不同比例沼渣作為覆土材料栽培雙孢菇試驗

潘雪姣+李志明+陳青君+劉宇+王守現(xiàn)

摘要： 以沼氣發(fā)酵的廢棄物-沼渣為試驗材料，設(shè)置6個不同的雙孢菇覆土配方，對其理化性狀和覆土效果進(jìn)行評價，并篩選出1種最適覆土配方（15%沼渣+85%河泥土），其單產(chǎn)可達(dá)10.08 kg/m2，與對照產(chǎn)量差異不顯著，且子實體中鋅、銅、鉛、砷、汞、鉻、鎘、鎳8種重金屬的含量遠(yuǎn)低于食用菌中重金屬含量檢測的國家標(biāo)準(zhǔn)。本研究實現(xiàn)了廢棄物的循環(huán)利用，可在規(guī)?；託獍l(fā)酵的地區(qū)推廣應(yīng)用，為生態(tài)農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞： 雙孢菇；沼渣；覆土；重金屬；產(chǎn)量

中圖分類號： S646.04 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號：1002-1302（2016）03-0179-04

近年來，隨著我國沼氣生產(chǎn)規(guī)模的不斷增加，沼氣發(fā)酵后廢棄物（沼渣）的處理問題日趨嚴(yán)峻。目前僅有少量沼渣作為有機肥被使用，剩余大量沼渣被遺棄堆放于村頭田邊，極易造成環(huán)境的二次污染[1-3]。

雙孢蘑菇（Agaricus bisporus）在栽培過程中易富集環(huán)境中的重金屬[4]，而沼氣發(fā)酵原料中富含雞糞、牛糞、豬糞等畜牧糞便，其中重金屬含量往往較高；因此，以沼渣作為基質(zhì)生產(chǎn)雙孢菇，其產(chǎn)品中的重金屬含量需要關(guān)注。目前，將沼渣用于食用菌生產(chǎn)的報道較多。趙慶陽等總結(jié)出將沼渣用于蘑菇培養(yǎng)料的栽培技術(shù)要點[5]。于海龍等利用沼渣栽培金針菇，篩選出了較適宜的培養(yǎng)料配方[1]。于海龍等利用沼渣栽培白黃側(cè)耳，篩選出了較適宜的培養(yǎng)料配方[2]。曹德賓等利用沼渣藥渣優(yōu)化配制雙孢菇基料，在保證產(chǎn)量的基礎(chǔ)上達(dá)到減少污染、保護(hù)環(huán)境的目的[6]。孫效峰等、曹德賓等分別介紹了不同沼渣作為雙孢菇覆土材料及其制備方法，但均未檢測子實體中重金屬的含量[7-8]。

目前，生產(chǎn)中的雙孢菇覆土材料主要有礱糠河泥土、稻田土、草炭土等。覆土材料的不同不僅影響雙孢菇菌絲的爬土速度和產(chǎn)量，還會影響雙孢菇的采收時期，進(jìn)而影響產(chǎn)品價格和種植效益[9]。草炭土是目前最理想的覆土材料，但其屬于不可再生資源且價格昂貴；稻田土、山坡土可作為雙孢菇栽培的覆土材料，但易破壞耕地和山嶺，造成水土流失，不符合國家政策。本研究以北京市密云水庫河泥土為基本覆土材料，添加不同比例的沼渣作為雙孢菇覆土材料，檢測栽培基質(zhì)、覆土材料、子實體中的重金屬含量，檢驗沼渣是否可用作雙孢菇覆土材料，并篩選出適宜的覆土配方，以期拓寬沼渣的利用渠道，減輕對環(huán)境的壓力。

1 材料與方法

1.1 供試菌種

雙孢蘑菇（Agaricus bisporus）A15栽培種購自美國Sylvan公司。

1.2 材料

1.2.1 覆土材料 沼渣由北京市大興沼氣站提供，主要為雞糞發(fā)酵產(chǎn)物，經(jīng)40 d以上的堆積發(fā)酵，每隔10 d翻堆1次。河泥土采自北京市密云水庫。上述供試材料均采用干材料測定其理化性狀。

1.2.2 培養(yǎng)料 試驗用培養(yǎng)基的主要原料為小麥秸稈和雞糞，添加尿素、硫銨、石膏等輔料，按碳 ∶ 氮=33 ∶ 1進(jìn)行混合堆制，于發(fā)酵隧道進(jìn)行一次發(fā)酵，并轉(zhuǎn)入培養(yǎng)車間進(jìn)行培養(yǎng)料的二次發(fā)酵。

