张祺锶,陶永新,段静怡,宋寒冰,黄嘉华,李自燕,朱 坚
(福建农林大学园艺学院,福建 福州 350000)
猴头菇(Hericium erinaceus),又名猴头菌、刺猬菌等,属担子菌亚门(Basidiomycotina) 层菌纲(Hymenomycetes) 非褶菌目(Polyporales) 猴头菇属(Hericium),具有很高的食药兼用价值[1]。现代医学证明,猴头菇具有健胃、助消化之功效,已在临床上用于治疗消化不良、胃病、胃溃疡等多种消化道疾病[2]。此外,猴头菇富含多种必需氨基酸、维生素、矿物质、多糖等营养成分,味道鲜美,作为四大名菜之一深受消费者的喜爱。因此,高产优质猴头菇的工厂化栽培具有广阔的市场前景。
近年来,很多企业逐渐开始尝试猴头菇的工厂化栽培,但在具体实践过程中发现存在诸如产量不高、出菇周期长、子实体朵形不圆整、色泽发黄和发红、菇体疏松紧实度低、畸形率高、易形成菜花菇等问题,严重制约了猴头菇工厂化栽培的发展[3-5]。猴头菇作为一种腐生菌,其生长发育与栽培基质息息相关。工厂化栽培中猴头菇后熟期短、出菇快,但营养阶段菌丝对基质的降解不充分,使得其对支撑出菇所需的营养物质的吸收、转化和积累不够,导致出菇后劲不足、菇体疏松,产量和品质均受到影响[6-8]。因此,从筛选栽培基质出发,主要探讨常见的3种材料(木屑、棉籽壳、麸皮)的不同配比对猴头菇产量及性状的影响。通过设计双因素试验,即主料(木屑与棉籽壳)的不同配比,以及主料与辅料(木屑、棉籽壳比麸皮)的不同配比,以猴头菇的单产、朵型、色泽、畸形率、一致性、栽培周期等农艺性状为指标,优化适合猴头菇工厂化栽培的基质,为提高工厂化栽培猴头菇的商品品质提供实践价值。
供试菌株为古田猴头,为福建古田猴头菇主栽品种。
采用木屑和棉籽壳作为主料,采用麸皮作为辅料,基础配方为木屑78%、麸皮20%、石膏1%、糖1%,含水量66%。在此配方基础上对木屑、棉籽壳、麸皮三者不同配比进行优化,设计2个因素共15个处理,详见表1。
表1 木屑、棉籽壳、麸皮不同配比设计Tab.1 Different proportions of sawdust,cottonseed shell and wheat bran
由表1可知,因素A为主料和辅料的比例,因素B为主料中木屑和棉籽壳的比例。每个处理制作菌袋50袋以上,确保每个指标测定均有10袋以上重复。
按表1分别配制栽培料,并按每一袋湿重1.1 kg,袋料高15 cm的统一标准进行装袋并打孔。高压灭菌后,于每个菌袋接种相同量的原种块。接种后的菌袋置于温度22℃~24℃,湿度70%左右的暗室培养,25 d~30 d后菌丝长满菌袋,移入出菇房催蕾出菇。
催蕾期间给予菌袋光照50 lx~500 lx,2 d左右孔口处菌丝扭结形成菜花状原基,5 d左右原基聚拢并变厚,进入出菇管理。出菇条件为温度18℃~22℃,湿度85%~90%并保持地面湿润,CO2浓度0.06%,光照200 lx~500 lx。当子实体生长发育15 d~18 d,菌刺长到0.5 cm,未弹射孢子即可采收[9-11]。采收时直接用刀片从袋口菌套底部割掉菌袋。
对第一潮菇的平均单产、朵型大小、菇体色泽、菌刺长短、畸形率、一致性、栽培周期等农艺性状进行测定和统计。其中数量指标进行平均值计算,同时进行F检验,对差异显著的主效和各级互作进行新复极差法定量分析。色泽等指标进行肉眼等感观评定及等级打分。
对不同处理的第一潮菇在同一时间采收,为了消除含水量的影响,将菇烘干至恒重后对其称重,并计算每个处理的平均单产,结果见图1。
图1 基质不同配比处理对猴头菇平均单产的影响Fig.1 Effect of different cultivation formula proportions on average yield of Hericium erinaceus
由图1可知,所有处理中平均单朵重最小的是A1B1,最大的是A1B3。当B因素固定时,因素A的5个水平间的单产差异较小。而因素B对单产影响较大,整体呈现出B3>B2>B1的结果,即木屑与棉籽壳配比为1∶1时,猴头菇单产要大于其他配比。
