辣椒秸稈在姬菇31栽培中的應(yīng)用研究*

王春暉，馮立國，胡汝曉，姜性堅，吳 芳，徐 寧，黃曉輝，李雨嫣

（1．湖南省食用菌研究所，湖南 長沙 410016；2．湖南食品藥品職業(yè)學(xué)院，湖南 長沙 410208）

辣椒（Capsicum annuum L．）是一種茄科雙子葉經(jīng)濟作物，多數(shù)品種為一年生，適宜在20℃～35℃的環(huán)境下生長，原產(chǎn)于拉丁美洲熱帶地區(qū)，現(xiàn)在全球都普遍人工種植與栽培。我國是全球辣椒的主產(chǎn)國之一，主要產(chǎn)區(qū)分布在湖南、貴州、云南，河南等省份[1]。我國辣椒產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出快速發(fā)展趨勢，周書棟等[2]研究表明，目前全國辣椒種植面積達213．33萬公頃，年產(chǎn)量6．4×107t，種植面積和消費量均位居蔬菜之首，為加工產(chǎn)品最多、產(chǎn)業(yè)鏈最長、經(jīng)濟效益最高的蔬菜作物，在保障我國蔬菜周年均衡供應(yīng)中發(fā)揮了重要作用。

隨著辣椒產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，辣椒秸稈已成為我國不可忽略的農(nóng)業(yè)廢棄資源，年總量達到2．3×107t[3]。由于辣椒秸稈資源的地域性、季節(jié)性、結(jié)構(gòu)性及利用技術(shù)[4]等原因，目前辣椒秸稈廢棄資源尚未得到合理利用，極少部分用作蔬菜育苗基肥[5]和生物炭[6]，絕大部分在菜地自生自滅或被堆積焚燒，造成資源浪費和環(huán)境污染，并且容易引發(fā)森林火災(zāi)[7]。通過科技創(chuàng)新，使辣椒秸稈資源變廢為寶，保護人居生態(tài)，維護公共安全，對實現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展、加快鄉(xiāng)村振興步伐、建設(shè)美麗中國有重要意義。

食用菌是生態(tài)系統(tǒng)中的分解者[8]，頗具生態(tài)和產(chǎn)業(yè)特色，有分解各類農(nóng)作物秸稈的生物酶類[9]，能將秸稈中的纖維素與木質(zhì)素進行高效分解利用[10]，轉(zhuǎn)化為高蛋白的食用菌產(chǎn)品和能被動植物再吸收的有機肥料。研究表明，辣椒秸稈的主要營養(yǎng)成分為纖維素、木質(zhì)素、粗蛋白及粗灰分[11]，符合食用菌的營養(yǎng)要求。辣椒秸稈栽培食用菌的研究報道極少[12]，開展辣椒秸稈在食用菌栽培上的應(yīng)用研究，創(chuàng)新辣椒秸稈栽培食用菌的高產(chǎn)配方與配套生產(chǎn)技術(shù)，既為辣椒秸稈資源生態(tài)高效利用提供科學(xué)方法，也為食用菌原料資源來源提供新途徑。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

姬菇31（Pleurotus cornucopiae） 菌株，由湖南省食用菌研究所提供。

1.2 辣椒秸稈收集與處理

人工收集落葉后的辣椒秸稈，用水沖洗根部，洗凈泥砂，原地曬干，再用飼料粉碎機將干辣椒秸稈粉碎成綠豆大小的顆?；蚍勰?，放在干燥處儲存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 試驗方法

1.3.1 棉籽殼添加辣椒秸稈栽培姬菇31試驗配方設(shè)計

配方1：辣椒秸稈78%、麥麩15%、豆粕5%、石膏粉1%、白糖1%；配方2：辣椒秸稈45%、棉籽殼33%、麥麩15%、豆粕5%、石膏粉1%、白糖1%；配方3：辣椒秸稈35%、棉籽殼43%、麥麩15%、豆粕5%、石膏粉l%、白糖1%；配方4：辣椒秸稈25%、棉籽殼53%、麥麩15%、豆粕5%、石膏粉1%、白糖1%；配方5：辣椒秸稈15%、棉籽殼63%、麥麩15%、豆粕5%、石膏粉1%、白糖1%；CK1：棉籽殼78%、麥麩15%、豆粕5%、石膏粉1%、白糖1%。

