凹凸棒土对姬松茸生长发育及出菇的影响*

龚光禄 ，杨通静 ，陈娅娅 ，胡腾文 ，王 沁 ，朱国胜 **

（1.贵州省农科院 农作物品种资源研究所，贵州 贵阳 550006；2.贵州省食用菌育种重点实验室，贵州省农业科学院食用菌研究中心，贵州 贵阳 550006）

姬松茸（Agaricus blazei Murrill），又叫巴氏蘑菇，隶属于层菌纲（Hymenomycetes） 伞菌目（Agaricales）蘑菇科（Agaricaceae） 蘑菇属 （Agaricus），是一种珍稀的食药兼用菌，具杏仁香味，口感脆嫩[1]。姬松茸含有多种氨基酸、维生素、多糖和矿物质等多种营养成分。目前，姬松茸的栽培采用秸秆、牛粪为原料，堆料后通过前发酵和后发酵获得栽培基质[2]。

凹凸棒土是一种非金属吸附性矿物[3]。在废水处理领域中主要用于处理印染废水[4]。与其他粘土矿物相比，凹凸棒土具有较大的比表面积，并具有吸附下限浓度低、达到吸附平衡时间短以及解吸附性能优异等特点，不但吸附过程迅速高效，且对吸附条件无苛刻要求，这类吸附剂在去除有害重金属离子领域有很好的应用前景[5]。

近年来，关于凹凸棒土应用于重金属离子吸附剂的研究已有报道。如谢晶晶等[6]以Ni2+为例研究了凹凸棒石与重金属离子的作用过程，探讨了重金属离子在凹凸棒石上的吸附反应动力学；沈巍等[7]对凹凸棒土处理Pb2+的研究进展进行了综述，并展望了其应用前景；周守勇等[8]采用聚丙烯酰胺/凹凸棒土复合材料，对Hg2+离子的吸附进行研究，考察了溶液pH、吸附剂用量以及吸附时间对汞离子去除率的影响，并通过正交水平试验对吸附条件进行优化；Rusek等[9]用凹凸棒土吸附城市废水中的Zn2+、Cu2+、Ni2+、Pb2+，并通过红外光声光谱对吸附机理进行了深入探讨，其施入土壤后不仅含有较高的矿物营养元素，能提高土壤肥力，增加作物产量，而且因具有较好的阳离子代换性和吸附性，可吸附土壤中的有害元素。

目前对重金属污染土壤的修复一般采用原位修复，如使用固化剂，通过吸附、沉淀或共沉淀、离子交换等作用改变重金属在土壤中的存在形态，降低重金属在土壤环境中的溶解迁移性、浸出毒性和生物有效性，由于技术和费用等方面的原因，以水泥、石灰、粉煤灰等无机材料为添加剂的固化应用最广[10]。姬松茸栽培过程中，由于微生物和菌丝的作用，土壤或基质料中的重金属汞、镉、砷会迁移到子实体。因此，通过对基质料和土壤的处理，拟利用凹凸棒土对重金属的吸附交换作用，降低姬松茸对As、Hg、Cd重金属的富集。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试菌株：姬松茸三级菌种，由贵州利康农科技有限公司提供；甘蔗渣购于贵州省黔西南州望谟县榨糖场；牛粪购于当地养牛场；复合肥、过磷酸钙购于贵州省黔西南州龙广县；凹凸棒土由江苏无锡和勤环保科技有限公司提供；发酵菌剂由贵州省农业科学院作物品种资源研究所配制提供。

1.2 基质料配方

甘蔗渣62%、干牛粪30%、复合肥2%、过磷酸钙1%，发酵菌剂1 000倍稀释液5%，水分50%～60%。

1.3 前发酵

按照1.2基质料配方，在黔西南州利康农科技发展有限公司实验示范基地开展相关试验。先将甘蔗渣预湿后堆置成宽2 m、厚30 cm、长度不限的堆，然后均匀撒一层3 cm左右的干牛粪，并按比例喷洒发酵菌剂，如此重复堆至高1.2 m～1.5 m后进行避雨发酵。每天早、中、晚各测量1次温度，测量温度时采用上、中、下3点法测量，测量深度为30 cm，然后计算平均温度。根据温度的变化趋势进行翻堆处理，当料温升至55℃左右时开始第1次翻堆，采用翻抛式翻堆，外向里翻，里向外翻，上向下翻，下向上翻。

翻堆均匀后继续堆制成小山状继续发酵，此时温度会快速上升，当达到60℃以上时保持24 h。温度开始下降时进行第2次翻堆并均匀加入复合肥和过磷酸钙。第2次翻堆方法与第1次翻堆方法一样，进行建堆再发酵，当温度再次上升到60℃以上时，保持24 h后进行第3次翻堆，发酵结束。

1.4 基质料处理

基质料前发酵后用凹凸棒土处理，设置0、5.4 kg·m－3、10.8 kg·m－3、16.2 kg·m－3共 4 个处理，折算凹凸棒土干重比例为0、1%、2%、3%。分别编号为 BT0、BT1、BT2和 BT3，每个试验处理 0.5 m3基质料，堆置3 d后备用。

