竹笋壳废弃物栽培平菇试验

2016-04-06 01:06李海彬郑钢勇罗集丰罗洁彬李晓波陈少雄
关键词:母种原种菌丝体

李海彬,郑钢勇,罗集丰,罗洁彬,李晓波,陈少雄*

(1.揭阳职业技术学院 师范教育系,广东 揭阳 522000;2.北良初级中学,广东 揭阳 522000;3.普宁市广太中学,广东 揭阳 522000)

竹笋壳废弃物栽培平菇试验

李海彬1,郑钢勇1,罗集丰1,罗洁彬2,李晓波3,陈少雄1*

(1.揭阳职业技术学院 师范教育系,广东 揭阳 522000;2.北良初级中学,广东 揭阳 522000;3.普宁市广太中学,广东 揭阳 522000)

通过向原种培养基、栽培种培养基和木屑栽培基质中加入不同含量的竹笋壳废弃物,探索竹笋壳废弃物对平菇菌丝生长和产量的影响.结果表明:向原种和栽培种培养基添加竹笋壳废弃物均能促进菌丝的生长发育,最佳添加质量分数均为60%;菌丝体对竹笋壳的分解和利用能力是可通过对母种的适应性诱导化培养而形成;添加竹笋壳废弃物的栽培生产基质能有效地提高平菇对栽培料的生物转化率,生产试验C和生产试验T的最佳添加质量分数分别为80%和60%,分别增加49.37%和43.36%的生物转化率;试验表明竹笋壳废弃物可作为平菇生产的栽培基质原料.

竹笋壳;平菇;栽培生产

在竹笋生产和加工过程中,被剔除并丢弃的笋壳和不宜食用的笋节与笋头下脚料占50%以上[1].据报道,2011年全国竹笋干年生产量达581871吨[2],鲜笋含水量平均值达92.71%[3],根据行业标准《无公害食品——竹笋干》(NY5232-2004)[4],可知全国仅用于生产笋干的鲜笋年用量达598万吨以上,加上鲜食消耗的竹笋,全国竹笋年产量远超过600万吨.大量笋业加工废弃物的丢弃,不但形成生物资源的浪费,更因腐烂霉变而造成严重的环境污染.平菇具有较强的植物纤维分解和利用能力,为解决笋业加工废弃物对环境的污染问题,同时缓解食用菌栽培原料紧缺问题.试验以平菇为对象,探索竹笋壳废弃物在平菇生长和栽培生产中的应用.

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试菌种

平菇(Pleurotus ostreatus)品种名为华平115,购自华中农业大学菌种实验中心.

1.1.2 培养基原料来源

竹笋壳废弃物取自广东省揭阳市揭东县埔田镇麻竹笋基地,切碎晒干备用.木屑为桉树木屑,粉碎成约5目以下大小,麸皮和粗米糠购自市场.

1.2 实验方法

1.2.1 培养基的配制

1.2.1.1 母种培养基的配制

以含60 g/L浓度的竹笋壳提取液的马铃薯葡萄糖培养基(PDA)作为母种培养基[5].

将所需干竹笋壳切成约1 cm2大小的小碎片,室温浸泡12 h,煮沸30 min,过滤,对滤渣重煮1次,混合两次过滤液,制得竹笋壳提取液.向制得的竹笋壳提取液中加入适量马铃薯进行煮制,配制成含竹笋壳提取液的PDA培养基.

1.2.1.2 原种培养基的配制

采用小麦培养基为基本培养基,以不同比例竹笋壳废弃物代替小麦配制不同培养基质,各配方成份见表1.

表1 不同原种培养基质配方Tab.1Ingredientin theculture medium ofstock spawns

将各配方中的竹笋壳粉碎化处理后(切成0.5 cm2左右大小),进行室温预湿12 h;小麦提前浸透,煮熟,要求麦粒熟透而不开裂;将每个配方中各成份进行混匀,分别装入18mm×180mm试管中,培养基上方离硅胶塞距离为2 cm,高压蒸汽灭菌(121℃,2 h).

1.2.1.3 栽培种培养基的配制

栽培种培养基以木屑培养基为基本培养基,以不同比例竹笋壳废弃物代替木屑配制不同培养基质,各配方成份见表2.

将各配方中的竹笋壳粉碎化处理后(切成0.5 cm2左右大小),冷水室温浸泡12 h,沥干与其它各成份混均,室温预湿24 h,调节培养基pH值为8.5和含水量为65%,分别装入18mm×180mm试管,培养基离硅胶塞距离为2 cm,高压蒸汽灭菌(121℃,2 h).

1.2.1.4 生产培养基的配制

生产培养基的配方与栽培种培养基配方相同,各配方成份见表2.

