不同基質(zhì)對食用菌產(chǎn)量的影響研究

林立銘 張振文 蔡坤 姚方杰 李開綿

摘 要 以粉碎后木薯莖桿和木屑為主要培養(yǎng)基質(zhì)栽培平菇、榆黃蘑兩種食用菌，觀察不同配比基質(zhì)對兩種食用菌的發(fā)菌天數(shù)、菌絲生長速度、產(chǎn)量情況，確定栽培基質(zhì)最優(yōu)配方。結(jié)果表明，配方中添加30%木薯桿和60%木屑栽培的平菇和榆黃蘑，發(fā)菌天數(shù)分別為25、27 d，菌絲生長速度分別為0.49、0.48 mm/d，總產(chǎn)量分別為1.77、1.51 kg/袋。進(jìn)一步主成分分析表明，不同配比基質(zhì)對平菇和榆黃蘑兩種食用菌生長特性影響可分為兩個成分，其累積貢獻(xiàn)分別90.3%、88.0%，在此基礎(chǔ)上建立的評價模型表明配方3適合于平菇栽培，配方1適合于榆黃蘑栽培。

關(guān)鍵詞 木薯桿；食用菌；產(chǎn)量；主成分；

中圖分類號 S646.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

Abstract Two edible mushrooms of cap fungus（Pleurotus ostreatus）and yellow elm fungi（Pleurotus citrinopileatus）were cultivated based the main medium of crushed cassava stem and wood sawdust. The different mediums were subjected to observe on bacteria days of fungi， mycelium growth rate and yield， in order to determine the optimal cultivation matrix formula. The results show that adding 30% cassava rod and 60% sawdust cultivation of Pleurotus ostreatus and Pleurotus citrinopileatus formula， spawn running days were 25 days and 27 days， the mycelial growth rate were 0.49 mm/d and 0.48 mm/d， the total yield were 1.77， 1.51 kg/pockets， respectively. In order to choice a optimal medium for cultivate mushrooms， we have analyzed the effects of two kinds of edible fungi based different substrates by the principal component analysis method. They showed there were two components can be divided into， which the cumulative contribution is 90.3% and 88.0% respectively. For this results， the evaluation model was established on the basis of the comprehensive evaluation to evaluate the formula 3 was the best formula for the cap fungus， and formula 1 was suitable for the Pleurotus citrinopileatus， which were based its highest value.

Key words Cassava stem； Edible mushroom； Yield； Principal components

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.11.003

木薯（Manihot esculenta Crantz）是世界三大薯類作物之一，具有生物產(chǎn)量高、耐瘠薄、抗逆性強等優(yōu)點，其塊根可食用、飼用或生產(chǎn)淀粉，但收獲后產(chǎn)生大量的木薯莖桿，如未合理利用，不僅造成資源的浪費，也會影響環(huán)境。作為可持續(xù)農(nóng)業(yè)、循環(huán)農(nóng)業(yè)、高效農(nóng)業(yè)于一體的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，食用菌產(chǎn)業(yè)已成為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的一種重要途徑。目前，食用菌的主要栽培基料是木屑、棉籽殼、秸稈、樹皮等[1-9]，如能充分利用木薯莖桿這一豐富農(nóng)業(yè)資源，不僅有利于提高木薯產(chǎn)品附加值、提升產(chǎn)業(yè)影響力、延伸產(chǎn)業(yè)鏈條，同時也有利于擴大食用菌栽培基料的選擇范圍，實現(xiàn)木薯產(chǎn)業(yè)與食用菌產(chǎn)業(yè)聯(lián)合發(fā)展的雙贏目標(biāo)。

平菇是世界上栽培最廣泛的食用菌之一，其營養(yǎng)價值高，含有多酚、多糖等生物活性物質(zhì)，具有增強免疫、抗衰老、抗氧化等功能，是國內(nèi)菌類生產(chǎn)消費主要產(chǎn)品[10-13]。榆黃蘑是一種兼?zhèn)涫秤煤退幱脙r值的真菌，含有豐富的營養(yǎng)成分[14-17]。木薯桿質(zhì)地疏松，粗蛋白含量為5.1%、粗纖維含量為23.3%，是一種理想的食用菌栽培基料[18]。有研究表明，木薯桿可部分或全部替代木屑作為金針菇、杏鮑菇、黑木耳的主要栽培基質(zhì)，且栽培效果較理想[19-21]。然而，利用木薯桿栽培平菇、榆黃蘑的研究鮮見報道[22]。本研究通過開展木薯桿不同添加量栽培平菇和榆黃蘑試驗，根據(jù)菌絲生長情況和產(chǎn)量等方面進(jìn)行比較分析，篩選出適宜的木薯桿添加量，為木薯桿資源化利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 菌種 平菇、榆黃蘑菌株，菌種均來自于吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)。

