蒋玉兰 ,张海华 ,潘俊娴 ,吕杨俊 ,刘 均 ,朱跃进 ,张士康 **
(1.中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院,浙江 杭州 310016;2.浙江省茶资源跨界应用技术重点实验室,浙江 杭州 310016)
长根菇(Oudemansiella radicata),又名长根金线菌 (Collybia radicata),隶属于真菌界 (Eumycetes) 担子菌门 (Basidiomycota) 层菌纲 (Hymenomycetes) 伞菌目 (Agaricales) 白蘑科 (Tricholoma taceae) 小奥德蘑属(Oudemansiella),是珍稀的食(药) 用真菌之一[1]。长根菇作为1种木腐菌,其分解木质纤维的能力很强,生产中栽培主料有杂木屑、棉籽壳、甘蔗渣、玉米芯等农副产物,栽培辅料有麸皮、米糠、玉米粉等[2],自然环境中常见于油茶树林[3]。关于茶园栽培食用菌的研究,国内外能查到的文献资料非常有限,为数不多的研究主要集中在云南、福建、贵州的茶园和食用菌复合栽培技术方面,杨国育[4]等研究了在云南大叶种茶园套种香菇大山18号和黑木耳云耳1号,结果表明茶树和食用菌复合种植模式可显著提高茶园经济效益。茶园套种食用菌可以提高土壤肥力,改善土壤物理性状,促进茶树生长,提高茶叶品质,防治水土流失,而且经济效益明显高于纯茶园[5]。
目前,茶产业中以名优茶为主的产业结构增值几乎触顶,但茶园修剪枝、茶叶加工以及精深加工副产物等茶资源却未得到充分利用,食用菌产业受制于日益增高的林木资源和劳动力价格,生产效益空间面临紧缩。鉴于茶产业和食用菌产业发展面临的突出问题,结合国内外相关研究,课题组设计“茶+食用菌”的生态循环课题,集成“茶园-食用菌-茶园”的资源循环技术,在以茶渣为基料栽培食用菌、菌种筛选[6]、茶枝替代部分木屑栽培长根奥德蘑[7]等方面取得很多研究成果。本文以课题组前期工作为基础,进一步研究茶基料栽培长根菇技术,以期为茶资源充分增值转化,降低食用菌生产原料成本或增加原料可选择性,提高茶农、菇农经济效益提供参考。
长根菇母种菌种由杭州华丹农产品有限公司提供;木屑、棉籽壳、麸皮等原料均购于杭州市下城区石桥乡食用菌场菌种站;碳酸钙、糖均为市售;安吉白叶1号茶树修剪枝由浙江安吉宋茗白茶有限公司等提供;栽培基地由杭州华丹农产品有限公司提供;PDA培养基等试剂购自浙江美迪康贸易公司。切碎机(MQF-500型),购自福建省古田县顺利食用菌机械制造厂;粉碎机(MQ-400型),购自遵化市力丰机械厂;拌料机(WF-70型)、装袋机(WP型)、常压蒸汽灭菌锅(WSG-320型),购自福建省古田县顺利机械制造有限责任公司;接种箱(ZLK.2716型),购自北京卓乐康科技有限公司。
1.2.1 长根菇栽培种制作
长根菇母种(图1所示),来源于组织分离培养的野生标本,采用PDA试管培养基培养。配方:马铃薯200 g、葡萄糖20 g、琼脂15 g~20 g,自来水1 000 mL,自然pH。培养基经灭菌后,放在37℃恒温箱培养24 h,无菌生长的可使用。
长根菇原种和栽培种(图1所示),采用统一配方,具体为棉籽壳45%、木屑33%、麸皮20%、碳酸钙1%和糖1%。具体操作如下:定量称量配方中的主辅料,先将主料棉籽壳(预湿)和木屑充分混匀,加水搅拌,再依次混入麸皮、糖和碳酸钙,控制水分含量在65%左右,充分搅拌混合,使用装袋机装入聚乙烯菌种袋(直径10 cm、高度25 cm,菌袋为圆柱体状) 中,于常压105℃蒸汽灭菌12 h,冷却,接种PDA母种,在温度25℃、相对湿度60%~70%、黑暗条件下培养,至菌丝完全覆盖培养基表面熟化后即可使用。
1.2.2 茶树修剪枝处理
图1 长根菇母种、原种和栽培种(从左至右)Fig.1 The mother culture,mother seed and cultivated species of Oudemansiella radicata(from left to right)
茶树枝条按照茶园正常管理程序修剪,事前关注天气情况,选择1周或5 d内天气无雨为宜,枝条修剪长度以茶园管理实际需要为准,一次修枝,整齐叠放,用绳或布条单独捆绑,每捆鲜重40 kg~50 kg,于阳光下曝晒以实现快速干燥,干燥后保存于通风、干燥的仓库内待用,保存中忌雨水,并且仓库底部需垫放垫板以防茶枝霉变。茶枝经自然晒干后进行规格统一的粉碎处理,过孔径5 mm~15 mm的筛网后所得茶枝粉碎料装袋,并置于通风干燥仓库中保存待用。
