不同比例沼渣作为覆土材料栽培双孢菇试验

潘雪姣+李志明+陈青君+刘宇+王守现

摘要： 以沼气发酵的废弃物-沼渣为试验材料，设置6个不同的双孢菇覆土配方，对其理化性状和覆土效果进行评价，并筛选出1种最适覆土配方（15%沼渣+85%河泥土），其单产可达10.08 kg/m2，与对照产量差异不显著，且子实体中锌、铜、铅、砷、汞、铬、镉、镍8种重金属的含量远低于食用菌中重金属含量检测的国家标准。本研究实现了废弃物的循环利用，可在规模化沼气发酵的地区推广应用，为生态农业的持续发展提供技术支撑。

关键词： 双孢菇；沼渣；覆土；重金属；产量

中图分类号： S646.04 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2016）03-0179-04

近年来，随着我国沼气生产规模的不断增加，沼气发酵后废弃物（沼渣）的处理问题日趋严峻。目前仅有少量沼渣作为有机肥被使用，剩余大量沼渣被遗弃堆放于村头田边，极易造成环境的二次污染[1-3]。

双孢蘑菇（Agaricus bisporus）在栽培过程中易富集环境中的重金属[4]，而沼气发酵原料中富含鸡粪、牛粪、猪粪等畜牧粪便，其中重金属含量往往较高；因此，以沼渣作为基质生产双孢菇，其产品中的重金属含量需要关注。目前，将沼渣用于食用菌生产的报道较多。赵庆阳等总结出将沼渣用于蘑菇培养料的栽培技术要点[5]。于海龙等利用沼渣栽培金针菇，筛选出了较适宜的培养料配方[1]。于海龙等利用沼渣栽培白黄侧耳，筛选出了较适宜的培养料配方[2]。曹德宾等利用沼渣药渣优化配制双孢菇基料，在保证产量的基础上达到减少污染、保护环境的目的[6]。孙效峰等、曹德宾等分别介绍了不同沼渣作为双孢菇覆土材料及其制备方法，但均未检测子实体中重金属的含量[7-8]。

目前，生产中的双孢菇覆土材料主要有砻糠河泥土、稻田土、草炭土等。覆土材料的不同不仅影响双孢菇菌丝的爬土速度和产量，还会影响双孢菇的采收时期，进而影响产品价格和种植效益[9]。草炭土是目前最理想的覆土材料，但其属于不可再生资源且价格昂贵；稻田土、山坡土可作为双孢菇栽培的覆土材料，但易破坏耕地和山岭，造成水土流失，不符合国家政策。本研究以北京市密云水库河泥土为基本覆土材料，添加不同比例的沼渣作为双孢菇覆土材料，检测栽培基质、覆土材料、子实体中的重金属含量，检验沼渣是否可用作双孢菇覆土材料，并筛选出适宜的覆土配方，以期拓宽沼渣的利用渠道，减轻对环境的压力。

1 材料与方法

1.1 供试菌种

双孢蘑菇（Agaricus bisporus）A15栽培种购自美国Sylvan公司。

1.2 材料

1.2.1 覆土材料 沼渣由北京市大兴沼气站提供，主要为鸡粪发酵产物，经40 d以上的堆积发酵，每隔10 d翻堆1次。河泥土采自北京市密云水库。上述供试材料均采用干材料测定其理化性状。

1.2.2 培养料 试验用培养基的主要原料为小麦秸秆和鸡粪，添加尿素、硫铵、石膏等辅料，按碳 ∶ 氮=33 ∶ 1进行混合堆制，于发酵隧道进行一次发酵，并转入培养车间进行培养料的二次发酵。

1.3 试验设计

进行覆土配方的单因素试验，利用沼渣为基质添加不同比例（25%、40%、55%、70%、85%、100%）的河泥土，设置6个处理（表1），调节pH值，制作覆土材料。以纯河泥土（T1，0%沼渣+100%河泥土）的覆土配方为对照。试验设置3次重复，每个处理面积为2 m2，随机排列。

1.4 测定指标

1.4.1 覆土材料的理化性质 6种覆土材料的全氮、有机碳、粗灰分、碳酸钙、全盐、电导率（EC值）、pH值、饱和持水率、压实容重。

1.4.2 重金属含量 出菇前培养料、出菇后培养料、水、覆土材料、子实体中8种重金属（锌、铜、铅、砷、汞、铬、镉、镍）的含量。

1.4.3 子实体产量 6种覆土处理的前3潮子实体产量。

1.5 测定方法

1.5.1 覆土材料理化性质的测定方法 全氮的测定参照国家农业标准NY/T 53—1987《土壤全氮测定法（半微量开氏法）》[10]，有机碳的测定参照国家环境保护标准HJ 615—2011《土壤 有机碳的测定 重铬酸钾氧化-分光光度法》[11]，粗灰分采用高温灼烧质量法测定[12]，碳酸钙采用气量法测定[13]。全盐采用无CO2去离子水按土水比1 ∶ 5提取，振荡 5 min，过滤后用质量法测定[14]。电导率（EC值）、pH值、饱和持水率、压实容重的测定均参照蔡为明等的方法[15]。

1.5.2 重金属含量的测定方法 重金属锌、铜、铅、砷、汞、铬、镉、镍分别参照国家标准GB/T 5009.14—2003[16]、GB/T 5009.13—2003[17]、GB/T 5009.12—2010 [18]、GB/T 5009.11—2003 [19]、GB/T 5009.17—2003 [20]、GB/T 5009.123—2003 [21]、GB/T 5009.15—2003 [22]、GB/T 5009.138—2003 [23] 的方法测定。

