四種農(nóng)作物秸稈基質(zhì)化栽培平菇的研究

崔永峰,趙培強

四種農(nóng)作物秸稈基質(zhì)化栽培平菇的研究

崔永峰1,趙培強2*

1. 甘肅省武威生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心, 甘肅 武威 733000 2. 甘肅省生態(tài)環(huán)境科學(xué)設(shè)計研究院, 甘肅 蘭州 730070

以玉米、小麥、馬鈴薯、水稻4種農(nóng)作物秸稈為原料，按不同的比例配以棉籽殼、麩皮、石膏、石灰等輔助原料制成培養(yǎng)基，在實驗室環(huán)境下接種平菇菌種，研究平菇的菌絲、子實體的長勢及營養(yǎng)價值.結(jié)果表明：四種農(nóng)作物秸稈基質(zhì)化均可栽培平菇，其中玉米、小麥秸稈基質(zhì)化后栽培平菇，菌絲生長生物學(xué)效率高，子實體產(chǎn)量高，營養(yǎng)價值豐富，馬鈴薯、水稻秸稈基質(zhì)化后栽培平菇，菌絲生長生物學(xué)效率較低，子實體產(chǎn)量較低，營養(yǎng)價值較豐富；同時，相同原料，不同配比輔助原料制成的培養(yǎng)基栽培平菇，結(jié)果顯示：配料中棉籽殼占比越高，平菇栽培效果越好，以玉米、小麥秸稈為原料基質(zhì)化栽培平菇，棉籽殼占比在40%以上平菇栽培效果顯著，馬鈴薯、水稻秸稈基質(zhì)化栽培平菇，棉籽殼占比在60%以上栽培效果顯著。

作物秸稈; 食用菌栽培; 平菇

秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可食用的副產(chǎn)品[1]，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常見的秸稈主要有麥稈、稻草、玉米秸稈、馬鈴薯秸稈、油菜秸稈等[2]。我國農(nóng)業(yè)秸稈資源豐富，年產(chǎn)量穩(wěn)居世界之首。據(jù)統(tǒng)計，2017年，我國農(nóng)業(yè)秸稈資源保有量約7.2億t[3]，其中，三大主要農(nóng)作物小麥、玉米、水稻秸稈產(chǎn)量占秸稈總量的75%以上[4]，近年來，我國馬鈴薯秸稈產(chǎn)量也在逐步增加。根據(jù)我國區(qū)域氣候特點，小麥、玉米、馬鈴薯秸稈在黃河流域及我國東北地區(qū)產(chǎn)生量較多，水稻秸稈主要在我國長江以南地區(qū)產(chǎn)生量較多。

秸稈含有豐富的纖維素、木質(zhì)素、半纖維素和粗蛋白，具有較高的再次利用價值，可制成農(nóng)業(yè)肥料及畜禽養(yǎng)殖的飼料，也可成為能源物質(zhì)作為工業(yè)生產(chǎn)中的燃料使用[5,6]。但在我國由于秸稈綜合利用技術(shù)水平相對較低，農(nóng)村地區(qū)大部分秸稈以傳統(tǒng)的生活取暖、焚燒、秸稈還田、畜禽養(yǎng)殖飼料及手工品編制為主，秸稈資源利用率較低，現(xiàn)有的利用方式不但對秸稈資源產(chǎn)生了很大的浪費，而且取暖、焚燒、秸稈還田等方式對環(huán)境空氣、土壤等生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了很大的污染[7,8]。

