉稈的主體部分，芯稈木質(zhì)部的形態(tài)和結(jié)構(gòu)接近于闊葉木［7］；棉稈各類細(xì)胞壁物質(zhì)組成與木材細(xì)胞壁的物質(zhì)組成相同，棉稈結(jié)構(gòu)的主要特征與同科木材大同小異，其纖維形態(tài)，可與速生楊相媲美。棉稈含纖維素50%、木質(zhì)素22%和多縮戊糖13%，也與木材類似［8］。而以稻草等草本作物秸稈作主料栽培香菇，因基質(zhì)比較蓬松，且表層附有蠟質(zhì)影響菌絲向基質(zhì)內(nèi)入侵和各種水解酶類對基質(zhì)成分的降解，產(chǎn)量較低［9］。

1.2棉稈營養(yǎng)齊全

棉稈各營養(yǎng)成分的含量為粗蛋白6.5%，半纖維素10.7%，纖維素44.1%，木質(zhì)素15.2%，鈣0.65%，磷0.09%，C/N為30/1。棉稈的主要營養(yǎng)成分含量遠(yuǎn)高于其他主要農(nóng)作物秸稈［10］，與棉籽殼較接近。食用菌在營養(yǎng)生長階段，C/N以20/1為宜；而在子實(shí)體發(fā)育階段，C/N以30/1～40/1為好。棉稈的C/N與食用菌生產(chǎn)中的C/N接近，能較好地提供食用菌生長發(fā)育所需的營養(yǎng)［11］。

1.3棉稈資源豐富

我國是世界上最大的產(chǎn)棉國，棉花年種植面積為7 500萬畝（1畝≈667平方米）左右。棉花生產(chǎn)產(chǎn)生大量的棉稈、棉桃殼、棉籽殼等副產(chǎn)物，以棉稈的量最大。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，全國每年棉稈產(chǎn)量約3 000萬噸［11，12］。棉籽殼作為我國食藥用菌栽培的最主要原料之一［12］，處于供不應(yīng)求的狀態(tài)，其價(jià)格波動(dòng)嚴(yán)重影響我國食用菌市場價(jià)格［13］。而同為棉副產(chǎn)品的棉稈產(chǎn)量是棉籽殼的6到7倍，若能夠充分利用，不僅可以降低食藥用菌生產(chǎn)對棉籽殼的依賴，而且可以促進(jìn)食藥用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1.4棉稈利用率低

目前棉稈大多被焚燒［14］，浪費(fèi)資源的同時(shí)污染環(huán)境，國家每年撥出2億資金用于棉稈的開發(fā)利用項(xiàng)目［15］，包括火力發(fā)電、肥料等，但利用率仍很低。

2　棉稈栽培食藥用菌的研究現(xiàn)狀

近年利用棉稈栽培食藥用菌的研究較多，主要集中在典型木腐菌香菇和靈芝上。研究的內(nèi)容大多與配方相關(guān)，考察指標(biāo)涵蓋產(chǎn)量、品質(zhì)、活性成分、經(jīng)濟(jì)效益等。

2.1棉稈栽培香菇的研究

趙德安等以香菇產(chǎn)量及大菇所占比例為指標(biāo)，對L26、Cr02、Cr04、856等4個(gè)不同香菇品種，5個(gè)不同配方進(jìn)行比較試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)不同品種的最優(yōu)配方并不相同。Cr04菌株是棉稈粉作培養(yǎng)料較理想的適生菌株，其次是L26。最優(yōu)培養(yǎng)料配方為棉稈粉66%，棉殼10%，麩皮20%，玉米粉2%，石膏粉1%，紅糖1%。棉稈粉營養(yǎng)齊全，比木屑栽培香菇，效果好、產(chǎn)量高，其生物轉(zhuǎn)化率隨著棉稈粉在基質(zhì)中比例（46%～66%范圍內(nèi)）的增加而增加［16］。

陳若霞等通過配方篩選得到一個(gè)以棉稈粉為主料，添加棉籽殼及麥麩的配方，產(chǎn)量高于對照［17］。惠立豐、夏敏等的研究表明，棉稈粉添加少量木屑，香菇產(chǎn)量較高，而營養(yǎng)成分則無顯著性差異，重金屬及棉酚含量低于國家標(biāo)準(zhǔn)。無論是香菇的感觀品質(zhì)、營養(yǎng)價(jià)值，還是有害物含量，棉稈與純木屑代料香菇均無顯著差異；但棉稈代料香菇所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益則遠(yuǎn)高于純木屑代料香菇［18～22］。