1.5 覆盖土壤处理

将土壤旋耕粉碎成3 cm左右的粒径后，设计0、26.8 kg·m－3、53.6 kg·m－3、80.4 kg·m－34 个处理，折算凹凸棒土干重比例为0、1%、2%、3%。分别编号为 BT0、BT1、BT2和 BT3，每个试验处理 0.2 m3的土壤。常温避雨避光反应3 d备用。

1.6 姬松茸菌丝生长的影响

将处理过的基质料上架，料厚20 cm。通入蒸汽将基质料升温至60℃～62℃进行2次发酵，保持8 h～10 h，后降温至48℃～52℃维持3 d，并通风使料温降至室温（25℃），将料抖松且调节水分至约60%，再均匀撒上一层姬松茸三级菌种，28℃～30℃避光培养发菌，每个处理3个重复，每个重复1 m2。每周观察记录1次菌丝长势，直到菌丝长满基质料，统计菌丝的生长速度，菌丝生长速度（V，cm·d－1）的计算公式为：

她放下手头工作，认真地和我交谈，她告诉我，读书一定要读经典，要读有深刻思想的书。除此以外，有些书籍只需浏览一下就可以了；至于写作，首先要体验生活，比如保安工作就是体验生活的一种好途径，如果刻画人物，要写出人物内心世界的真情实感；在谈到职业规划时，鲍老师告诉我，先找到你人生的兴趣点，做你喜欢做的事，能够把职业和兴趣完美统一，这就是人生的成功。

式中：S为菌丝长度（cm）；D为菌丝生长天数（d）。

1.7 姬松茸出菇特性的观察

待菌丝长满后将处理后的覆盖土依次对应不同基质料进行覆土，并浇水进行出菇管理，观察各茬姬松茸的农艺性状与产量。

1.8 姬松茸重金属含量的测定

待姬松茸出菇后，将不同试验处理的姬松茸样品烘干，送样至贵州省农科院检测中心进行As、Hg、Cd重金属检测分析，按照现行国标[11-13]进行检测。水分含量采用65℃烘至恒重进行测定。鲜品的重金属含量（X1，mg·kg-1）计算公式为：

式中：X2为干制姬松茸的重金属含量（mg·kg-1）；Y1为鲜姬松茸的水分含量（g·100-1g-1）；Y2为干姬松茸的水分含量（g·100-1g-1）。

1.9 数据处理

数据分析采用Excel进行数据统计，SPSS 23进行单因素ANOVA的Duncan分析，以及正交卡方分析方法。

2 结果分析

2.1 凹凸棒土处理的土壤特征

采用凹凸棒土处理土壤，经3 d的堆制后土壤颜色会出现差异，见图1。

图1 加入不同凹凸棒土的土壤特征Fig.1 Soil characteristics of adding different attapulgite clay

由图1可知，BT0（CK）处理的土壤呈现原本的砖红色；BT1处理的土壤呈现淡灰色；BT2处理的土壤呈灰黒色；BT3处理的土壤颜色呈黑色。

2.2 凹凸棒土对菌丝萌发的影响

由图2所示，播种后第1天姬松茸即开始萌发，2 d后菌丝变雪白并开始吃料，到第7天菌丝逐渐长满床面并向下吃料，其中BT2处理长势最快，菌丝全部覆盖床面，其次是BT3处理和BT1处理，在菌床表面较少看到菌丝未长的培养基，菌丝长势较差的是BT0（CK） 处理。

图2 姬松茸菌丝萌发情况（播种第7天）Fig.2 Mycelial germination of Agaricus blazei(the 7thday of sowing)

2.3 凹凸棒土对菌丝生长速度的影响

凹凸棒土对菌丝生长速度的影响见图3。

图3 姬松茸菌丝长势情况（播种第14天）Fig.3 Mycelial growth of Agaricus blazei(the 14thday of sowing)

由图3可知，姬松茸接种14 d后，菌丝基本长满整个基质料。其中BT2处理和BT3处理长势最好，已经完全吃透基质料，其次是BT1处理，较差的是BT0（CK） 处理，基质料底部还有部分未长满菌丝。姬松茸菌丝在基质料中的生长速度结果见表1。

表1 姬松茸菌丝生长速度Tab.1 Mycelium growth rate of Agaricus blazei

由表1可知，BT2处理的菌丝生长速度最快，为1.37 cm·d－1；其次是 BT3和 BT1处理，生长速度最慢的是BT0（CK）处理，其速度明显低于其他试验组速度，说明加入凹凸棒土可明显提高姬松茸菌丝的生长速度。

2.4 凹凸棒土对菌丝扭结形成原基的影响

菌丝长满基质料后，开始覆土，姬松茸菌丝出土后需要开棚通风，7 d左右菌丝开始倒伏并逐渐形成原基。凹凸棒土对菌丝扭结形成原基的影响见图4。

图4 姬松茸原基形成情况（覆土第14天）Fig.4 Primordium formation of Agaricus blazei(cover soil for 14 days)