秸稈基質(zhì)化栽培食用菌是現(xiàn)代農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)中的新型技術(shù)，其基本原理是對秸稈中豐富的纖維素、木質(zhì)素、半纖維素等成份通過微生物發(fā)酵降解，并配以其他成份，制成培養(yǎng)基栽培食用菌[9]。利用秸稈基質(zhì)化栽培食用菌不僅可以提高秸稈資源利用率，降低秸稈傳統(tǒng)利用模式帶來的生態(tài)環(huán)境問題，而且降低了食用菌栽培過程中棉籽殼的成本等，秸稈基質(zhì)化栽培食用菌栽培體現(xiàn)了良好的生態(tài)環(huán)境效益和社會經(jīng)濟效益[9,10]。但由于目前我國秸稈基質(zhì)化栽培食用菌處于起步階段，技術(shù)尚不成熟，加之秸稈分布區(qū)域化比較明顯，不同農(nóng)作物的秸稈基質(zhì)化栽培食用菌的效果差異性比較明顯，經(jīng)濟效益差異性比較顯著.為進一步提高食用菌栽培效果，提升經(jīng)濟效益，國內(nèi)外許多研究學(xué)者嘗試以不同的農(nóng)作物秸稈為原料，利用不同的配料栽培食用菌，期望通過原料篩選提升食用菌種植效益.本研究選取我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)量較多的玉米秸稈、小麥秸稈、馬鈴薯秸稈和水稻秸稈為原料，配以其他輔助原料基質(zhì)化后接種平菇菌種，期望通過研究，選取最佳的原料和配料比，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中平菇的栽培提供技術(shù)幫助.

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試原料玉米秸稈、小麥秸稈、馬鈴薯秸稈從甘肅省蘭州市榆中縣郊區(qū)農(nóng)業(yè)種植戶收購，稻草從寧夏銀川市郊區(qū)水稻種植戶收購，供試菌種為平菇（廣溫品種，奮發(fā)1號），源于河南省周口市太康奮發(fā)菌業(yè)，棉籽殼、麩皮、石膏、石灰從蘭州市市場購買.

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗配方課題組在已有的研究基礎(chǔ)上，以玉米、小麥、馬鈴薯及水稻秸稈為原料，原料按照30%、50%、70%，配以20%，40%，60%的棉籽殼，6%麩皮、20%石膏、2%石灰，5 g蔗糖，1 g過磷酸鈣制成培養(yǎng)基。實驗分4組，每組3個配比方案。以實驗編號代替配方，具體見表１備注。

1.2.2 試驗過程秸稈曬干后粉碎成1 cm左右，按照上述配方混合后加適量無菌水、石膏及石灰制成培養(yǎng)基裝入袋中，放入高壓滅菌鍋內(nèi)121 ℃滅菌2 h，無菌操作臺下冷卻至60 ℃以下后接菌種.每日觀察菌絲體顏色、濃密程度、均勻程度、滿袋時間、觀察出菇情況，算產(chǎn)量及生物學(xué)效率。

1.3 項目測定

1.3.1 菌絲生長速度采用直線測量法測定菌絲生長速度，既觀察菌絲生長速度，在菌絲生長初始端和生長末端畫線，既菌絲生長速率公式如下[11,12]。

其中，-菌絲生長速度(cm/d)，-菌絲生長長度(cm)，-生長天數(shù)(d)。

其中，-生物學(xué)效率(%)，1-食用菌鮮重(g)，2-所用培養(yǎng)料干重(g)。

其中：—樣品的含水量（%），1-烘干前樣品的質(zhì)量（g），2-烘干后樣品的質(zhì)量（g）。

其中，-樣品中灰分的含量(%)，1-坩堝和灰分的質(zhì)量(g)，2-坩堝的質(zhì)量(g)，3-坩堝和樣品的質(zhì)量(g)。

其中，-樣品中蛋白質(zhì)的含量(%)，-鹽酸標準溶液的濃度(mol/L)，1-空白滴定消耗標準液量(mL)，2-試劑滴定消耗標準液量(mL)，-樣品質(zhì)量(g)，0.014-氮的毫摩爾質(zhì)量(g/mmol)，-蛋白質(zhì)系數(shù)。

