不同氮源配方栽培基质对毛木耳农艺性状、品质及生产效益的影响

张波　苗人云　周洁　黄忠乾　李小林　谭伟

摘要：【目的】比较麦麸和玉米粉两种氮源栽培料配方栽培木耳的农艺性状、养分及产量，为提高毛木耳产量及其品质提供参考依据。【方法】在常规毛木耳栽培基质（对照，CK）中添加不同比例的麦麸和玉米粉（分别设为W1～W4和C1～C4处理）为氮源，比较不同处理毛木耳的农艺性状、品质和生产效益。【结果】W4和C4处理菌丝生长最快，分别为0.31和0.21 cm/d，Cl处理菌丝生长最慢，仅0.14 cm/d。在污染率及感病率方面，C2处理的污染率为0，W2处理的感病率最低（4.43%）。在耳片性状方面，C4处理优势明显，W4处理各项性状指标最低。在毛木耳营养成分方面，W3和C3处理的粗蛋白含量较高，分别为6.44%和7.70%，粗脂肪含量整体偏低，仅0.20%-0.60%；氨基酸总量以C3处理最高（6.29 mg/g），Cl处理最低（4.14 mg/g）。W1和HC3处理的耳片产量最高（干重均为0.21 kg/袋），绝对生物学转化率均大于22.50%。在生产效益方面，C3处理最佳，为2.60元/袋。【结论】在常规毛木耳栽培基质中添加2%麦麸或6%玉米粉为氮源栽培获得的毛木耳耳片性状和经济效益较佳，可作为毛木耳生产栽培料氮源优化配方推广应用。

关键词：毛木耳；麦麸；玉米粉；农艺性状；营养成分；经济效益

中图分类号：S646.6 文献标志码：A 文章编号：2095-1191（2017）12-2210-08

0引言

【研究意义】毛木耳（Auricularia cornea）为食药兼用蕈菌，商业价值高、易管理、产量高，在我国吉林、山西和四川等地已广泛栽种（戴玉成等，2010；黄卓忠等，2011；李远江等，2014；张金霞等，2015）。近年来，毛木耳生产成本不断增加，销售价格却呈下降趋势，急需通过优化培养料氮源等方式来提高毛木耳产量与品质。麦麸和玉米粉是生产毛木耳的两种关键氮源，具有含氮高、成本低及来源广等特点，但至今针对这两种氮源有效添加量筛选的研究较少。因此，探讨毛木耳栽培基质中麦麸和玉米粉两种不同比例氮源对毛木耳农艺性状、品质和生产效益的影响，对指导耳农提高毛木耳产量和品质具有重要意义。【前人研究进展】木屑在传统毛木耳栽培主料中的占比达33%，但其总氮含量偏低。氮素在毛木耳菌丝和子实体生长过程中必不可少，因此须合理利用（陈丽新等，2013）。在毛木耳等食用菌栽培基质中通过添加氮源以增加氮含量研究方面，宋剑英（1995）研究发现，以棉籽壳为主料添加麦麸栽培猴头菌和毛木耳，两种食用菌的生物效率及产量均明显高于对照；魏生龙等（2006）研究发现，荷叶离褶伞可在以麦麸等材料为氮源的食用菌栽培料中快速生长；郭树凡等（2007）利用玉米粉种植白灵侧耳，可加快其菌丝生长；汤春燕（2008）采用玉米芯替代木屑栽培毛木耳时，添加适量麦麸调节碳氮比，可弥补培养料中氮素的不足，极大提高原料利用率；袁滨等（2015）将充分发酵的豆粕添加于白背毛木耳培养料以增加氮源，极大提高了毛木耳的产量和品质；张鹏等（2016）采用混料设计方法筛选并获得金针菇高产配方，以添加5%玉米粉的效果最佳。【本研究切入点】目前，针对毛木耳培养料中添加麥麸和玉米粉以提高毛木耳产量和品质的研究鲜见报道。【拟解决的关键问题】分别于毛木耳栽培基质中添加不同比例的麦麸和玉米粉栽培毛木耳，筛选氮源最优添加量，为耳农在生产中提高毛木耳产量和品质提供参考依据。

1材料与方法

1.1试验材料

供试毛木耳菌种上海1号由四川省食用菌菌种场提供，所用栽培基质原料包括棉籽壳、木屑、玉米芯、米糠、麦麸、玉米粉、石灰和石膏，其中木屑为主要氮源，麦麸和玉米粉作为氮源添加料。试验所用栽培料为干燥、未霉变生虫的鲜料，石灰和石膏皆为常规无机化学原料。