1.3.2 雜木屑添加辣椒秸稈栽培姬菇31試驗配方設(shè)計

配方6：辣椒秸稈78%、麥麩15%、豆粕5%、石膏粉1%、白糖1%；配方7：辣椒秸稈40%、雜木屑38%、麥麩15%、豆粕5%、石膏粉1%、白糖1%；配方8：辣椒秸稈30%、雜木屑48%、麥麩15%、豆粕5%、石膏粉l%、白糖1%；配方9：辣椒秸稈20%、雜木屑58%、麥麩15%、豆粕5%、石膏粉1%、白糖1%；配方10：辣椒秸稈10%、雜木屑68%、麥麩15%、豆粕5%、石膏粉1%、白糖l%；CK2：雜木屑78%、麥麩15%、豆粕5%、石膏粉1%、白糖1%。

1.3.3 姬菇31栽培袋制作工藝

制袋前1 d，先將粉碎的辣椒秸稈及雜木屑加水預(yù)濕，再按照1.3.1設(shè)計的配方配料，將主料與輔料放入拌料機內(nèi)，慢慢加水，充分攪拌，混合均勻。在拌料過程中含水量控制為65%左右，用pH試紙檢測pH，用石灰水將pH調(diào)到7～8。原料拌好后，采用耐高溫高壓的丙烯袋（18 cm×36 cm×0.005 cm）進行裝袋，操作過程要求小心輕放，既要將料壓緊壓實，又要防止操作過重破袋，每袋裝干料約500 g，裝好后蓋上雙套環(huán)，每個處理100袋，隨機區(qū)組設(shè)計，4次重復(fù)，若環(huán)境溫度高于30℃，則拌料與制袋時間不超過6 h。料袋裝好后，輕輕將料袋放入常壓滅菌灶或高壓滅菌鍋，常壓滅菌時間為15 h（100℃），高壓滅菌時間3 h（121℃），滅菌后冷卻到室溫（25℃～30℃），按無菌操作接入姬菇31菌種。

1.3.4 姬菇31栽培袋菌絲培育方法

1）培養(yǎng)室的消毒處理

為保證剛接種的姬菇31不被環(huán)境中的雜菌污染，菌袋入室前，用0.5%的高錳酸鉀溶液消毒1次，并在培養(yǎng)室的地面上撒一層石灰粉滅菌；菌包培養(yǎng)中，每隔10 d左右，用臭氧發(fā)生器或食用菌專用氣霧消毒劑進行1次空氣消毒；培育后期，要及時將被綠霉、黃曲霉、紅色鏈孢霉等競爭性雜菌污染的菌袋清出室外。

2） 菌絲培養(yǎng)條件的控制

姬菇31為中溫偏低溫型品種，需按照姬菇31的生物學(xué)特性來控制菌絲培育條件，室內(nèi)培菌溫度保持在23℃～25℃，空氣相對濕度控制在65%～75%，光線控制在9分暗、1分亮（100 lx左右），要為菌絲體的生長提供充足的氧氣，通氣方法為每天開窗2次～3次，每次通風(fēng)30 min～40 min，如溫度高于30℃，可增加通風(fēng)次數(shù)。

3）菌絲培養(yǎng)試驗的記錄管理

在菌絲長滿表面時（10 d左右），要進行1次翻袋與雜菌清理；要及時觀察菌種萌發(fā)、菌絲生長、后期感染等生長發(fā)育情況；每天要做好記錄，如實記錄菌絲的濃密度、整齊度及生長速度等試驗參數(shù)。

1.3.5 姬菇31栽培袋出菇管理方法

1）姬菇31菌袋的“搔菌”處理

在催蕾育菇前，將菌袋打開，用手去除菌包表面已經(jīng)老化的菌種和氣生菌絲，后再培養(yǎng)2 d～3 d，生長出活力強的基內(nèi)菌絲，以便菇蕾均勻、整齊、生命力強，提高姬菇31子實體（產(chǎn)品）的品質(zhì)和產(chǎn)量。

根據(jù)姬菇31的生物特性及農(nóng)藝性狀，進行控溫、控濕、控氣、控光管理。姬菇31催蕾育菇的溫度參數(shù)值域為15℃～28℃、濕度參數(shù)值域為85%～95%（空氣相對濕度）、光照參數(shù)值域為8分暗、2分亮（300 lx左右），通氣度參數(shù)用CO2濃度衡量，CO2濃度值域為0.15%～0.20%。