由图4可知，用凹凸棒土处理的试验组比BT0（CK）处理较早出菇，且BT3处理出菇最早覆土后第7天开始形成原基；BT2处理次之，覆土后第10天开始形成原基；BT1处理较晚，覆土后第12天开始形成原基；BT0（CK）处理在第14天开始才能形成原基，因此，加入一定量的凹凸棒土可促进原基的形成。

2.5 凹凸棒土对姬松茸出菇特性的影响

凹凸棒土对姬松茸出菇特性的影响见图5。

图5 姬松茸子实体特征Fig.5 Characteristics of fruiting body of Agaricus blazei

由图5可知，BT0（CK）处理和BT1处理出菇后的姬松茸子实体细高，菌柄呈纺锤状，菌盖呈斗笠状；BT2处理和BT3出菇后的姬松茸子实体菌柄棒状，菌盖半球形、矮粗。说明加入适量的凹凸棒土可提高姬松茸的品质，其中品质最好的试验组为BT2处理，其次为BT3处理。

2.6 凹凸棒土对姬松茸产量的影响

凹凸棒土处理后对姬松茸产量的影响见表2。

由表2可知，BT2处理的产量高，为7 kg·m－2，其次为 BT3处理，产量为 6.6 kg·m－2，与对照组相比差异显著。

表2 姬松茸的产量情况Tab.2 The yield of Agaricus blazei

2.7 砷 （As）、汞 （Hg）、镉 （Cd） 元素含量

不同凹凸棒土处理对姬松茸干品和鲜品中砷（As）、汞（Hg）、镉（Cd） 元素含量的影响见表3～表5。

表3 姬松茸砷（As） 含量Tab.3 Content of As in Agaricus blazei

表4 姬松茸汞（Hg） 含量Tab.4 Content of Hg in Agaricus blazei

表5 姬松茸镉（Cd） 含量Tab.5 Content of Cd in Agaricus blazei

由表3可知，BT1处理、BT2处理、BT3处理的砷（As） 含量显著低于对照组BT0（CK） 处理，而汞和镉的差异不显著。可初步判断凹凸棒土可降低姬松茸的砷（As）含量，且BT2处理处理效果最好，鲜品中砷 （As） 的含量为 0.019 5 mg·kg－1，符合≤0.5 mg·kg－1的规定[14]。

3 结论与讨论

利用凹凸棒土栽培姬松茸的试验结果表明，凹凸棒土对姬松茸菌丝的萌发、生长速度、原基的形成及产量的提高具有显著的效果，同时对姬松茸子实体的外观特征也有一定影响，子实体粗短，品质较好。从菌丝长势看，处理基质料的凹凸棒土含量越高菌丝长势越好。

凹凸棒土使用量越大，土壤颜色越深，用凹凸棒土处理的土壤覆盖姬松茸出菇后，从原基发生、子实体生长发育、产量和品质综合分析，BT2处理最好，即用干重比为2%（53.6 kg·m－3）和干重比为2%（10.8 kg·m－3）的凹凸棒土处理基质料和土壤，栽培姬松茸时原基发生最整齐、产量最高、品相最好；凹凸棒土处理对重金属汞和镉的作用不明显，可显著降低砷含量。

BT2处理试验姬松茸菌丝生长速度较对照提高了近一倍，达到 1.37 cm·d－1；出菇提前了 4 d，覆土后第10 天即产生原基；产量提高 20.7%，达到 7 kg·m－2；子实体品相好，菇脚粗短；对姬松茸中砷（As）元素有显著吸附作用，鲜品中的含量仅为0.019 5 mg·kg－1，较对照组含量 0.027 6 mg·kg－1降低了 29.35%，具有显著差异性；但是凹凸棒土对汞（Hg） 和镉（Cd） 没有显著吸附作用，其中汞（Hg） 元素含量符合国标中≤0.5 mg·kg－1的规定，镉 （Cd） 元素的含量不符合国标中≤1.0 mg·kg－1的规定。

凹凸棒土是一种非金属矿物，施入土壤后可提高土壤肥力，增加姬松茸产量并可吸附有害元素。在土壤和基质料中加入凹凸棒土，土壤颜色会略微变灰，可能与凹凸棒土本身颜色偏灰有关；加入凹凸棒土后菌丝的生长速度虽会略有下降，但吃料和扭结形成子实体情况较好，产量也较高。

由此可以初步推断凹凸棒土可增加姬松茸的产量，可能与凹凸棒土的物理化学特性有关；加入凹凸棒土后，汞（Hg） 和镉（Cd） 的含量变化不显著，砷（As） 含量下降明显，同时在样品中未检测到铅（Pb）和铬（Cr）含量；但样品中的重金属镉（Cd）已经超标，这是多地栽培姬松茸均会出现的问题，在后续试验时应该注意土壤中重金属的沉降或微生物吸附处理，以降低土壤中重金属被姬松茸富集的可能性。

国标中食用菌重金属镉（Cd） 含量特意标注为“姬松茸除外”[14]，由欧盟委员会修订的欧盟新法规（EC） NO.629/2008法规，对食用菌样品中铅、镉和汞3种重金属的最大限量标准作了调整，镉（Cd）的含量提高到了 1.0 mg·kg－1，其他不变[15]。