1.2试验方法

于2016年在四川省毛木耳主产区什邡市湔氐镇进行试验。采用袋料栽培，菌袋规格20.0 cm×48.0 cm×0.0028 cm。以毛木耳生产常规栽培基质配方为基础（对照，CK），通过改变麦麸和玉米粉用量，设8个处理（分别为W1～W4和C1～C4处理），每处理3次重复，各处理配方见表1。计算各处理配方的总碳氮及矿质元素含量，结果见表2。出耳管理及采收均采用毛木耳生产常规方法。为保证试验科学有效，栽培过程须确保每袋栽培料水含量均匀、装料量一致，供试菌种菌龄、接种时间及接种量一致。

1.3测定指标及方法

1.3.1发茵期和出耳期指标统计 发菌期统计菌丝生长速度和菌袋污染数，计算污染率及感病率，其中平均感病率统计至第4潮耳；出耳期测量和记录各处理的鲜耳产量、干耳产量和耳片性状（耳片纵径、横径、厚度及单片重仅测量第1潮耳的数据）。

1.3.2营养成分测定 毛木耳的粗蛋白及粗脂肪含量分别参照GB/T 5009.5-2010和GB/T 14772-2008（Aoshima et a1.，2012；Wang et a1.，2013；牛贞福等，2014）的方法进行测定。氨基酸含量参照姜萍萍等（2009）、Modiinou等（2016）的方法，采用氨基酸自动分析仪（北京温分分析仪器技术开发有限公司）进行测定。

1.3.3毛木耳生产效益分析 计算绝对生物学转化率和经济效益。

绝对生物学转化率（%）=（菌袋初始重量-菌袋终期重量）/菌袋初始重量×100

经济效益=产值-产地成本

式中，菌袋初始重量为装料灭菌、未接种时菌袋的质量；菌袋终期重量为毛木耳生产结束、处理菌袋时的质量；产值为每个菌袋采摘毛木耳并出售获利总值；产地成本包含人工成本和棚架等成本（1.73元/袋）；原材料价格按棉籽壳1700元/t、木屑500元/t、麦麸2200元/t、玉米粉2300元/t、玉米芯750元/t、米糠400元/t、石灰500元/t和石膏500元/t计。

1.4统计分析

对不同栽培料配方标准化总碳氮及矿质元素含量、毛木耳农艺性状、营养成分、产量及生物学转化率试验数据采用Excel 2007进行统计分析；对不同栽培料配方的营养元素含量、毛木耳生长指标、子实体养分、毛木耳第1潮耳子实体产量和效益进行系统聚类；栽培料配方与毛木耳生产的相关性采用SPSS13.0进行分析。

2结果与分析

2.1不同栽培料配方毛木耳的农艺性状

由表3可知，不同麦麸添加量处理中，以W4处理的毛木耳菌丝生长最快，达0_31 cm/d，与CK及W1～W3处理差异显著（P<0.05，下同）；W3处理毛木耳发菌期的污染率最低，仅0.98%，但感病率最高，达25.72%，而W2处理的感病率最低（4.43%）；CK的耳片最大，但与W1～W4处理无显著差异（P>0.05，下同）；W1处理的耳片最厚（0.13 cm），W3处理的单片最重（60.66 g），比CK重24.48%。说明添加麦麸在一定程度上可提高毛木耳菌丝生长速度，增大耳片厚度并提高单片重。

在不同玉米粉添加量处理中，以C4处理毛木耳的菌丝生长最快（0.21 cm/d），约是W4处理的70.00%，C1处理的菌丝生长最慢，仅0.14 cm/d；C2处理无污染；4个处理的感病率均低于CK；C4处理的耳片最大（457.94 cm²），C1～C4处理的耳片厚度均厚于CK，但各处理间无显著差异，C4处理的耳片单片最重，达62.17 g/片。说明添加玉米粉可显著降低毛木耳发菌期污染率及感病率，同时对耳片大小、厚度及单片重有提高效应。

综合对比不同麦麸、玉米粉添加量试验结果，发现以添加玉米粉配方的优势更明显，其中，C2处理（33%木屑、2%玉米粉、30%玉米芯、20%米糠、10%棉籽壳、1%石膏、4%石灰，培养料水含量65%）和C4处理（27%木屑、8%N米粉、30%玉米芯、20%米糠、10%棉籽壳、1%石膏、4%石灰，培养料水含量65%）是适合毛木耳栽培的优化氮源配方。W4处理仅菌丝生长速度较快，其耳片性状（耳片大小、单片厚及单片重）不具明显优势，无推广价值。