其中，-試樣重（g），0-脫脂前濾紙包的重量（g），1-脫脂后濾紙包的重量（g）。

其中，-樣品稀釋總體積（mL），-標準曲線上查出樣品含糖量（mg/mL），-樣品干重（mg）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同培養(yǎng)基對平菇菌絲、子實體長勢的的影響

研究選取四種農(nóng)作物秸稈為原料，配以其它輔料，按照不同比例制成培養(yǎng)基，觀察平菇菌種接種后在不同培養(yǎng)基上的長勢情況，主要觀察指標包括菌絲的生長速度、菌絲的潔白度、菌絲的粗細、菌絲的濃密度、菌絲的形態(tài)以及菌絲的污染情況，不同培養(yǎng)基對菌絲長勢影響情況見表1。

表1 不同培養(yǎng)基對平菇菌絲及子實體長勢的影響分析

其中，1、菌絲的顏色、粗細和密度分別用“+”表示，“+”數(shù)量越多，表明菌絲顏色越白；2、同列不同小寫字母表示同一批次不同處理平菇在0.05水平存在顯著性差異；3、M1組為玉米秸稈和其它輔料制成的培養(yǎng)基，M2組為小麥秸稈和其它輔料制成的培養(yǎng)基，M3組為馬鈴薯秸稈和其它輔料制成的培養(yǎng)基，M4組為稻草和其它輔料制成的培養(yǎng)基。

表1分析結(jié)果可知，M1組3種培養(yǎng)基接種的平菇菌絲生長速度最快，M3組3種培養(yǎng)基接種的平菇菌絲生長速度最慢，M2、M4兩組培養(yǎng)基接種的菌絲生長速度差異性不顯著；從菌絲顏色分析，不同組培養(yǎng)基菌絲顏色差異性較大，其中M11、M12、M21、M414種配比的培養(yǎng)基上菌絲顏色最白，M33組培養(yǎng)基接種的菌絲顏色最暗，其它M13、M22、M31、M424種培養(yǎng)基上菌絲顏色較白，M23、M32、M433種培養(yǎng)基上菌絲顏色較暗。根據(jù)平菇子實體長勢分析，培養(yǎng)基平菇滿袋至出菇天數(shù)與菌絲生長速度基本一致，整體上M1組的培養(yǎng)基出菇最快，M3組最慢.M2、M4兩組出菇速度差異性不明顯；通過測定平菇鮮重和培養(yǎng)料干重分析生物學(xué)效率，M11、M12、M13、M21、M225種培養(yǎng)基上子實體生物學(xué)效率相對較高，達到100%以上，M31、M41、M423種培養(yǎng)基上子實體生物學(xué)效率達到90%以上，M23、M32、M33、M434種培養(yǎng)基上子實體生物學(xué)效率比較低，低于90%，其中M33、M432種培養(yǎng)基上子實體生物學(xué)效率低于80%。

2.2 不同培養(yǎng)基對平菇子實體含水量水分、灰份含量的影響分析

2.2.1 不同培養(yǎng)基對子實體含水量的影響分析研究選用不同原料、輔料制成的培養(yǎng)基栽培平菇，測定平菇子實體中的含水量.結(jié)果表明，不同培養(yǎng)基上產(chǎn)生的平菇子實體含水量存在差異性（見圖1），其中，M11、M12、M13、M214種培養(yǎng)基上的子實體含水量低于90%，其它子實體含水量均高于90%，尤其是M33、M41、M42、M434種培養(yǎng)基上的子實體含水量更高；按照不同組秸稈原料整體分析，M1組3種培養(yǎng)基子實體含水量整體相對較低，M4組3種培養(yǎng)基子實體含水量整體相對較高。

2.2.2 不同培養(yǎng)基對子實體灰份含量的影響分析研究選用不同比例的原料、輔料制成的培養(yǎng)基栽培平菇。結(jié)果表明，平菇子實體中灰份含量存在一定的差異性（見圖2），其中M11、M122種培養(yǎng)基上子實體中灰份含量最低，M33、M42、M434種培養(yǎng)基上子實體中灰份含量相對較高，超過10%。從4組原料制成的培養(yǎng)基分析，M1、M2組灰份含量整體較低，M3、M4組灰份含量整體較高。

