辣椒秸秆在姬菇31栽培中的应用研究*

王春晖，冯立国，胡汝晓，姜性坚，吴 芳，徐 宁，黄晓辉，李雨嫣

（1．湖南省食用菌研究所，湖南 长沙 410016；2．湖南食品药品职业学院，湖南 长沙 410208）

辣椒（Capsicum annuum L．）是一种茄科双子叶经济作物，多数品种为一年生，适宜在20℃～35℃的环境下生长，原产于拉丁美洲热带地区，现在全球都普遍人工种植与栽培。我国是全球辣椒的主产国之一，主要产区分布在湖南、贵州、云南，河南等省份[1]。我国辣椒产业呈现出快速发展趋势，周书栋等[2]研究表明，目前全国辣椒种植面积达213．33万公顷，年产量6．4×107t，种植面积和消费量均位居蔬菜之首，为加工产品最多、产业链最长、经济效益最高的蔬菜作物，在保障我国蔬菜周年均衡供应中发挥了重要作用。

随着辣椒产业的快速发展，辣椒秸秆已成为我国不可忽略的农业废弃资源，年总量达到2．3×107t[3]。由于辣椒秸秆资源的地域性、季节性、结构性及利用技术[4]等原因，目前辣椒秸秆废弃资源尚未得到合理利用，极少部分用作蔬菜育苗基肥[5]和生物炭[6]，绝大部分在菜地自生自灭或被堆积焚烧，造成资源浪费和环境污染，并且容易引发森林火灾[7]。通过科技创新，使辣椒秸秆资源变废为宝，保护人居生态，维护公共安全，对实现农业农村可持续发展、加快乡村振兴步伐、建设美丽中国有重要意义。

食用菌是生态系统中的分解者[8]，颇具生态和产业特色，有分解各类农作物秸秆的生物酶类[9]，能将秸秆中的纤维素与木质素进行高效分解利用[10]，转化为高蛋白的食用菌产品和能被动植物再吸收的有机肥料。研究表明，辣椒秸秆的主要营养成分为纤维素、木质素、粗蛋白及粗灰分[11]，符合食用菌的营养要求。辣椒秸秆栽培食用菌的研究报道极少[12]，开展辣椒秸秆在食用菌栽培上的应用研究，创新辣椒秸秆栽培食用菌的高产配方与配套生产技术，既为辣椒秸秆资源生态高效利用提供科学方法，也为食用菌原料资源来源提供新途径。

1 材料与方法

1.1 供试菌株

姬菇31（Pleurotus cornucopiae） 菌株，由湖南省食用菌研究所提供。

1.2 辣椒秸秆收集与处理

人工收集落叶后的辣椒秸秆，用水冲洗根部，洗净泥砂，原地晒干，再用饲料粉碎机将干辣椒秸秆粉碎成绿豆大小的颗粒或粉末，放在干燥处储存备用。

1.3 试验方法

1.3.1 棉籽壳添加辣椒秸秆栽培姬菇31试验配方设计

配方1：辣椒秸秆78%、麦麸15%、豆粕5%、石膏粉1%、白糖1%；配方2：辣椒秸秆45%、棉籽壳33%、麦麸15%、豆粕5%、石膏粉1%、白糖1%；配方3：辣椒秸秆35%、棉籽壳43%、麦麸15%、豆粕5%、石膏粉l%、白糖1%；配方4：辣椒秸秆25%、棉籽壳53%、麦麸15%、豆粕5%、石膏粉1%、白糖1%；配方5：辣椒秸秆15%、棉籽壳63%、麦麸15%、豆粕5%、石膏粉1%、白糖1%；CK1：棉籽壳78%、麦麸15%、豆粕5%、石膏粉1%、白糖1%。

1.3.2 杂木屑添加辣椒秸秆栽培姬菇31试验配方设计

配方6：辣椒秸秆78%、麦麸15%、豆粕5%、石膏粉1%、白糖1%；配方7：辣椒秸秆40%、杂木屑38%、麦麸15%、豆粕5%、石膏粉1%、白糖1%；配方8：辣椒秸秆30%、杂木屑48%、麦麸15%、豆粕5%、石膏粉l%、白糖1%；配方9：辣椒秸秆20%、杂木屑58%、麦麸15%、豆粕5%、石膏粉1%、白糖1%；配方10：辣椒秸秆10%、杂木屑68%、麦麸15%、豆粕5%、石膏粉1%、白糖l%；CK2：杂木屑78%、麦麸15%、豆粕5%、石膏粉1%、白糖1%。