2.2不同栽培料配方毛木耳的营养成分

从图1可看出，W4处理的毛木耳水分含量达18.58%，显著高于其余处理（15.00%～16.00%），其余处理间的水分含量差异不显著；添加麦麸和玉米粉处理毛木耳的粗蛋白含量均高于CK，其中两种氮源添加量增至6%时的粗蛋白含量分别达最大值（W3和C3处理分别为6.44%和7.70%），而氮源添加量增至8%时，粗蛋白含量降低；添加麦麸和玉米粉处理毛木耳的粗脂肪含量以W4和C2处理较高，但均低于CK。说明添加麦麸和玉米粉两种氮源可明显提高毛木耳的粗蛋白含量，但对粗脂肪含量影响较小。

从图2可看出，添加麦麸和玉米粉两种氮源处理毛木耳的氨基酸总量分别排序为W3>W4>W2>W1>CK和C3>C4>C2>CK>C1，其中C3处理的氨基酸总量（6.29 mg/g）最高，比C1处理高51.93%。在各处理毛木耳的17种氨基酸含量中，蛋氨酸含量总体偏低，仅W3处理为0.06 mg/g，其余处理为0.04～0.05 mg/g；半胱氨酸含量较低，为0.05～0.10 mg/g；天门冬氨酸和谷氨酸含量较高，平均达0.58 mg/g，以添加玉米粉的C3处理最高，分别为0.73和0.74 mg/g。综上所述，添加麦麸和玉米粉两种氮源栽培毛木耳的氨基酸总量除C1处理外，其余处理均高于CK，尤其以添加6%麦麸、添加6%和8%玉米粉对提高毛木耳氨基酸总量的效果更佳。

2.3不同栽培料配方毛木耳的生产效益分析

从图3和图4可看出，W1和C3处理的毛木耳产量最高，均为0.21 kg/袋，其绝对生物学转化率也最高（均为22.50%）；W4和C4处理毛木耳的产量（分别为0.18和0.17 kg/袋）和绝对生物学转化率（分别为18.82%和19.85%）均较低。W1和C3处理毛木耳的产值（分别为5.15和5.33元/袋）较高；就效益来看，添加两种氮源的8个配方中有50%优于CK，其中C3和W1处理的效益均达2.60元/袋，说明在常规毛木耳栽培基质中添加2%麦麸或6%玉米粉的栽培料配方最值得推广。此外，不同栽培料配方的营养元素含量、毛木耳生长指标、子实体养分含量、毛木耳第1潮耳子实体产量和效益的系统聚类分析结果表明，聚类Ⅰ分为两簇，分别以添加麦麸和玉米粉进行分枝，W1处理与添加玉米粉聚为一簇；聚类Ⅱ与聚类Ⅲ的分枝结果相似，添加麦麸和玉米粉未分别聚集，而是混合聚类。说明在不同麦麸和玉米粉添加水平下，各处理毛木耳产量及效益存在差异，且培养料中矿质元素含量、毛木耳生长指标及子实体养分三者间受其他因素制约，需进行相关性分析。

2.4栽培料配方矿质元素含量与毛木耳生产和生长指标的相关性分析结果

由表4可知，培养料中各矿质元素主要对毛木耳菌丝生长速度及粗蛋白、氨基酸含量产生较大影响。其中，培养料的总氮、钾、镁和锌含量对毛木耳菌丝生长速度有促进作用，总碳含量则减缓菌丝生长速度；培养料的总氮含量与毛木耳子实体氨基酸含量呈显著正相关，钙和铁含量与子实体氨基酸和粗蛋白含量呈显著负相关；毛木耳的产量与效益和绝对生物学转化率、生物学绝对转化率与效益呈极显著正相关（P<0.01），说明毛木耳产量与绝对生物学转化率直接决定毛木耳生产的经济效益。

3讨论

玉米粉、麦麸不仅是培养食用菌较好的碳氮源，还可为食用菌提供K⁺和Mg²⁺等微量元素，且二者所含维生素B是获得较高菌丝生物量的重要物质（赵照林等，2015）。Chandra和Purkyastha（1977）、施宇航（2013）研究发现，K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺等对食用菌生长发育起促进作用，其中K⁺可調节细胞渗透压，而细胞能量转化过程需要Mg²⁺参与。本研究中，添加麦麸和玉米粉的毛木耳栽培料各配方中K⁺、Mg²⁺和Zn²⁺含量均高于CK，成为促进毛木耳菌丝生长的有效因子，其中，W4处理配方中的K⁺、Mg²⁺和Zn²⁺含量均最高，K⁺含量为CK的5倍，其菌丝生长速度也最快；Cl和C2处理配方的菌丝平均生长速度偏慢，但全氮含量并非最低，表明菌丝生长速度不是由单一因子决定。

