金针菇镉改良剂筛选研究

郑　婧,林吟沁

(福建生物工程职业技术学院　350007)

我国是世界上最早栽培食用菌的国家，已成为世界第一的食用菌生产大国。据国家统计局发布的《2016中国农村统计年鉴》与中国海关的统计数据，2015年中国食用菌产值为1584.1亿元，创汇30.5亿美元。目前，食用菌商业化栽培30种、工厂化栽培7种，其中金针菇工厂化栽培技术成熟，在全国广泛推广。金针菇氨基酸含量高于一般蔬菜和菇类，尤其是赖氨酸含量特别高，具有促进儿童智力发育的功能，而且金针菇味道鲜美，广受消费者喜爱。

食用菌产业有着不与人争粮、不与粮争地、不与地争肥的独特优势，但也存在自身的一些“缺点”，重金属污染与富集是较为突出的问题。国内研究人员施巧琴等[1]发现，香菇、凤尾菇、金针菇及木耳等食用菌对汞、铅、镉、铜等重金属均有不同程度的富集作用。近年来一些研究表明，食用菌对镉等重金属具有富集作用[2-3]。本研究探讨了重金属镉对金针菇菌丝生长的影响，以及10种改良剂对镉的去除效果，以期筛选出对金针菇镉富集有明显改良作用的改良剂。

1　材料与方法

1.1　试验材料与检测方法

试验用金针菇品种为三明1号；供试用重金属为1000 μg/mL镉标准液；金针菇栽培料配方：棉籽壳40%、锯木屑40%、麸皮18%、蔗糖1%、石膏粉1%、水适量；改良剂：有机肥、复合肥、钙镁磷肥、氢氧化钙、碳酸钙、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钙、泥碳土、硅藻土。

参照国家标准GB5009.15-2014中的湿式消解法测定金针菇中镉含量。

1.2　试验方法

1.2.1重金属镉对金针菇菌丝生长的影响相关研究表明，重金属能够抑制植物的生长[3]。本试验研究不同浓度重金属镉对金针菇菌丝生长的影响。将金针菇菌种转接活化3次，使菌种获得较好的生长活性。配制含有15种不同镉浓度的PDA培养基(表1)，将适量PDA培养基倒入生长管中，高压灭菌后冷却待用。在生长管内接入大小相等的菌种块，每种浓度设置5组重复。把生长管放入20℃的恒温箱中培养，待菌丝长满第1根生长管时测量菌丝长度。

表1　不同镉含量的PDA培养基

1.2.2金针菇镉改良剂初筛试验蔡轩等[4]的研究表明，在土壤中添加钙镁磷肥等作为改良剂能显著降低土壤中镉的有效态含量，因此金针菇镉改良剂初筛试验中采用了钙镁磷肥等10种改良剂作为备选。用转接过3次的金针菇菌株制作原种瓶，20℃培养25 d后原种瓶菌丝长满作栽培种使用。金针菇栽培料重金属镉添加量为2 μg/g，对照组不添加改良剂，改良剂处理添加量为20 000 μg/g。

菌包制作好后常压灭菌，灭菌完自然降温后第3 d接种。接种后22 d菌包走菌基本完成，第25 d将菌包移入人工气候菇房在13℃下对菌包进行低温刺激。等菌袋口形成密集菇蕾时开袋，开袋后用制冷机组在9℃冷风下吹蕾。再生菇蕾重新长出时对菌包进行套包、吊包等日常管理。开袋后第20 d左右开始采收金针菇，采收的金针菇按不同试验组进行烘干、粉碎、过20目筛备测。金针菇样品按国标GB5009.15-2014方法测定镉含量。

1.2.3金针菇镉改良剂复筛试验相关研究[5]表明，重金属改良剂添加量的改良效果有明显差异，呈现不同的规律。为了解初筛试验中效果比较好的几种改良剂不同添加量对镉的改良效果，对3种效果好的改良剂设置不同的添加梯度进行研究。制作金针菇栽培料时，栽培料中重金属镉添加量为1 μg/g，对照组不添加改良剂，每种改良剂设3个添加量，分别为10 000 μg/g、20 000 μg/g、30 000 μg/g。菌丝生长管理同初筛试验。