1.1.2 原料 木薯莖桿由中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所提供；麥皮、石灰、石膏粉、木屑等購自農(nóng)貿(mào)市場。

1.1.3 培養(yǎng)袋規(guī)格 培養(yǎng)袋統(tǒng)一采用直徑27 cm、長度33 cm的塑料袋，每袋裝料重0.5 kg。

1.1.4 儀器與設(shè)備 滅菌鍋；超凈工作臺。

1.2 方法

1.2.1 栽培基質(zhì)營養(yǎng)成分檢測 檢測常用食用菌栽培基質(zhì)和木薯莖稈的粗蛋白、粗脂肪、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、無氮浸出物、灰分。

1.2.2 試驗設(shè)計 試驗按木薯桿與木屑不同添加量為主料設(shè)置9種配方，以純木屑作為對照，見表1，每處理15袋。

1.2.3 基質(zhì)制備 按配方稱取一定比例的木薯桿和木屑，總重量為0.5 kg，加入6 000 mL水?dāng)嚢杈鶆?，攪拌過夜。

1.2.4 裝袋、滅菌 按配方加入麥皮、石灰、石膏粉后，加入3 000 mL水?dāng)噭颍b袋，121 ℃滅菌2 h。

1.2.5 接菌 待培養(yǎng)袋冷卻后放入超凈工作臺，紫外殺菌30 min，打開培養(yǎng)袋塞子，迅速接種后封口。

1.2.6 出菇管理和采收 將接種好的菌袋放入25～28 ℃、濕度65%～70%條件下培養(yǎng)，待菌絲長滿后，移入出菇棚統(tǒng)一管理，成熟后，及時采收，測產(chǎn)。

1.3 統(tǒng)計方法

運用Excel制表，利用SAS8.1軟件，根據(jù)張振文[23]方法進(jìn)行相關(guān)分析和主成分分析，主要成分分析時，X1～X8分別代表木薯桿添加量（%）、菌絲生長速度（mm/d）、發(fā)菌天數(shù)（d）、污染率（%）、頭潮菇產(chǎn)量（kg/袋）、2潮菇產(chǎn)量（kg/袋）、3潮菇產(chǎn)量（kg/袋）、總產(chǎn)量（kg/袋）。

2 結(jié)果與分析

2.1 培養(yǎng)基質(zhì)成分比較

木質(zhì)纖維素是食用菌生長發(fā)育過程中的主要碳源，絕大多數(shù)是由木質(zhì)素、纖維素、半纖維素組成的復(fù)雜高分子復(fù)合體[24]。食用菌生長可直接利用的氮源有氨基酸、尿素等，蛋白質(zhì)則需要分解。由圖1可知，纖維素含量由高至低排列順序為：小麥秸稈>高粱秸稈>木薯桿>雜木屑>玉米秸稈>棉籽殼>玉米芯，木薯桿的纖維素含量為39.32%，僅次于小麥秸稈和高粱秸稈相應(yīng)含量；與其他培養(yǎng)基質(zhì)相比，木薯桿中的木質(zhì)素含量最高，達(dá)到19.84%；半纖維素、粗脂肪含量分別為11.88%、0.38%，均低于其他培養(yǎng)料的相應(yīng)含量；粗蛋白含量為4.47%，僅低于棉籽殼相應(yīng)含量；無氮浸出物含量為21.32%，僅低于雜木屑相應(yīng)含量。從食用菌生長所需碳、氮源看，木薯桿的碳源充足，氮源略顯不足，因此不宜作為單一原料使用，需加入麥皮等含氮物質(zhì)較高的輔料，以確保食用菌獲得合理的碳氮源。

2.2 對食用菌生長特性的影響

圖2可以看出，當(dāng)木薯桿添加比例為0-30%時，2種食用菌菌絲生長速度變化趨勢一致，其中添加比例為30%時，菌絲生產(chǎn)速度最快；隨后隨著木薯桿添加比例的增加，菌絲生長速度緩慢下降，其中平菇菌絲的下降幅度較大，而榆黃蘑在木薯桿添加比例40%～90%間基本保持一致，無顯著變化。由圖3可知，當(dāng)木薯桿添加比例為30%時，平菇和榆黃蘑發(fā)菌天數(shù)小于對照（CK），其他配方培養(yǎng)基對2種食用菌發(fā)菌天數(shù)影響不大。由表2、表3可知，2種食用菌發(fā)菌天數(shù)與菌絲生長速度變化趨勢基本相反，呈極顯著負(fù)相關(guān)；污染率與兩種食用菌的產(chǎn)量負(fù)相關(guān)，影響平菇各時期的產(chǎn)量，說明控制好污染率是保證平菇穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵，而污染率又與培養(yǎng)基質(zhì)的配比密切相關(guān)。圖4可以看出，平菇污染率隨著木薯桿添加量的增加而增加，榆黃蘑生長的污染率顯著低于平菇，但不同配比間差異不顯著。

