李曉談食用菌栽培技術(shù)

李曉

一、食用菌定義及技術(shù)種類

食用菌廣義上講，是指一切可以食用的菌類，既包括真菌（fungus）和細(xì)菌（bacteria），又包括大型真菌蕈菌（mushroom）和小型真菌霉菌（mould）。例如：做酸奶的乳酸菌、做面包的酵母菌、燉小雞的蘑菇蕈菌、做醬油的霉菌等。

狹義的食用菌，是肉眼可見、徒手可采的大型真菌的總稱。通常所說的蘑菇，主要包括可食用菌的肉質(zhì)、膠質(zhì)大型真菌，如香菇、平菇、雙孢菇、黑木耳、杏鮑菇、金針菇、毛木耳、玉木耳等，以及可藥用木質(zhì)、栓質(zhì)或革質(zhì)的大型真菌，如靈芝、云芝、桑黃、豬苓等。

食用菌大部分屬于擔(dān)子菌門，約占90%，如香菇、木耳等；少部分屬于子囊菌亞門，約占10%，如冬蟲夏草、松露、羊肚菌等。

目前，我國食用菌種類大致分為960多個分類單元，能夠馴化栽培的有100余種，大規(guī)模商業(yè)化栽培的有40余種。商業(yè)化人工栽培的多為腐生型食用菌，可分為草腐菌和木腐菌（圖1、圖2）。

食用菌栽培技術(shù)，依據(jù)腐生類型分為發(fā)酵技術(shù)（fermentation technology）和無菌技術(shù)（aseptic technology）。

發(fā)酵技術(shù)，在草腐菌培養(yǎng)料處理中也叫堆肥（compost），是將蘑菇喜歡的營養(yǎng)物質(zhì)如稻草、麥草等植物殘體和雞糞、牛糞等動物排泄物混合堆積，在溫度、濕度適宜的情況下，利用微生物分解、發(fā)酵制作蘑菇適宜生長培養(yǎng)基的過程。草腐菌發(fā)酵過程，是一個無差別邀請的盛宴，邀請周圍環(huán)境中存在的所有微生物參與，盡情享用盛宴的過程。初始的培養(yǎng)料就是一個營養(yǎng)豐富的自助餐，每一種微生物各取所需，全部吃光自己喜歡的事物。為了競爭美味，每種微生物雖然沒有尖牙利齒，但無所不能，互相殘殺，有的分泌毒素毒害其他微生物，有的產(chǎn)生酶分解對手，有的利用高溫殺死對手，青霉素、氯霉素、頭孢霉素等統(tǒng)統(tǒng)登場，叢林法則，弱肉強食。宴會結(jié)束，食物耗盡，最后留下的是高溫菌類。因此，好的發(fā)酵過程，是一個讓每種菌類充分生長消耗的過程，以犧牲小分子、易吸收營養(yǎng)物質(zhì)作為代價，讓微生物彼此殘害，最后只剩下一個利于周圍環(huán)境微生物生長的環(huán)境。以雙孢菇為例說明，其發(fā)酵的過程，既是殺滅培養(yǎng)料中低溫雙孢菇競爭性雜菌的過程，又是培養(yǎng)高溫型、雙孢菇無害或有益菌的過程，并不是一個簡單意義上的滅菌。所以，發(fā)酵成功結(jié)束，是在有菌的環(huán)境內(nèi)，不生長雜菌。

無菌技術(shù)，是在細(xì)胞、微生物純培養(yǎng)及醫(yī)療護(hù)理操作過程中，保持無菌物品、無菌區(qū)域不被污染，防止病原微生物入侵的一系列操作技術(shù)。食用菌菌種及木腐菌生產(chǎn)是在無菌條件下的無菌操作技術(shù)，無菌條件是指培養(yǎng)基和接種工具的絕對無菌，以及冷卻、接種、培養(yǎng)環(huán)境的相對無菌。無菌技術(shù)中滅菌是無差別殺死所有競爭性微生物。無菌技術(shù)制作的培養(yǎng)基是一個不具有免疫力的肥美蛋糕，如果無菌環(huán)境受到破壞，微生物會不請自來，瘋狂生長，污染將難以控制。

二、食用菌栽培原理及特點

筆者用“123理論”概括食用菌栽培原理?！?”是要深刻理解“1個字”（菌字），“2”是要完全明白“兩件事”（做飯和建房），“3”是擁有“3個設(shè)備”（一鍋一燈一箱）。掌握了“123原理”就能生產(chǎn)食用菌。