1.3.3 姬菇31栽培袋制作工艺

制袋前1 d，先将粉碎的辣椒秸秆及杂木屑加水预湿，再按照1.3.1设计的配方配料，将主料与辅料放入拌料机内，慢慢加水，充分搅拌，混合均匀。在拌料过程中含水量控制为65%左右，用pH试纸检测pH，用石灰水将pH调到7～8。原料拌好后，采用耐高温高压的丙烯袋（18 cm×36 cm×0.005 cm）进行装袋，操作过程要求小心轻放，既要将料压紧压实，又要防止操作过重破袋，每袋装干料约500 g，装好后盖上双套环，每个处理100袋，随机区组设计，4次重复，若环境温度高于30℃，则拌料与制袋时间不超过6 h。料袋装好后，轻轻将料袋放入常压灭菌灶或高压灭菌锅，常压灭菌时间为15 h（100℃），高压灭菌时间3 h（121℃），灭菌后冷却到室温（25℃～30℃），按无菌操作接入姬菇31菌种。

1.3.4 姬菇31栽培袋菌丝培育方法

1）培养室的消毒处理

为保证刚接种的姬菇31不被环境中的杂菌污染，菌袋入室前，用0.5%的高锰酸钾溶液消毒1次，并在培养室的地面上撒一层石灰粉灭菌；菌包培养中，每隔10 d左右，用臭氧发生器或食用菌专用气雾消毒剂进行1次空气消毒；培育后期，要及时将被绿霉、黄曲霉、红色链孢霉等竞争性杂菌污染的菌袋清出室外。

2） 菌丝培养条件的控制

姬菇31为中温偏低温型品种，需按照姬菇31的生物学特性来控制菌丝培育条件，室内培菌温度保持在23℃～25℃，空气相对湿度控制在65%～75%，光线控制在9分暗、1分亮（100 lx左右），要为菌丝体的生长提供充足的氧气，通气方法为每天开窗2次～3次，每次通风30 min～40 min，如温度高于30℃，可增加通风次数。

3）菌丝培养试验的记录管理

在菌丝长满表面时（10 d左右），要进行1次翻袋与杂菌清理；要及时观察菌种萌发、菌丝生长、后期感染等生长发育情况；每天要做好记录，如实记录菌丝的浓密度、整齐度及生长速度等试验参数。

1.3.5 姬菇31栽培袋出菇管理方法

1）姬菇31菌袋的“搔菌”处理

在催蕾育菇前，将菌袋打开，用手去除菌包表面已经老化的菌种和气生菌丝，后再培养2 d～3 d，生长出活力强的基内菌丝，以便菇蕾均匀、整齐、生命力强，提高姬菇31子实体（产品）的品质和产量。

根据姬菇31的生物特性及农艺性状，进行控温、控湿、控气、控光管理。姬菇31催蕾育菇的温度参数值域为15℃～28℃、湿度参数值域为85%～95%（空气相对湿度）、光照参数值域为8分暗、2分亮（300 lx左右），通气度参数用CO2浓度衡量，CO2浓度值域为0.15%～0.20%。

3）姬菇31的采摘与转潮

从催蕾到采摘坚持“干-湿-干”的育菇原则，即随着原基分化成幼菇至生长成熟，空气湿度先逐步增大然后再逐步减小（子实体生长后期为拐点），当子实体生长至七成熟时采摘（可根据商品质量要求决定）。采收第1批菇后，停止喷水3 d～5 d，让菌丝恢复生长活性，再按同样方法进行第2批菇出菇管理。姬菇属平菇，转潮较快，出菇批次较多，转潮期一般为8 d～12 d，可采收四潮～五潮。

商品菇率（N，%）计算公式为：

式中：m1表示袋均商品产量（g）；m0表示袋均总产量 （g）。

生物学效率（P，%）计算公式为：

式中：m2表示子实体鲜重（g）；m3表示培养料干重 （g）。

Restein等[12]在SiC单晶上制备了基于单层石墨烯的液栅型场效应器件，实验表明在pH 3～12的范围内的pH敏感性为(19±1) mV/pH。Cheng等[13]报道了一种基于悬浮式石墨烯材料的性能增强型的场效应传感器，并将该传感器用作实时pH传感器，此传感器在pH 6～9的缓冲液中的检测灵敏度为17 mV/pH。

2 结果与分析

2.1 棉籽壳添加辣椒秸秆栽培姬菇31试验

2.1.1 不同配方处理姬菇31菌丝生长发育情况比较

棉籽壳添加辣椒秸秆栽培姬菇31，不同配方处理菌种萌发及菌丝生长发育情况比较分析试验结果见表1和表2。

表1 棉籽壳添加辣椒秸秆配方处理间姬菇31菌丝生长发育状况比较Tab.1 Comparison of the mycelia growth of Pleurotus cornucopiae 31 in different formula of cotton shell with pepper straw

