歐 娜,李發(fā)盛**,黃雪星,何達崇,周 興,曾維銘,羅先群
(1.廣西科學院生物研究所,廣西 南寧 530007;2.廣西科學院,廣西 南寧 530007)
黑木耳 [Auricularia auricula(L.ex Hook)Underw.]富含氨基酸、粗纖維、粗蛋白、胡蘿卜素、維生素C、硫胺素、糖類、尼克酸、鈣、磷、鐵、核黃素等營養(yǎng)物質,具有很高的營養(yǎng)價值和藥用價值[1-2],是世界上主重要的四大栽培食用菌之一[3]。我國的木耳栽培始于唐朝[1],其人工栽培進程經歷了孢子自然接種、孢子液人工噴灑接種、純菌接種段木栽培和純菌接種代料栽培等4個發(fā)展階段[4]。
廣西所產黑木耳俗稱“云耳”,主產于百色地區(qū),也稱“百色云耳”,是廣西名優(yōu)特產,品質優(yōu)良,享譽海內外。截至21世紀初期,百色云耳的生產方式仍處于野生或半野生狀態(tài),其產量遠不能滿足市場的需求。因此,分離馴化野生百色云耳,實現(xiàn)人工代料栽培,是百色云耳發(fā)展的必然方向。
“百云6號”來自百色地區(qū)野生云耳子實體,見圖1。
如圖1所示,“百云6號”是野生子實體通過組織分離、提純、定性、馴化和人工袋料栽培篩選出來的具有經濟應用價值的優(yōu)良菌株,其菌絲體培養(yǎng)特征和人工袋料栽培的子實體特征見圖2和圖3。
圖1 野生云耳子實體Fig.1 Fruit body of wild Auricularia auricular
圖2 菌絲體培養(yǎng)特征Fig.2 Features of mycelium cultivation
圖3 代料栽培子實體特征Fig.3 Features of fruit body from substitute cultivation
圖2所示,為云耳“百云6號”菌絲體于平板PDA培養(yǎng)基上的生長情況,其菌絲潔白、粗壯、整齊、有力,并有短絨毛狀的氣生菌絲。圖3為云耳“百云6號”人工袋料栽培生長的子實體,棕褐色、耳狀、半透明,富有彈性,孕面光滑,背面有不易察覺的細短絨毛。
云耳“百云6號”2010年獲得區(qū)農業(yè)廳農作物品種登記。2016年通過國家農作物新品種鑒定,鑒定編號為國品認菌2016001。
對于任何一種食(藥)用菌而言,其栽培原材料都十分重要,也是栽培成敗的關鍵。云耳“百云6號”菌絲體于桑枝桿、雜木屑、甘蔗渣、玉米芯(稈)、棉籽殼基質上生長、擴繁效果均十分良好,出耳效果也較佳,新鮮耳片生物轉化率均不低于120%。桑枝桿和甘蔗渣是廣西本地的大宗農副產品下腳料,更值得推廣應用。
桑枝桿是傳統(tǒng)的中藥材原料,營養(yǎng)豐富,桑枝桿粉含纖維素25.3%、半纖維素19.1%、木質素24.3%、粗蛋白4.65%,碳氮比為66.2∶1。廣西是全國最大的桑蠶種養(yǎng)基地,年種桑面積超過173 330 hm2,可產桑桿超300萬噸[5]。且生產過程中基本上未施用農藥,農殘極少,用桑枝桿栽培優(yōu)質食用菌具有明顯的原料安全性,并且來源穩(wěn)定。以桑枝桿作為主原料栽培食用菌,要求無霉變,經過風化、干燥,以及過6 mm~8 mm篩孔粉化處理成桑枝屑,若是新鮮的桑枝屑,使用前必需經過5 d~7 d的堆漚發(fā)酵處理。以桑枝桿為主料栽培云耳使用配方1,見表1。
適用于云耳栽培的樹種較多,一般以材質堅實、邊材發(fā)達的闊葉樹為好,如殼斗科的青剛櫟等,而未經處理的松、杉、柏、木荷等木屑含有樹脂、揮發(fā)性油及其他有害物質,因此不宜使用,這些成分對菌絲體生長有明顯抑制作用。雜木屑的碳、氮含量分別為49.18%和0.10%,碳氮比為491.8∶1,以雜木屑為主料栽培云耳使用配方2,見表1。