碳氮比可影响毛木耳菌丝扭结、原基形成和子实体分化，使毛木耳的菌丝生长速度和产量等产生差异。袁滨等（2015）通过添加一定量豆粕改变培养料的碳氮比，进而改善白背毛木耳的菌丝生长条件。豆粕作为栽培毛木耳的有效氮源，不仅蛋白质含量高，且养分全面及氨基酸构成合理（倪俊霞，2014；吴大伟等，2014；柯丽娜等，2016）。本研究添加的麦麸和玉米粉同样为较理想的氮源添加物。林新坚等（1990）研究发现，毛木耳在C/N=80：1的栽培基质中子实体生长速度及耳片形态最佳。本研究中，W4和C4处理配方中的碳氮比约80：1，毛木耳子实体的菌丝生长速度较快，但W4处理的产量偏低；而W1和C3处理的产量较高，其配方为高产配方，碳氮比约100：1，与林新坚等（1990）的研究结果不一致。碳氮比在食用菌制种和生产过程中十分关键，菌丝生长、原基分化和子实体形成均需大量碳源，但碳氮比过高，食用菌会因缺氮将氮源利用于主要代谢合成（如核酸形成）而减缓甚至停止其他生理活动，从而导致菌丝生长缓慢或枯死。适宜的碳氮比可减轻杂菌污染，因为氮源量偏大时会被释放至周围环境，引起杂菌污染（张长铠，1988）。本研究中，W1、W2和C2处理配方中的碳氮比约100：1，但C2处理为零污染，而W1和W2处理的污染率偏高，说明各处理的污染率与配方中的碳氮比无直接关系；W4处理的氮浓度最高，但污染率较低，该处理配方中的菌丝生长最陕，竞争性防止了其他杂菌的生长。说明毛木耳生长发育受多种因子综合影响，在生产中需综合调控培养料碳氮比等各种因子，才能获取较高产量。

培养料中增加氮源会影响食用菌子实体营养成分含量。雷锦桂等（2006）采用不同氮源栽培虎奶菇，结果表明，尿素作为氮源对虎奶菇的蛋白质和氨基酸等营养成分有显著的优化效果；王敏和刘爱民（2009）筛选双孢蘑菇最适氮源发现，添加蛋白胨为氮源可有效提高其胞外蛋白质含量。本研究中，各处理毛木耳子实体的粗蛋白含量随配方中氮源添加量（2%～6%）的增加而增加，麦麸和玉米粉添加量达6%时，毛木耳的粗蛋白含量最高，但添加量为8%时粗蛋白含量反而降低，说明培养料氮浓度过高时C/N偏低，会阻碍毛木耳子实体形成，粗蛋白含量随之降低。

毛木耳产量受品种、培养料、栽培设施及管理技术等因素的影响，调整并设计优良培养配方，对提高毛木耳产量具有重要作用。牛贞福等（2014）研究认为，使用木屑或玉米芯等单一原料栽培毛木耳可实现高产量及好性状，使用复合料栽培毛木耳，因其具有均衡的营养成分更有利于提高毛木耳的综合性状。本研究中，W4处理的毛木耳菌丝生长速度快，但由于配方中C/N偏低，氮浓度较高，阻碍了子实体形成，最终导致耳片最小、厚度最薄且单片最轻，绝对生物学转化率仅18.82%，经济效益低，与贺新生等（1998）的研究结果一致；添加2%麦麸或添加6%玉米粉栽培毛木耳均获得较高的经济效益，表明适宜的C/N可促进毛木耳产量提高进而提高毛木耳的经济效益，与石建森等（2012）以3.5%麸皮和3.5%玉米粉为氮源栽培鸡腿菇，其农艺性状及产量均表现较佳、王庆武等（2014）研究发现以15%～20%麦麸为氮源栽培灵芝，其子实体产量及生物学转化率均较高的研究结果相似。此外，不同氮源类型对食用菌栽培也有较大影响。马艳弘等（2001）研究发现，有机氮源培养的竹荪质量优于无机氮源；金群力等（2016）以菜籽饼为氮源辅料培养基栽培金针菇，其产量高于麸皮、米糠等常规氮源辅料。可见，高效栽培食用菌，不仅要选择适宜的氮源添加量，筛选适宜的氮源也十分必要。

4結论

在常规毛木耳栽培基质中添加2%麦麸或6%玉米粉为氮源栽培毛木耳，可提高其菌丝生长速度，降低菌袋发菌期的污染率及感病率，极大改善毛木耳农艺性状，提高毛木耳子实体养分含量（尤其是粗蛋白和氨基酸含量显著提高），最终提高毛木耳的产量和经济效益，可作为毛木耳生产栽培料氮源优化配方推广应用。