陳黃曌等以香菇秋栽7號（Q7）和L607為試驗(yàn)菌株，開展配方試驗(yàn)，并對子實(shí)體營養(yǎng)成分及棉酚含量進(jìn)行分析［23］。結(jié)果表明，配方B（40%棉稈屑，40%木屑，18%麩皮，1%石膏粉和1%碳酸鈣）在菌絲生長速度、生物學(xué)效率、中型菇（菌蓋直徑 3～5厘米）比例，以及子實(shí)體中粗蛋白與粗多糖含量與常規(guī)培養(yǎng)料配方的栽培效果相似；在香菇子實(shí)體中未檢測出游離棉酚，不會(huì)帶來食品安全問題。表明棉稈屑可部分替代木屑用于香菇秋季栽培。

大量的試驗(yàn)表明，用棉稈作為主料栽培香菇與純木屑栽培香菇在產(chǎn)量和產(chǎn)品品質(zhì)方面均無顯著性差異。因此，棉稈可以完全或部分取代木屑，用作香菇栽培的主料。但棉稈為主料的香菇生產(chǎn)和管理規(guī)范尚待進(jìn)一步研究。

2.2棉稈栽培靈芝的研究

周明對棉稈及其他棉花副產(chǎn)物能否替代木材用作木腐菌資源生產(chǎn)靈芝的可行性及相關(guān)問題進(jìn)行了研究［24，25］。結(jié)果表明，用棉稈及其他棉花副產(chǎn)物作為原料栽培靈芝是可行的，其中以光棉稈狀態(tài)的綜合表現(xiàn)最佳，靈芝的質(zhì)量、產(chǎn)量可與段木靈芝媲美，其產(chǎn)品中的重金屬含量和農(nóng)藥殘留量都遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)。

杜欣等以棉籽殼、棉稈為主要培養(yǎng)基料，采用試管斜面培養(yǎng)方法研究不同培養(yǎng)基對兩種靈芝菌種生長的影響［26］。結(jié)果表明，以棉稈為主要培養(yǎng)料的最適配方為棉稈 90%，麩皮8%，石膏1%，白糖1%；以棉稈為培養(yǎng)基的靈芝日均生長速度均高于以棉籽殼為培養(yǎng)基配方的靈芝；不同菌株的最優(yōu)培養(yǎng)基配方不同，同一培養(yǎng)基中不同菌株，其菌絲生長速度相差較大。

葉麗秀等以構(gòu)樹、梧桐、全棉稈、碎棉稈、光棉稈、棉籽殼為原料進(jìn)行靈芝栽培試驗(yàn)，并對子實(shí)體質(zhì)量進(jìn)行了分析比較［27］。結(jié)果表明：原料的結(jié)構(gòu)越堅(jiān)硬，則子實(shí)體的生長時(shí)間越長，靈芝產(chǎn)量高，芝蓋大而厚實(shí)；靈芝子實(shí)體的多糖含量與栽培原料相關(guān)，以棉籽殼栽培的多糖含量低，碎棉稈栽培的多糖含量高。上述培養(yǎng)料栽培的子實(shí)體重金屬及農(nóng)藥殘留低于綠色食用菌國家標(biāo)準(zhǔn)。

大量的試驗(yàn)表明用棉稈作為主料栽培靈芝的可行性，棉稈栽培的靈芝產(chǎn)量和質(zhì)量優(yōu)于棉籽殼栽培的靈芝，可與段木栽培的相媲美，且靈芝子實(shí)體多糖含量更高。因此，棉稈能夠取代段木，用于棉稈資源豐富、段木資源較少地區(qū)的靈芝栽培。

2.3棉稈栽培其他食藥用菌的研究

張瑞穎等的試驗(yàn)表明，棉稈不僅可以部分替代棉籽殼用來栽培柱狀田頭菇、秀珍菇；而且適當(dāng)比例的棉稈培養(yǎng)料可以促進(jìn)菌絲的生長和子實(shí)體產(chǎn)量的提高［28］。解文強(qiáng)等的研究表明，在平菇和白靈菇培養(yǎng)料中，當(dāng)棉稈與棉籽殼比例為 2︰1時(shí)，培養(yǎng)效果均較好，菌絲生長速度較快，產(chǎn)量較高，并可有效降低原料成本［12］。萬南安等用棉稈粉為主料栽培金針菇，菌絲生長旺盛，成本低，產(chǎn)量高，效益好［29］。既能緩解棉籽殼的短缺，又為棉區(qū)合理利用棉稈資源開辟了一條新途徑。周佳燕等的試驗(yàn)得出，不同配方比例的棉花下腳料完全可以替代木屑栽培杏鮑菇［30］。棉花秸稈和棉桃殼添加棉籽殼更有利于提高杏鮑菇子實(shí)體產(chǎn)量。石生香等的試驗(yàn)表明，在新疆用70%棉稈+30%棉籽殼的配方栽培大球蓋菇，其生物學(xué)效率較高［31］。

