沈 盟,权新华,袁 晔,宋小亚,郑巧平,王瑞森,姚祥坦
(1嘉兴市农业科学研究院,浙江嘉兴314001;2.丽水市农林科学研究院,浙江丽水323000)
农业废弃物种类繁多,可分为种植业废弃物、养殖业废弃物、农业加工废弃物和农场生活废弃物4类,其中种植业废弃物包括农田和果园残留物[1],含有较多纤维素、半纤维素和木质素,可完全满足食用菌的生长需求,但国内农业废弃物生产食用菌仍然处于试验阶段或小面积栽培,主要原因是农业废弃物来源不同,理化性状差距较大,作为食用菌生产原料存在不确定性,而建立废弃物标准参数体系、对培养料配方进行改进是促进农业废弃物在食用菌产业中应用的途径之一[2]。无花果(Ficus carica)为桑科无花果属的落叶灌木或小乔木,可以用作绿化观赏树,果实也可以食用。其枝干中黄酮类化合物含量较高,达到5.36 mg/g,新鲜的枝干中含有丰富的Vc[3],其干果、汁液提取物还具有杀菌杀虫的作用,叶片中的香豆素对线虫具有强效的杀灭作用[4],水提物则具有抗微生物活性[5-6],但大多数利用无花果进行的毒性试验中没有观察到任何毒性迹象[7]。国内无花果产量逐年增加,产值也呈现平稳增长,2018年无花果年产量约为4万t,无花果抗旱、耐贫瘠,没有病虫害,无需用药[8],并且无花果枝繁叶茂,枝条年生长量大于1 m[9],枝条不仅要进行夏修还要进行冬季修剪[10],将其枝干作为食用菌培养料不仅来源丰富而且无农药污染,但目前将无花果剪枝用于食用菌栽培的研究较少。
笔者利用无花果枝屑栽培秀珍菇和猴头菇,设置不同无花果枝屑添加量,分析无花果枝屑的营养成分以及对菌丝生长和产量的影响,以期探究无花果枝屑对食用菌的影响并探索出合适的用量,为种植业农业废弃物在食用菌产业中的应用提供参考。
1.1.1 供试材料 无花果枝条,经网孔为8 mm的粉碎机粉碎备用。木屑为食用菌栽培常用的阔叶木屑。
1.1.2 供试菌种‘台秀57’购于嘉兴市南湖区新丰三益家庭农场,‘猴头菇4916’购于山东泽海菌业。
1.2.1 含水率和持水力的测定 将阔叶木屑和无花果木屑风干,按国家标准《木材含水率测定方法(GB/T 1931—2009)》测定含水率。称取2.000 g风干的样品,置于100 mL烧杯中,加蒸馏水75 mL,在(25±2)℃下浸泡10 h后,在3600 r/min的转速下离心20 min,取出,倾斜倒置10 min,沥干多余液体,称重,获得样品湿重,计算持水力如式(1)[11]。
1.2.2 培养料配方 将菌丝从购买的菌种中分离,保存至试管中作为母种,母种配方为土豆200 g、葡萄糖20 g、琼脂18 g,配制成1 L。将母种转接为原种,原种配方为木屑78%、麸皮21%、石膏1%,含水量60%。培养料配方如表1所示,每袋质量1.1 kg。
表1 2种食用菌的培养料配方%
1.2.3 木屑浸出液制备和菌丝生长速度测定
(1)木屑浸出液培养基的制备。称取20.0 g无花果木屑,加入1 L水煮沸20 min,用纱布过滤,浓缩滤液至100 mL备用,配制成含有0、5、20、35 mL木屑煮出液的PDA培养基各125 mL。用移液管取12 mL培养基到培养皿中。
(2)菌龄一致的菌丝块培养。从母种中取菌丝块,接种至装有12 mL PDA培养基的90 mm培养皿中央,培养至菌丝刚长满培养皿,用打孔器在菌落最外围取大小一致的菌丝块。
(3)接种方法。用打孔器取菌龄一致的菌丝块接种至培养皿中央,接种后根据菌丝生长速度在相同时间点分2次测量菌丝直径,2次间隔天数根据菌丝生长速度调节,约间隔3~5天,每个处理5次重复,计算菌丝生长速度如式(2)。
1.2.4 培养料菌丝生长指标测定 取秀珍菇和猴头菇母种接至PDA培养基中活化菌丝,用打孔器取菌龄一致的菌丝块5块接种至18 cm×38 cm的不同处理培养料的菌棒中,放于25℃培养室内发菌。
菌包接种后10天开始测定菌丝生长速度,用油性笔在菌袋上标明菌丝边缘,间隔10天再用油性笔标明菌丝边缘,用直尺测量10天的菌丝生长量,计算菌丝生长速度如式(3)。
满袋天数为从接种到菌丝长满所用的天数,现蕾天数为丝长满后记录从开袋到出现菇蕾的天数。
