张琪辉 ,赖春芬 ,金珊珊 ,林 铃 ,朱传进 ,王丽芬 ,胡开辉 ,3,孙淑静 ,3**
(1.古田县食用菌研发中心,福建 古田 352200;2.福建农林大学生命科学学院,福建 福州 350002;3.福建农林大学 (古田) 菌业研究院,福建 古田 350000)
银耳(Tremella fuciformis Berk.)是我国特色珍稀食用菌,又称白木耳,属银耳科(Tremellaceae)银耳属(Tremella),有“菌中之冠”的美称,是1种药(食)两用的食用菌[1]。银耳栽培需要伴生菌香灰菌的配合,管理技术要求高,栽培周期短,约45 d,但影响其正常生长的因素多,在管理上稍有1个环节疏忽,都会造成不出耳或产量减少[1]。2016年在银耳主产区福建古田发现,大规模的幼耳直径长到3 cm左右就停止发育甚至萎缩枯死,造成种植户的巨大经济损失。本研究从银耳栽培的主要原料即棉籽壳着手,探究原料能否引起银耳发育不良,同时为栽培中原料质量的把控提供参考,为防止银耳发育停止提供一定的参考依据。
棉籽壳:银耳发育不良所用同一批未栽培的棉籽壳。
银耳菌棒:银耳发育不良的菌棒,菌龄约33 d,银耳长势如图1。
PDA培养基:马铃薯200 g、葡萄糖20 g、琼脂15 g~20 g,pH自然,蒸馏水1 000 mL。
图1 不同菌龄下银耳的长势Fig.1 The growth of Tremella fuciformis in different ages
1.2.1 原料杂质分析
将采集回来的棉籽壳放在体视显微镜下放大7倍和20倍观察。
取约50 g棉籽壳置于烧杯中,加入500 mL蒸馏水,静置30 min后观察。
1.2.2 原料质量检测
将采集到的棉籽壳和银耳菌棒送到宁德市产品质量检验所进行检测,按地标DB35/T 1312-2013《食用菌栽培原料用棉籽壳》中的方法进行。
1.2.3 棒内菌丝分离培养
将采集回来的菌棒从其横切面上的9个位置(如图2所示),分别取约2 mm×2 mm带菌丝的培养料转接到PDA平板上,置于23℃恒温箱中倒置培养,定期观察菌丝生长情况。
图2 取样点示意图Fig.2 Sampling point schematic
1.2.4 菌棒理化指标检测
检测分析采集回来的银耳菌糠的相关理化指标,包括含水量、pH、还原糖、总酚含量以及纤维素酶、淀粉酶、木聚糖酶、漆酶的酶活力,以福林-酚比色法测定总酚含量 [3],纤维素酶酶活力测定参照文献[4],淀粉酶酶活力测定参照文献 [5],木聚糖酶酶活力测定参照文献 [6],漆酶酶活力测定参照文献 [7]。以银耳发育正常且菌龄相同的银耳菌棒作为对照。
1.2.5 重栽试验
将采集回来的菌棒打碎后(下面简称旧料) 按如下处理后进行重新栽培试验,生产管理参照《银耳生产技术规范》(GB/T 29369-2012) 国家标准管理,观察菌丝生长情况和出耳情况:
处理一:旧料50%、新棉籽壳25%、玉米芯10%、麸皮14%、石膏1%,含水量控制在55%~60%;处理二:旧料85%、麸皮14%、石膏1%,含水量控制在55%~60%;处理三:将旧料先用水泡洗1 d,再用其按照处理一的配方进行试验。
棉籽壳原料杂质分析结果见图3和图4。
图3 显微镜下的棉籽壳Fig.3 Cottonseed shell under the microscope注:A:7倍镜下观察,B:20倍镜下观察。Note:A:observation under 7 times mirror,B:observation under 20 times mirror.
图4 棉籽壳杂质观察Fig.4 Observation of impurities in cottonseed shells注:A:从侧面观察分层情况,B:从底部观察沉降物情况。Note:A:viewing the stratification from the side,B:observation of the precipitum from the bottom.
由图3可以看出,棉籽壳中存在块状物质、粉状颗粒和蜡状物质,同时棉籽壳上的棉绒短而少。棉绒的减少和粉状颗粒杂质的增多可造成栽培料孔隙度减小、培养基透气性变差,将会引起培养基缺氧。浮力试验结果如图4所示,棉籽壳在水中出现了明显的分层现象,上层的漂浮物主要是棉壳,棉绒较少,烧杯底部沉淀出沙、石、土、灰等杂质。
对原料质量进行检测,结果见表1。
表1 棉籽壳质量检测结果Tab.1 Quality testing results of cottonseed shell
从表1可以看出,棉籽壳中的灰分、杂质、粗纤维、粗蛋白、水分含量和pH均符合地标《食用菌栽培原料用棉籽壳DB35/T 1312-2013》中的理化指标的要求,检测结果表明在营养成分方面棉籽壳符合银耳栽培所需。
棒内菌丝分离培养结果见图5。
图5 菌丝生长情况Fig.5 The growth of mycelium at each sampling point注:A表示病菌棒横切面;B、C、D表示分别培养3 d、5 d、10 d。Note:A means cross section of ill-stick;B,C and D mean the growth of mycelium at every sampling point after 3 d,5 d,10 d.
