任鹏飞,王玉贵,任海霞,韩建东,郭惠东,万鲁长,宫志远**
(1.山东省农业科学院农业资源与环境研究所,山东 济南 250100;2.山东省武城县农业局,山东 德州 253300)
〈栽培技术〉
中国北方地区双孢蘑菇栽培新技术*
任鹏飞1,王玉贵2,任海霞1,韩建东1,郭惠东,万鲁长1,宫志远1**
(1.山东省农业科学院农业资源与环境研究所,山东 济南 250100;2.山东省武城县农业局,山东 德州 253300)
针对双孢蘑菇栽培周期长、原料日趋紧张、劳动成本高、产量低等问题,开展新型菇房、配方、覆土技术、发酵技术试验示范。结果表明,新型菇房可用于周年生产;新型玉米芯配方,一次发酵时间分别比对照缩短4 d和6 d,产量达到到10.29 kg·m-2,在5%水平上差异显著,每平方米的成本由3元下降为0.4元;新型覆土配方,产量比黄土高37.33 kg,比草炭土产量高41.17 kg,在5%水平上差异显著。
周年化菇房;玉米芯;混合覆土;轻简化发酵
双孢蘑菇是现在世界范围内生物学基础最深入、栽培技术最现代化、栽培范围遍及全世界、栽培规模最大、世界总产量和单位栽培面积最高的食用菌[1]。上世纪90年代,福建省轻工业研究所推出的由杂交菌株As2796系列、节能二次发酵技术和标准化菇房等组成的集约化栽培模式推动了我国双孢蘑菇栽培的发展[2]。2008年经济危机以及“荧光蘑菇”等事件使得双孢蘑菇产业一度萎缩,近年来随着国内市场的逐渐扩大,特别是夏季蘑菇市场的日益繁荣,双孢蘑菇产业得以快速恢复,产业技术体系在这种情况下,针对原料、劳动成本增高,劳动强度大,病害日益严重,比较效益下降等突出问题,开展了新配方、改良覆土配方、新型发酵技术、菌渣利用技术等研究并进行了示范,取得了较好效果。
1.1 新型周年化栽培菇房
新型菇房每栋长25 m、宽8 m,栽培面积350 m2,也有长33 m、宽7 m、高3.9 m[3]的。镀锌管结构,硬化地面,设缓冲间、排气窗,安装控温设备,内置4层~5层角铁架,一年四季生产,通风、控温、保湿等自动化控制。增加了地面保温(采用炉渣灰和塑料膜)和覆盖层厚度(保温纤维棉毡容重由25 kg增加至30 kg,厚度20 cm),保温、保湿更强;设置缓冲通道(4栋菇房呈“非”字型,中间设宽6 m、长18 m的缓冲间),完善了通风系统(安装了立式新风机组,风量 5 000 m3·h-1,风机1.2 kW),控温、控湿更强;加大床架层距(由45 cm提高到50 cm),采用双门设计(一侧操作间为单扇,另一侧正对走道设计2扇,进出料方便,通风形成对流),管理操作更方便;采用风冷式冷(热)水机组(4栋菇房设计1个风冷式冷水空调机组,制冷量50 kW,制热量56 kW,功率17.5 kW,发菌期可以采用地下水降温),增设锅炉增温(二次发酵和冬季配合新风机组增温,成本相对空调较低)。
1.2 玉米芯配方栽培
利用玉米芯为主料进行双孢蘑菇栽培,参试配方见表1。
表1 参试配方
注:每一配方均按100 m2计算用料。
1.3 覆土改良试验
针对山东省双孢蘑菇产量低、覆土不规范、草炭土成本高、推广面积小的问题,以提高主产区产量为目标,在山东定陶、武城开展覆土改良示范试验。分别采用草炭、草炭细泥混合覆土及传统覆土方法进行覆土。设置试验小区,每个处理3组重复,每组栽培50 m2,计算小区内3潮菇产量。
1.4 基质轻简化发酵技术及简易隧道发酵技术
1.4.1 轻简化发酵技术
一次发酵、二次发酵均在室外,一次发酵鼓风增氧,二次发酵通蒸汽巴士消毒。
鼓风式一次发酵:在菇房外场地上,建成长堆或圆堆,长堆培养料底部间隔适当距离纵向平行埋入2根直径15 cm左右的PVC管,在PVC管上部、料堆端向内50 cm处开始打直径2 cm左右的孔,孔径由近至远逐渐增大,远端至离堆端50 cm处封堵气道,另一端接2 kW左右的鼓风机,在料的周围打通气孔;圆堆培养料中间底部放一周转箱,用同样规格并打有圆孔的PVC管,内部插入周转箱,外部接鼓风机;在料的周围打通气孔,根据料温和通气情况,必要时在料的外表层覆盖薄膜或毛毡。一次发酵中PVC管外端接鼓风机通风增氧。建堆或翻堆后,以料温为参考,间隔3 h~5 h,起动风机2 min~5 min。