为了深入分析各主效、与互作对产量的影响,用SPSS 19.0对单产数据进行F检验,对差异显著的主效和各级互作进行新复极差法定量分析,结果见表2。
表2 不同处理对产量影响的F检验Tab.2 F test of effect of different treatments on the yield
由表2可知,因素A的P值小于0.05,表明因素A各水平间存在显著差异,即辅料麸皮和主料的添加比例对猴头菇的单产有显著影响。因素B的P值小于0.01,表明因素B的各水平间存在极显著性差异,即主料木屑和棉籽壳两者间的配比对猴头菇单产有极显著影响。进一步对因素A、B进行新复极差分析,结果见表3。
表3 因素A、B对产量影响的主效新复极差分析Tab.3 SSR analysis of A factor and B factor on yield
由表3可知,因素A1平均产量最高,但和因素A4、A3、A5相比并无显著差异,只与因素A2因素有显著差异。单独考虑因素B的情况下,因素B3产量最高且极显著高于因素B2和B1。而从表2中2个因素A、B互作检验结果显示,A×B的P值大于0.05,说明A×B交互作用没有达到显著差异水平,因此无需对A×B的一级互作进一步进行新复极差分析。
除了平均单产外,很大程度上猴头菇的外观品质也决定了其商品价值,因此进一步对猴头菇的朵型大小、菇体色泽、菌刺长短、畸形率等与感观品质密切相关的指标进行分析。朵型大小在本研究中将其定义为最大菇径×最小菇径×菇丛高度;菇体色泽与菌刺长短则通过肉眼感观评定其等级;畸形率为畸形菇(菜花菇)占总体采收菇的比值。具体结果见表4。
表4 不同处理对猴头菇品质性状的影响Tab.4 Effect of different treatments on quality characters of Hericium erinaceus
由表4可知,15个处理中,菇体大小最大的是处理A4B3,最小的是处理A1B1;其中当因素B为B3水平时,菇体大小均在500.0 cm3以上;而当因素B为B3水平时,菇体大小均在450.0 cm3以下;当因素B为B2水平时,菇体大小介于二者中间。菇体色泽方面基本都着色正常,只有处理A1B2、A1B3菇体色泽较深,呈黄中带红。A1B2、A3B3、A4B3三个处理的菌刺长度都达到1 cm以上。因素B为B3水平时,菇体菌刺都比较长,且畸形率比较低(均在5%以下)。
进一步分析因素A、B对菇体朵型大小影响的显著性,以及对差异显著的主效和各级互作进行新复极差法分析,结果见表5。
表5 不同处理对鲜菇朵型大小影响的F检验Tab.5 F test of the effect of different treatments on the size of fruiting body
由表5可知,因素A的P值小于0.01,表明因素A的各水平间存在极显著差异,即基质主辅料的投放比例对猴头菇朵型大小有极显著影响;因素B的P值小于0.01,表明因素B各水平间存在极显著差异,即主料木屑和棉籽壳的添加比例对猴头菇的朵型大小有极显著影响。
分别对因素A、B进行新复极差分析,结果见表6。
表6 因素A、B对朵型大小影响的主效新复极差分析Tab.6 SSR analysis on the effect of A factor and B factor on the size of fruiting body
由表6可知,在只考虑因素A时,A4处理朵型最大且与其他组相比有显著性差异;在只考虑因素B时,B3处理朵型最大且和其他处理相比有极显著差异;由此推测,A4、B3处理有助于栽培出较大朵型的猴头菇,但A4B3处理是否是最佳组合必须考虑A×B互作的影响。
由表5中2个因素一级互作的F检验结果可知,A×B的P值小于0.01,说明A×B交互作用达到了极显著差异水平。进一步对A×B的一级互作进行新复极差分析,结果见表7。
