羊肚菌的培養(yǎng)基和營養(yǎng)袋配方優(yōu)化*

孟祥麟，趙書雪，徐麗麗，邱田美，李樹文，郭立忠，于 浩

（1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省農(nóng)業(yè)應(yīng)用真菌實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266109；2.中國海洋大學(xué)，環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266109）

羊肚菌（Morchella spp.）隸屬于子囊菌門（Ascomycota）盤菌綱（Discomycetes）盤菌目（Pezizales）羊肚菌科 （Morchellaceae）羊肚菌屬 （Morchella）[1]。羊肚菌因其外觀與羊肚的形狀相似，故得名羊肚菌，又名美味羊肚蘑、羊肚菜、蜂窩蘑、狼肚菜、包谷菌等[2]。羊肚菌中粗脂肪、粗纖維、粗蛋白、粗灰分含量分別為4.6%、9.0%、32.6%、9.1%[3]。除此之外，羊肚菌中其他營養(yǎng)成分的含量也相當(dāng)高，在食用菌中屬于高營養(yǎng)菌，頗受人們歡迎。在羊肚菌中，蛋白質(zhì)的含量可達(dá)到其子實(shí)體質(zhì)量的20%[4]，除此之外，羊肚菌還可以滿足人體所需的維生素，如VB1、VB2、VB12、煙酸、泛酸、生物素、葉酸等；其含有的硒元素能加強(qiáng)維生素E的抗氧化作用[5]。

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，野生型羊肚菌與人工栽培羊肚菌的營養(yǎng)含量基本相同[6]，因市場上的羊肚菌供不應(yīng)求，在中國迅速擴(kuò)大了羊肚菌人工栽培規(guī)模，羊肚菌的栽培時(shí)間雖然較晚，但其發(fā)展迅速。羊肚菌受生長環(huán)境的影響，在各地區(qū)的栽培模式上相差較大，其在南方采用冷棚栽培，在北方采用暖棚栽培；還有林下、拱棚、大棚套等栽培方式[7]。雖然在南方已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)羊肚菌室外栽培，但相關(guān)栽培技術(shù)研究仍不夠全面[8]。2003年成功研發(fā)了在羊肚菌栽培過程中的外置營養(yǎng)袋技術(shù)[9]，有助于提高羊肚菌的室外栽培產(chǎn)量。羊肚菌的栽培面積逐年增加，截至2016年，全國羊肚菌栽培面積約有1 560 hm2；2017年，羊肚菌栽培規(guī)模繼續(xù)擴(kuò)大，栽培面積達(dá)4 700 hm2；2018年，全國羊肚菌栽培面積繼續(xù)擴(kuò)大并達(dá)到了頂峰，栽培面積高達(dá)9 300 hm2；2019年，因天氣及栽培技術(shù)不成熟等眾多因素，羊肚菌的栽培面積減少，全國羊肚菌栽培面積降至4 700 hm2[10]。影響羊肚菌穩(wěn)高產(chǎn)的因素有很多，如菌種、栽培方式、生長溫度、生長濕度、人工管理技術(shù)、營養(yǎng)袋的擺放等[11]。因?yàn)樯綎|地區(qū)冬季溫度低，夏季溫度高，所以研究根據(jù)山東地區(qū)的氣候，采用冷棚栽培優(yōu)化羊肚菌菌株G4母種和栽培種培養(yǎng)基，獲得其生長最適培養(yǎng)條件，通改改良營養(yǎng)袋的配方及裝料量以提高羊肚菌的產(chǎn)量。

1 試驗(yàn)材料

1.1 菌種

梯棱羊肚菌菌種G4由山東省農(nóng)業(yè)應(yīng)用真菌實(shí)驗(yàn)室從甘肅省隴南市采集的野生羊肚菌菌株分離獲得，該菌株生長速度快，菌絲粗壯。

