黄艺宁,袁 滨
(1.漳州职业技术学院食品工程学院,福建漳州363000;2.漳州市农业科学研究所,福建漳州363005)
草菇是一种热带和亚热带栽培食用菌[1]。分类学上属于担子菌亚门,层菌纲,无隔担子,伞菌目,鹅膏菌科,草菇属[2-3]。草菇肉质鲜美,口感脆嫩,营养价值高,含有丰富的蛋白质、氨基酸、多糖、维生素及矿质元素等[4-6],深受消费者喜爱。草菇属于高温菌类,夏季出菇,目前栽培的食用菌绝大部分为中低温品种,高温品种十分缺乏,导致高温季节市场上食用菌品种供应短缺[7]。而草菇可以较好缓解这一现象,保障“菜篮子”稳定。漳州是草菇的传统栽培主产区[8],目前大部分地区采取一料两菇技术模式,即草菇栽培废料还可作为双孢蘑菇的原料使用,提高菇房的利用率,也增加了生产附加值。因此草菇栽培面积大,据统计面积约500万m2。利用菌渣栽培食用菌技术已比较成熟,也有相关研究报道,如利用杏鲍菇菌渣[9-11]、海鲜菇菌渣[10]、金针菇菌渣[12]等菌渣栽培草菇。漳州金针菇菌渣量也很多,也有菇农利用金针菇菌渣栽培草菇,但由于金针菇菌渣的理化性质、孔隙度、颗粒度、营养成分等,与杏鲍菇菌渣区别很大,导致栽培质量不稳定,甚至出现栽培失败。棉籽壳是栽培草菇很好的材料,棉籽壳碳源、氮源丰富,保温保水性好[13]。但棉籽壳的市场价格高,全部采用棉籽壳种植,成本太高,而且棉籽壳发热量大,容易造成高温危害[14]。因此合理利用金针菇菌渣、棉籽壳的特点,在金针菇菌渣料中添加一定比例的棉籽壳,改善培养料的物理结构,可以更好发挥两种材料特点,提高种植的产量和质量。
菌种为草菇主栽品种V9715,由漳州市农业科学研究所食用菌研究室提供。金针菇菌渣来源于厦门如意情有限公司,棉籽壳、过磷酸钙、轻质碳酸钙等购自江西,材料要求新鲜。
试验共设3个处理,分别为棉籽壳、金针菇菌渣不同的替代比例等3个栽培配方,具体为配方1:20%棉籽壳、78%金针菇菌渣、1%石灰、1%轻质碳酸钙;配方2:40%棉籽壳、58%金针菇菌渣、1%石灰、1%轻质碳酸钙;CK配方为100%金针菇菌渣。每m2干料重30 kg。试验采用单因素随机区组设计,试验设计3个培养料配方,3次重复,每个配方24 m2,试验面积72 m2。
出菇试验采用室内床式栽培,不同处理原料分堆堆制。按照设计配方混匀各物料,少量多次淋水1~2 d,停水1 d。应充分预湿,搅拌均匀建堆,4 d翻堆1次(发酵料温至少应达到58℃以上),翻堆4~6次。在室外堆置发酵15~22 d,一次发酵结束后调节含水量至75%左右,进菇房二次发酵,发酵结束后,湿度要求在70%左右,待料温降到35℃以下时开始播种。菌丝生长阶段、出菇阶段注意温度、湿度情况,菌丝生长时培养料温度控制在30~36℃,相对湿度要求在80%~90%。子实体生长阶段培养料温度控制在32~35℃,料温不超过38℃,环境相对湿度控制在85%~95%[15]。一般播种13 d后开始出菇。
观察各处理的菌丝长势、满床时间、现原基时间、采收时间、菌盖破膜时间、菇体颜色、单朵重,分别记录各处理及各床架的产量。并委托福建省农产品质量安全检验检测中心(漳州)分中心对各个处理草菇子实体的矿质元素含量进行测定,具体测定方法见文献[16-22]。
试验数据采用Excel 7.0和DPS v7.01软件进行统计分析,采用Duncan′s新复极差测验法进行差异显著性检验。