蒸汽二次发酵:一次发酵结束后,PVC管外端接小型蒸汽发生器提供蒸汽,同时通风、通蒸汽,发酵温度达到60℃,保持12 h,再降至52℃,保持7 d。
1.4.2 简易隧道发酵技术
(1)隧道建设参数
利用旧房屋改造小型发酵隧道2间,1间设计为一次发酵,另1间为二次发酵,隧道长10 m、宽3 m,内部高度3.5 m,由墙体、底部风道、透气预制层、温控系统、风机、循环风道、过滤器、排气窗口、发酵隧道门和保温防潮顶层组成。墙体厚37 cm,采用容重14 kg、厚5 cm的阻燃泡沫板做内墙进行保温处理,距顶0.5 m处采用10 cm保温板做防潮保温处理层。隧道底部沿水平方向用扁砖(宽12 cm)砌7排风道,风道高30 cm、宽30 cm,用水泥抹光,并从空气进口处向上略微倾斜,以便于进风和冲洗时向外排水。风道以上透气预制层采用钢筋混凝土结构,厚度7 cm,保证能承受小型铲车的重量。预制板间隔20 cm留透气孔,气孔上宽(3 cm)下窄(2 cm)呈喇叭状,缝隙处抹严。温控系统由箱体、温控仪、继电器、报警器、漏电保护器、传感器组成,传感器连接温控仪,共3个,1个用于测量室温,2个插在料内测量料温,通过温控仪显示隧道内的温度。二次发酵采用离心式风机,风机功率4 kW,风量 12 720 m2·n-1,风压 80 mm·h-1,转速1 440 r·min-1。有机玻璃钢圆形循环风道高3.5 m、直径50 cm(也可以用无机玻璃钢、镀锌板等防腐蚀材料)。过滤器长1.2 m、宽1 m,有机玻璃钢材料制作,用5 cm玻璃纤维棉做空气过滤材料。门一侧上方安装排气窗口,铝合金结构,长50 cm、宽40 cm。采用厚5 cm夹芯彩钢板制作二次发酵隧道门,安装胶条,保证密封不漏气。一次发酵间只做底部透气层,不安装门,采用1 kW风机通风。
(2) 发酵方法
发酵过程:第1天预湿,第3天混合建堆,建堆2 d~3 d后料温超过50℃以上倒堆进一次发酵隧道,利用铲车隧道内倒堆3次,一翻加入尿素,二翻、三翻加入石膏和石灰,前2次翻堆根据料的含水量酌情加水,前发酵约16 d~18 d,发酵结束培养料水分71%~73%左右,略有氨气味,培养料五分~六分成熟,有白色线菌,pH值7.5左右。
一次发酵结束,利用铲车将培养料运入二次发酵隧道,隧道可容纳60 m2、栽培面积400 m2的培养料,上料高度2 m,插入测料温的2个传感器探头、测室温的1个传感器探头后,关闭隧道门。
填料后12 h之内开启风机均温,此时,过滤器风阀要关闭,通过调节,让料温均匀一致。24 h后,如果料温达不到58℃以上,要向隧道底部通入热蒸汽,使料温保持在58℃~60℃、气温55℃~56℃约12 h,巴氏消毒阶段结束后,打开过滤器风阀和排气口,开启风机,适当通入新鲜空气,逐步降低培养料温度,期间排气窗开启少量排气,12 h后,降低并维持料温48℃~50℃、气温在46℃~48℃保持5 d~6 d,中间根据料温变化调节风机开关,过滤器风阀呈半开关状态以保证新鲜空气和循环空气混合,至排气口无氨味时,二次发酵结束,此时过滤器风阀、排气窗口完全打开,关闭循环风道风阀,使料温降到35℃以下,即可出料。此时培养料含水量约65%~67%,料内放线菌充分繁殖,呈现灰白色,培养料有清香味无氨味,手握不发粘,pH值7左右。
2.1 新型恒温菇房与传统砖混菇房比较
新型恒温菇房与传统砖结构菇房对比情况见表2。
表2 新型恒温菇房与传统砖结构菇房对比
新型菇房虽然投资大,面积小,但是能保持温度恒定,降低了层架数量,便于操作,实现周年化生产,由原来的1年1季变为1年3季~4季,提高了集约化水平和管理水平。
2.2 玉米芯配方产量分析
玉米芯配方产量分析表见表3。
表3 产量分析表
注:小区总面积87.5 m2。