1.2.5 化学指标测定 将供试木屑烘干后经粉碎机粉碎,过100号筛,混合均匀使用,培养料含碳量和含氮量按照配方比例计算获得。将秀珍菇和猴头菇第1潮菇烘干后粉碎,过100号筛,混合均匀存储在4℃冰箱备用。
总碳含量为使用重铬酸钾氧化法测定木屑中的碳含量[12];总氮含量为消解后采用全自动凯氏定氮仪测定的木屑中的氮含量和蛋白质含量;采用GB/T 15672—2009的方法测定食用菌中总糖含量;采用NY/T 1676—2008的方法测定食用菌中粗多糖含量。
1.2.6 出菇栽培管理 使用18 cm×38 cm的聚丙烯菌袋装培养料,将同种配方的菌棒分成3份,每份20袋,每份为一个重复,放于大棚出菇架中层发菌。测定第1潮菇的子实体形态、干物质含量、平均单菇重。
(1)秀珍菇试验于2019年3—9月在嘉兴市南湖区新丰三益家庭农场的秀珍菇棚内完成,大棚长100 m、宽8 m、高3 m,采用镀锌钢管做栽培架,制冷出菇,每潮菇4~6 h采摘1次,共采摘4潮。每个小区选择最先采收的30个子实体作为测量样本。
(2)猴头菇试验于2019年10月—2020年4月在嘉兴市农科院食用菌栽培基地大棚内完成,大棚长15 m、宽6 m、高3 m,采用涂塑网格做栽培架,常温出菇,共采摘3潮。每个小区选择最先采收的10个子实体作为测量样本。
现蕾(采收)天数为秀珍菇从开袋到出现菇蕾所用的时间,猴头菇从开袋到采收所用的时间。
将采收后的新鲜子实体称重获得子实体鲜重,再放入烘箱45℃烘干,称重获得子实体干重,干物质含量计算如式(5)。
试验数据采用SPSS 19.0统计软件进行处理,各组间数据采用Duncan新复极差法进行多重比较,显著性水平为0.05。采用Personal相关系数进行相关性分析。
木屑的营养成分、含水率和持水力能为培养料的利用提供科学依据[13]。由表2可知,无花果枝的半纤维素和木质素含量与木屑差异较大,半纤维素含量较木屑高7.34%,木质素含量较木屑低42.92%。自然风干情况下,无花果枝的含水率较木屑低,而持水力则较高。
表2 无花果枝屑的营养成分、含水率和持水力
无花果枝屑生长时间短,从3月萌芽到12月剪枝[14],枝条仅生长9个月。由表3可知,无花果枝含碳量39.26%,较木屑低6.7%;含氮量有1.22%,是木屑的5.8倍;因此碳氮比也比木屑低。随着无花果枝屑添加量的增加,培养料含氮量受到的影响大于含碳量,配方3的含碳量比CK1降低3.4%,含氮量提高73.9%,碳氮比降低44.5%;配方6的含碳量比CK2降低4.7%,含氮量提高120.6%,碳氮比降低56.2%。
表3 无花果枝屑对培养料含碳量、含氮量和碳氮比的影响
由表4可知,无花果枝屑浸出液可以促进秀珍菇和猴头菇菌丝生长。随着添加量的增加,2种食用菌的菌丝生长速度均加快,猴头菇的菌丝生长速度增幅较大,添加35 mL时菌丝生长速度增加34.3%,而秀珍菇只增加了25%。
表4 无花果枝屑浸出液对食用菌菌丝生长速度、长势、色泽和浓密度的影响
浸出液对2种菌丝长势的影响也不同,少量添加就能使菌丝长势得到促进,而猴头菇在添加35 mL时菌丝长势才增强。菌丝色泽和菌丝浓密度的趋势也与菌丝长势一致。
将无花果枝屑与木屑、麸皮、棉籽壳和石膏混合做成培养料栽培食用菌。如表5所示,随着无花果枝屑添加量的增加,秀珍菇和猴头菇的菌丝生长速度都减慢,秀珍菇的菌丝生长速度减慢较明显,添加50%无花果枝屑时较CK1慢14.9%,而猴头菇在添加28%和48%无花果枝屑时菌丝生长速度与CK2无显著差异,当添加68%无花果枝屑时菌丝生长速度才减慢,较CK2慢8.7%。导致2种食用菌在添加无花果枝屑后满袋时间延长,配方3和配方6分别比其对照延长7天和8天。
表5 无花果枝屑对食用菌菌丝生长的影响
培养料中菌丝长势以猴头菇变化更加明显,随着添加量的增加猴头菇菌丝长势逐渐加强,而秀珍菇的菌丝长势仅配方3有所加强。无花果枝屑对出菇和采收也会产生影响,秀珍菇配方3菌丝满袋时间最长,但在开袋前便出现菇蕾,随即将所有菌包开袋,其他几个处理都在开袋后2天才出现菇蕾;猴头菇计算开袋到采收时间,添加无花果枝屑后采收时间明显延后。