1.2 試驗(yàn)儀器

SW-CJ-2FD型雙人單面凈化工作臺(tái)，蘇州凈化設(shè)備有限公司；LDZF-75L立式高壓蒸汽滅菌器，上海申安醫(yī)療器材廠；DPX-9052B-1電熱恒溫培養(yǎng)箱，上海福瑪實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；THG-9070A鼓風(fēng)干燥箱，蘇州正合測(cè)試設(shè)備有限公司；BSA224S電子天平，賽多利斯工業(yè)稱重設(shè)備（北京）有限公司；PHS-3E pH計(jì)，上海雷磁儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 G4母種培養(yǎng)基的優(yōu)化

羊肚菌常用培養(yǎng)基為馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基[12]，以此培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基對(duì)G4母種培養(yǎng)基進(jìn)行碳源、氮源、無機(jī)鹽的優(yōu)化，篩選出培養(yǎng)羊肚菌最適的培養(yǎng)基，配方組成見表1。

表1 梯棱羊肚菌G4母種培養(yǎng)基的優(yōu)化Tab.1 Optimization of culture medium for stock culture of Morchella importuna strain G4

根據(jù)表1配方配制培養(yǎng)基。在超凈工作臺(tái)內(nèi)將活化后的菌株使用打孔器打孔，分別轉(zhuǎn)入A、B、C、D 4種培養(yǎng)基中，每種設(shè)5個(gè)平行，在20℃恒溫培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng)[13-14]。采用十字交叉法測(cè)量菌落直徑，計(jì)算平均每小時(shí)生長速率，每12小時(shí)觀察一次菌絲的生長情況，觀察記錄7 d，篩選羊肚菌G4菌株生長最適的母種培養(yǎng)基。

1.3.2 羊肚菌G4菌株生長溫度的篩選

在篩選出最適母種培養(yǎng)基后，研究羊肚菌G4生長的最適溫度，將培養(yǎng)溫度分別設(shè)置為13℃、15℃、18℃、21℃、24℃、27℃、30℃，每個(gè)處理 5個(gè)重復(fù)，每12小時(shí)記錄菌絲生長情況，觀察記錄7 d，以確定羊肚菌G4菌株母種生長的最適培養(yǎng)溫度。

1.3.3 羊肚菌G4菌株栽培配方的優(yōu)化

羊肚菌G4栽培種培養(yǎng)基優(yōu)化配方見表2。

表2 梯棱羊肚菌G4栽培種培養(yǎng)基配方Tab.2 Culture medium formula for spawn of Morchella importuna strain G4

根據(jù)表2，每種培養(yǎng)基的含水量均為60%，攪拌均勻后裝袋，121℃滅菌120 min。挑選菌絲茂盛，菌齡合適的羊肚菌原種菌袋，菌袋使用75%乙醇擦拭后，放在超凈工作臺(tái)內(nèi)使用接種勺轉(zhuǎn)接，每袋原種可接20袋～30袋栽培種。每種配方轉(zhuǎn)接10袋，在20℃恒溫培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng)，每24小時(shí)觀察一次菌絲的生長情況，觀察記錄15 d，篩選羊肚菌G4菌株最適的栽培種培養(yǎng)基。

1.3.4 羊肚菌G4菌株栽培種菌絲培養(yǎng)溫度篩選

將羊肚菌G4在超凈工作臺(tái)內(nèi)使用打孔器打孔轉(zhuǎn)接到栽培種培養(yǎng)基中，進(jìn)行栽培種最適溫度的篩選。溫度分別設(shè)置為15℃、18℃、21℃、24℃，每個(gè)溫度放置10袋，記錄羊肚菌G4菌株生長情況，以確定羊肚菌栽培種菌絲的最佳培養(yǎng)溫度。

1.3.5 羊肚菌G4菌株?duì)I養(yǎng)袋配方優(yōu)化

在羊肚菌生長過程中，需要額外加入營養(yǎng)袋補(bǔ)充營養(yǎng)，不同配方的營養(yǎng)袋對(duì)菌株的生長有不同的影響，優(yōu)化營養(yǎng)袋配方可為獲得更高產(chǎn)量的羊肚菌提供幫助。營養(yǎng)袋的供試配方見表3。