圖 1 不同培養(yǎng)基平菇子實體含水量

圖 2 不同培養(yǎng)基平菇子實體灰分含量

2.3 不同培養(yǎng)基對平菇子實體營養(yǎng)價值的影響分析

2.3.1 不同培養(yǎng)基對平菇子實體蛋白質(zhì)含量的影響分析研究選用不同原料、輔料制成培養(yǎng)基栽培平菇，分析測定平菇子實體中蛋白質(zhì)的含量。結(jié)果表明，不同培養(yǎng)基上子實體蛋白質(zhì)的含量存在一定的差異性，但差異性不顯著（圖3）。圖3結(jié)果表明，M11、M12、M21、M224種培養(yǎng)基上產(chǎn)生的子實體蛋白質(zhì)含量相對較高，含量約為25%左右，M23、M33、M42M434種培養(yǎng)基上產(chǎn)生的子實體中蛋白質(zhì)含量相對較低，約為20%左右。從4組不同原料制成的培養(yǎng)基分析，M1、M22組培養(yǎng)基上子實體蛋白質(zhì)含量整體相對較高，M3、M42組培養(yǎng)基上子實體蛋白質(zhì)含量整體相對較低。

2.3.2 不同培養(yǎng)基對平菇子實體脂肪含量的影響分析研究選用不同原料、輔料制成培養(yǎng)基栽培平菇，分析測定平菇子實體中脂肪的含量。結(jié)果表明，不同培養(yǎng)基上子實體脂肪的含量存在一定的差異性，且差異性不顯著（見圖4）。圖4結(jié)果表明，M1、M22組培養(yǎng)基6種配比方案制成的培養(yǎng)基產(chǎn)生的平菇子實體脂肪含量整體相對較高，含量在2.5%以上，其中M11脂肪含量最高，接近于3.0%，M3、M42組培養(yǎng)基6種配比方案制成的培養(yǎng)基產(chǎn)生的菇子實體脂肪含量整體相對較低，含量在2.5%以下，其M42、M432種培養(yǎng)基上子實體脂肪含量最低，接近于2.0%。

圖 3 不同培養(yǎng)基平菇子實體蛋白質(zhì)含量

圖 4 不同培養(yǎng)基平菇子實體脂肪含量

2.3.3 不同培養(yǎng)基對平菇子實體總糖含量的影響分析總糖是食用菌中重要的能量物質(zhì)，是衡量食用菌營養(yǎng)價值的重要指標之一。研究選用不同原料、輔料制成培養(yǎng)基栽培平菇，測定子實體中總糖含量，結(jié)果表明：不同培養(yǎng)基上子實體總糖的含量存在顯著性差異性（見圖5），其中M11、M12、M213種培養(yǎng)基子實體總糖含量相對較高，超過40.0%，M33、M42、M433種培養(yǎng)基子實體總糖含量相對較低，含量為30%作用。從4組不同原料制成的培養(yǎng)基分析，M1、M22組6種培養(yǎng)基總糖含量整體相對較高，M3、M24組6種培養(yǎng)基總糖含量整體相對較低。

2.3.4 不同培養(yǎng)基對平菇子實體Vc含量的影響分析Vc是食用菌中重要的營養(yǎng)物質(zhì)維生素，對人體機能的條件起到重要的作用。研究表明，不同原料及輔料按照不同配比制成的培養(yǎng)基栽培平菇，其子實體中Vc含量存在一定的差異性，但差異性不顯著（見圖6）。其中M11組培養(yǎng)基子實體Vc含量最高，高于2.0 mg/100g，M33組Vc含量最低，低于2.0 mg/100g。從4組不同原料制成的培養(yǎng)基綜合分析，M1、M22組培養(yǎng)基6種配比方案Vc含量整體略高，M3、M22組培養(yǎng)基6種配比方案Vc含量整體略低。