1. 理解1個“菌”字

“菌”既包含細(xì)菌又包含真菌，真菌中包含大型真菌蕈菌和小型真菌霉菌。我們種植食用菌的目的是要獲得大型真菌，如木耳、香菇、金針菇等，除大型真菌外，所有菌都是雜菌或病菌。凡與目標(biāo)栽培的食用菌競爭營養(yǎng)的，均稱為雜菌，如綠霉、毛霉、鏈孢霉、曲霉、青霉等，雞腿菇在雙孢菇栽培中同樣被視為雜菌。凡造成目標(biāo)栽培的食用菌病變、畸形和死亡的，均稱為病菌，如造成黑木耳“流耳”病害的細(xì)菌及雙孢菇死亡的枝霉菌等。因此，“菌”在食用菌栽培中，既有我們需要獲得的，又有我們需要隔離的。

“菌”有以下4個特點：

①個體小。“菌”通常稱微生物，因為“菌”的個體或在個體發(fā)育的大部分時間段顯得十分微小，難以用肉眼發(fā)現(xiàn)。細(xì)菌形體，通常以微米為測量單位，須用顯微鏡放大數(shù)百甚至上千倍才能看到。一般球菌的直徑約l微米，中等大小的桿菌長2～3微米、寬0.3～0.5微米，而大部分霉菌孢子的直徑為2～10微米。因此，食用菌栽培可以說是在和分布在環(huán)境各處、眾多看不見的敵人作斗爭的過程，無差別的殺死或控制周圍的一切雜菌和病菌，完成食用菌生產(chǎn)的純培養(yǎng)。

②數(shù)量多。自然狀態(tài)下，“菌”的數(shù)量太多，幾乎無法計量，食用菌栽培通常引入無塵車間潔凈等級的概念，食用菌、醫(yī)療及食品微生物工作者通常熟知的百級、千級、萬級、十萬級實驗室，是指每立方米內(nèi)的塵埃粒子數(shù)量。塵埃粒子是微生物的飛行器，每個塵埃粒子上可以乘坐上百位乘客（細(xì)菌或霉菌孢子）。無塵車間等級劃分：百級≥千級≥萬級≥十萬級≥百萬級。越排在前面，級別越高，食用菌無菌車間等級最常見的是萬級和十萬級，局部接種區(qū)域為百萬級。無菌區(qū)域隨著人員和物品的流動，以及工作時間的延長，會發(fā)生動態(tài)變化。比如接種間，消毒滅菌后達(dá)到了萬級標(biāo)準(zhǔn)，而接種人員數(shù)量、工作時間、衣著、工作習(xí)慣、職業(yè)素養(yǎng)等因素則會時刻影響無菌間級別的變化。因此，如何建立、維護(hù)無菌環(huán)境，在食用菌生產(chǎn)中尤為重要。

③繁殖快。細(xì)菌繁殖速度驚人。大腸桿菌在實驗室內(nèi)，世代時間為20分鐘，按此計算，8小時后，1個細(xì)胞可繁殖200萬以上，10小時后超過10億，24小時后，細(xì)菌繁殖的數(shù)量將難以統(tǒng)計。因此，食用菌生產(chǎn)盡量在2～3小時裝滿1鍋后進(jìn)行滅菌，若生產(chǎn)1鍋時間過長，第一批料裝袋后存放時間過久，則會發(fā)酸腐敗。霉菌，如鏈孢霉孢子萌發(fā)、菌絲生長速度極快，特別是氣生菌絲頑強有力，能穿出菌種的封口，擠破菌種袋，形成數(shù)量極大的分生孢子團(tuán)，具有當(dāng)日萌發(fā)、隔日產(chǎn)孢、高速繁殖的特性。20～30℃的溫度范圍內(nèi)，在斜面培養(yǎng)基上，1晝夜可長滿整個試管；在木屑及棉籽殼培養(yǎng)料上，蔓延迅速，傳播力極強。發(fā)菌室若發(fā)現(xiàn)一部分菌袋被鏈孢霉感染，菌袋受污染，料面迅速形成橙紅色或粉紅色的霉層。霉層如在塑料袋內(nèi)，可通過某些孔隙迅速布滿袋外，潮濕的棉塞厚可達(dá)1厘米。3天后整個生產(chǎn)場地都布滿了紅色的孢子，菌袋一經(jīng)污染很難徹底清除，常引起整批菌種或菌袋報廢，造成毀滅性損失。霉菌來勢猛、蔓延快、為害大，一旦大面積發(fā)生，很難控制、很難清除。