2　结果与分析

2.1　不同浓度重金属镉对金针茹菌丝生长的影响

比较金针菇在不同浓度重金属镉培养基中生长23 d的生长量，并对其进行方差分析(采用SPSS软件进行分析，选择单因素ANOVA分析，方差一致时用LSD/Duncan进行检验，以下同)，结果见表2。培养基中重金属镉含量低于5 μg/mL时，金针菇菌丝长度与没有镉含量处理(培养基1)差异不显著，菌丝生长速度为0.73～0.78 cm/d；当培养基中金属镉含量超过5 μg/mL时，菌丝生长受到显著影响，而且随着镉浓度的增加菌丝生长受到抑制的程度愈大；镉浓度达到或高于20 μg/mL时，菌丝长度少于10 cm；镉浓度达到或高于60 μg/mL时，菌丝不再生长，完全受到抑制。表明低浓度的重金属镉(低于5 μg/mL)对菌丝生长没有显著影响，高浓度的重金属镉(达到或超过5 μg/mL)能显著抑制金针菇菌丝生长。

表2　不同浓度重金属镉对金针茹菌丝生长的影响

2.2　金针菇镉改良剂初筛结果

向金针菇栽培料中添加10种改良剂(表3)进行初筛试验，结果表明，添加改良剂各处理的金针菇镉含量均较对照处理显著降低，特别是碳酸钙、磷酸二氢钾、磷酸二氢钙对降低镉含量效果显著，与对照组相比，金针菇镉含量分别降低了34.26%、43.55%、48.82%。

表3　金针菇添加不同改良剂处理的菌丝镉含量

2.3　金针菇镉改良剂复筛结果

选取初筛试验改良效果较好的碳酸钙、磷酸二氢钾、磷酸二氢钙3种改良剂进行复筛试验，设计3种剂量添加到金针菇栽培料中，结果见表4。随着改良剂添加量的增加，金针菇菌丝镉含量呈降低趋势；3种改良剂添加量为1000 μg/g，菌丝镉含量显著低于没有添加剂的处理，且以磷酸二氢钙处理效果最好；磷酸二氢钾和磷酸二氢钙添加量为3000 μg/g处理的菌丝镉含量较不添加改良剂的对照处理降低45.77%和52.24%，均显著低于其他处理。

表4　改良剂不同添加量处理的金针菇菌丝镉含量

3　结论

低浓度(低于5 μg/g)的重金属镉对金针菇菌丝生长影响不显著，但高浓度(高于5 μg/g)的重金属镉会显著抑制菌丝生长，且镉含量越高抑制效果越明显，镉含量达到60 μg/g时，菌丝不再生长。

改良剂能有效降低金针菇中镉的含量，其中以碳酸钙、磷酸二氢钾、磷酸二氢钙3种改良剂的效果较好；增加改良剂添加量可以降低菌丝中的镉含量，在本试验中栽培料中添加3%磷酸二氢钙改良效果最好。

参考文献：

[1]施巧琴,林琳,陈哲超,等.重金属在食用菌中的富集及对其生长代谢的影响[J].真菌学报,1991,10(4):301-311.

[2]刘晓燕.食用菌中几种重金属含量的测定[J].广州化工,2014,42(19):115-117.

[3]简敏菲,史雅甜,陈涛.重金属镉、铅胁迫下湿地植物丁香蓼的生理生化特征研究[J].江西师范大学学报：自然科学版，2017,41(1):93-98.

[4]蔡轩,龙新宪,种云霄，等.无机-有机混合改良剂对酸性重金属复合污染土壤的修复效应[J].环境科学学报,2015,35(12):3991-4002.

[5]吴玉俊,周航,杨文弢，等.组配改良剂对污染稻田中Pb、Cd、Cu和Zn钝化效果持续性比较[J].环境科学,2016,37(7):2791-2798.