由表6可知,无花果枝屑对食用菌菇型会产生影响。秀珍菇配方2的菌柄显著细于配方1,配方3的菌盖平均值较宽,但是与其他处理差异不显著。猴头菇在添加无花果枝屑后菇型都增大,以配方4的菇型最大,显著高于CK2。无花果枝屑的添加对秀珍菇干物质含量和单菇重无显著影响,猴头菇配方5的干物质含量显著高于CK2,而单菇重则随着添加量的增加而减小。
表6 无花果枝屑对子实体形态、干物质含量和单菇重的影响
续表6
秀珍菇和猴头菇都以第1潮产量最高,秀珍菇随着潮次增加产量降低较明显(表7)。无花果枝屑对秀珍菇第1潮产量影响较大,对猴头菇的第2、3潮产量影响较大。秀珍菇第1潮以配方3的产量最高,第2、3、4潮不同处理间的产量差异不显著,总产量以配方3最高,较CK1高39.6%。猴头菇第1潮不同配方间产量差异不显著,第2、3潮均以配方4产量最高,并且显著高于CK2,总产量也以配方4最高,较CK2高22.2%。
表7 无花果枝屑对食用菌产量的影响 kg/20袋
如表8所示,添加无花果枝屑后秀珍菇和猴头菇的总糖含量降低,并且显著低于对照。2种食用菌的粗蛋白含量随着无花果枝屑的添加量而增加。无花果枝屑对秀珍菇粗多糖含量无显著影响,但会显著降低猴头菇的粗多糖含量。
表8 无花果枝屑对食用菌品质的影响
将秀珍菇和猴头菇的各项指标进行相关性分析,结果见表9~10。秀珍菇菌丝生长速度与满袋天数呈极显著正相关,并且与第1、2潮产量和总产量呈显著负相关,即菌丝生长速度越慢,第1、2潮菇产量越高。而添加无花果枝屑后,秀珍菇菌丝生长速度越慢,粗蛋白和总糖含量越高。秀珍菇的总糖含量还与其菌柄粗细有极显著正相关性。秀珍菇前3潮的产量决定了其总产量,第2潮的产量与总产量相关性更强。秀珍菇在无花果枝屑中生长速度会变慢可能是无花果枝屑的添加提高了秀珍菇子实体的粗蛋白含量和产量。
表9 秀珍菇各指标相关性分析
表10 猴头菇各指标相关性分析
猴头菇对无花果枝屑的反应与秀珍菇不同,满袋天数则与猴头菇单菇重呈负相关,即满袋天数越长单菇重越轻。粗蛋白含量与单菇重有关,粗蛋白含量越高单菇重越轻。猴头菇的总产量与第三潮菇的相关性较强。
研究认为,无花果枝屑可以用于栽培秀珍菇和猴头菇,能够加强2种食用菌菌丝长势,其对秀珍菇菌丝出菇、产量和品质都有较好的促进作用,以添加50%无花果枝屑效果最佳,而猴头菇栽培中用于增产的最佳添加量为28%。
木材浸出液含有一些蛋白质、氨基酸、糖类、酚类、无机盐酚、酸、醛、酮类[15]和芳香类等物质,能提高真菌的酶活性,促进某些酶的产生[16-17]。本研究中,无花果枝屑浸出液能促进秀珍菇和猴头菇菌丝生长,并且秀珍菇对无花果枝屑浸出液更加敏感,少量添加菌丝生长速度和长势就得到了促进,但在培养料中添加时菌丝生长速度却减慢,这可能与培养料碳氮比含量有关,碳氮比是影响食用菌生长和产量的重要因素,过量的氮和碳都会抑制菌丝生长[18-19]。无花果枝条生长时间短,枝条木质化程度低,木质素含量只有17%,培养料添加无花果枝屑对碳氮比降低影响较大,而秀珍菇菌丝体生长最佳碳氮比为68:1~69:1[20],猴头菇菌丝体生长最佳碳氮比为20:1[21]。本研究中,CK1的碳氮比接近秀珍菇菌丝体生长最佳碳氮比,随着碳氮比减小,菌丝生长速度逐渐减慢,但培养料碳氮比接近猴头菇菌丝体生长最佳碳氮比时其生长速度反而变慢,可能是由于无花果树汁液中含有许多药用成分,还包括大量黄酮类物质[22],它在植物抗菌防病等方面起着重要的作用[23],而黄酮类物质难溶于水,不存在于浸出液中,导致培养料中的无花果枝屑对猴头菇菌丝生长产生了抑制作用。
无花果枝的添加对秀珍菇第1潮菇产量影响较大,而后3潮的产量很低并且不同处理间差异不显著,这可能是由于后3潮并不是每包都出菇,后期养菌时间长,养分消耗大,产量少,使产量差异不显著;而猴头菇产量则在2、3潮才表现出差异,这可能是少量添加无花果枝屑能减少后期养菌期间的养分消耗,还需进一步研究。
虽然无花果枝屑可能存在一些抑制菌丝体生长的物质,并且猴头菇对于这种抑制物质更为敏感,但其对于产量和子实体蛋白质含量的促进作用较明显,在合理使用的情况下还是能达到较好的效果。