④無處不在。“菌”雖小，卻無處不在，比如：空氣，土壤，水，人體內(nèi)、衣服上、皮膚上、手上、口腔里、腸胃里……人體既是“菌”的發(fā)生器，又是無菌區(qū)域最大的污染源。因此，食用菌栽培的無菌區(qū)域盡量用機器替代人工，盡量不使用起塵的設(shè)施和有機的器具。

2. 明白“做飯和建房”

食用菌不同于自養(yǎng)型綠色植物，只能將外界環(huán)境中現(xiàn)成的有機物作為能量和碳的來源攝入體內(nèi)，轉(zhuǎn)化為自身的組成物質(zhì)，并儲存能量。其生長發(fā)育過程類似于人類和動物，需要食物（飯）和安逸舒適的環(huán)境（房）。因此，成功的食用菌生產(chǎn)者，視蘑菇為孩子，為他做好吃的飯、建舒適的房。

蘑菇小的時候，由生產(chǎn)者提供馬鈴薯湯汁加葡萄糖的高營養(yǎng)易吸收的PDA培養(yǎng)基，住在玻璃試管、平板的無菌育嬰室內(nèi)或放在恒溫避光的培養(yǎng)箱內(nèi)（稱母種生產(chǎn)）。蘑菇長大些了，生產(chǎn)者為其提供小麥、玉米等相對難吸收的谷粒，并將其放在稍大一點的瓶罐或恒溫避光的培養(yǎng)室內(nèi)（稱原種生產(chǎn)）。當(dāng)蘑菇成年時，蘑菇會吃木屑、麥麩等粗糧，這時需要更大的生存空間，超長加寬的塑料袋成了蘑菇的工作室，溫室、大棚、林下、田野以及人工氣候室成了蘑菇的生長環(huán)境。因此，食用菌生產(chǎn)的過程，就是分階段提供營養(yǎng)配餐、按目標(biāo)提供適宜住處的過程。

3. 擁有“一鍋一燈一箱”

食用菌的無菌技術(shù)，既需要培養(yǎng)基和接種工具的絕對無菌，以及接種環(huán)境的相對無菌，又需要“一鍋一燈一箱”設(shè)備設(shè)施（圖3、圖4、圖5）。

“一鍋”（滅菌鍋，高壓或常壓）可以通過溫度和蒸汽殺死一切生命體，使培養(yǎng)基絕對無菌；“一燈”（酒精燈）可以高溫灼燒一切生命物質(zhì)，使接種工具絕對無菌；“一箱”（接種箱，超凈工作臺或無菌室）可以創(chuàng)造相對密閉的孤立環(huán)境，通過多種消毒、滅菌手段，達(dá)到相對無菌的標(biāo)準(zhǔn)。

初始階段的菇農(nóng)，在經(jīng)費有限的情況下，利用簡陋的設(shè)備設(shè)施（一個手提式高壓鍋，一個酒精燈，一個接種箱）實現(xiàn)菌種的純培養(yǎng)和蘑菇栽培。隨著資本投入的增加，一鍋變成了多鍋，常壓變成了高壓，小鍋變成了大鍋，接種箱變成了超凈工作臺，工作臺變成了無菌生產(chǎn)車間，從而實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)食用菌。

三、無菌化原則與傳統(tǒng)栽培優(yōu)勢

現(xiàn)代工廠的食用菌生

產(chǎn)堅持無菌化、純培養(yǎng)的原則，而傳統(tǒng)食用菌生產(chǎn)則堅持帶菌生產(chǎn)、優(yōu)勢培養(yǎng)的原則。

無菌化和純培養(yǎng)要求培養(yǎng)基、接種工具絕對無菌，接種環(huán)境無菌，通過資本、設(shè)備、工藝創(chuàng)造一個無菌化的理想狀態(tài)。只有保證一個目標(biāo)菌株生長，才能達(dá)到自然生產(chǎn)的目的（圖6）。

優(yōu)勢培養(yǎng)是簡陋設(shè)施條件下，栽培好食用菌的一種黃金法則。明白“菌”存在的廣泛性，盡可能地降低雜菌基數(shù)，削弱雜菌的戰(zhàn)斗力，不給雜菌生長留有余地，為目標(biāo)菌株的群體性生長創(chuàng)造優(yōu)越環(huán)境，使栽培菌株同雜菌在競爭中占有絕對優(yōu)勢，抑制和殺死雜菌（圖7）。