廣西是全國最大的甘蔗生產基地和產糖中心,僅2014年產生的甘蔗渣就超過1 988萬噸,甘蔗渣一般含干物質90%~92%、粗蛋白2%、粗纖維44%~46%、粗脂肪0.7%、無氮浸出物42%、粗灰分2%~3%[6],適合云耳栽培要求。應選擇新鮮、色白、無發(fā)酵酸味、無霉變的蔗渣作培養(yǎng)料。一般應選取糖廠剛榨出來的新鮮蔗渣,及時曬干,貯藏備用,久積堆放后發(fā)黑變質的蔗渣不宜使用。以甘蔗渣為主料栽培云耳使用配方3,見表1。
玉米芯是玉米果穗脫去籽粒后的穗軸,2013年全國玉米芯資源總產量為4 590萬噸[7]。玉米作為我國三大糧食作物之一,其副產品玉米芯營養(yǎng)成分豐富,且便于集中收集。玉米芯主要由35%~40%的半纖維素、32%~36%的纖維素、17%~20%的木質素及1.2%~1.8%的灰分構成[8],也適于云耳的栽培。玉米芯要求曬干,無霉變,并經過直徑3 mm~5 mm篩孔粉化處理成小顆粒狀,以利于培養(yǎng)料通氣。以玉米芯為主料栽培云耳使用配方4,見表1。
我國棉花產量居世界第一,近幾年來,我國棉花總產量保持在420萬噸~450萬噸,棉籽殼是棉籽經過剝殼處理得到的農副產品,占棉籽總重量的32%~40%,年產量約1 200萬噸。生產中常使用的棉籽殼,一般含水量約為9%、干物質91.77%、粗蛋白5.34%、粗脂肪4.73%、粗纖維43.56%、無氮浸出物35.73%、灰分2.41%、鈣0.32%、總磷0.12%,碳氮比為23∶1,營養(yǎng)價值較高。其中,纖維素37%~48%、半纖維素22%~28%、木質素29%~32%[8-9],具有營養(yǎng)成分高、質地堅硬、有利于菌絲逐步分解利用等特點[10],也非常適于云耳的栽培。以棉籽殼為主料栽培云耳使用配方5,見表1。
混合料栽培云耳使用配方6(水的用量按總干料重量計算),見表1。
表1 云耳百云6號不同基質栽培配方表Tab.1 Formulas of different substrate cultivation for Baiyun No.6
如表1所示,最終含水量以手緊握培養(yǎng)料指間有水滲出但不滴落為宜;表中配方滅菌前pH均為8.0~8.5,可用生石灰粉調節(jié)。
廣西處于低緯地區(qū),具有周圍高、中間低,形似盆地,山地多、平原少的地形特點,且位于中、南亞熱帶季風氣候區(qū)。在太陽輻射、大氣環(huán)流和地理環(huán)境的共同作用下,形成了氣候溫暖、熱量豐富、降水豐沛、干濕分明、日照適中、冬短夏長等氣候特點,同時隨著地形地貌、山勢、經緯度、海拔的不同,會形成不同的小環(huán)境氣候條件。因此,云耳人工袋料栽培的季節(jié),應根據(jù)云耳的生物學特性[11],因地制宜、科學合理地安排。百色地區(qū)月氣溫變化規(guī)律見表2。
表2 百色月氣溫、降雨量變化規(guī)律Tab.2 Monthly temperature and rainfall changes in Baise
如表2所示,以百色月氣溫變化規(guī)律為例,根據(jù)候溫劃分四季法,候平均氣溫穩(wěn)定在10℃以下時為冬季開始,百色沒有冬季只有春夏秋三季,其中候平均氣溫在10℃~22℃之間為春秋季,從10℃升到22℃是春季,從22℃降到10℃是秋季。
“百云6號”最佳的出耳、生長溫度為15℃~25℃,根據(jù)百色月氣溫變化規(guī)律,人工袋料栽培的開口出耳長耳時間可安排如表3。
由表3可知,云耳人工袋料栽培的開口出耳長耳時間為:海拔低于700 m的地區(qū),春耳和秋耳分別安排在2月~4月和10月~12月;海拔高于700 m的地區(qū),春耳和秋耳分別安排在3月~5月和9月~11月。
表3 百云6號開口出耳時間安排Tab.3 Timetable for the budding of Baiyun No.6