1.3 試驗設(shè)計

進(jìn)行覆土配方的單因素試驗，利用沼渣為基質(zhì)添加不同比例（25%、40%、55%、70%、85%、100%）的河泥土，設(shè)置6個處理（表1），調(diào)節(jié)pH值，制作覆土材料。以純河泥土（T1，0%沼渣+100%河泥土）的覆土配方為對照。試驗設(shè)置3次重復(fù)，每個處理面積為2 m2，隨機排列。

1.4 測定指標(biāo)

1.4.1 覆土材料的理化性質(zhì) 6種覆土材料的全氮、有機碳、粗灰分、碳酸鈣、全鹽、電導(dǎo)率（EC值）、pH值、飽和持水率、壓實容重。

1.4.2 重金屬含量 出菇前培養(yǎng)料、出菇后培養(yǎng)料、水、覆土材料、子實體中8種重金屬（鋅、銅、鉛、砷、汞、鉻、鎘、鎳）的含量。

1.4.3 子實體產(chǎn)量 6種覆土處理的前3潮子實體產(chǎn)量。

1.5 測定方法

1.5.1 覆土材料理化性質(zhì)的測定方法 全氮的測定參照國家農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 53—1987《土壤全氮測定法（半微量開氏法）》[10]，有機碳的測定參照國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)HJ 615—2011《土壤 有機碳的測定 重鉻酸鉀氧化-分光光度法》[11]，粗灰分采用高溫灼燒質(zhì)量法測定[12]，碳酸鈣采用氣量法測定[13]。全鹽采用無CO2去離子水按土水比1 ∶ 5提取，振蕩 5 min，過濾后用質(zhì)量法測定[14]。電導(dǎo)率（EC值）、pH值、飽和持水率、壓實容重的測定均參照蔡為明等的方法[15]。

1.5.2 重金屬含量的測定方法 重金屬鋅、銅、鉛、砷、汞、鉻、鎘、鎳分別參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.14—2003[16]、GB/T 5009.13—2003[17]、GB/T 5009.12—2010 [18]、GB/T 5009.11—2003 [19]、GB/T 5009.17—2003 [20]、GB/T 5009.123—2003 [21]、GB/T 5009.15—2003 [22]、GB/T 5009.138—2003 [23] 的方法測定。

1.5.3 子實體產(chǎn)量的測定方法 子實體達(dá)到采收標(biāo)準(zhǔn)時及時采收，用刀片切掉部分菌柄，測定不同覆土處理的前3潮菇產(chǎn)量，計算每平方米單產(chǎn)。

1.6 數(shù)據(jù)計算與處理

分析不同覆土材料中的重金屬含量是否符合GB 15618—2009《國家環(huán)境土壤標(biāo)準(zhǔn)》[24]。依據(jù)NY/T 749—2012《綠色食品 食用菌》[25]、GB 2762—2012《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》[26]、GB 15199—1994《食品中銅限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（蔬菜）》[27]、GB 13106—1991《食品中鋅限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（蔬菜）》[28]對不同覆土材料產(chǎn)生的子實體重金屬含量進(jìn)行分析，明確其達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。采用SPSS軟件對不同覆土處理的子實體產(chǎn)量進(jìn)行方差分析，分析其差異顯著性水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同覆土材料的理化性質(zhì)測定分析

由表2可知，不同沼渣含量的覆土材料其理化性質(zhì)也存在差異?？傮w來說，覆土材料的全氮、有機碳、碳酸鈣、全鹽、電導(dǎo)率、飽和持水率等指標(biāo)均隨沼渣含量的增加呈增加趨勢，而粗灰分、容重則呈遞減趨勢。這些變化趨勢與沼渣孔隙豐富、疏松透氣、不易板結(jié)、吸水性及持水能力良好等特點密切相關(guān)。

2.2 重金屬含量測定分析

2.2.1 出菇前后培養(yǎng)料及水中的重金屬含量分析 由表3可知，出菇前、出菇后培養(yǎng)料均檢測到不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鋅、銅、鉛、砷、汞、鉻、鎘、鎳8種重金屬，主要是由于培養(yǎng)料來源不同而導(dǎo)致的?？傮w來說，除汞、砷、鋅外，培養(yǎng)料出菇前后的重金屬含量均呈下降趨勢，但下降趨勢差異不顯著；汞、砷、鋅出菇前后的重金屬含量均增加，但兩者差異也不顯著，含量增加的原因可能為取樣點少或不一致、儀器誤差等。經(jīng)檢測，出菇生產(chǎn)過程中所用的水不存在重金屬污染。

