利用工廠化栽培金針菇菌渣制作羊肚菌營(yíng)養(yǎng)袋初探*

李 勇，厲 芳，謝春芹，樊繼德，史新敏，張俊保

（1.江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇徐州221121；2.江蘇康盛農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，江蘇銅山221116；3.江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇句容212499）

金針菇（Flammulina velutipes） 工廠化栽培是金針菇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)。十多年來(lái)，隨著金針菇工廠化栽培技術(shù)的推廣，加之市場(chǎng)需求不斷增加，栽培工藝和設(shè)施日趨完善，金針菇工廠化栽培規(guī)模不斷擴(kuò)大，工廠化比例快速提升。據(jù)報(bào)導(dǎo)，截至2019年，全國(guó)大小金針菇工廠化企業(yè)達(dá)150家左右，金針菇工廠化率62%以上，工廠化栽培金針菇產(chǎn)量達(dá)161.94萬(wàn)噸[1]。金針菇是工廠化栽培量最大的品種，栽培金針菇后的廢棄物即菌渣量在不斷增加[1]，金針菇菌渣的再利用成為研究的熱門。

而另一方面，由于金針菇菌絲對(duì)培養(yǎng)基的降解和利用能力相對(duì)較弱，在配制工廠化栽培金針菇培養(yǎng)基時(shí)，為提高產(chǎn)量，一般需添加較高比例的氮素營(yíng)養(yǎng)，且工廠化栽培金針菇一般只采收一潮菇。因此，其菌渣營(yíng)養(yǎng)成分相較于農(nóng)法栽培金針菇菌渣而言，營(yíng)養(yǎng)更加豐富，具有更高的利用價(jià)值。據(jù)測(cè)定，工廠化栽培金針菇菌渣中17種氨基酸總量達(dá)8.49%、含有粗蛋白11.29%、鈣1.77%、氮1.30%、磷0.72%、鉀0.78%等以及復(fù)雜的微生物代謝產(chǎn)物[2]，營(yíng)養(yǎng)成分種類和含量均高于一般食用菌品種菌渣。

目前，金針菇菌渣主要是發(fā)酵還田或作為鍋爐燃料使用，利用率低，造成大量資源浪費(fèi)。部分企業(yè)生產(chǎn)的菌渣甚至到處堆放，造成嚴(yán)重環(huán)境污染。隨著我國(guó)食用菌栽培規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，栽培原料日趨緊張，價(jià)格不斷上漲，菌渣資源化利用已引起業(yè)內(nèi)高度關(guān)注。近年來(lái)，雖有一定金針菇菌渣利用的研究和報(bào)道，但缺少有效利用途徑，菌渣成為很多金針菇企業(yè)的負(fù)擔(dān)和一大污染源。為進(jìn)一步推動(dòng)產(chǎn)業(yè)節(jié)本增效和實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展，其高效利用途徑有待進(jìn)一步深入研究和探討。

羊肚菌（Morehella sextelata）是近年來(lái)新開發(fā)的食用菌高端品種，具有重要的食（藥）用價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值、科研價(jià)值和生態(tài)功能。羊肚菌具栽培周期短、用工少、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)勢(shì)，近幾年呈爆發(fā)式增長(zhǎng)。據(jù)報(bào)導(dǎo)，2019年中國(guó)羊肚菌的產(chǎn)量增長(zhǎng)至41 010.3 t，出口量達(dá)9.67 t，成為羊肚菌生產(chǎn)和出口第一大國(guó)[3]。在羊肚菌栽培過程中，外源營(yíng)養(yǎng)袋（又稱營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)化袋）技術(shù)是羊肚菌栽培的關(guān)鍵核心技術(shù)，也是羊肚菌栽培的最大成本支出項(xiàng)目。目前廣泛用于制作羊肚菌營(yíng)養(yǎng)袋的主要原料以小麥和木屑等原材料為主，按目前每公頃投放27 000袋～30 000袋外源營(yíng)養(yǎng)袋；常規(guī)營(yíng)養(yǎng)袋原料配比小麥用量60%～70%計(jì)算，每公頃需消耗小麥4 050～5 250 kg以上，折合成本超過9 300元[4]。