从表1可以看出,不同培养料配方对草菇农艺性状有一定影响。菌丝长势最好的是配方1,表现菌丝密、洁白、长势强壮、吃料均匀有力、生长速度快,满床时间为8.17 d,比CK提前0.67 d。配方2表现菌丝稀疏、长势较弱、偏灰白色、菌丝生长速度一般,满床时间为9.33 d,比CK推迟0.5 d。而CK组表现菌丝致密、长势强,但菌丝密度、长速不如配方1。方差分析结果表明,配方1和配方2在满床时间有显著差异,而与CK差异不显著。现原基时间先后顺序为配方1>CK>配方2,配方1在播种后10.33 d出现原基,而配方2在播种后11.83 d出现原基,两个配方相差1.5 d。方差分析结果表明,配方1和配方2在现原基时间有显著差异,而与CK差异不显著。采收时间先后顺序为配方1>CK>配方2,配方1在播种后13.17 d开始采收,而配方2在播种后14.33 d开始采收,两个配方相差1.16 d。方差分析结果表明,配方1和配方2在采收时间有显著差异,而与CK差异不显著。在本试验中现蕾时间、采收时间、满床时间具有相关性。也就是满床时间长,现原基时间、采收时间也长。蛋形期子实体采收后菌盖破膜时间有一定差异。配方1破膜时间最长为7.83 h,比CK长0.167 h。最快破膜的是配方2,破膜时间为5.83 h,比CK延迟1.83 h。方差分析结果表明,配方1和CK的菌盖破膜时间没有显著差异,而与配方2差异显著。配方1与CK菇体颜色相似,为鼠灰色,菇基部黑色,黑白较分明。而配方2的菇体颜色较浅,菇基部浅灰色。配方1的单朵重平均为26.67 g,比CK重0.67 g。配方2的单朵重为25.33 g,比CK轻0.67 g。方差分析结果表明,配方1和配方2在平均单朵重有显著差异,而与CK差异不显著。
综上所述,农艺性状表现最好的是配方1,表现菌丝长势强,长速快,满床、现蕾、采收时间短,菌膜较厚,不易开伞,菇体鼠灰色,大小适中,商品性状好。
表1 不同培养料配方对草菇农艺性状的影响
由表2可知,不同配方的草菇产量有较大差异,产量最高的是配方1,平均产量为6 055.56 g/m2,产量最低的是配方2,平均产量为4 375 g/m2。配方1产量比CK提高38.41%,比配方2提高46.64%。配方1产量与各处理间的差异均达极显著水平,配方2产量与CK的差异不显著。
表2 各处理草菇产量 g/m2
由表3可知,不同的菇床位置对草菇的产量有影响,产量最高的是下层,其次是上层,第三是中层。配方1下层床架的草菇产量比上层提高6.76%,比中层提高21.54%。配方2下层床架的产量比上层提高29.41%,比中层提高31.34%。CK下层床架的产量比上层提高20.9%,比中层提高30.65%。这个结果与郭倩的研究结果有差异[23]。分析原因,可能是菇房内各个层架温度不均,有文献指出上下层温度差异可达10℃。本试验中由于培养料铺料多,料温高,再加上上层温度较高,造成料温过高,不利于草菇的生长发育。中层温度高,是因为菇床间隔小,造成通风不好。因此适当加强菇房内的空气循环,减少菇房上下层空间的温度差异,有利于提高草菇的产量。
由表4可知,不同的培养料配方的草菇都含有对人体有益的矿质元素,说明草菇对这些矿质元素的吸收较多。不同配方的草菇矿质元素含量有较大差异。图1为培养料中添加不同比例棉籽壳与栽培草菇子实体矿质元素含量的相关系数和回归方程图。棉籽壳含量与钙含量的回归方程为y=3.5667+0.035x(r=0.466);棉籽壳含量与镁含量的回归方程为y=66.7000+0.1600x(r=0.839);棉籽壳含量与锌含量的回归方程为y=7.6833+0.0225x(r=0.998);棉籽壳含量与铁含量的回归方程为y=14.1833+0.0125x(r=0.141);棉籽壳含量与锰含量的回归方程为y=1.3667+0.0050x(r=0.655);棉籽壳含量与磷含量的回归方程为y=138.5000+0.0550x(r=0.672);棉籽壳含量与钾含量的回归方程为y=0.3517+0.0003x(r=0.866)。