1. 無菌化原則

無菌化原則就是要創(chuàng)造一個無菌的環(huán)境，盡可能做到不造“菌”、不積“菌”、不帶“菌”、能除“菌”（圖8）。

①不造“菌”。食用菌栽培的環(huán)境中除了培養(yǎng)基之外，盡可能避開一切能夠產(chǎn)生和制造“菌”的物質(zhì)，不使用木頭的器具和有機的物質(zhì)，如紙板、紙盒、棉布等造菌的物體，盡量用機器代替人工。

②不積“菌”。地面、墻面、臺面要光滑不起塵，結(jié)構(gòu)要平滑無縫隙，易清洗，不藏污納垢。

③不帶“菌”。無菌區(qū)域和不潔凈區(qū)域分開，人員、物品、氣體流動要從設(shè)計原則上嚴(yán)格把關(guān)，人員著裝、物品及運輸工具要定期清洗消毒，保持無菌區(qū)正壓無菌風(fēng)，確保不想要的“菌”不能進(jìn)入無菌區(qū)域。

④ 除“菌”。運用物理、化學(xué)、輻射等消毒、滅菌手段，采用高效過濾系統(tǒng)，創(chuàng)造無菌正壓區(qū)域，利用臭氧、強氧化劑、紫外線等殺菌措施，把無菌區(qū)域內(nèi)的漏網(wǎng)之“菌”及時清除，

保證環(huán)境的無菌級別。

2. 優(yōu)勢培養(yǎng)原則

優(yōu)勢培養(yǎng)原則是讓接入培養(yǎng)基中的目標(biāo)菌株，在與

其他雜菌競爭領(lǐng)地及爭奪養(yǎng)分的過程中占有絕對的地位，保證菌種活性、菌種數(shù)量和菌種抗逆具有明顯優(yōu)勢。

①菌種活性優(yōu)勢。生產(chǎn)使用的菌種和雜菌的孢子對比，菌種處于快速生長時期，雜菌孢子則處于萌芽期，使菌種爭奪養(yǎng)料具有一定的優(yōu)勢。為了使食用菌的生長更具競爭優(yōu)勢，必須使用剛培養(yǎng)好、生長最旺盛的菌種，不能選擇老化、退化、有病蟲害的菌種。接種后，短時間內(nèi)菌種快速萌發(fā)、快速定植，迅速占領(lǐng)料面，不給雜菌萌發(fā)滋生留下任何可乘之機。

②菌種數(shù)量優(yōu)勢。大量接入菌種是傳統(tǒng)栽培的關(guān)鍵點。香菇長棒打孔栽培中，單面四孔或雙面五孔，塞滿菌種后，占菌棒體積為15%～20%，菌種萌發(fā)生長后，可快速覆蓋整個孔面，同雜菌競爭優(yōu)勢明顯。北方黑木耳栽培，插棒體積占整個菌棒的20%左右，填滿菌種后，即使接種環(huán)境相對開放，接入部分雜菌孢子，黑木耳菌種仍優(yōu)勢明顯，迅速占據(jù)培養(yǎng)基質(zhì)，不給雜菌生存空間。而用單根枝條菌種的，因為留有太多雜菌生存空間，污染率較高，建議插入多根枝條菌種。

③菌種抗逆優(yōu)勢。所謂逆境就是不適合食用菌生長環(huán)境，如低溫、高溫等不利環(huán)境下具有生長的特性，就是抗逆性。在5～10℃低溫條件下，滑菇（圖9、圖10）、香菇菌絲能夠生長，大部分雜菌孢子則不易萌發(fā)。東北地區(qū)半熟料栽培滑蘑和香菇，可利用菌種的抗逆優(yōu)勢，在低溫季節(jié)接種、發(fā)菌、養(yǎng)菌。一些食用菌栽培成功與否，與雜菌競爭往往只有1～2℃的差距。

作者簡介：李 曉，副教授，吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)菌物科學(xué)與技術(shù)系主任，黑龍江省特聘專家，中國食用菌協(xié)會常務(wù)理事，商務(wù)部援外技術(shù)專家，12316專家，主要從事食藥用菌的教學(xué)、科研和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)研究工作。聯(lián)系地址：吉林省吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食藥用菌教育部工程研究中心郵編：130118。