為降低羊肚菌生產(chǎn)成本，提高羊肚菌栽培經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)金針菇菌渣資源化高效利用，減少金針菇企業(yè)環(huán)境污染，試驗(yàn)結(jié)合科研生產(chǎn)實(shí)踐，利用工廠化栽培金針菇菌渣代替部分小麥制作羊肚菌營(yíng)養(yǎng)袋進(jìn)行試驗(yàn)，以獲得低成本、出菇產(chǎn)量高的營(yíng)養(yǎng)袋優(yōu)選配方，為金針菇菌渣資源化循環(huán)利用提供設(shè)計(jì)參考。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

羊肚菌（Morehella sextelata） 菌株，編號(hào)M.sex.21，由江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所園藝研究室提供。

1.2 供試原材料

制作羊肚菌營(yíng)養(yǎng)袋原料主料包括工廠化栽培金針菇菌渣、小麥、木屑顆粒、腐殖土等；輔料為磷鉀肥、石灰粉、石膏粉等；營(yíng)養(yǎng)袋包裝材料為 12 cm×28 cm聚丙烯袋和扎繩等。試驗(yàn)用金針菇菌渣，由江蘇康盛農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司提供；木屑顆粒，由江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所果樹研究室提供。

1.3 供試配方

試驗(yàn)供試配方（重量比）見表1。

表1 供試配方Tab.1 Experimental formula

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本次試驗(yàn)在拱形棚內(nèi)進(jìn)行，棚體東西走向，棚長(zhǎng)40 m，棚寬6 m，中間留寬30 cm操作道，南北向建畦，畦寬1 m。試驗(yàn)共5個(gè)處理，每個(gè)處理試驗(yàn)面積10 m2，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。

1.5 試驗(yàn)方法

1.5.1 營(yíng)養(yǎng)袋制作方法

金針菇采收第1批菇后，選擇無(wú)污染菌渣進(jìn)行壓碎，晾曬至足干（約12%～16%）儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?019年11月10日，按照表1原料配方準(zhǔn)確稱量出各種原料。將菌渣、木屑、腐殖土、磷鉀肥和石灰粉混合均勻后，間歇加水預(yù)濕至含水量70%待用。2019年11月11日，用小火把小麥煮透至無(wú)白心，瀝干水分并攤晾至表面基本無(wú)水后，加入石膏粉并拌勻，然后與上述預(yù)濕料充分混合。用12 cm×28 cm規(guī)格聚丙烯袋，裝料后每袋平均單重約為0.35 kg，經(jīng)121℃高壓滅菌 150 min[5]。

1.5.2 接種和營(yíng)養(yǎng)袋擺放方法

羊肚菌適宜接種時(shí)間各地有一定差異。在我國(guó)黃淮地區(qū)，羊肚菌最佳接種時(shí)間為10月底至11月底。接種時(shí)，把菌種均勻撒在畦面上，覆蓋厚1 cm土即可。每667平方米接種量80 kg～100 kg。本次試驗(yàn)接種時(shí)間為2019年10月28日～11月12日，菌絲已基本布滿菌床面，即可開始擺放營(yíng)養(yǎng)袋。掀起畦面覆蓋的黑色地膜，把滅菌后的營(yíng)養(yǎng)袋用鋒利刀片在同一側(cè)面斜向均勻劃三道3.5 cm～5.0 cm長(zhǎng)口，劃口向下扣在畦面并壓實(shí)，營(yíng)養(yǎng)袋和營(yíng)養(yǎng)袋之間間隔35 cm左右，后重新覆上黑色地膜避光發(fā)菌。每個(gè)處理擺放60個(gè)營(yíng)養(yǎng)袋。2020年1月26日，在開始催菇時(shí)撤去營(yíng)養(yǎng)袋。