图5 A中可以看出接种块的白毛团没有明显的生长,银耳菌丝的生长受到抑制;从图5B、图5C、图5D中可以看出,各取样点分离菌的菌丝生长速度和黑色素分泌情况都没有明显的差异,表明菌棒内各处的香灰菌的活力没显著差异。
菌棒的理化指标检测结果如图6所示。
从图6A中可以看出试验组的含水量明显比对照组高,且与菌包原始的含水量相近;图6B显示试验组的pH值均高于对照组;图6C和图6D显示试验组菌棒中的还原糖和总酚含量均显著低于对照组;图6E显示试验组菌棒中漆酶和淀粉酶酶活力高于对照组,而纤维素酶和木聚糖酶酶活力则低于对照组。各理化指标显示试验组菌包和对照组菌包间存在显著差异。
银耳菌株重栽试验,结果见图7和图8。
菌丝生长情况:处理一、处理二、处理三的菌丝平均生长速度分别为 0.88 cm·d-1、0.90 cm·d-1、0.91 cm·d-1,统计结果显示在 0.5%水平无显著差异;菌丝长势如图7所示,各处理菌丝外观和黑色素分泌情况无显著差异。
子实体生长阶段:银耳子实体生长发育如图8所示,在原基形成过程,处理一和处理二吐水黑且浑浊,表明银耳菌丝生长发育不良,处理三吐水颜色清黄,表明银耳菌丝生长发育良好[1];各处理均能形成耳基,从耳基生长情况来看,处理一和处理二耳基生长比较缓慢且不整齐,扩口13 d后就停止生长,处理三耳基生长较快且较为整齐,发育良好。试验结果表明,旧料中可能含有有害物质导致银耳生长发育不良。
图6 菌棒理化指标Fig.6 Physicochemical index of stick注:A:菌糠含水量;B:pH;C:还原糖含量;D:总酚含量;E:酶活力。Note:A:water content of fungus chaff;B:pH;C:reducing sugar content;D:total phenol content;E:enzyme activity.
图7 不同处理下菌丝生长情况Fig.7 The growth of mycelium in different treatments
图8 不同处理下银耳生长发育情况Fig.8 Growth and development of Tremella fuciformis in different treatments
食用菌生长发育受内外双重因素控制,内部因素是食用菌自身的遗传规律决定的,外部因素是人为制造的生态环境,外部因素包括营养、基质含水量、酸碱度、温度、空气湿度、氧气、二氧化碳和光照等[8]。菌棒是食用菌生长发育的基质,为食用菌生长发育提供场所、营养物质、水以及适宜的pH环境,同时菌棒的理化性状还影响着氧气和二氧化碳、温度等外部因素,因此,菌棒在食用菌生产中是至关重要的。原料是菌棒的主要构成物质,对菌棒质量起着决定性作用。试验结果显示棉籽壳营养成分含量都符合《食用菌栽培原料用棉籽壳》标准要求,但浮力实验和显微镜观察显示棉籽壳中掺杂泥沙石灰等小颗粒物质和一些蜡状物质,棉绒短而少,这将会导致菌棒孔隙度降低,造成银耳生长缺乏氧气,引起香灰和银耳生长发育不良,这个结果跟丁湖广[9]的观点一致。
银耳生产中菌棒是重要的栽培基质,菌棒的理化状态也可以反映食用菌的生长发育情况。食用菌子实体生长发育过程中所需要的水分主要来自菌包[8],菌包内水分来源有2个方面:一是栽培料配方中的含水量,二是菌丝通过呼吸作用生成的水分,含水量的变化从一定程度上反映了菌丝的生长活力和呼吸强度,本研究理化指标测定结果显示银耳生长停止的菌棒的含水量显著低于正常的菌棒,且接近原始菌包的含水量。还原糖是分子中含有游离醛基或酮基的单糖和含有游离醛基的二糖的总称,如葡萄糖、麦芽糖、半乳糖等,容易被真菌吸收利用,徐碧如和黄年来[10-14]的研究均显示银耳菌丝几乎没有分解纤维素和木质素的能力,基本上也不能利用淀粉,需要由香灰菌分解纤维素和半纤维素产生分子量较低的还原糖传递给银耳供其生长发育需求;菌糠中的多酚主要有两个方面来源:一是棉籽壳中棉酚,随着银耳的生长有少量的棉酚转移到银耳中导致菌棒多酚含量减少[15],二是漆酶分解木质素为菌体生长提供营养物质,同时也会产生酚类和醌类物质[16]。所以菌棒内的还原糖和总酚含量也能反映菌丝的代谢活动,试验结果显示银耳生长停止的菌棒的还原糖和总酚含量明显低于正常菌棒。酶活力能够直观反映菌丝的活力,淀粉酶、纤维素酶、木聚糖酶和漆酶的作用是分解淀粉、纤维素和木质素为菌丝体生长提供营养,且在银耳子实体生长阶段由纤维素酶和木聚糖酶发挥主要作用[2],试验结果显示纤维素酶和木聚糖酶活力均低于正常菌棒,各理化指标检测结果均表明其代谢活动受到了显著的抑制。
重栽试验原料经过浸泡洗涤后可正常出耳,表明是由于主原料棉籽壳中含有其他杂质和有害物质抑制了银耳的后期生长。
本研究结果显示棉籽壳问题能够引起银耳发育不良,然而张汉文等[17]认为幼耳停止生长是由于耳友菌退化造成的,食用菌生长发育受到多方面因素的影响,需要综合考虑,农户家庭作坊式栽培还受到天气的影响。此外,对于棉籽壳的质量除了考虑营养、杂质和有害物质外还需要对其物理性状进行考虑,例如棉绒长短、绒壳比例、沉降系数等。