1.5.3 子实体产量的测定方法 子实体达到采收标准时及时采收，用刀片切掉部分菌柄，测定不同覆土处理的前3潮菇产量，计算每平方米单产。

1.6 数据计算与处理

分析不同覆土材料中的重金属含量是否符合GB 15618—2009《国家环境土壤标准》[24]。依据NY/T 749—2012《绿色食品 食用菌》[25]、GB 2762—2012《食品安全国家标准 食品中污染物限量》[26]、GB 15199—1994《食品中铜限量卫生标准（蔬菜）》[27]、GB 13106—1991《食品中锌限量卫生标准（蔬菜）》[28]对不同覆土材料产生的子实体重金属含量进行分析，明确其达到的标准。采用SPSS软件对不同覆土处理的子实体产量进行方差分析，分析其差异显著性水平。

2 结果与分析

2.1 不同覆土材料的理化性质测定分析

由表2可知，不同沼渣含量的覆土材料其理化性质也存在差异。总体来说，覆土材料的全氮、有机碳、碳酸钙、全盐、电导率、饱和持水率等指标均随沼渣含量的增加呈增加趋势，而粗灰分、容重则呈递减趋势。这些变化趋势与沼渣孔隙丰富、疏松透气、不易板结、吸水性及持水能力良好等特点密切相关。

2.2 重金属含量测定分析

2.2.1 出菇前后培养料及水中的重金属含量分析 由表3可知，出菇前、出菇后培养料均检测到不同质量分数的锌、铜、铅、砷、汞、铬、镉、镍8种重金属，主要是由于培养料来源不同而导致的。总体来说，除汞、砷、锌外，培养料出菇前后的重金属含量均呈下降趋势，但下降趋势差异不显著；汞、砷、锌出菇前后的重金属含量均增加，但两者差异也不显著，含量增加的原因可能为取样点少或不一致、仪器误差等。经检测，出菇生产过程中所用的水不存在重金属污染。

2.2.2 不同覆土材料的重金属含量分析 由表4可知，不同沼渣含量的覆土材料均含有重金属，表明重金属是普遍存在的。本试验所用不同覆土材料中的重金属含量均低于GB 15618—2009《国家环境土壤标准》中镉含量<0.3 mg/kg、铬含量<150 mg/kg、铅含量<280 mg/kg、汞含量<0.25 mg/kg、砷含量<20 mg/kg、铜含量<50 mg/kg、锌含量<200 mg/kg、镍含量<70 mg/kg的标准，表明以上覆土材料符合国家标准，可用于双孢菇生产。

2.2.3 不同覆土材料的双孢菇子实体重金属含量测定 由表5可知，本试验6个不同覆土配方所获得的双孢菇子实体中均未检出镉、铬、铅、镍4种重金属，而检出了汞、砷、铜、锌4种重金属。其中，汞、砷含量分别为0.010～0.023、0.11～0.21 mg/kg，远低于NY/T 749—2012《绿色食品 食用菌》标准（汞含量≤0.1 mg/kg、砷含量≤0.5 mg/kg）；铜含量为 2.04～5.75 mg/kg，低于GB 15199—1994《食品中铜限量卫生标准》（蔬菜≤10 mg/kg）；锌含量为4.72～7.74 mg/kg，低于GB 13106—1991《食品中锌限量卫生标准》（蔬菜≤20 mg/kg）。综合以上分析，本研究采用不同沼渣覆土材料生产的双孢菇产品均未重金属超标，符合国家现行食品标准。

2.3 产量测定结果

由表6可知，双孢菇前3潮菇产量以对照纯河泥土（T1，0%沼渣+100%河泥土）的覆土配方最高，平均单产达 10.43 kg/m2；其次为T2（15%沼渣+85%河泥土）覆土配方，平均单产达10.08 kg/m2；T6（75%沼渣+25%河泥土）覆土配方产量最低，平均单产为6.42 kg/m2。对照T1覆土配方与T2（15%沼渣+85%河泥土）、T3（30%沼渣+70%河泥土）、T4（45%沼渣+55%河泥土）、T5（60%沼渣+40%河泥土）覆土配方的总产量差异不显著，但与T6覆土配方差异显著。双孢菇产量随沼渣添加量的增加而逐渐降低，且出菇整齐度较差（图1）。综合产量、单产、出菇整齐度等指标，T2（15%沼渣+85%河泥土）覆土配方效果较好，可作为今后双孢菇生产的覆土配方。

3 结论与讨论

鉴于双孢菇栽培形成子实体必须覆土的特点，采用适宜的覆土配方极为重要。本试验选取的覆土材料沼渣为生产沼气的废弃物，其重金属含量可能超标，但同时具有孔隙丰富、疏松透气、不易板结、吸水性及持水能力效果好等优点。北京市郊区传统双孢菇生产多以河泥土作为覆土材料，其具有取材方便、价格低廉等优点，但河泥土细密黏重，多次喷水后易板结。本研究通过沼渣改善河泥土作为覆土材料易板结的问题，并检测重金属含量、产量、出菇整齐度等指标，以期筛选出一种利用沼渣作为覆土材料生产双孢菇的配方。

试验表明，随着不同覆土配方中沼渣含量的增加，双孢菇产量呈下降趋势。其中，纯河泥土配方的产量最高，其他各处理的双孢菇产量均低于对照，主要原因是所用沼渣为鸡粪发酵废弃物，富含氮素成分，易形成氨气从而抑制菌丝生长，不利于子实体的形成。经检测，出菇前后的培养料、水、6种覆土材料、双孢菇子实体中的重金属含量均未超出国家限量标准，充分表明沼渣可用作双孢菇生产的覆土材料。综合分析不同覆土配方出菇子实体的总产量、单产、整齐度（图1）以及废弃资源的循环利用，选用T2覆土配方（15%沼渣+85%河泥土）栽培双孢菇效果较好。

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