1.6 檢測(cè)數(shù)據(jù)

在羊肚菌營(yíng)養(yǎng)袋發(fā)菌階段，主要檢測(cè)不同處理營(yíng)養(yǎng)袋的發(fā)菌速度、菌絲濃度、營(yíng)養(yǎng)袋污染數(shù)量和菌核形成數(shù)量差異等；出菇階段主要檢測(cè)初菇時(shí)間、出菇密度和產(chǎn)量形成差異等。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理營(yíng)養(yǎng)袋對(duì)菌絲生長(zhǎng)的影響

不同處理營(yíng)養(yǎng)袋對(duì)菌絲生長(zhǎng)的影響見表2。

由表2可知，處理2和處理3發(fā)菌速度最快，但發(fā)菌速度差異不明顯，菌絲滿袋時(shí)間比對(duì)照提前7 d；其次是處理1和處理4，說(shuō)明添加一定比例金針菇菌渣，可顯著提高營(yíng)養(yǎng)袋發(fā)菌速度。但在放置營(yíng)養(yǎng)袋后的最初2 d，從土壤羊肚菌菌絲進(jìn)入營(yíng)養(yǎng)袋的速度觀察，處理1和對(duì)照處理發(fā)菌速度最快，在放置營(yíng)養(yǎng)袋后的次日，即可在營(yíng)養(yǎng)袋內(nèi)明顯看到絲狀羊肚菌菌絲進(jìn)入，但之后發(fā)菌速度明顯變慢。處理1菌絲最濃密且分布均勻，形成分生孢子也相對(duì)較多；其次是處理5（CK）、處理2和處理3，處理4菌絲生長(zhǎng)最弱，表明隨著菌渣添加量增加，菌絲濃度卻降低。處理5（CK） 菌絲濃度和處理1相比區(qū)別不明顯，但處理5（CK）畦面菌絲成片狀分布，濃度明顯不均勻。菌核作為羊肚菌營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過程中營(yíng)養(yǎng)的主要累積區(qū)，其數(shù)量是影響羊肚菌產(chǎn)量的最主要因素之一。在各處理中，處理1形成菌核數(shù)量最多。處理4和處理3最早，其次是處理2和處理1，處理5（CK）最晚，并表現(xiàn)為畦邊緣部退菌時(shí)間遲于畦中部退菌時(shí)間。

2.2 營(yíng)養(yǎng)袋蟲害和雜菌污染情況

2020年1月23日，隨機(jī)抽取各處理20袋營(yíng)養(yǎng)袋，觀測(cè)其蟲害和雜菌污染情況，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3。

表3 營(yíng)養(yǎng)袋不同處理蟲害和雜菌污染情況Tab.3 The pollution of main pests and miscellaneous bacteria in different treatment of nutrition bags

由表3可知，在營(yíng)養(yǎng)袋蟲害調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)主要是以螨蟲、跳蟲和菌蛆等土傳害蟲危害為主。處理1跳蟲數(shù)量最大，可能與翻地前上茬作物莖葉殘留未清除干凈有關(guān)，菌蛆在營(yíng)養(yǎng)袋放置1周左右時(shí)即有發(fā)生；處理4蟲害數(shù)和雜菌污染袋數(shù)最低；處理5（CK）蟲害數(shù)最多，雜菌污染袋數(shù)也最高，占調(diào)查總袋數(shù)的15%；處理4和處理3蟲害數(shù)和雜菌污染袋數(shù)皆明顯低于處理5（CK）。隨小麥添加量的增加，羊肚菌營(yíng)養(yǎng)袋污染率明顯上升，這可能和小麥添加量大使培養(yǎng)料營(yíng)養(yǎng)豐富和小麥的特殊香味有關(guān)。此外，處理5（CK） 和處理1畦面綠苔比處理4和處理3略濃，說(shuō)明小麥添加比例和綠苔形成相關(guān)；且在營(yíng)養(yǎng)袋小麥添加比例較大時(shí)，鼠害也明顯增多。