从表1的菌丝生长发育结果可知，栽培原料的配方对姬菇31菌丝体的生长有较大影响，辣椒秸秆和棉籽壳不同配比培养姬菇31，6个试验配方菌丝生长速度情况为：配方4>配方5>CK1>配方3>配方2>配方1。菌丝体生长优势最佳的是配方4，菌丝浓密、粗壮、整齐，菌丝吃料速度达到0.772 cm·d-1，28.5 d菌丝满袋，显著优于其他栽培配方；菌丝体生长优势较好的是配方5和配方3，菌丝浓密度、粗壮度、整齐度均处于中间水平；菌丝体生长优势最差的是配方2，吃料时间长，菌丝生长速度为0.463 cm·d-1，比配方4下降40%。由表2的新复极差检测结果可知，试验处理配方4、配方5、CK1之间以及CK1与配方3之间差异不显著；配方4、配方5、对照CK1与配方2之间差异显著；配方4、配方5、配方3、对照CK1与配方1之间差异达极显著水平。由本次试验结果及分析可知，辣椒秸秆加入到棉籽壳中栽培姬菇31，辣椒秸秆的用量对姬菇31菌丝体的生长速度和生长优势有较大影响，以配方4的添加量为最佳（25%），对姬菇31菌丝的生长速度有明显的促进作用（P<0.01）。

表2 棉籽壳添加辣椒秸秆配方菌丝生长速度的新复极差检测Tab.2 The new multiple range test of the growth rate of mycelia in different formula of cotton shell with pepper straw

2.1.2 不同配方处理姬菇31现蕾出菇情况比较

棉籽壳添加辣椒秸秆栽培姬菇31，不同配方处理间现蕾、出菇、商品菇率及生物学效率情况比较分析试验结果见表3和表4。

表3 棉籽壳添加辣椒秸秆配方处理姬菇31现蕾出菇情况比较Tab.3 Comparison of the fruiting body growth of Pleurotus cornucopiae 31 in different formula of cotton shell with pepper straw

从表3、表4的试验及分析数据可知，在辣椒秸秆和棉籽壳不同配比的培养基上，姬菇31子实体生长发育及生物产量有较大差异：从菇蕾发生情况看，配方4和配方5最佳，菇蕾整齐，现蕾时间短，均为4.5 d；从生物产量看，配方4产量最高，其生物学效率达146%，比对照CK1增产8.5%，配方5产量较高，比对照CK1增产4.2%，配方2则较差，比对照CK1减产14.5%；配方1最差，产量最低，生物学效率仅为55.6%，比对照CK1减产58.7%；从商品质量看，配方3、配方4、配方5及CK1之间差异不显著，配方1相对较差，商品菇率低于90%；从处理间的显著性分析结果看，配方4、配方5之间以及处理CK1、配方3之间差异不显著；配方4与CK1之间差异显著，配方4与配方1、配方2、配方3之间的差异极显著。综上所述，配方4及配方5对姬菇31的菇蕾形成及产量品质均有一定的促进作用，可用于生产栽培，最佳配方为配方4（P<0.01）。

表4 棉籽壳添加辣椒秸秆配方姬菇31每袋产量新复极差检验Tab.4 The new multiple range test of yield of Pleurotus cornucopiae 31 in different formula of cotton shell with pepper straw

2.2 杂木屑添加辣椒秸秆栽培姬菇31试验

2.2.1 不同配方处理间姬菇31菌丝生长发育情况比较

杂木屑添加辣椒秸秆栽培姬菇31，不同配方处理间菌种萌发及菌丝生长发育情况比较分析试验结果见表5和表6。

表5 杂木屑添加辣椒秸秆配方处理间姬菇31菌丝生长发育状况比较Tab.5 Comparison of the mycelia growth of Pleurotus cornucopiae 31 in different formula of wood sawdust with pepper straw

从表5的菌丝生长发育结果可以看出：在辣椒秸秆和杂木屑为主料的栽培试验中，不同配方的培养基对姬菇31菌丝生长有较大影响，从配方6到配方10，菌丝生长速度情况为：配方9>配方10>CK2>配方8>配方7>配方6。菌丝体生长优势最佳的是配方9，菌丝浓密、粗壮、整齐，菌丝吃料速度达到0.759 cm·d-1，29 d菌丝满袋，显著优于其他栽培配方；菌丝体生长优势较好的是配方10和配方8，菌丝浓密度、粗壮度、整齐度均处于中间水平；菌丝体生长优势最差的是配方6，吃料时间长，菌丝生长速度为0.458 cm·d-1，比配方9下降39.6%。由表6的新复极差检测结果可知，试验处理配方9、配方10、CK2之间以及CK2与配方8之间差异不显著；配方9、配方10、CK2与配方7之间差异显著；配方9、配方10、配方8、CK2与配方6之间差异达极显著水平。由本次试验结果可知，辣椒秸秆加入到杂木屑中栽培姬菇31，辣椒秸秆的用量对姬菇31菌丝体的生长优势有较大影响，以配方9的添加量为最佳（20%），对姬菇31菌丝的生长速度有明显的促进作用（P<0.01）。