以玉米芯为配方主料,增强了对地方资源的有效利用,摆脱了主产区对稻草的依赖,引入简单机械翻堆、搬运,减小一次发酵等环节的劳动强度。新配方(玉米芯 1 500 kg、牛粪1 250 kg、石灰75 kg、石膏50 kg、磷肥50 kg、碳酸钙100 kg)大幅提高了单位面积产量,达到10.29 kg·m-2,在5%水平上差异显著。同时采用玉米芯配方后,一次发酵时间分别比对照缩短4 d和6 d,原料的不同大大降低了劳动强度,使人工操作变为铲车操作,每平方米的成本由3元降为0.4元,煤炭用量从2 t减为1 t,原料成本减低0.05元~0.06元,节能、节约成本,轻简化效果明显。
新配方出菇品质分析:检测新配方产品的蛋白质、灰分、水分、粗纤维、脂肪、碳水化合物等指标,检测依据为GBT15673-2009、GBT15009.10-2003、GBT5009.3-2010、GBT5009.4-2010、GBT5009.6-2003,新配方出菇品质分析见表4。
表4 新配方出菇品质分析表
由表4可见,各配方的产品品质差距不大,脂肪含量相同,蛋白质含量4.1%~5.9%,比对照高0.7个百分比,灰分含量0.88%~1.2%、水分含量88.9%~90.7%、粗纤维含量0.7%~0.9%、碳水化合物含量2.8%~4.1%。
2.3 混合土覆土产量分析
覆土改良试验结果分析见表5。
表5 覆土改良试验结果分析表
由表5可见,草炭土形成菇蕾早、多,菇密度大,转潮快,菇质较差,成菇率低,小菇死亡的多;混合土出菇早,菇密度大,菇质好,产量高;黄土出菇晚,出菇密度小,菇质好,产量较低。从3种覆土的产量对比来看,混合土覆土产量最高,3潮菇产量比黄土高37.33 kg,比草炭土覆土产量高41.17 kg,在5%水平上差异显著;与闫静等[4]报道结果相似;草炭土覆土产量比黄土略高,产量差距不显著。
2.4 发酵技术分析
研究传统发酵与双孢蘑菇轻简化发酵技术的发酵效果、出菇时间,及其对产量、品质的影响
在双孢蘑菇的栽培中,基料的发酵是决定成败的关键环节,发酵的好坏直接影响到出菇的品质、产量和经济效益,见表6~表8。
表6 不同处理培养料发酵结束后的发酵情况比较
表7 不同处理培养料发酵对产量和品质的影响
传统的一次发酵中间厌氧层比较多,发酵料发酵不均匀,上床后污染率高,费时费力,出菇晚,产量低,效益差。双孢蘑菇轻简化发酵技术与传统发酵相比劳动成本降低30%以上,出菇期提前7 d左右,薄皮菇能有效降低10%,总产量提高12%。利用小型蒸汽发生器进行室外二次发酵比传统发酵相比温度、湿度、通风易于掌控,操作方便,翻堆次数和整个发酵历时天数明显减少,降低了劳动强度。基料发酵均匀,色泽、手感、气味、酸碱度等感官指标明显优于传统发酵,出菇期检查发现利用小型蒸汽发生器进行室外二次发酵的基料中菌丝浓白、菌香味浓厚、长势旺盛且污染较少,为产品优质高产打下良好的基础。通风式长堆与通风式圆堆2种发酵方式相比发酵效果、品质没有显著差异,但由于场地和规模限制,长堆发酵更易在生产实践中推广,长堆式通风发酵平均产量达到13.41 kg·m-2,差异显著。传统发酵与隧道式发酵出菇对比情况见表9。
表8 小型隧道发酵与传统发酵对比
表9 传统发酵与隧道式发酵出菇对比表
小型发酵隧道运行情况及出菇情况表明,小型发酵隧道有效降低煤炭使用量,发酵周期短,质量好,发菌快,出菇早,产量高,增效明显。
双孢蘑菇生产是个复杂的系统工程,本文主要报道适应北方地区栽培的新模式,概括为“周年生产、玉米芯配方、增氧发酵、混合覆土”,与西方纯工厂化的双孢蘑菇生产差别较大,主要适应现阶段轻简化、周年化、短周期生产的需要。西方双孢蘑菇生产很少采用玉米芯配方,认为玉米芯中糖分含量高,易污染,由于其生产主要是机械操作,轻简化生产的问题不突出,本文报道的玉米芯配方在提高产量的同时,将杆状培养基料变为颗粒状,增加透气性,减少劳动强度。蔡为明[5]认为覆土改良是我国现阶段双孢蘑菇产量提高的重要手段,草炭土被认为是最佳的覆土材料,并起着至关重要作用[6,7],由于其成本高、操作不当容易产生薄皮菇,用户生产中面积不大,现阶段混合覆土的应用对降低成本,提高产量具有较好的指导意义。