表3 羊肚菌G4營養(yǎng)袋的配方Tab.3 Formula of nutrition bag for Morchella importuna strain G4

如表3所示，按配方配制營養(yǎng)袋，每袋100 g，含水量60%，攪拌混勻裝袋，121℃滅菌120 min。每667平方米擺放2 000袋，為使菌絲可充分利用營養(yǎng)袋的營養(yǎng)，擺放時(shí)，用釘排在營養(yǎng)袋一側(cè)扎孔，將扎孔面緊貼地面。

1.3.6 營養(yǎng)袋的數(shù)量對(duì)羊肚菌G4產(chǎn)量的影響

在最適營養(yǎng)袋配方的基礎(chǔ)上，擺放不同重量的營養(yǎng)袋。營養(yǎng)袋的重量分別設(shè)置為250 g、500 g、750 g，擺放方式相同，記錄羊肚菌G4生長情況，計(jì)算投入產(chǎn)出比。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 羊肚菌G4菌株母種培養(yǎng)基配方的篩選

羊肚菌G4菌株在不同培養(yǎng)基上的生長情況見表4。

由表4可知，羊肚菌G4菌株在4種不同的培養(yǎng)基上均能生長。配方D羊肚菌菌絲生長情況最好，菌絲粗壯、稠密、邊緣整齊，生長速度最快，菌核數(shù)最多，配方C次之；配方B菌絲與配方A中的菌絲生長速度相同，但菌絲稀疏、纖弱，菌絲邊緣不整齊。配方D最適合羊肚菌G4菌株菌絲的生長。

表4 羊肚菌G4母種在不同培養(yǎng)基上的生長情況Tab.4 Growth of stock culture of Morchella importuna strain G4 on different medium

2.2 羊肚菌G4菌株母種培養(yǎng)溫度的篩選

羊肚菌G4菌株母種在不同溫度下的生長情況見表5。

表5 羊肚菌G4母種在不同溫度下的生長情況Tab.5 Growth of stock culture of Morchella importuna strain G4 at different temperatures

由表5可知，在一定的溫度范圍內(nèi)，羊肚菌的菌絲生長速度隨溫度的增加而增加；溫度達(dá)30℃時(shí)，菌絲生長受到抑制，菌絲生長減慢，菌絲顏色發(fā)黃，菌核數(shù)減少，菌絲邊緣不整齊。羊肚菌G4菌株對(duì)高溫較敏感，菌絲生長的溫度范圍較廣，在18℃～24℃均能有較好的生長。

2.3 羊肚菌G4菌株栽培種培養(yǎng)基的優(yōu)化

羊肚菌G4菌株在不同培養(yǎng)基中的生長情況見表6。

表6 羊肚菌G4栽培種在不同培養(yǎng)基中的生長情況Tab.6 Growth of spawn of Morchella importuna strain G4 in different culture medium

由表6可知，羊肚菌G4在6種栽培種培養(yǎng)基上均能生長，但菌絲的生長情況不同。配方5最不適合羊肚菌G4的生長，菌絲生長速率最快的為配方6，其次為配方2，但配方2和配方6培養(yǎng)的羊肚菌菌絲密度與菌絲生長速度相同。為了節(jié)約成本，研究選擇配方6做為羊肚菌的栽培配方。

2.4 羊肚菌栽培種培養(yǎng)溫度篩選

羊肚菌G4菌株在不同栽培溫度條件下的生長情況見表7。

表7 羊肚菌G4栽培種在不同溫度下的生長情況Tab.7 Growth of spawn of Morchella importuna strain G4 at different temperatures