表6 杂木屑添加辣椒秸秆配方菌丝生长速度的新复极差检测Tab.6 The new multiple range test of the growth rate of mycelia in different formula of wood sawdust with pepper straw

2.2.2 不同配方处理间姬菇31现蕾出菇情况比较

杂木屑添加辣椒秸秆栽培姬菇31，不同配方处理间现蕾出菇、商品菇率及生物学效率情况比较分析试验结果见表7和表8。

从表7、表8的试验数据及分析结果可知，在辣椒秸秆和棉籽壳不同配比的培养基上，姬菇31子实体生长发育及产量有较大差异：从菇蕾发生情况看，配方8、配方9、配方10、对照CK2较佳，菇蕾整齐，现蕾时间短，为5 d左右；从产量看，配方9袋均产量最高，达到729.5g，生物学效率达145.9%，相比对照CK2增产7.7%，其次是配方10产量较高，比对照CK2增产3.8%，配方7则较差，比对照CK2减产14.1%；配方6最差，袋均产量最低，生物学效率仅为55.8%，比CK2产量低58.5%；从商品质量看，配方8、配方9、配方10及比对照CK2之间差异不显著，配方6相对较差，商品菇率为87.2%；从处理间的显著性分析结果看，配方9、配方10之间以及对照CK2、配方8之间差异不显著。配方9与对照CK2之间差异显著，配方9与配方6、配方7、配方8之间差异极显著。由此可见，配方9及配方10对姬菇31的菇蕾形成、商品菇率及生物学效率均有一定的促进作用，其中，配方9的效果为最佳（P<0.01）。

表7 杂木屑添加辣椒秸秆配方处理间姬菇31现蕾出菇情况比较Tab.7 Comparison of the fruiting body growth of Pleurotus cornucopiae 31 in different formula of wood sawdust with pepper straw

表8 杂木屑添加辣椒秸秆配方姬菇31每袋产量新复极差检验Tab.8 The new multiple range test of yield of Pleurotus cornucopiae 31 in different formula of wood sawdust with pepper straw

3 讨论

棉籽壳、杂木屑、秸秆等是目前食用菌栽培的主要原料，为菌丝生长发育提供纤维素、半纤维素、木质素等碳素营养。碳素营养是食用菌的主要营养成分，栽培基质中碳素营养成分的含量及其和氮素营养的比例影响菌丝生长及生物学效率[13]。研究表明，棉籽壳的纤维含量为74.36%～82.31%[14]，杂木屑的纤维含量为95.0%[15]，辣椒秸秆的纤维含量为35.78%～43.64%[16]。可见，棉籽壳与杂木屑的碳素营养成分明显高于辣椒秸秆，在棉籽壳与杂木屑培养基中添加辣椒秸秆会对栽培基质的碳素营养成分及碳氮比产生影响。

棉籽壳添加不超过35%的辣椒秸秆与杂木屑添加不超过30%的辣椒秸秆栽培姬菇31，对姬菇31菌种萌发、菌丝生长、菇蕾发育及生物学效率无显著影响，其原因可能是由于在该添加量范围内，对栽培基质的碳素营养成分和碳氮比未产生显著影响。

棉籽壳添加25%辣椒秸秆与杂木屑添加20%辣椒秸秆栽培姬菇31，生物学效率比对照分别提高8.5%和8.6%，其原因可能是由于该添加量既对栽培基质的碳素营养成分和碳氮比未产生显著影响，又有利于营养互补，丰富了培养料的营养成分。同时，辣椒秸秆粉末改善了培养料结构和通气条件，从而促进菌丝生长与子实体发育，提高了生物学效率。

棉籽壳添加超过35%的辣椒秸秆与杂木屑添加超过30%的辣椒秸秆栽培姬菇31，姬菇31的菌丝生长速度及生物学效率则逐渐降低，其原因可能是由于随着辣椒秸秆添加量的加大，对栽培基质的碳素营养成分和碳氮比产生了显著或极显著影响。辣椒秸秆添加量对姬菇31菌丝生长发育及生物学效率的影响机理有待进一步研究。