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[6]Nonle R, Gaze RH. Properties of casing peat types and additives and their influence on mushroom yield and quality[J]. Mushroom Science, 1995(4): 305-312.
[7]NobleR, GazeR, Dobrovin-Pennington A. Casing-effects on yield and quality[J]. HDC News, 1999b(54): 10-11.
New Cultivation Techniques ofAgricusbisporusin Northern Region of China
REN Peng-fei1, WANG Yu-gui2, REN Hai-xia1, HAN Jian-dong1,GUO Hui-dong1, WAN Lu-chang1, GONG Zhi-yuan1
(1.Institute of Agricultural Resource and Environment Shandong Academy of Agricultural Sciences, JinanShandong250100; 2.Wucheng Farm Bureau of Shandong Province, DezhouShandong)
Tests and demonstrations of annural mushroom houses, recipe, casing soil, compost had down for the langer cycle, higher cost of materials and workers, low yield ofAgricusbisporuscultivation. The results showed that annural mushroom houses were suitable for annual production. The primary fermentation time had shorted 4 days to 6 days, the yield was 10.29 kg·m-2, showed significant difference on 5% level, and per square meter cost was 0.4 yuan compared 3 yuan of CK, when used new recipe of corncob. New casing soil was tested, the yield was 37.33 kg·m-2higher than garden soil and 41.17 kg·m-2than turfy soil, showed significant difference on 5% level.
Annural mushroom houses; Corncob; Mixed soil; Simplified fermentation
*项目来源:国家现代农业食用菌产业技术体系(CARS-24);山东省重大科技专项 “高效生态循环农业产业化示范”(20139302)。
任鹏飞(1982-),男,助理研究员,主要从事食用菌育种与栽培研究。
**通信作者:宫志远, E-mail: gongzhiyuan@saas.ac.cn
2014-07-25
S646.1
A
1003-8310(2014)05-0021-04