圖 5 不同培養(yǎng)基平菇子實體總糖含量

圖 6 不同培養(yǎng)料平菇子實體Vc含量

3 結(jié)論

以我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要的農(nóng)作物玉米、小麥、馬鈴薯、水稻秸稈為原料，按照不同比例添加輔料，制成培養(yǎng)基栽培平菇，研究平菇菌絲長勢，子實體產(chǎn)量、生物學(xué)效率、含水量、灰份含量及營養(yǎng)價值。結(jié)果表明，原料及配比方案不同，培養(yǎng)基上菌絲長勢、子實體各項研究指標均存在一定的差異性，有的指標差異性顯著，有的指標差異性不顯著。

（1）以玉米、小麥秸稈為原料，配以其它輔助原料制成的培養(yǎng)基菌絲整體長勢良好，生物學(xué)效率較高，以馬鈴薯、水稻秸稈為原料，配以其他輔助原料制成的培養(yǎng)基菌絲整體長勢較差，生物學(xué)效率較低。在同一秸稈原料，添加的輔料不同，菌絲長勢、生物學(xué)效率存在一定差異性，配比方案中農(nóng)作物秸稈料占比越低，棉籽殼料占比越高，菌絲的長勢約好、生物學(xué)效率越高；

（2）從子實體含水量、灰份含量、營養(yǎng)價值角度分析，以玉米、小麥秸稈為原料制成的培養(yǎng)基栽培平菇子實體含水量、灰份含量整體相對較低，但蛋白質(zhì)、脂肪、總糖、Vc等營養(yǎng)指標整體較高，以馬鈴薯、水稻秸稈為原料制成的培養(yǎng)基栽培平菇產(chǎn)生的子實體含水量、灰份含量較高，但蛋白質(zhì)、脂肪、總糖、Vc等營養(yǎng)指標整體相對較低；

（3）依據(jù)研究結(jié)論，建議平菇種植中，若以玉米、小麥秸稈為原料替替代棉籽殼制成培養(yǎng)基栽培平菇，棉籽殼占比控制在40%以上，則平菇菌絲長勢良好，子實體性狀及營養(yǎng)價值效果最好；若以馬鈴薯秸稈、水稻秸稈為原料制成培養(yǎng)基栽培平菇，棉籽殼的占比應(yīng)控制在60%以上，則對于平菇菌絲的長勢、子實體的性狀及營養(yǎng)價值效果最好。

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Study on Cultivation ofwith Straw Substrate of Four Crops

CUI Yong-feng1, ZHAO Pei-qiang2*

1.733000,2.730030,

The medium was made from Straw of corn, millet, potato and rice, which are commonly used in agricultural production in China, and supplemented with cottonseed hull, bran, gypsum and lime in different proportions, the growth and nutritive value of hypha and fruiting body ofwere studied by inoculatingin laboratory. The results showed that all 4 kinds of crop straw could be made into culture medium for cultivating, among which the effect of culture medium made from corn and wheat straw was remarkable. The mycelium growth speed was fast, the fruiting body yield was high and the nutritive value was rich, the effect of cultivatingwith rice straw is relatively poor, and the effect of cultivatingwith potato straw is the worst,was cultivated with corn and wheat straw as raw materials, the percentage of cottonseed husk was more than 40%, and the percentage of cottonseed husk in potato and rice straw was more than 60%.

Cropstraw; edible fungi cultivation;

S646.1+4

A

1000-2324(2022)03-0368-06

10.3969/j.issn.1000-2324.2022.03.005

2021-01-05

2021-05-04

甘肅省自然科學(xué)基金項目(20JR10RA444)

崔永峰(1975-),男,碩士,高級工程師,主要研究方向為環(huán)境監(jiān)測. E-mail:810809674@qq.com

Author for correspondence. E-mail:zhaopq8010020@163.com