圖5可以看出不同配比基質(zhì)顯著影響不同收獲時期食用菌產(chǎn)量，當(dāng)培養(yǎng)基質(zhì)中木薯桿添加量為20%～40%時，其產(chǎn)量相對高于其他配比。因此，有必要對培養(yǎng)基質(zhì)中木薯桿添加量進(jìn)行綜合評價，以優(yōu)化培養(yǎng)基質(zhì)配比。

2.3 主成分分析

為了進(jìn)一步探討不同配比基質(zhì)對平菇和榆黃蘑生長特性和產(chǎn)量的影響，利用SAS進(jìn)行主成分分析和綜合評價，結(jié)果如表4、表5所示。由表4可知，不同配比基質(zhì)對兩種食用菌的生長特性影響可分2個主要成分，其累積貢獻(xiàn)率分別達(dá)到90.3%、88.2%，但兩種食用菌的主成分關(guān)鍵因素有差別，平菇第一主成分中菌絲生長速度是關(guān)鍵因素，而榆黃蘑卻是以產(chǎn)量為主要因素。兩者的綜合評價模式分別是：

第一主成分：

Y1平菇=0.429X1-0.382X2-0.262X3+0.311X4+0.400X5+0.402X6+0.429X7 （1）

Y1榆黃蘑=0.28X1-0.068X2-0.297X3+0.460X4+0.444X5+0.442X6+0.475X7 （2）

第二主成分：

Y2平菇=-0.158X1-0.320X2+0.683X3+0.574X4-0.239X5-0.042X6+0.135X7 （3）

Y2榆黃蘑=-0.555X1+0.714X2-0.330X3-0.130X4+0.202X5+0.116X6+0.050X7 （4）

根據(jù)2種食用菌兩個主成分及其特征值分別建立綜合評價模式如下：

F平菇=0.745Y1平菇+0.158Y2平菇 （5）

F榆黃蘑=0.617Y1榆黃蘑+0.265Y2榆黃蘑 （6）

再將不同配比基質(zhì)所得指標(biāo)值代入（1）～（6）公式，獲得綜合評價值，如表6所示。

由表6可以看出，不同配方的綜合評價值有差異，其中平菇在配方3，即木薯莖稈的添加量為30%的綜合評價值最大，與上述結(jié)果保持一致；榆黃蘑在配方1，即木薯莖稈的添加量為10%的綜合評價值最大。因此，不同食用菌栽培應(yīng)選擇適宜的培養(yǎng)基質(zhì)配方。

3 討論

隨著國家對農(nóng)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展的日益重視，農(nóng)作物秸稈處理技術(shù)越發(fā)關(guān)鍵。近年來，已有人進(jìn)行木薯桿的肥料化、資源化、能源化等相關(guān)利用技術(shù)的研發(fā)[25-27]，但這些技術(shù)都存在一定的局限性[28]，未能在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。食用菌產(chǎn)業(yè)可充分發(fā)揮降解吸收農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物秸稈中木質(zhì)纖維素等物質(zhì)的能力，以此作為食用菌栽培的主要碳源，達(dá)到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)循環(huán)高效利用的目的。然而，不同種類、不同生長階段的食用菌降解吸收木質(zhì)纖維素的能力有所差異，如蘑菇、粗毛栓菌、平菇等食用菌，在其生長發(fā)育過程中對木質(zhì)素的分解是碳素的主要來源[29-31]，其含量與食用菌的產(chǎn)量成極顯著正相關(guān)[32]，而杏鮑菇、金針菇等則優(yōu)先降解纖維素作為碳素營養(yǎng)[33-34]。

木薯是南方一種重要經(jīng)濟、飼料和糧食兼用作物，莖桿的纖維素和木質(zhì)素含量高，半纖維素含量較低，是一種理想的平菇栽培基質(zhì)。張曉昱等[35]發(fā)現(xiàn)，木質(zhì)素不能作為白腐菌唯一碳源，但一定量的木質(zhì)素能誘導(dǎo)漆酶分泌，反過來加速木質(zhì)素的降解，因此選擇合理配比的營養(yǎng)條件對白腐菌生長有決定作用。本實驗結(jié)果表明，添加30%比例的木薯莖稈，平菇產(chǎn)量最高。王琴飛等[36]研究發(fā)現(xiàn)，該添加比例下的平菇海藻糖含量較未添加木薯莖稈的高，品質(zhì)較對照組的好；由于榆黃蘑對木質(zhì)素和纖維素降解率較低，綜合考慮，榆黃蘑的栽培基料中添加10%木薯莖桿為宜，這個結(jié)果與鞠洪波等[37]的研究基本一致。

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