按照前述的“季節(jié)安排”,百色低海拔(600 m以下)地區(qū)的菌包制作月份為:春耳12月和次年1月,秋耳當年8月~9月;百色高海拔(700 m以上)地區(qū)的菌包制作月份為:春耳當年1月~2月,秋耳當年7月~8月。
工藝流程為:原料→粉碎→兌水→悶堆過夜→輔料→拌勻→調整水分和酸堿度→裝袋→滅菌→冷卻→接種→菌絲體培養(yǎng)。
4.3.1 潤水
根據(jù)實際投料量,按比例稱取所需主原料,加入相應的水分,攪拌均勻后,建堆蓋膜潤料過夜。
4.3.2 拌料
將料堆攤開,加入輔料(麩皮、玉米粉、黃豆粉、石膏預先混勻,糖先溶于水中),充分攪拌均勻后,檢查含水量和酸堿度。含水量的檢查一般以手用力抓料有水滲出指縫但不下滴為宜。
4.3.3 裝袋
采用17 cm×33 cm×0.05 cm或15 cm×56 cm×0.05 cm高密度低壓聚乙烯袋,短袋采用沖壓式裝袋機或窩口插棒一體機分裝,長袋采用食用菌自動數(shù)控裝袋機分裝。要求松緊適度,一般每袋裝濕料重1.1 kg或2.1 kg左右,短袋插入接種棒,套上無棉蓋,不宜采用棉花塞,長袋則兩頭扎口,開1個~2個透氣孔,并用透氣膜封孔以免滅菌時破袋。
4.3.4 滅菌
可采用常壓或高壓2種方式進行滅菌,菌包在鍋內分層擺放,以利蒸汽穿透均勻。滅菌參數(shù)參照如下。
1) 常壓滅菌:當料內溫度達100℃時開始計時,維持15 h?;?,燜過夜(約18 h)開鍋。
2)高壓滅菌:按照高壓滅菌鍋操作規(guī)程進行,維持0.15 Mpa 4.5 h,切斷電源,待鍋內壓力自然降到0后開鍋。
4.3.5 接種
滅菌完畢后及時將菌包移入預冷間,強制制冷至料溫為30℃~35℃,再送入接種車間,同時用氣霧劑和紫外線燈進行空間和菌包表面消毒3 h。如果是潔凈接種車間,則無需使用氣霧劑,提前1 h開啟空氣過濾系統(tǒng)和紫外線燈即可。接種人員經過緩沖道并換上專用接種服裝進入接種車間,嚴格按無菌操作進行接種。接種時,短棒抽出接種棒,讓菌種自然落入孔內,蓋上無棉蓋體或塞海綿頭;長棒使用專用工具,每棒開4個孔,塞滿菌種并貼上經消毒后的透氣膜。
4.3.6 培菌
培養(yǎng)室應具備以下基本條件:1)應匹配有控溫設備,能保持菌絲發(fā)育的適宜溫度;2)室內空氣以干燥為宜,相對濕度保持在65%左右,否則濕度過高易滋生雜菌;3)室內保持黑暗,避免陽光直射培養(yǎng)架;4)室內墻壁、地面應光滑,保持室內空氣清潔,并設有通風口。接種完畢后將菌包送入培養(yǎng)室,控制室內溫度(26±1)℃、濕度65%左右,進行避光培養(yǎng),保持培養(yǎng)室內空氣清新、環(huán)境清潔,一定注意培菌架體的牢固性,以免倒塌造成人員的傷亡和菌袋的破損。培養(yǎng)前期(7 d內),應每天檢查1次。觀察菌絲體的萌發(fā)生長情況,發(fā)現(xiàn)污染應及時處理。待菌絲生長3 cm后,可視具體情況定期(3 d~5 d)檢查1次。歷時25 d~30 d菌絲體覆蓋完培養(yǎng)料,再經過10 d~15 d后熟期,便可進入出耳管理。
待菌包(棒)培養(yǎng)成熟,應及時轉入出耳管理階段,出耳模式有層架出耳法[12]、排地出耳法[13]、掛袋出耳法[14]、長棒斜靠出耳法[15-16]等,見圖4。
如圖4所示,所有出耳模式,都必須經過如下程序:耳場選擇→耳場修整→開口催芽→散包長耳→適時采收→及時干燥→轉潮管理。
圖4 出耳模式Fig.4 Formation mode of fruit body
云耳喜陰暗潮濕的生長環(huán)境,要選擇避風向陽、通風良好、水源潔凈充足、排水好、無或少污染、不下沉的平地做為種植云耳的生產地,避開干旱的風口地。根據(jù)經驗,選擇在半陽半陰的樹林叢中栽培效益較好,產量更高。