对茶枝进行农残、主要危害重金属(铅、镉、铬、铜)等安全指标评价(GB/T23204-2008),同时进行粗蛋白 (GB/T6432-1994)、粗纤维 (GB/T8310-2013)、有机碳(重铬酸钾氧化容量法[8])、有机氮(NY/T2017-2011)、木质素(Klason法[9])、茶多酚(GB/T 8313-2008) 和锌[10]7个主要营养指标测定,计算茶基料的C/N比值。
1.2.3 茶基料栽培长根菇菌袋制作与接种
参照表1配方制作茶基料菌袋,共进行5批次试验,各批次的每个配方分别制作菌袋800个,并于同一时间制袋、灭菌、接种,于同一地点相同环境下培养。根据生产季节安排菌袋制作,先将棉籽壳于自然温度下浸泡预湿8 h,然后依次混入木屑、茶枝粉碎料、麸皮、糖和碳酸钙,加水后充分搅拌至含水量65%、pH 6.5左右,装料至聚乙烯菌袋(直径17 cm、高度34 cm) 中,控制每袋湿料约1.0 kg左右,袋装完成后在常压105℃蒸汽灭菌12 h,冷却至自然温度后,在洁净接种室内接种等量长根菇栽培种。
表1 茶基料栽培长根菇的菌袋配方Tab.1 Formulation of fungi bags for Oudemansiella radicata grown on culture with tea by-products
1.2.4 发菌管理
接种结束后转移至发菌室发菌,控制发菌室条件为温度20℃~25℃、空气相对湿度60%~70%、暗光。7 d~10 d后翻堆检查1次菌袋,如发现杂菌污染,及时将其清理,同时将菌袋上下位置互换。发菌15 d以后菌丝生长速度加快,呼吸旺盛,可适当松动袋口套圈棉塞以增加供氧。40 d~50 d菌丝长满全袋,再经25 d后熟期,在室外最低气温达到15℃以上时,可进行出菇管理。在发菌室发菌期间,随时观察并记录菌丝发育情况,待菌丝开始萌发后,从各配方菌袋中随机挑选菌丝洁白、生长良好的菌袋,记录菌丝生长,待菌丝萌发至菌袋环颈处时开始划线,并每隔5 d划线1次,同时记录菌丝萌发、菌丝长满1/2菌袋所需时间,以及菌丝长满菌袋所需时间。
1.2.5 出菇管理和生物学效率
待菌丝长满菌袋后进行覆土出菇,将菌袋转移至基地大棚内进行室内出菇管理,大棚室内覆土出菇参数:沟深30 cm,将脱袋菌袋立于沟中,用土填埋,并覆土厚3 cm~5 cm,调节大棚内的温度、湿度以及光照等条件,并维持土壤湿度在80%以上,随时记录大棚内温度、湿度等条件和整个出菇期的产量,计算生物学效率。同时记录因杂菌污染、破袋等引起的淘汰菌袋数量,计算淘汰率。生物学效率为食用菌鲜重除以培养基料干重乘以100%。菌袋淘汰率(P) 公式为:
式中:n1表示破袋菌袋、污染杂菌菌袋数量;n表示试验菌袋总数。
1.2.6 茶基料栽培长根菇稳定性试验
确定适宜的茶基料配比后,进行2个批次的小试生产以确定配方的生产稳定性,每批次制作菌袋10 000个,采用表1中T0配方作为对照,菌袋制作、接种、发菌和覆土出菇方法同上,其中灭菌条件调整为常压115℃蒸汽灭菌15 h。
对采收的长根菇子实体营养成分和主要农残进行分析,具体参照检测方法为:农残(毒死蟑、乐果、敌敌畏、百菌清)测定参照NY/T761-2008;粗纤维含量测定参照GB/T5009.10-2013;粗蛋白含量测定参照GB/T5009.5-2013;总糖含量测定参照GB/T15672-2009;镉含量测定参照 GB/T5009.15-2014;总灰分含量测定参照GB/T12532-2008;水溶性灰分含量测定参照GB/T5009.4-2016;铁含量测定参照GB5009.90-2017; 锌 含 量 测 定 参 照 GB5009.14-2017;硒含量测定参照GB5009.93-2017;钙含量测定参照 GB5009.92-2017。
同一试验的观察记录结果,以不同批次作为重复,单一批次作为1个样本,进行统计处理,以样本平均值表示。同一样品的化学检测均重复3次,取平均值作为结果。
茶树修剪枝安全和营养成分分析结果见表2。
由表2可知,茶枝农残和主要危害性重金属检测结果均符合《NYT1935-2010食用菌栽培基质质量安全要求》,因此可作为食用菌栽培基质。
根据长根菇生长对有机碳、有机氮、粗纤维、木质素等主要营养需求,并且考虑茶多酚的抑菌可能性,茶枝相关成分的测定结果如表2所示。茶枝中粗纤维和粗蛋白含量均较高,其中木质素含量占粗纤维含量的37%,说明茶枝的营养具有适宜长根菇生长的可能性;茶多酚含量较低,不足2%,且现有研究表明茶多酚主要作用是抑制细菌生长[11],推论茶枝中的茶多酚对长根菇菌种的生长负面影响可能较小;茶枝中含有锌27.3 mg·kg-1,而人体吸收利用锌后具有增强智力的功效,而此部分锌能够被长根菇吸收利用并贮藏;茶枝C/N为14.58,略低于长根菇生长所需的约为20的C/N,因此需通过使用其他高C/N的原辅料进行调配。