表2 不同栽培种培养基质配方Tab.2 Ingredient in the culture medium of culture spawns

称取所需干竹笋壳,切成约1~2 cm宽和2~3 cm长的小碎片,冷水室温浸泡12 h,沥干备用.称取其它所需原材料,与竹笋壳充分混合,预湿24 h,调节培养基pH值和含水量分别为8.5和65%.将培养基料装于17 cm×35 cm聚丙烯袋中,121℃蒸汽灭菌2.5 h.

1.2.2 实验设计

1.2.2.1 母种对竹笋壳提取液的适应性诱导化培养

用打孔器(内径为6mm)取在PDA平板上已活化的菌丝体,接种于含竹笋壳提取液PDA平板培养基中央,菌丝面向上,25℃恒温避光培养.同时依对照组,每个处理设8个重复.其中任1皿最先出现菌丝长满培养皿时进行各生长数据的采集.利用统计软件SPSS 13.0对菌丝的平均生长速率进行单因素方差分析,使用Tukey或Dunnett’s C方法进行多重比较.计算和调查菌丝的生长性状,包括生长速率、菌落圆整度、菌落边缘整齐度以及菌丝生长势.

采用十字交叉法测量菌落平均直径,并按下述公式计算菌丝生长速率,菌丝生长速率(mm/d)=(平均菌落直径-6)/(菌丝生长天数×2).用“+”符号的数量表示菌丝生长势,“+”、“++”、“+++”、“++++”和“+++++”分别表示为稀疏、较稀疏、较浓密、浓密和非常浓密.菌落半径达培养皿一半时观察菌落边缘整齐度,用“+”符号的数量表示其程度,“+”、“++”、“+++”和“-”分别表示不整齐、较整齐、整齐和菌丝不生长.用“圆整、较圆整、不规则”描述菌落的圆整程度.

1.2.2.2 原种对竹笋壳的适应性诱导化培养

将经含竹笋壳提取物和对照组培养的母种培养物分别命名为母种T和母种C,分别向不同配方浓度的原种培养基试管中接入直径为6mm的菌丝块,菌丝面向上,25℃恒温避光培养,诱导培养物分别对应称为原种T和原种C,每组试验均设5个重复.

数据测量与分析:于生长速度最快的培养试管的菌丝体距离试管底部约2 cm时,测量菌丝体的长度,计算菌丝体生长速率,并对其进行方差分析,比较不同母种种源(母种T和母种C)对竹笋壳的适应性诱导化培养效果,方法同1.2.2.1.同时观察菌丝体的生长势和洁白度.用“+”符号的数量表示菌丝生长势的浓密度,“+++”、“++”、“+”和“-”分别表示浓密、较密、稀疏和不生长;菌丝洁白度使用洁白和灰白色表示.

1.2.2.3 栽培种对竹笋壳的适应性诱导化培养

将经竹笋壳诱导培养的原种T和C分别向不同配方浓度栽培种试管培养基中接入约为黄豆颗粒大小的菌丝块团,25℃恒温避光培养,诱导培养物分别对应称为栽培种T和栽培种C,每组试验均设5个重复.

数据测量与分析:测量菌丝体生长速率,将各配方相对应的栽培种T和栽培种C的生长速率进行方差分析和多重比较,以比较不同原种种源(原种T和原种C)对竹笋壳的适应性诱导化培养效果方法同1.2.2.1;观察菌丝体的生长势和洁白度,方法同1.2.2.2.

1.2.2.4 不同生产配方培养基对平菇产量和生物转化率的影响

取经含最佳浓度竹笋壳培养基诱导培养的栽培种T和栽培种C进行生产试验,采用两端接种,常规栽培管理,双侧出菇,试验结果分别对应称为生产T和生产C.计算第1和第2潮菇的鲜菇总产量和培养基的生物转化率[6],生物转化率=袋产量/袋干料重量×100%.每种配方装料干重1000 g,设3个重复.对各配方的产量和生物转化率进行方差分析和多重比较,方法同1.2.2.1.

2 结果与分析

2.1 母种对竹笋壳提取液的适应性诱导化培养

由表3和表4可知,与对照组相比,含60 g/L浓度的竹笋壳提取液PDA培养基对菌丝的生长速率具显著促进作用.实验组的菌丝生长势较对照组强,但菌落的边缘整齐度和圆整度性状在实验组与对照组之间均表现一致.