3）姬菇31的采摘與轉(zhuǎn)潮

從催蕾到采摘堅持“干-濕-干”的育菇原則，即隨著原基分化成幼菇至生長成熟，空氣濕度先逐步增大然后再逐步減小（子實體生長后期為拐點），當子實體生長至七成熟時采摘（可根據(jù)商品質(zhì)量要求決定）。采收第1批菇后，停止噴水3 d～5 d，讓菌絲恢復(fù)生長活性，再按同樣方法進行第2批菇出菇管理。姬菇屬平菇，轉(zhuǎn)潮較快，出菇批次較多，轉(zhuǎn)潮期一般為8 d～12 d，可采收四潮～五潮。

商品菇率（N，%）計算公式為：

式中：m1表示袋均商品產(chǎn)量（g）；m0表示袋均總產(chǎn)量 （g）。

生物學(xué)效率（P，%）計算公式為：

式中：m2表示子實體鮮重（g）；m3表示培養(yǎng)料干重 （g）。

Restein等[12]在SiC單晶上制備了基于單層石墨烯的液柵型場效應(yīng)器件，實驗表明在pH 3～12的范圍內(nèi)的pH敏感性為(19±1) mV/pH。Cheng等[13]報道了一種基于懸浮式石墨烯材料的性能增強型的場效應(yīng)傳感器，并將該傳感器用作實時pH傳感器，此傳感器在pH 6～9的緩沖液中的檢測靈敏度為17 mV/pH。

2 結(jié)果與分析

2.1 棉籽殼添加辣椒秸稈栽培姬菇31試驗

2.1.1 不同配方處理姬菇31菌絲生長發(fā)育情況比較

棉籽殼添加辣椒秸稈栽培姬菇31，不同配方處理菌種萌發(fā)及菌絲生長發(fā)育情況比較分析試驗結(jié)果見表1和表2。

表1 棉籽殼添加辣椒秸稈配方處理間姬菇31菌絲生長發(fā)育狀況比較Tab.1 Comparison of the mycelia growth of Pleurotus cornucopiae 31 in different formula of cotton shell with pepper straw

從表1的菌絲生長發(fā)育結(jié)果可知，栽培原料的配方對姬菇31菌絲體的生長有較大影響，辣椒秸稈和棉籽殼不同配比培養(yǎng)姬菇31，6個試驗配方菌絲生長速度情況為：配方4>配方5>CK1>配方3>配方2>配方1。菌絲體生長優(yōu)勢最佳的是配方4，菌絲濃密、粗壯、整齊，菌絲吃料速度達到0.772 cm·d-1，28.5 d菌絲滿袋，顯著優(yōu)于其他栽培配方；菌絲體生長優(yōu)勢較好的是配方5和配方3，菌絲濃密度、粗壯度、整齊度均處于中間水平；菌絲體生長優(yōu)勢最差的是配方2，吃料時間長，菌絲生長速度為0.463 cm·d-1，比配方4下降40%。由表2的新復(fù)極差檢測結(jié)果可知，試驗處理配方4、配方5、CK1之間以及CK1與配方3之間差異不顯著；配方4、配方5、對照CK1與配方2之間差異顯著；配方4、配方5、配方3、對照CK1與配方1之間差異達極顯著水平。由本次試驗結(jié)果及分析可知，辣椒秸稈加入到棉籽殼中栽培姬菇31，辣椒秸稈的用量對姬菇31菌絲體的生長速度和生長優(yōu)勢有較大影響，以配方4的添加量為最佳（25%），對姬菇31菌絲的生長速度有明顯的促進作用（P<0.01）。

表2 棉籽殼添加辣椒秸稈配方菌絲生長速度的新復(fù)極差檢測Tab.2 The new multiple range test of the growth rate of mycelia in different formula of cotton shell with pepper straw

2.1.2 不同配方處理姬菇31現(xiàn)蕾出菇情況比較

棉籽殼添加辣椒秸稈栽培姬菇31，不同配方處理間現(xiàn)蕾、出菇、商品菇率及生物學(xué)效率情況比較分析試驗結(jié)果見表3和表4。

表3 棉籽殼添加辣椒秸稈配方處理姬菇31現(xiàn)蕾出菇情況比較Tab.3 Comparison of the fruiting body growth of Pleurotus cornucopiae 31 in different formula of cotton shell with pepper straw