5.2.1 耳棚建造
耳棚一般建成南北向,長度不限,寬8.0 m,水平高(肩高) 度不少于2.0 m,頂高不少于3.5 m,耳棚兩頭開門,門寬2.0 m以上,以利通風透氣、排濕降溫、順暢排水。搭建用材可因地制宜采用竹木結構,經濟條件許可可采用鋼架結構。棚頂可做成人字形或弓形,覆蓋耐老化透明膜,其上再鋪一層薄草簾(厚度以能透進散射陽光為宜),或于頂高1.0 m處平拉一層遮陽網(wǎng)(遮陽度85%~95%),棚四周圍一層可活動的耐老化透明膜,以便催芽時保溫、保濕。
5.2.2 耳棚內匹配的設施條件
云耳需要較多水分,耳棚內必須配有噴淋系統(tǒng),噴頭分布均勻、合理,噴淋效果達到毛毛細雨程度較好。不同出耳模式應匹配相應的排袋所需設施條件,比如排地法出耳要修建地上耳床,寬和高一般為1 000 mm×300 mm,長度由耳棚長度而定,掛袋出耳法普遍采用棚架分體式進行建造等[13]。
5.3.1 耳袋開口
使用專用的木耳開口器(機),一般開“1”形、“Y”形或“O”形小口,開口直徑3 mm~4 mm,深度5 mm左右,口型可更換,深淺可以通過螺絲調整。
5.3.2 催耳芽
催耳牙方式可分為集中催芽法、原位催芽法和掛袋催芽法,前2種方法適用于排地出耳法、層架出耳法和長棒斜靠出耳法。集中催芽法是在菌包開好孔后,按照2 cm~3 cm的間距排包,待催好耳芽后,按耳片生長的間距10 cm~15 cm排到耳床上。這種方法勞動強度較大,而且散包過程中容易碰掉耳芽造成損失。下面主要介紹原位催芽法和掛袋催芽法。
1)原位催芽法。排包前按前述做好耳床,并且地面泥土充分灌水。開口后的菌包(棒) 按“品”字形、間距10 cm~15 cm倒立排于耳床上,以利通風透光均勻,一般每平方米可排20包~25包。保持棚內溫度在18℃~28℃,空氣相對濕度90%以上,次日早上應可看到薄膜上有“汗水”,如果未見“汗水”,必須通過地溝灌水。一般第3天~第5天檢查會發(fā)現(xiàn)開口處菌絲體已恢復生長,出耳口變白,則需開始加強通風管理,促進菌絲體扭結形成原基。經過7 d~10 d原基已基本開始分化,部分可能已形成耳芽,要進一步加強通風和保濕管理。經過12 d~15 d耳芽形成,并分化出耳片,進入耳片生長期管理,也就是“水管理”階段。
2)掛袋催芽法。耳棚做好后,棚內泥土提前充分灌水,將開口后的菌包碼放在大棚內,一般碼4層~5層菌包為好,避免堆溫過高;若經濟條件許可,最好用帶孔塑料筐分裝疊放,菌包間留2 cm~3 cm空間。棚內放完菌包后,前3天~前5天的管理同原位催芽法,經過 5 d~7 d,菌絲基本封住出耳口,可掛袋進行催耳芽管理。菌包掛完后,對棚內土壤充分灌水,3 d后檢查出耳孔菌絲體封口情況,如果封口良好,便要開始加強通風管理,促進菌絲體扭結形成原基,具體操作同原位催芽法。經過10 d~12 d耳芽形成,并部分分化出耳片,進入“水管理”階段。
5.3.3 催芽溫度濕度管理
無論是春季還是秋季,耳棚內溫度控制是人工栽培云耳決定成敗的關鍵。尤其是菌袋密集程度高的情況下要嚴格控制溫度,防止高溫“燒菌”?!盁钡木儆龈邷亍⒏邼窈苋菀自斐纱竺娣e綠霉污染。云耳在空氣相對濕度85%~95%、通風良好、光線充足的條件下,才能順利地完成菌絲扭結、原基形成、耳片分化的過程,催耳芽時,必須根據(jù)這一特性靈活進行管理。耳袋(棒)進棚后,若棚內溫度不超過28℃,且沒有強烈陽光直射耳棚,應將棚四周薄膜放下壓好,并關閉兩頭的門進行保溫;若棚內溫度超過28℃,要及時打開兩頭的門或將四周薄膜掀開通風降溫。待溫度降至28℃以下時,重新放下薄膜、關閉棚門,同時觀察棚內土壤,若偏干則通過地溝灌水。開口處菌絲恢復后加強通風,每天早晚掀膜、開門1次,每次1 h~2 h。若陽光較強、棚溫偏高,則不能放膜和關門,土壤較干則要灌水。原基分化時進一步加強通風,每天掀膜、開門次數(shù)增加,甚至白天可以不放膜、不關門,但要保持棚內泥土的濕度。