由于棉稈分布廣泛，資源易得，已被人們用作木屑的替代物。不同地區(qū)的科研人員針對不同食藥用菌品種進(jìn)行了多項(xiàng)棉稈替代木屑的試驗(yàn)，結(jié)果都表明，棉稈完全可以取代木屑栽培食藥用菌，并獲得一批適宜于各種食藥用菌生產(chǎn)的培養(yǎng)料配方。左旭的棉稈資源自然適宜性評價(jià)中將棉稈評價(jià)為適宜的食用菌基料［32］。

3　問題與展望

可以通過對農(nóng)業(yè)廢棄物棉稈的充分利用，降低食藥用菌的生產(chǎn)成本，有效推動(dòng)整個(gè)食藥用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；改變棉稈被隨意焚燒的處理方法，減少對環(huán)境的污染，減少木材的使用量，緩解菌林矛盾；也可以提高棉花生產(chǎn)者的經(jīng)濟(jì)效益和種植棉花的積極性，促進(jìn)棉花生產(chǎn)，形成棉花—食藥用菌生產(chǎn)的良性循環(huán)，可謂一舉多得。

棉稈作為食藥用菌生產(chǎn)的培養(yǎng)料雖具有成本低、分布廣、資源豐富等優(yōu)點(diǎn)，但還存在棉稈田間收割、運(yùn)輸、粉碎加工等短板，尤其棉稈收獲技術(shù)與裝備的滯后，制約了棉稈資源的開發(fā)和利用［33～35］。除技術(shù)因素外，棉稈在食藥用菌生產(chǎn)上的廣泛應(yīng)用還需要棉農(nóng)、農(nóng)業(yè)機(jī)械研發(fā)人員、物流、食藥用菌研究人員、菇農(nóng)、市場銷售等各個(gè)方面的有機(jī)配合，多部門合作，以期使棉稈能成為食藥用菌栽培的重要基質(zhì)原料。

參考文獻(xiàn)

［1］袁衛(wèi)東. 桑枝栽培黑木耳技術(shù)研究［D］. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文，2009: 4-24 .

［2］蔡雪濤，杜云昌，楊治明，等. 桑果枝屑栽培黑木耳配方試驗(yàn)［J］. 食用菌，2012（1）: 29-30.

［3］吳登，郎寧，陳雪鳳，等. 桑枝屑栽培秀珍菇高產(chǎn)配方試驗(yàn)［J］. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2011，42（3）: 308-310.

［4］方國平，余維良，程全通. 桑枝屑培養(yǎng)料配方的含水量對黑木耳栽培的影響［J］. 食藥用菌，2012，20（3）: 162-163.

［5］王玉民，馬清禮. 葡萄枝培養(yǎng)料栽培黑木耳的試驗(yàn)研究［J］. 宿州學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，27（1）: 44-46.

［6］韓芹芹. 棉稈循環(huán)利用理論模式探討［J］. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2008，24（11）: 457-463.

［7］李金霞，卞科，許斌. 棉稈資源特性及其在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用［J］. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007（1）: 46-49.

［8］吳剛. 棉稈纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)及其變化規(guī)律的研究［D］. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2009: 1-3.

［9］趙超，高兆銀，何莉莉. 農(nóng)作物秸稈栽培香菇研究［J］. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007 （9）: 38-41.

［10］蘇娟娟，鄭寶智. 淺談利用棉稈栽培食用菌［J］. 資源與環(huán)境，57.

［11］任廣躍，朱文學(xué)，張仲欣，等. 棉稈營養(yǎng)價(jià)值及其飼用模式分析［J］. 糧食與飼料工業(yè)，2009（10）: 28-30.

［12］解文強(qiáng)，周廷斌，彭學(xué)文，等. 棉柴代替棉籽皮栽培平菇和白靈菇的初步研究［J］. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013. 17（2）: 35-37.

［13］羅小鋒，江松穎. 棉籽殼價(jià)格變動(dòng)軌跡及其對食用菌生產(chǎn)的影響［J］. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013（6）: 59-64.

［14］鄭秋生，李龍，賈桂芹，等. 棉稈的應(yīng)用研究進(jìn)展［J］. 纖維素科學(xué)與技術(shù)，2010，18（4）: 65-73.

［15］吳鄭武，胡清秀，夏志蘭，等. 白靈菇新型栽培基質(zhì)配方研究［J］. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，28（04）: 245-249.

［16］趙德安，呂作舟，趙德設(shè)，等. 棉稈粉袋栽香菇試驗(yàn)報(bào)告［J］. 中國食用菌，2001，20（3）: 13-14.