從表3、表4的試驗及分析數(shù)據(jù)可知，在辣椒秸稈和棉籽殼不同配比的培養(yǎng)基上，姬菇31子實體生長發(fā)育及生物產(chǎn)量有較大差異：從菇蕾發(fā)生情況看，配方4和配方5最佳，菇蕾整齊，現(xiàn)蕾時間短，均為4.5 d；從生物產(chǎn)量看，配方4產(chǎn)量最高，其生物學(xué)效率達146%，比對照CK1增產(chǎn)8.5%，配方5產(chǎn)量較高，比對照CK1增產(chǎn)4.2%，配方2則較差，比對照CK1減產(chǎn)14.5%；配方1最差，產(chǎn)量最低，生物學(xué)效率僅為55.6%，比對照CK1減產(chǎn)58.7%；從商品質(zhì)量看，配方3、配方4、配方5及CK1之間差異不顯著，配方1相對較差，商品菇率低于90%；從處理間的顯著性分析結(jié)果看，配方4、配方5之間以及處理CK1、配方3之間差異不顯著；配方4與CK1之間差異顯著，配方4與配方1、配方2、配方3之間的差異極顯著。綜上所述，配方4及配方5對姬菇31的菇蕾形成及產(chǎn)量品質(zhì)均有一定的促進作用，可用于生產(chǎn)栽培，最佳配方為配方4（P<0.01）。

表4 棉籽殼添加辣椒秸稈配方姬菇31每袋產(chǎn)量新復(fù)極差檢驗Tab.4 The new multiple range test of yield of Pleurotus cornucopiae 31 in different formula of cotton shell with pepper straw

2.2 雜木屑添加辣椒秸稈栽培姬菇31試驗

2.2.1 不同配方處理間姬菇31菌絲生長發(fā)育情況比較

雜木屑添加辣椒秸稈栽培姬菇31，不同配方處理間菌種萌發(fā)及菌絲生長發(fā)育情況比較分析試驗結(jié)果見表5和表6。

表5 雜木屑添加辣椒秸稈配方處理間姬菇31菌絲生長發(fā)育狀況比較Tab.5 Comparison of the mycelia growth of Pleurotus cornucopiae 31 in different formula of wood sawdust with pepper straw

從表5的菌絲生長發(fā)育結(jié)果可以看出：在辣椒秸稈和雜木屑為主料的栽培試驗中，不同配方的培養(yǎng)基對姬菇31菌絲生長有較大影響，從配方6到配方10，菌絲生長速度情況為：配方9>配方10>CK2>配方8>配方7>配方6。菌絲體生長優(yōu)勢最佳的是配方9，菌絲濃密、粗壯、整齊，菌絲吃料速度達到0.759 cm·d-1，29 d菌絲滿袋，顯著優(yōu)于其他栽培配方；菌絲體生長優(yōu)勢較好的是配方10和配方8，菌絲濃密度、粗壯度、整齊度均處于中間水平；菌絲體生長優(yōu)勢最差的是配方6，吃料時間長，菌絲生長速度為0.458 cm·d-1，比配方9下降39.6%。由表6的新復(fù)極差檢測結(jié)果可知，試驗處理配方9、配方10、CK2之間以及CK2與配方8之間差異不顯著；配方9、配方10、CK2與配方7之間差異顯著；配方9、配方10、配方8、CK2與配方6之間差異達極顯著水平。由本次試驗結(jié)果可知，辣椒秸稈加入到雜木屑中栽培姬菇31，辣椒秸稈的用量對姬菇31菌絲體的生長優(yōu)勢有較大影響，以配方9的添加量為最佳（20%），對姬菇31菌絲的生長速度有明顯的促進作用（P<0.01）。

表6 雜木屑添加辣椒秸稈配方菌絲生長速度的新復(fù)極差檢測Tab.6 The new multiple range test of the growth rate of mycelia in different formula of wood sawdust with pepper straw