由表7可知，羊肚菌G4菌株菌絲生長速度隨溫度的增加而增加，但當(dāng)培養(yǎng)溫度為24℃時(shí)，菌絲密度減弱，菌絲顏色為淺黃色，菌絲邊緣不整齊；培養(yǎng)溫度為15℃時(shí)，菌絲生長速度慢，菌核個(gè)數(shù)較少，因此羊肚菌G4的最適培養(yǎng)溫度為18℃～21℃。

2.5 羊肚菌營養(yǎng)袋配方篩選

不同營養(yǎng)袋配方對(duì)栽培羊肚菌G4的影響見表8。

表8 不同配方營養(yǎng)袋栽培羊肚菌G4菌株對(duì)比試驗(yàn)Tab.8 Comparison test of Morchella importun strain G4 cultivated by different nutrition bag formulas

由表8所示，配方Ⅰ菌絲滿袋時(shí)間最短，僅需18 d，折算每公頃產(chǎn)量最多，單株鮮重可達(dá)15.80 g，獲得的子實(shí)體數(shù)量優(yōu)于配方Ⅱ、配方Ⅲ。綜合比較，最終確定營養(yǎng)袋配方Ⅰ為最優(yōu)配方。

2.6 羊肚菌G4菌株?duì)I養(yǎng)袋裝料量的篩選

營養(yǎng)袋裝料量對(duì)栽培羊肚菌G4的影響見表9。

表9 不同裝料量營養(yǎng)袋栽培羊肚菌G4的對(duì)比試驗(yàn)Tab.9 Comparison test of Morchella importun strain G4 cultivated by nutrition bag with different quantity

由表9可知，營養(yǎng)袋裝料量對(duì)羊肚菌G4菌株的栽培有一定影響。每袋裝料量為500 g時(shí)，單株鮮重為15.83 g，采收子實(shí)體數(shù)為11株，與裝料量為750 g的試驗(yàn)組情況基本一致；500 g與750 g兩種裝料量的投入成本分別為99 000元、114 000元，產(chǎn)值分別達(dá)到208 962元、209 358元；3種營養(yǎng)袋裝料量的投入產(chǎn)出比分別為1∶1.58、1∶2.11、1∶1.84。為了獲得較高的經(jīng)濟(jì)收入，最佳裝料量為500 g/袋。

3 結(jié)論

羊肚菌作為一種高營養(yǎng)價(jià)值的食用菌，市場上的羊肚菌供不應(yīng)求，改良羊肚菌的栽培方法、提高羊肚菌的產(chǎn)量對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有重要意義。羊肚菌可利用多種碳源、氮源生長，不同種羊肚菌的最適碳源和氮源不同[15-19]。通過篩選得到羊肚菌G4菌株母種生長的最適培養(yǎng)基為馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、瓊脂粉20 g、磷酸二氫鉀2 g、無水硫酸鎂2 g，VB110 mg。羊肚菌G4菌株在18℃～24℃均能生長，最佳栽培種培養(yǎng)基配方為麥粒38%、木屑45%、谷殼10%、腐殖土5%、石膏1.8%、磷酸二氫鉀0.2%，含水量60%；最適培養(yǎng)溫度為18℃～21℃。通過比較子實(shí)體產(chǎn)量、子實(shí)體鮮重篩選得到最適營養(yǎng)袋配方為木屑30%、麥粒40%、谷殼20%、腐殖土6%、石膏2%、葡萄糖2%。營養(yǎng)袋的裝料量不同可能對(duì)羊肚菌子實(shí)體產(chǎn)量造成不同，根據(jù)投入與產(chǎn)出比等確定最佳營養(yǎng)袋的裝料量為500 g/袋。通過對(duì)梯棱羊肚菌G4的母種培養(yǎng)基、栽培種培養(yǎng)基和營養(yǎng)袋配方的優(yōu)化，篩選出最適合其生長的培養(yǎng)基和營養(yǎng)袋配方，使所得到的產(chǎn)量和投入產(chǎn)出比最大化，為我國羊肚菌栽培技術(shù)和產(chǎn)業(yè)推廣提供了理論指導(dǎo)和參考依據(jù)。