表7 因素A、B一级互作对猴头菇朵型大小影响Tab.7 Effect of primary interaction between A factor and B factor on the size of Hericium erinaceus fruiting body
由表7可知,在A×B交互作用中,A4B3处理的朵型最大,且和其他处理相比有极显著差异,即采用主辅料投放比例4.5∶1且主料中木屑与棉籽壳间比例为1∶1的基质配方,可以使猴头菇朵型达到最大。
对于工厂化栽培猴头菇而言,出菇的一致性与栽培周期长短也是极为重要的指标。统计各处理菌袋从接种到菇体可采收时的天数,计算最长天数与最短天数之差,差值越小表示一致性越好。栽培周期为从接种到采收历经的天数平均值。各处理的生长周期和一致性的结果见表8。
表8 因素A、B对猴头菇生长周期的影响Tab.8 Effect of A factor and B factor on growth cycle of Hericium erinaceus
由表8可知,各处理所经历的生长周期在39 d~47 d,平均值为43.4 d。高于均值的处理有8个,占53%,其中A1B1处理生长周期最长,为47 d;而低于均值的处理有7个,占47%,其中A4B3处理生长周期最短,只有39 d。单独分析因素A时,A4处理生长周期最短,A1、A2处理中主料麸皮添加量较多,猴头菇营养生长时间延长;单独分析因素B时,B3处理生长周期最短,表明随着棉籽壳添加量增大,增加了菌袋里的孔隙度,有利于缩短走菌时间。出菇一致性的结果见表9。
表9 因素A、B对猴头菇出菇一致性的影响Tab.9 Effect of A factor and B factor on uniformity of Hericium erinaceus fruiting body
由表9可知,各处理一致性在5 d~8 d,平均值为6.3 d。低于均值的处理有9个,占60.0%,其中A2B2、A3B2、A5B3处理一致性最好,只有5 d;高于均值的处理有6个,占40.0%,其中A1B1、A5B2处理一致性最差,达到9 d。因素A的5个水平间相差很小,B因素3个水平相差不大,对猴头菇生长一致性的影响并不显著。
栽培基质是影响工厂化栽培猴头菇产量及性状的关键因素之一。生产中常见的基质主料为木屑和棉籽壳,最常见的辅料为麸皮,三者间的不同配比不仅影响猴头菇的产量,同时也对工厂化栽培猴头菇的多种外观性状及栽培周期有影响[11-13]。本研究中,从平均单产方面分析,因素A的不同水平间差异不显著,当因素B为木屑且与棉籽壳之比为1∶1时,平均单产极显著高于其他配比,且A和B两因素不存在交互作用。从品质方面分析,A4处理菇体大小显著大于其他处理,B3处理菇体大小极显著大于处理B1、B2,A×B互作表明A4B3处理菇体大小极显著大于其他组合,且A1B2、A3B3、A4B3处理菌刺最长、菇色均浅,因此优化组合为A4B3。从生产周期和一致性方面分析,A4B3处理生长周期最短(39 d),且一致性为6 d。同时,考虑到原料成本,辅料比主料价格昂贵,高产组合A4B3、A3B3、A1B3、A5B3中A4B3处理辅料投入量相对较少。综合上述4个方面的结果,只有A4B3处理结合了4个方面的优点,可确定为本试验的最优组合,即木屑与棉籽壳等比配合,二者与麸皮以4.5∶1配比。因此,最终优化配方为木屑40.1%、棉籽壳40.1%、麸皮17.8%、石膏1%、糖1%,含水量66%。
基质主辅料的配比,微观上影响的是碳氮比。当基质中氮源不足时,菌丝生长缓慢、长势较弱;当氮源过量时,菌丝徒长,不利于进入子实体阶段[7-8,11-13]。合适的碳氮比对猴头菇的生长起着至关重要的作用。单独研究主料的成分时,在木屑中添加棉籽壳,且当二者比例为1∶1时,各项性状指标均优于单一以木屑为主料进行栽培时猴头菇的各项性状指标,其原因可能是棉籽壳有助于增加基质的孔隙度,改变基质透气性,从而有利于菌丝生长。