［17］陳若霞，劉南祥，鄭志康. 棉稈屑袋栽香菇配方研究初報(bào)［J］. 食用菌，1998（5）: 20-21.

［18］惠豐立，魏明卉，劉征. 不同節(jié)木代料香菇子實(shí)體中氨基酸及微量元素含量分析［J］. 食品科學(xué)，2004，25（5）: 161-163.

［19］夏敏，吉士東. 節(jié)木代料香菇的生產(chǎn)性狀研究［J］. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005 （1）: 78-80.

［20］惠豐立，夏敏. 節(jié)木代料香菇子實(shí)體蛋白質(zhì)的營養(yǎng)評價(jià)［J］. 氨基酸和生物資源，2003，25（4）: 38-39.

［21］夏敏，秦秀昌. 香菇棉稈粉代料栽培規(guī)?；a(chǎn)試驗(yàn)［J］. 中國食用菌，2003，22（3）: 16-18.

［22］夏敏. 作物節(jié)木培養(yǎng)料對香菇蛋白質(zhì)營養(yǎng)評價(jià)的影響［J］. 河南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006，36（3）: 85-88.

［23］陳黃曌，蔡英麗，邊銀丙. 棉稈屑代料栽培秋季香菇初探［J］. 食用菌學(xué)報(bào)，2013，20（2）: 20-24.

［24］周明，程薇，葉麗秀，等. 不同形態(tài)棉花副產(chǎn)物料對靈芝生長及經(jīng)濟(jì)性狀的影響［J］. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，47（8）: 951-954.

［25］周明，楊德，程薇，等. 棉稈代木用作木腐菌靈芝轉(zhuǎn)化資源的可行性研究［J］. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，49（11）: 2771-2774.

［26］葉麗秀，周明，程薇，等. 不同原料栽培的靈芝品質(zhì)比較［J］. 食用菌，2008（6）: 52-53.

［27］杜欣，周明，程薇，等. 不同棉花副產(chǎn)物對靈芝菌絲體生長的影響［J］. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（8）: 3905-3906.

［28］張瑞穎，郭德章，林原，等. 棉稈替代棉籽殼栽培柱狀田頭菇、秀珍菇［J］. 食用菌學(xué)報(bào)，2012，19（4）: 31-34.

［29］萬南安，劉勇，張乍如，等. 棉稈粉栽培金針菇試驗(yàn)初報(bào)［J］. 食用菌，1998 （3）: 20.

［30］周佳燕，陶鴻，卜文文，等. 棉花下腳料對杏鮑菇生長和品質(zhì)的影響研究［J］. 食用菌，2013 （1）: 24-25.

［31］石生香，陳慶寬，王建寶，等. 新疆瑪納斯縣大球蓋菇栽培技術(shù)研究［J］. 北方園藝，2012（14）: 168-169.

［32］左旭，畢于運(yùn)，王紅彥，等. 中國棉稈資源量估算及其自然適宜性評價(jià)［J］. 中國人口·資源與環(huán)境，2015，25（6）: 159-166.

［33］陳明江，平英華，曲浩麗，等. 棉稈機(jī)械化收獲技術(shù)與裝備現(xiàn)狀及發(fā)展對策［J］. 中國農(nóng)機(jī)化，2012 （5）: 23-26.

［34］付興，李茜，肖男. 天津市棉稈綜合利用存在的問題及對策分析［J］. 天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，17（3）: 85-87.

［35］葛云，黃勇，朱江麗. 棉稈粉碎收割機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)［J］. 石河子科技，2008（10）: 8-10.

中圖分類號：S646

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號：2095-0934（2016）04-234-05

基金項(xiàng)目：國家食用菌產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-24）

作者簡介：蔣?。?986—），男，助理研究員，2012年畢業(yè)于南京農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，碩士研究生，主要研究方向?yàn)槭乘幱镁耘嗉捌渖锘钚匝芯?。E-mail：jiangj-1@163.com

Research progress on edible and medicinal mushrooms cultivation with cotton stalks as substrate

Jiang JunZheng QiaopingLu XinyanSong XiaoyaLiu Kun
（Institute of Edible and Medicinal Fungi，Lishui Institute of Agricultural Sciences，Lishui，Zhejiang 323000，China）

AbstractThe research progresses on edible and medicinal mushrooms cultivation withcotton stalks as substrate were summarized. There are four advantages of using cotton stalks as substratefor edible and medicinal mushrooms cultivation.The factors currently restrict cotton stalks applied in the production of edible and medicinal mushrooms and their solutions were analyzed and proposed.

Key wordscotton stalks； edible and medicinal fungi； substitute； cultivation