2.2.2 不同配方處理間姬菇31現(xiàn)蕾出菇情況比較

雜木屑添加辣椒秸稈栽培姬菇31，不同配方處理間現(xiàn)蕾出菇、商品菇率及生物學(xué)效率情況比較分析試驗結(jié)果見表7和表8。

從表7、表8的試驗數(shù)據(jù)及分析結(jié)果可知，在辣椒秸稈和棉籽殼不同配比的培養(yǎng)基上，姬菇31子實體生長發(fā)育及產(chǎn)量有較大差異：從菇蕾發(fā)生情況看，配方8、配方9、配方10、對照CK2較佳，菇蕾整齊，現(xiàn)蕾時間短，為5 d左右；從產(chǎn)量看，配方9袋均產(chǎn)量最高，達到729.5g，生物學(xué)效率達145.9%，相比對照CK2增產(chǎn)7.7%，其次是配方10產(chǎn)量較高，比對照CK2增產(chǎn)3.8%，配方7則較差，比對照CK2減產(chǎn)14.1%；配方6最差，袋均產(chǎn)量最低，生物學(xué)效率僅為55.8%，比CK2產(chǎn)量低58.5%；從商品質(zhì)量看，配方8、配方9、配方10及比對照CK2之間差異不顯著，配方6相對較差，商品菇率為87.2%；從處理間的顯著性分析結(jié)果看，配方9、配方10之間以及對照CK2、配方8之間差異不顯著。配方9與對照CK2之間差異顯著，配方9與配方6、配方7、配方8之間差異極顯著。由此可見，配方9及配方10對姬菇31的菇蕾形成、商品菇率及生物學(xué)效率均有一定的促進作用，其中，配方9的效果為最佳（P<0.01）。

表7 雜木屑添加辣椒秸稈配方處理間姬菇31現(xiàn)蕾出菇情況比較Tab.7 Comparison of the fruiting body growth of Pleurotus cornucopiae 31 in different formula of wood sawdust with pepper straw

表8 雜木屑添加辣椒秸稈配方姬菇31每袋產(chǎn)量新復(fù)極差檢驗Tab.8 The new multiple range test of yield of Pleurotus cornucopiae 31 in different formula of wood sawdust with pepper straw

3 討論

棉籽殼、雜木屑、秸稈等是目前食用菌栽培的主要原料，為菌絲生長發(fā)育提供纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等碳素營養(yǎng)。碳素營養(yǎng)是食用菌的主要營養(yǎng)成分，栽培基質(zhì)中碳素營養(yǎng)成分的含量及其和氮素營養(yǎng)的比例影響菌絲生長及生物學(xué)效率[13]。研究表明，棉籽殼的纖維含量為74.36%～82.31%[14]，雜木屑的纖維含量為95.0%[15]，辣椒秸稈的纖維含量為35.78%～43.64%[16]?？梢姡拮褮づc雜木屑的碳素營養(yǎng)成分明顯高于辣椒秸稈，在棉籽殼與雜木屑培養(yǎng)基中添加辣椒秸稈會對栽培基質(zhì)的碳素營養(yǎng)成分及碳氮比產(chǎn)生影響。

棉籽殼添加不超過35%的辣椒秸稈與雜木屑添加不超過30%的辣椒秸稈栽培姬菇31，對姬菇31菌種萌發(fā)、菌絲生長、菇蕾發(fā)育及生物學(xué)效率無顯著影響，其原因可能是由于在該添加量范圍內(nèi)，對栽培基質(zhì)的碳素營養(yǎng)成分和碳氮比未產(chǎn)生顯著影響。

棉籽殼添加25%辣椒秸稈與雜木屑添加20%辣椒秸稈栽培姬菇31，生物學(xué)效率比對照分別提高8.5%和8.6%，其原因可能是由于該添加量既對栽培基質(zhì)的碳素營養(yǎng)成分和碳氮比未產(chǎn)生顯著影響，又有利于營養(yǎng)互補，豐富了培養(yǎng)料的營養(yǎng)成分。同時，辣椒秸稈粉末改善了培養(yǎng)料結(jié)構(gòu)和通氣條件，從而促進菌絲生長與子實體發(fā)育，提高了生物學(xué)效率。

棉籽殼添加超過35%的辣椒秸稈與雜木屑添加超過30%的辣椒秸稈栽培姬菇31，姬菇31的菌絲生長速度及生物學(xué)效率則逐漸降低，其原因可能是由于隨著辣椒秸稈添加量的加大，對栽培基質(zhì)的碳素營養(yǎng)成分和碳氮比產(chǎn)生了顯著或極顯著影響。辣椒秸稈添加量對姬菇31菌絲生長發(fā)育及生物學(xué)效率的影響機理有待進一步研究。