催芽完畢,耳芽能否正常分化出耳片、耳片生長是否良好、顏色是否正常等等都與噴水、通風管理息息相關。水的管理要結合溫度、空氣、光線等因素,更要以“溫度”為準繩,并且遵從“干干濕濕、干濕交替、干濕分明”的原則[17]。在具備充足光線和新鮮空氣的前提條件下,具體的操作應遵守以下幾項“原則”。
5.4.1 掀膜、關門原則
耳片生長階段,一般情況下不需要蓋上四周薄膜和關閉棚門,以利于保證新鮮空氣和光線充足,保障耳片能良好地生長發(fā)育,并減少病蟲害的侵擾。若棚溫低于15℃,應該將棚四周薄膜放下并壓好,同時關閉兩頭棚門,達到保暖作用,能使耳片緩慢的生長。
5.4.2 水質原則
要求清潔衛(wèi)生,符合飲用水標準。水中最好不含漂白粉,更不能含有重金屬元素。山泉水、清潔的江河水均可使用。
5.4.3 噴水原則
噴水最好采用霧狀水。棚溫高于28℃時不能噴水,以免造成耳棚內高溫、高濕的環(huán)境,滋生病蟲害,感染雜菌并發(fā)生流耳。耳片不偏干,不要噴水,因為耳片干時菌絲體在積累營養(yǎng),濕時子實體在生長。
5.4.4 噴水量原則
噴水的次數(shù)和持續(xù)的時間長短視耳片的狀態(tài)而定,每次應噴到耳片充分展開,似干云耳充分泡足水的狀態(tài)。由于干耳片吸水有一個過程,為了節(jié)約用水,噴水時先噴20 min~30 min,停噴15 min左右,如此反復3次~5次,直到耳片已充分展開,然后再等待下一次噴水。
依照以上4個原則進行耳片生長期管理,正常情況下10 d~15 d可以采收。
長大成熟的云耳,應及時采收,做到勤采、細采,以達到高產優(yōu)質的目的。云耳耳片在8分~9分成熟時是最佳采收期,此時耳片質好,耳片圓整,正反面明顯,耳片厚且有重量,經濟性狀好。木耳成熟的標準是顏色轉淡,耳根由大變小,耳片直立。待耳片充分展開,邊緣起褶變簿,耳根收縮,耳背后面呈現(xiàn)淺白色,孢子即將彈射之前采收,且在采收前應停止?jié)菜?。采耳原則是及時采收,采大留??;耳片未展開、無商品價值不采,可留著下茬采收。采收方法:可用刀片在耳基處割下,不要帶培養(yǎng)料,保持耳片清潔,也可手握住耳片貼根基處擰下。根據(jù)經驗,云耳在袋上半干時采收品質較好,這樣的木耳易干,耳形好,商品價格高。
耳片采收后要及時干燥,方法有自然晾曬和干燥設備熱風烘干,使含水量≤11%即可。由于云耳含有豐富的多糖和果膠,干燥時要經常翻動,尤其剛開始的時候,以免耳片粘連或粘到器具上。采收時應事先搭好晾曬架,架子離地面0.8 m~1.0 m,上面鋪紗窗、遮蔭網(wǎng)等以便上下通風。晾曬前應剪去木耳根部的培養(yǎng)基,晾曬時耳片在上,根部在下,簇生的云耳一定要撕開成單片狀。如遇到陰雨天要在晾曬架上方蓋防雨物,防雨物不要直接蓋在耳片上,以保持空氣流通,同時防止耳片被壓變形,影響木耳品質。采用干燥設備熱風烘干,既提高了晾曬品質,又能解決連雨天木耳腐爛的難題。
采收云耳后,將耳棚四周的塑料薄膜和兩頭棚門全部打開,降溫3 d~5 d,然后以“溫度”為準繩,并且遵從“干干濕濕、干濕交替、干濕分明”的原則,進行水管理。涼包是避免耳片發(fā)黃的關鍵措施,不見光、溫度高、耳片生長速度過快是耳片黃、薄的主要原因。第二茬耳管理方法同第一茬耳大致相同,大濕度、大通風是關鍵技術。
正常情況下,每噸原料可產云耳干品80 kg~100 kg,按目前市場價格,云耳干品的售價120元/kg,產值達9 600元~12 000元,而1 000 kg原料生產、銷售全成本約為3 700元,那么獲利5 900元~8 300元,投入產出比為 1∶2.59~1∶3.24,經濟效益明顯。