2.2.2 不同覆土材料的重金屬含量分析 由表4可知，不同沼渣含量的覆土材料均含有重金屬，表明重金屬是普遍存在的。本試驗所用不同覆土材料中的重金屬含量均低于GB 15618—2009《國家環(huán)境土壤標(biāo)準(zhǔn)》中鎘含量<0.3 mg/kg、鉻含量<150 mg/kg、鉛含量<280 mg/kg、汞含量<0.25 mg/kg、砷含量<20 mg/kg、銅含量<50 mg/kg、鋅含量<200 mg/kg、鎳含量<70 mg/kg的標(biāo)準(zhǔn)，表明以上覆土材料符合國家標(biāo)準(zhǔn)，可用于雙孢菇生產(chǎn)。

2.2.3 不同覆土材料的雙孢菇子實體重金屬含量測定 由表5可知，本試驗6個不同覆土配方所獲得的雙孢菇子實體中均未檢出鎘、鉻、鉛、鎳4種重金屬，而檢出了汞、砷、銅、鋅4種重金屬。其中，汞、砷含量分別為0.010～0.023、0.11～0.21 mg/kg，遠(yuǎn)低于NY/T 749—2012《綠色食品 食用菌》標(biāo)準(zhǔn)（汞含量≤0.1 mg/kg、砷含量≤0.5 mg/kg）；銅含量為 2.04～5.75 mg/kg，低于GB 15199—1994《食品中銅限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（蔬菜≤10 mg/kg）；鋅含量為4.72～7.74 mg/kg，低于GB 13106—1991《食品中鋅限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（蔬菜≤20 mg/kg）。綜合以上分析，本研究采用不同沼渣覆土材料生產(chǎn)的雙孢菇產(chǎn)品均未重金屬超標(biāo)，符合國家現(xiàn)行食品標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 產(chǎn)量測定結(jié)果

由表6可知，雙孢菇前3潮菇產(chǎn)量以對照純河泥土（T1，0%沼渣+100%河泥土）的覆土配方最高，平均單產(chǎn)達(dá) 10.43 kg/m2；其次為T2（15%沼渣+85%河泥土）覆土配方，平均單產(chǎn)達(dá)10.08 kg/m2；T6（75%沼渣+25%河泥土）覆土配方產(chǎn)量最低，平均單產(chǎn)為6.42 kg/m2。對照T1覆土配方與T2（15%沼渣+85%河泥土）、T3（30%沼渣+70%河泥土）、T4（45%沼渣+55%河泥土）、T5（60%沼渣+40%河泥土）覆土配方的總產(chǎn)量差異不顯著，但與T6覆土配方差異顯著。雙孢菇產(chǎn)量隨沼渣添加量的增加而逐漸降低，且出菇整齊度較差（圖1）。綜合產(chǎn)量、單產(chǎn)、出菇整齊度等指標(biāo)，T2（15%沼渣+85%河泥土）覆土配方效果較好，可作為今后雙孢菇生產(chǎn)的覆土配方。

3 結(jié)論與討論

鑒于雙孢菇栽培形成子實體必須覆土的特點，采用適宜的覆土配方極為重要。本試驗選取的覆土材料沼渣為生產(chǎn)沼氣的廢棄物，其重金屬含量可能超標(biāo)，但同時具有孔隙豐富、疏松透氣、不易板結(jié)、吸水性及持水能力效果好等優(yōu)點。北京市郊區(qū)傳統(tǒng)雙孢菇生產(chǎn)多以河泥土作為覆土材料，其具有取材方便、價格低廉等優(yōu)點，但河泥土細(xì)密黏重，多次噴水后易板結(jié)。本研究通過沼渣改善河泥土作為覆土材料易板結(jié)的問題，并檢測重金屬含量、產(chǎn)量、出菇整齊度等指標(biāo)，以期篩選出一種利用沼渣作為覆土材料生產(chǎn)雙孢菇的配方。

試驗表明，隨著不同覆土配方中沼渣含量的增加，雙孢菇產(chǎn)量呈下降趨勢。其中，純河泥土配方的產(chǎn)量最高，其他各處理的雙孢菇產(chǎn)量均低于對照，主要原因是所用沼渣為雞糞發(fā)酵廢棄物，富含氮素成分，易形成氨氣從而抑制菌絲生長，不利于子實體的形成。經(jīng)檢測，出菇前后的培養(yǎng)料、水、6種覆土材料、雙孢菇子實體中的重金屬含量均未超出國家限量標(biāo)準(zhǔn)，充分表明沼渣可用作雙孢菇生產(chǎn)的覆土材料。綜合分析不同覆土配方出菇子實體的總產(chǎn)量、單產(chǎn)、整齊度（圖1）以及廢棄資源的循環(huán)利用，選用T2覆土配方（15%沼渣+85%河泥土）栽培雙孢菇效果較好。

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