按照参考文献[24],0.66<[r]<1 表示高度相关性,0.33<[r]<0.66 表示中度相关性,0<[r]<0.33 表示弱相关性。与棉籽壳含量高度相关的是镁含量、锌含量、磷含量、钾含量。与棉籽壳含量中度相关的是钙含量、锰含量。与棉籽壳含量弱相关的是铁含量。培养料中添加的棉籽壳比例与草菇子实体中锌含量呈高度的正相关,培养料中棉籽壳比例越高则草菇子实体中的锌含量越多。随着棉籽壳含量的提高,草菇子实体中锌含量逐渐升高,升高幅度分别为5.19%、11.69%。在3个配方中,配方1的钙含量、锰含量、磷含量最高,分别比CK提高107.14%、23.08%、2.32%。配方2的镁含量、锌含量、铁含量最高,分别比CK提高9.43%、11.69%、3.29%。钾含量在配方1、配方2中相同,比对照提高2.86%。
表3 不同处理在菇床不同层次的产量情况 g/m2
表4 不同培养料配方草菇的营养元素含量
图1 棉籽壳添加量与各营养元素含量的拟合曲线图
除原料成本外,人工、电费、燃料、菌种等成本统一按5元/m2计算。从表5可以看出,经济效益最高的是配方1,纯收入为1.92元/m2,比CK多0.296元/m2,比CK提高18.21%。配方2的纯收入为负收入,比CK低25.37元/m2,比配方1降低25.66元/m2。随着棉籽壳添加量的提高,原料成本也提高,配方1的原料成本为35.47元/m2,比CK提高11.47元/m2。配方2的原料成本为47.65元/m2,比CK提高23.65元/m2。因此,在金针菇菌渣中添加一定比例的棉籽壳,虽然原料成本增加,但若栽培比例合适,纯利润高于金针菇菌渣。
表5 不同培养料投入产出比较 元/m2
本试验表明金针菇菌渣栽培草菇是完全可行的,表现菌丝走菌正常,菌丝灰白,长势强,吃料正常,满床时间为8.83 d,现原基时间为10.83 d,采收时间为13.67 d。菇体商品性状好,为鼠灰色,菇基部黑色,黑白较分明。蛋形期子实体采收后菌盖破膜时间中等,为7.67 h,产量为4 375 g/m2。添加20%棉籽壳后,表现菌丝更加浓密,洁白,长势强壮,吃料均匀有力,生长速度快,满床时间为8.17 d,比CK提前7.55%,现原基早,为10.33 d,比CK提前4.62%。采收时间为13.17 d,比CK提前3.66%。蛋形期子实体采收后菌盖破膜时间长,为7.83 h,比CK延迟0.16 h。菇体商品性状好,菇体大小适中,单朵重为26.67 g,比CK重2.56%。表现为菇体鼠灰色,菇基部黑色,菇体上部为灰白色,表现黑白较分明。平均产量为6 055.56 g/m2,比CK提高38.41%。添加40%棉籽壳后,表现菌丝稀疏,长势较弱,偏灰白色,菌丝生长速度一般,满床时间、现蕾时间、采收时间均比CK延迟。蛋形期子实体采收后最快破膜。菇体商品性状差,表现菇体颜色较浅,菇基部浅灰色.但菇体大小适中。平均产量为4 129.63 g/m2,降低了5.94%。
