邱正高,高 强*,匡其羽,易 凯,朱 淼,王绪英,李树江
(1.贵州省烟草公司六盘水市公司,贵州六盘水 553000;2.六盘水师范学院生物科学与技术学院,贵州六盘水 553004)
平菇为侧耳科侧耳属木腐菌类,其菌丝发达粗壮,抗逆性强,栽培方式广泛(生料、半熟料、熟料及发酵料均可栽培),是目前世界上栽培规模最大的食用菌之一,也是我国发展速度较快、栽培面积较广、经济效益较高的食用菌品种[1-2]。平菇栽培基质原料种类多,常用的栽培主料有棉籽壳、杂木屑、玉米芯等,栽培技术相对简单,产量相对较高,且平菇味道鲜美、营养丰富、蛋白质含量高,因此深受广大菇农和消费者青睐[3]。秀珍菇又名环柄侧耳、袖珍菇、凤尾菇等,隶属侧耳科侧耳属木腐型食用菌,其菇形秀美、质地细嫩、营养丰富,所含氨基酸种类齐全,微量元素多样,富含蛋白质、维生素、黄酮、酚类、膳食纤维及生物多糖等营养活性物质,具有抗氧化、抗肿瘤、抗炎、降血糖、降血脂、镇痛和增强免疫等多种功效,长期食用可提高人体免疫力,是一种深受消费者喜爱的珍稀食用菌[4-6]。
烟草属茄科烟草属一年生草本植物,是我国种植广泛的一种重要经济作物,我国烟草种植面积及产量均位居世界第一,主要产区有云南省、贵州省、河南省、四川省、湖南省等地[7-8]。我国每年烟叶总产量为450 万~500 万t,烟梗是烟叶的一部分,主要包括叶柄和粗硬叶脉,约占烟叶质量的25%[9-11]。作为卷烟工业的副产物,烟梗除部分部位用于制丝添加到香烟中外,其他部位基本上作为废弃物处理,这样既浪费了大量资源,又会对环境造成污染。研究表明,烟梗细胞壁中含有较丰富的纤维素、半纤维素、果胶和木质素[9,12]。为了充分利用烟梗这一烟草种植行业废弃物,拓宽烟梗利用途径,本文根据烟梗中所含的各种成分,结合木腐型食用菌生长所需的营养特点,选取平菇和秀珍菇两种食用菌作为试验对象,以对照代料栽培培养基作为基础培养基,将基础培养基中的玉米芯以不同比例替换成烟梗,进行平菇和秀珍菇的栽培试验,探索烟梗栽培平菇和秀珍菇的可行性、配方及效果,以期实现烟草废弃物循环利用。
供试菌种为平菇3806、秀珍菇金秀5 号;烟梗由六盘水市烟草公司水城分公司提供;玉米芯购于德州富邦农业发展有限公司;玉米粉、米糠、石膏粉及复合肥均购买于贵州省六盘水市钟山区明湖农贸市场。
采用规格为14.00 cm×28.00 cm×0.05 cm 的聚丙烯折角塑料袋装填培养料,栽培平菇和秀珍菇。
试验使用的主要仪器设备如表1 所示。
表1 主要仪器设备
1.4.1 材料预处理和配制培养料
干烟梗需粉碎成0.2~0.4 cm 大小(干烟梗粉碎后不宜过大,过大易造成装袋困难,也易造成灭菌不彻底,导致培养后期出现异常情况),含水率在5%左右;玉米芯需粉碎成0.1~0.2 cm 大小,含水率在2%左右,米糠和玉米粉均为干燥粉末状。培养料配制共设置7 个处理,分别为①、②、③、④、⑤、⑥和CK(见表2),根据表2 配方称取各组分材料配制培养料。先称用量多的主料,后称用量少的辅料,复合肥需先用温水溶解后均匀洒在料面,将称好的各组分材料充分混合均匀,再将培养料、自来水按照质量比1.0∶1.8的比例混合,再次翻堆混匀(由于水加进培养料后容易下沉,造成上部培养料吸水不充分,因此,翻堆时需把上面的培养料向下翻,下面的培养料向上翻,以保证培养料吸水均匀且含水量在65%左右)。用手捏紧培养料,若指缝间有水渗出,但不成线往下淌时,培养料的含水量在65%左右,若培养料过干(没有水分渗出)或过湿(水成线往下掉),需采取相应的处理措施。培养料含水量达标后,将培养料压实进行闷堆发酵,之后每隔4~6 h 翻堆1 次,直到发酵结束,每次翻堆时都需用手测法检测培养料含水量。
表2 培养料各组分质量占比 单位:%
1.4.2 装袋、灭菌与接种
培养料发酵结束后,采用规格为14.00 cm×28.00 cm×0.05 cm 的聚丙烯折角塑料袋进行装袋,每个处理设置3 个重复。装袋要松紧度适宜,每袋装发酵好的培养料700 g 左右,装袋完成后套上套环,反卷袋口后插入窝口棒,擦拭干净菌袋周围的培养料后放入高压灭菌锅进行灭菌,灭菌温度121 ℃,压力103.4 kPa,灭菌时间2 h。灭菌结束后,将菌袋放入超净工作台进行冷却,待温度下降到28 ℃左右时,打开紫外灯照射30 min 后进行接种。接种采用双人操作法进行,一人负责拔出窝口棒,接种后盖上无菌透气盖,另一人负责在无菌条件下取适量二级菌种接入接种孔穴中,接种完成后贴上标签进行标记。
1.4.3 培养与记录菌丝生长情况