表3 竹笋壳提取液对母种菌丝体生长速率影响的方差分析Tab.3 Anova of the effects of bamboo shoot shell extract⁃ing solution on mycelial growth rate in original spawn

表4 竹笋壳提取液对母种菌丝体生长的影响Tab.4 The effects of bamboo shoot shell extracting solution on mycelial growth characteristics in original spawn

2.2 原种对竹笋壳的适应性诱导化培养

根据统计分析(表5、表6和表7),不论经含竹笋壳提取液诱导培养的母种T还是不经诱导培养的母种C,添加ω=60%竹笋壳废弃物的原种培养基均有利于提高菌丝体的生长速率,且对来自母种T的原种菌丝体的促进效果优于来自母种C的原种菌丝体;添加ω=20%和ω=40%竹笋壳废弃物培养基有利于增强原种菌丝体的生长势;是否添加竹笋壳废弃物对菌丝体洁白度无产生明显影响.

表5 不同培养基配方对原种T菌丝生长的影响Tab.5 Effects of different culture medium on mycelial growth characteristics in stock spawn T

表6 不同培养基配方对原种C菌丝生长的影响Tab.6 Effects of different culture medium on mycelial growth characteristics in stock spawn C

表7 不同母种种源对竹笋壳的适应性诱导化培养效果Tab.7 Effects of adaptive culture between stock spawn T and stock spawn C

2.3 栽培种对竹笋壳的适应性诱导化培养

据表8和表9可知,添加ω=60%竹笋壳废弃物的培养基均有利于提高栽培种T和栽培种C菌丝体的生长速率,但对不同原种来源的栽培种菌丝体生长速率的促进效果无明显差异;通过性状观察,是否添加竹笋壳废弃物对不同原种来源的栽培种菌丝体的生长势和洁白度均无产生明显影响.

表8 不同培养基配方对栽培种菌丝生长速率的影响Tab.8 Effects of different culture medium on mycelial growth rate(mm/d)in culture spawn

表9 不同原种种源对竹笋壳的适应性诱导化培养效果Tab.9 Effects of adaptive culture between culture spawn T and culture spawn C

表10 不同生产配方培养基对平菇产量和生物转化率的影响Tab.10 Effects of different culture medium on fruit body yields andbiotransformation rates in culture

2.4 不同生产配方培养基对平菇产量和生物转化率的影响

结果表明(见表10),向常见的木屑栽培基质添加竹笋壳废弃物能有效提高平菇产量和对栽培料的生物转化率,且随着竹笋壳废弃物添加浓度的增加,对产量和栽培料生物转化率的促进效果相应增强;对生产C的产量和生物转化率的增加效果最好的竹笋壳废弃物添加质量分数为80%,分别比对照组提高493.67 g的产量和49.37%的生物转化率;对生产T的产量和生物转化率的最佳增加效果均为竹笋壳废弃物添加质量分数为60%,分别比对照组提高433.66 g的产量和43.36%的生物转化率.通过方差分析(见表11和表12)表明,是否添加竹笋壳废弃物对不同栽培种来源的生产产量和生物转化率均无明显影响.

3 讨论

含60 g/L竹笋壳提取液的PDA培养基对平菇(黑平38)菌丝体的生长发育具有促进作用[5].通过平菇品种华平115试验表明,60 g/L竹笋壳提取液的PDA培养基可促进菌丝体的生长发育,显示竹笋壳提取液对平菇菌丝体生长发育的促进作用具有一定的稳定性.

本试验结果表明,在培养基中添加ω=60%的竹笋壳废弃物均有利于提高原种菌丝体和栽培种菌丝体的生长速率.添加竹笋壳废弃物对原种T菌丝体的生长速率促进效果优于原种C,原因可能是母种T经过含竹笋壳提取液的培养基培养后,其菌丝体被诱导产生较强的对竹笋壳废弃物的分解和利用能力.

表11 不同栽培种种源对竹笋壳的生产产量适应性诱导化培养效果Tab.11 Effects of adaptive culture on fruit body yields between culture T and culture C

表12 不同栽培种种源对竹笋壳的生物转化率适应性诱导化培养效果Tab.12 Effects of adaptive culture onbiotransformation rates between culture T and culture C

添加竹笋壳废弃物对栽培种T和栽培种C菌丝体生长速率均产生促进作用,但在栽培种T和栽培种C之间的促进效果无显著性差异.原因可能是经过含有竹笋壳废弃物原种培养基的适应性诱导化培养后的原种T和原种C菌丝体均产生了较一致的分解和利用块状竹笋壳的能力;也可能是与原种的粉状物相比,栽培种培养基中所含竹笋壳废弃物为块状的固体物,被菌丝体分解和利用的难度较大且足以掩盖不同来源菌丝体分解和利用能力的差异性;还可能是与原种的粉状物相比,因含块状的竹笋壳固体物,栽培种培养基的结构较疏松,具有较好的疏松性和透气性,能更好地促进菌丝体生长,其促进作用远大于菌丝体对竹笋壳废弃物分解和利用能力的差异性,因而未能显示出不同来源菌丝体对竹笋壳废弃物的分解和利用能力的差异性.