2.3 出菇期和產(chǎn)量情況

羊肚菌出菇期管理、子實(shí)體采收標(biāo)準(zhǔn)和方法等按羊肚菌大棚栽培常規(guī)田間管理進(jìn)行[6]，分別記錄原基形成時(shí)間和羊肚菌子實(shí)體采收結(jié)束時(shí)間。隨機(jī)取20個(gè)子實(shí)體，記錄平均單菇重量，并記錄各處理鮮菇產(chǎn)量。各處理出菇期和產(chǎn)量形成情況，見表4。

由表4可知，5種處理的羊肚菌營(yíng)養(yǎng)袋配方均能正常出菇，但各處理原基形成時(shí)間差異較明顯，其中處理3和處理4原基出現(xiàn)時(shí)間最早，比處理5（CK） 提前11 d出菇；其次是處理2和處理1，處理5（CK） 出菇時(shí)間最遲；處理4采收結(jié)束時(shí)間最遲，其次是處理2和處理3，處理5（CK） 采收結(jié)束時(shí)間最早。平均單菇重量處理4和處理5（CK）區(qū)別較大，其他處理區(qū)別不明顯。產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，處理1、處理2和處理3平均產(chǎn)量分別為0.368 kg·m-2、0.345 kg·m-2。和 0.316 kg·m-2，和對(duì)照0.377 kg·m-2產(chǎn)量差異不明顯，處理4產(chǎn)量最低，為0.224 kg·m-2。但處理5（CK） 前期產(chǎn)量高，產(chǎn)量相對(duì)較集中，子實(shí)體發(fā)生期相對(duì)較短[7-8]。

表4 不同處理出菇期和產(chǎn)量情況Tab.4 The emergence time and yield of different treatments

3 討論

羊肚菌外源營(yíng)養(yǎng)袋是提供羊肚菌菌絲生長(zhǎng)和子實(shí)體發(fā)育的主要營(yíng)養(yǎng)來(lái)源，直接影響羊肚菌菌絲體營(yíng)養(yǎng)積累和產(chǎn)量形成。在目前羊肚菌無(wú)基料栽培技術(shù)體系下，對(duì)營(yíng)養(yǎng)袋培養(yǎng)基原料進(jìn)行深入研究和不斷優(yōu)化，是實(shí)現(xiàn)羊肚菌高產(chǎn)、高效栽培的關(guān)鍵[9]。

小麥?zhǔn)悄壳把蚨蔷耘嘀胁捎玫闹饕囵B(yǎng)基，但利用小麥作為營(yíng)養(yǎng)袋培養(yǎng)基存在一定局限性和不足；且小麥?zhǔn)褂帽壤^高，會(huì)增加栽培成本，延遲出菇期，加重病蟲害和雜菌污染，也造成資源浪費(fèi)，不利于羊肚菌產(chǎn)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展[10]。本次試驗(yàn)中，在制作羊肚菌營(yíng)養(yǎng)袋時(shí)添加一定量小麥，對(duì)羊肚菌產(chǎn)量形成也表現(xiàn)出一定增產(chǎn)作用，但小麥用量分別為15%、30%、45%和60%時(shí)，羊肚菌產(chǎn)量同步增長(zhǎng)不顯著。其原因可能是羊肚菌生長(zhǎng)發(fā)育過程中，對(duì)營(yíng)養(yǎng)的消耗量有限，在營(yíng)養(yǎng)袋培養(yǎng)基中添加過多營(yíng)養(yǎng)反而不利于實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)，且隨著小麥用量增加，反而造成營(yíng)養(yǎng)袋中后期發(fā)菌速度慢、病蟲害和污染袋數(shù)明顯增加、退菌慢、出菇遲等問題。羊肚菌菌絲體對(duì)基質(zhì)類型和基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成分等的變化具有高度敏感性。添加一定量菌渣后對(duì)羊肚菌菌絲發(fā)菌速度的促進(jìn)作用，可能與金針菇菌渣中所含的復(fù)雜代謝產(chǎn)物和原料通透性等因素有關(guān)。