将接种完成的菌棒放入培养室进行避光培养,保持培养温度25 ℃左右,空气湿度60%左右。每天观察菌丝生长情况,发现异常情况及时进行处理,同时,记录菌丝封顶时间、菌丝生长到菌棒长度1/2 的时间(菌丝长到袋长1/2 的时间)、菌丝长满菌棒的时间(菌丝长满菌袋的时间),拍照并计算菌丝日均生长速度,菌丝日均长速=菌丝生长量/培养天数[13]。
1.4.4 诱导出菇与计算生物学转化率
菌丝长满菌袋后,再培养5~7 d,菌棒上部开始形成小菇蕾时即可进行催菇处理,催菇温度在18 ℃左右,湿度为85%~95%。当平菇子实体菌盖展开,边缘稍向内卷但未释放孢子时,及时采收子实体,称量子实体鲜质量;秀珍菇菌柄长度为4~7 cm、菌盖直径为3~5 cm 时及时采收,采大留小,称量子实体鲜质量,计算生物学转化率,生物学转化率=(子实体鲜质量/栽培料干质量)×100%[14]。
7 个处理水平下,平菇和秀珍菇菌丝生长情况如表3、表4 所示。由表3 可知,与对照组(CK)菌丝相比,处理①~⑥平菇菌丝封顶时间不存在明显差异,菌丝长到袋长1/2 的时间和菌丝长满菌袋的时间存在较大差异。从菌丝日均长速来看,烟梗基质添加量占总料量20%时,菌丝生长速度最快;烟梗基质添加量占总料量30%时,菌丝日均长速高于对照组(CK);烟梗基质添加量占总料量40%时,菌丝日均长速低于对照组(CK),且随着烟梗基质添加比例的增加,菌丝日均生长速度越来越慢。
表3 添加烟梗基质栽培平菇生长情况
由表4 可知,7 个处理水平下,秀珍菇菌丝封顶时间、菌丝长到袋长1/2 的时间存在明显差异,处理④开始出现较严重的抑制菌丝生长情况,处理④、处理⑤和处理⑥秀珍菇菌丝在栽培终期均未长满菌袋,也未采收到子实体。烟梗基质添加量占总料量20%时,秀珍菇菌丝日均生长速度最快,其他处理秀珍菇菌丝日均长速均比对照组(CK)慢。在菌菇培养过程中,随着烟梗基质添加比例的增加,秀珍菇菌棒会有黄色物质出现,而平菇菌棒只在烟梗基质添加比例较高时才出现该现象,这可能是平菇的适应性比秀珍菇强的缘故。
表4 添加烟梗基质栽培秀珍菇生长情况
由表5 可知,平菇和秀珍菇的④、⑤、⑥处理均没有采收到子实体,说明烟梗基质添加比例的高低对平菇和秀珍菇能否出菇具有巨大影响,烟梗基质添加比例过高会导致平菇和秀珍菇不能出菇。根据生物学转化率计算公式,计算出平菇和秀珍菇的生物学转化率(见表5)。处理①、处理②、处理③和对照组(CK)之间平菇的生物学转化率不存在明显差异,其中处理②平菇第一二茬菇生物学转化率最高,为49.2%,处理③转化率最低,为44.0%,对照组(CK)平菇的生物学转化率为45.7%,说明在其他栽培条件相同的情况下,平菇产量随着烟梗基质添加比例的增加而增加(处理②>处理①>CK),但烟梗基质添加比例增加到一定程度后,再增加烟梗基质添加比例,反而会降低平菇产量(处理②>处理③)。
由表5 可知,处理①秀珍菇第一茬菇生物学转化率最高,为34.3%,对照组(CK)秀珍菇生物学转化率最低,为16.3%,能出菇的处理(处理①、处理②、处理③)秀珍菇生物学转化率均比对照组(CK)高,说明在烟梗基质添加比例不超过40%的条件下,添加了烟梗基质的代料栽培配方对秀珍菇产量的提高有一定的促进作用。
表5 添加烟梗基质栽培平菇、秀珍菇的生物学转化率 单位:%
目前,对烟梗利用研究的报道主要有制作梗丝添加到卷烟之中、提取烟梗中有机物活性成分、制备生物炭、作基质生产有机肥等方面,未查阅到利用烟梗作代料基质栽培食用菌的相关报道[15-19]。本文将烟梗基质以不同比例替换基本培养基中的玉米芯,配制成代料栽培基质,栽培平菇和秀珍菇。通过一系列试验研究,发现随着烟梗基质添加比例的增加,平菇和秀珍菇菌丝日均生长速度均呈现出先快后慢的变化,说明适量添加烟梗的代料栽培基质有助于平菇和秀珍菇菌丝体生长,证实烟梗可作为部分添加基质,用于平菇和秀珍菇的代料栽培,但添加量不能过多,建议不超过总料量的40%。
相关研究表明,平菇不同品种、在不同代料栽培基质条件下生物学转化率存在差异[20-21]。此次试验中,烟梗基质添加比例为20%和30%时,平菇第一、二茬菇的生物学转化率比对照组(CK)稍高,烟梗基质添加比例为40%时,平菇的生物学转化率比对照组(CK)稍低,试验结果与前人研究结论相符;秀珍菇金秀5 号对照组(CK)第一茬菇的生物学转化率比其他相关文献报道中的低,说明对照组(CK)代料栽培配方不适合秀珍菇金秀5 号的代料栽培,有待进一步配方优化。此外,各个处理水平下秀珍菇金秀5 号的生物学转化率均比相关文献报道中的秀珍菇第一茬菇生物学转化率稍低,说明添加烟梗基质代料栽培秀珍菇的配方还需根据不同栽培品种特性,进一步选择最适配比,从而提高秀珍菇产量,推进烟梗栽培可食用菌产业的发展[22-23]。