表2 茶枝农残、主要重金属和营养成分检测结果(干基)Tab.2 Detection results of pesticide residues,major heavy metals and nutritional ingredients of tea branches(dry base)
采用不同配方茶基料栽培长根菇,进行室内发菌管理,长根菇发菌及菌丝生长情况如图2所示。不同配方的茶基料菌袋对菌丝发育的影响见图3。
图2 室内发菌和菌丝生长情况Fig.2 Conditions of development and growth of mycelium indoor
图3 茶基料菌袋不同配方对菌丝发育的影响Fig.3 Effects of different formulations of fungi bags with tea byproducts on mycelium development
从图3中可以看出,T0、T1、T2、T3、T4配方菌丝萌发用时基本一致,为3 d;T0、T1和T2配方菌丝长满菌袋顶面用时一致,为7 d,T3和T4配方菌丝长满菌袋顶面比T0配方晚2 d~3 d;T1、T2、T3、T4配方菌丝长满1/2菌袋用时均比对照配方T0长;T1、T2、T3、T4配方菌丝满袋用时比T0配方迟。对发菌过程整体观察发现,与T0配方相比,T1配方和T2配方菌丝生长情况与T0配方基本相同,菌丝生长速度快,菌丝粗壮、浓密、洁白;T3、T4配方菌丝生长较慢,菌丝形态与对照组基本相同。覆土15 d左右出现咖啡色菇蕾,见图4。
图4 长根菇子实体Fig.4 Fruiting bodies of Oudemansiella radicata
从图4可以看出,子实体生长发育良好,每潮采收后及时清理菇体残留,用土补平,休养3 d后增湿促进下潮菇形成。
采用室内出菇的方式,茶枝对长根菇生物学效率的影响见表3。
表3 茶枝对长根菇生物学效率的影响Tab.3 Effect of tea branches on the biological efficiency of Oudemansiella radicata
从表3中可以看出,与对照配方T0相比,T1、T2、T3配方生物学效率均比对照组有所提高,T2配方生物学效率最高达83%,T4配方生物学效率较低,为51%。同时记录因杂菌污染、破袋等引起的淘汰袋数量,计算淘汰率。生产小试中长根菇菌丝生长和出菇情况见表4。
由表4可以看出,T2配方无论生物学效率还是淘汰率方面均较T0配方有优势,在菌丝长势和生长时间上相当,且2批次试验结果差异不大,说明T2配方可作为生产配方备选。对长根菇子实体营养成分及主要农残安全指标进行了分析,结果见表5。
表4 生产小试中长根菇菌丝生长和出菇情况Tab.4 The fruiting and growth of Oudemansiella radicata mycelium during production test
表5 长根菇子实体营养成分及主要农残情况(干基)Tab.5 Nutritional ingredients of Oudemansiella radicata fruiting body and its major agricultural residues(dry basis)
从表5结果来看,T2配方和T0配方获得的长根菇子实体的主要农残(毒死蟑、乐果、敌敌畏、百菌清)均在方法检出限以内,符合相关标准要求,再次验证了栽培基料的质量安全性。从营养成分分析结果看,粗蛋白、粗纤维和总灰分以T2配方高,总糖以T0配方高,这些营养成分的差异推测主要是因为基料差异所致,进一步推测茶基料的应用可以影响长根菇子实体的营养组分结构。
通过测定茶枝农残和主要危害性重金属安全指标,为茶基料作为长根菇栽培基质辅料把好安全第一关。进一步分析茶枝营养成分,较高含量的粗纤维和粗蛋白为茶基料栽培长根菇提供了可能性。根据其他学者研究结果表明,本研究所选用的茶枝中茶多酚含量不足2%,可能不会抑制长根菇菌丝生长。考虑到茶基料菌袋中的碳源、氮源和矿物质元素对长根菇菌丝生长及发育的影响,通过调整棉籽壳、麸皮、糖及碳酸钙等原辅料,使得菌袋中C/N约为20,满足长根菇的营养需求。以同一试验的不同批次作为重复,观察记录菌丝生长和发育情况,结合长根菇的生物学效率和菌袋淘汰率,确定T2配方即茶枝替代率10%为最佳长根菇生长的茶基料配方。进行了2批次、每批次10 000袋茶基料栽培长根菇稳定性生产试验,并对长根菇子实体进行了营养成分和主要农残安全指标分析,进一步推测茶基料的应用会影响长根菇子实体的营养组分结构。虽然本研究得出茶园中茶和长根菇生态循环栽培模式具有可行性,但因农业生产季节性关系,技术熟化尚待后续大量工作的支撑,产业化应用任重道远,有待继续努力。