試驗(yàn)表明，添加15%～45%金針菇菌渣，代替部分小麥，同樣達(dá)到了高產(chǎn)栽培效果，且每公頃可節(jié)省小麥用量750 kg～2 100 kg，節(jié)省成本1 800元～5 100元，出菇期提前6 d～11 d，營(yíng)養(yǎng)袋污染率減少1.67%～3.89%，同時(shí)節(jié)省了寶貴的糧食資源。由于菌渣原料和小麥原料的密度差異，在添加一定比例菌渣后，也減少了營(yíng)養(yǎng)袋整體投料量。同時(shí)，添加一定量金針菇菌渣后，因蟲害數(shù)和營(yíng)養(yǎng)袋污染率明顯下降，栽培過程中也可以減少甚至完全不用農(nóng)藥，更利于實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)。待出菇結(jié)束后，把營(yíng)養(yǎng)袋內(nèi)培養(yǎng)料直接還田，以節(jié)省用工成本，投產(chǎn)比效益和生態(tài)效益明顯[11-12]。團(tuán)隊(duì)另一項(xiàng)研究顯示，在土壤有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較低的田塊，把金針菇菌渣進(jìn)行徹底發(fā)酵腐熟，每667平方米施入1 500 kg～2 000 kg并深翻后用作有機(jī)底肥栽培羊肚菌，與無(wú)底肥栽培相比，產(chǎn)量可提高15%以上。

試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在相同土壤條件和相同設(shè)施環(huán)境條件下，同一處理或同一處理的不同重復(fù)，菌絲特征、發(fā)菌速度、菌絲濃度、分生孢子和菌核數(shù)量等表現(xiàn)也存在一定差異，這也反映出羊肚菌的易變性和不穩(wěn)定性[9]。同時(shí)，受羊肚菌菌絲孕育、萌動(dòng)、子實(shí)體分化和整個(gè)生長(zhǎng)期環(huán)境等多種因素及其協(xié)調(diào)性影響，試驗(yàn)的羊肚菌菌絲體生長(zhǎng)和子實(shí)體發(fā)育等生物學(xué)特征也會(huì)受到即時(shí)因素影響，可能不能完全反應(yīng)出營(yíng)養(yǎng)袋金針菇菌渣配方的真實(shí)效果。不同品種的羊肚菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)袋基質(zhì)的適應(yīng)和分解利用能力也可能存在差異，目前營(yíng)養(yǎng)袋配方還缺乏營(yíng)養(yǎng)成分組成和栽培產(chǎn)量等系統(tǒng)化數(shù)據(jù)支撐，部分結(jié)論和其中機(jī)理尚不完全明確，今后還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)羊肚菌營(yíng)養(yǎng)生理和營(yíng)養(yǎng)袋化學(xué)成分差異效應(yīng)等方面的基礎(chǔ)性研究，以便為羊肚菌栽培提供更多、更有實(shí)際參考價(jià)值的實(shí)踐和理論支撐。

4 結(jié)論

綜合考量制作成本、栽培出菇產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益等因素，表明利用工廠化栽培金針菇后的菌渣代替部分小麥制作羊肚菌營(yíng)養(yǎng)袋是完全可行的，是金針菇菌渣高效利用的有益探索。但在利用金針菇菌渣制作羊肚菌營(yíng)養(yǎng)袋時(shí)，除綜合考慮廢棄物資源化利用、成本投入和優(yōu)化基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)等因素的同時(shí)，還必須掌握好營(yíng)養(yǎng)袋最佳放置時(shí)間，完善菌絲培養(yǎng)和營(yíng)養(yǎng)積累環(huán)境，盡量減少菌絲營(yíng)養(yǎng)消耗，提升催菇和保育等環(huán)節(jié)的整體管理水平，才能達(dá)到理想的栽培效果。