综上所述,金针菇菌渣及添加棉籽壳的培养料配方均可用于栽培草菇。工厂化金针菇只采收一潮菇,基质降解利用不充分,仍含有大量的未被金针菇利用的营养成分,而且还含有大量的菌体蛋白,适合草菇菌丝吸收利用。柯斌榕[25]指出金针菇菌渣的含碳量在46.59%,含氮量在1.53%,碳氮比为30.45。棉籽壳的含碳量为56%,含氮量为2.03%,碳氮比为27.6。配方1的碳氮比为29.72,配方2的碳氮比为29.08,CK的碳氮比为30.45。3个配方的碳氮比差别不大,文献[26]指出草菇理想的碳氮比为16:1~24:1,适合的碳氮比范围是10:1~30:1,试验配方处理也在适合的范围内,因此这3个配方均适合草菇菌丝生长。
金针菇菌渣添加20%棉籽壳后,表现更好,菌丝长势强,长速快,满床、现蕾、采收时间短,菌膜较厚,不易开伞,菇体商品性状好。分析原因可能是因为金针菇在生长过程中利用碳的比例相对于氮要高,菌渣中的碳氮比高,可提供丰富的氮源,适当补充棉籽壳等碳源,碳氮比更加适合草菇生长发育。另一个原因可能是不同培养料的理化性质和营养成分不同,棉籽壳中纤维素含量85%~95%,半纤维素5%~15%[27]。可能棉籽壳中的高纤维素含量更有利于草菇对培养料的吸收转化。
金针菇菌渣添加40%棉籽壳后,菌丝生长势弱,菌丝稀疏,满床、现蕾、采收时间长,易开伞,子实体整体偏白,商品性状差。分析原因可能是因为棉籽壳发热量高,添加比例高的话,容易导致培养料料温过高,漳州市6月气温日均最高温度在33℃,日均最低温度为26℃,平均气温为29.5℃。一般料温比室温高4~8℃,相当于料温在34~38℃。再加上漳州栽培草菇培养料偏厚,菌丝在生长过程中释放的生物热会导致料温升高,高温影响菌丝体酶的活性,从而影响菌丝生长,进而造成出菇少,菇容易薄的现象。在试验过程中也发现配方2在培养床两边出菇,也就是在靠近过道的地方出菇,一般培养床中间料温高,两边料温低。这也暗示了添加40%棉籽壳导致料温偏高的分析。
本试验中分析各个配方的经济效益,其中配方1的经济效益最高,纯收入为1.92元/m2,比CK提高18.21%。因此,在金针菇菌渣中添加一定比例的棉籽壳,虽然原料成本增加,但若栽培比例合适,产量提高,产值也提高,纯利润高于纯金针菇菌渣。由于棉籽壳价格高,棉籽壳碳元素较高但是氮元素较低,营养不全面,棉籽壳优点是通气性较好,保水性较好,因此单一使用棉籽壳经济效益低,而且容易导致料温偏高。不利于草菇产量和质量。而当地金针菇菌渣价格低廉,含碳量少,而含氮量高,再加上持水力低,不利于草菇生长。这两个材料可以互相补充,筛选到适合的培养料配方可以作为草菇的培养料。在现有的价格和生产模式下,金针菇菌渣添加20%棉籽壳可以获得较高的产量和经济效益。
食用菌是铁、钾、磷、镁、锰、锌、钙等多种矿质元素的重要来源[28],这些矿质元素有利于人体健康,维持人体正常生命活动不可缺少的元素[29]。在检测的7个矿质元素中,这3个配方处理均较丰富。在3个配方中,配方1的钙含量、锰含量、磷含量最高,配方2的镁含量、锌含量、铁含量最高。钾含量在配方1、配方2中相同,比对照提高2.86%。因此在金针菇菌渣中添加棉籽壳有助于提高草菇子实体的矿质元素含量。矿质元素含量与棉籽壳的添加量有一定的相关性,但规律性不强。侯丽娟[30]等研究表明,食用菌菌渣中有机物和矿物质元素含量丰富,并且菌渣中还含有铜、钠、钙等多种矿质元素。
综上所述,配方2即在金针菇菌渣中添加20%的棉籽壳可促进菌丝生长,有利于原基形成、子实体的发育,子实体商品性状优良,产量高、经济效益好,而且矿质营养丰富。可在生产中进一步推广使用。
本试验明确了金针菇菌渣添加20%棉籽壳栽培草菇是完全可行的。但仅设计了3个试验处理,试验配方较少,在后续的试验中,应进一步细化棉籽壳的添加比例。