竹笋外壳废弃物含有高于农作物废料等饲料3倍的营养成分,其中,粗蛋白含量约比糠粉高6倍,富含15种氨基酸和19种以上微量元素[7];同时,质地结构疏松,含有丰富的木质素(20.34%)[8]、半纤维素(35%~46%)和纤维素(36%~40%)[9].本试验发现,与传统的木屑栽培基质对比,添加竹笋壳废弃物的栽培基质均能有效地提高平菇的产量和对培养基质的生物转化率,随着添加量的增加,平菇的产量和对培养基质的生物转化率不断增加.原因可能是平菇具有较强的植物纤维分解能力,能较好地分解和利用竹笋壳中的植物纤维和有机营养要素;添加竹笋壳废弃物后,木屑栽培基质疏松性和透气性得到改善,有利于平菇的生长和生产.

竹笋加工废弃物在食用菌栽培基质的开发与利用,不仅可以解决竹笋加工废弃物造成的系列环境问题,还可提高竹笋资源的利用率.同时,竹笋加工废弃物经食用菌的生物转化后成为有机肥料,不仅可减少无机肥对土壤和水资源的污染,有利于发展无公害绿色农业,而且实现了农业产业链的内部循环,提高资源利用率.

[1]王卫民,赵关木,刘根生,等.鲜笋壳综合开发利用[J].杭州科技,1992(1):12-13.

[2]国家统计局.中国农村统计年鉴[M].北京:中国统计出版社,2012:117.

[3]陈玉惠,刘翠,王文久,等.云南12种食用竹笋营养成分研究[J].天然产物研究与开发,1998,10(1):25-30.

[4]NY5232-2004,无公害食品竹笋干[S].

[5]李海彬,陈少雄,杨培新,等.竹笋壳对平菇菌丝生长和产量的影响[J].海南师范大学学报(自然科学版),2013,26(3):296-298;302.

[6]王谦,李天月,张国显.黄白侧耳栽培条件优化[J].食用菌学报,2010,17(4):26-29.

[7]周兆祥,田荆祥,赖椿根.竹笋壳的化学成分[J].浙江林学院学报,1991,8(1):54-59.

[8]周晓洁,李建强,陈延兴.竹笋壳化学成分分析[J].武汉科技学院学报,2010,23(1):1-3.

[9]贾燕芳,石伟勇.几种笋壳的化学成分及其纤维素特征[ J].浙江大学学报(农业与生命科学版),2011,37(3):338-342.

责任编辑:刘 红

Study on Cultivating Pleurotus ostreatus with Bamboo Shoot Shell

LI Haibin1,ZHENG Gangyong1,LUO Jifeng1,LUO Jiebin2,LI Xiaobo3,CHEN Shaoxiong1*
(1.Teacher Education Department,Jieyang Vocational&Technical College,Jieyang522000,China;2.Beiliang Junior Middle School,Jieyang522000,China;3.Puning Junior Middle School,Guangdong,Jieyang522000,China)

To study the effect of bamboo shoot shell in culturingPleurotus ostreatus,Pleurotus ostreatus are cultivated in⁃stock spawn culture medium,culture spawn culture medium and culture medium,with different concentrations ofbamboo shoot shell respectively.The result shows that all concentrations of the bamboo shoot shell in stock spawn culture medium and culture spawn culture medium can increase hypha growth ofPleurotus ostreatus,and the best concentration of increase was 60%.The capability of decomposing and using bamboo shoot shell can be formed by induction culture.The culture medi⁃um with bamboo shoot shell could increase the yield ofPleurotus ostreatusand the biological efficiency in medium;the best concentration of bamboo shoot shell for culture C is 80%,with 49.37%of the biological efficiency;the best concentration of bamboo shoot shell for culture T is 60%,with 43.36%of the biological efficiency.The bamboo shoot shell can be culture me⁃dium material forPleurotus ostreatus.

Ultrasonic bamboo shoot shell;Pleurotus ostreatus;culture

S 38<文献标识码:a class="emphasis_bold"> 文献标识码:A 文章编号:1674-4942(2016)04-0396-05文献标识码:a

1674-4942(2016)04-0396-05

A 文章编号:1674-4942(2016)04-0396-05

10.12051/j.issn.1674-4942.2016.04.008

2016-08-29

广东省科技计划资助项目(2013B020420010)

*通讯作者

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