沈 盟,权新华,杨健云,袁 晔,王瑞森,郑巧平,姚祥坦**
(1.嘉兴市农业科学研究院,浙江 嘉兴 314001;2.平湖市洁云食用菌专业合作社,浙江 嘉兴 314200;3.丽水市农林科学研究院,浙江 丽水 323000)
大球盖菇(Stropharia rugosoannulata) 属于担子菌亚门 (Basidomycota) 层菌纲 (Hymenomycetes)伞菌目(Agaricales) 球盖菇科(Strophariacaeae) 球盖菇属(Stropharia),是一种草腐性食用菌[1-2]。研究发现,大球盖菇的胞外酶与其他普通草腐菌不同,在栽培基质中添加木屑时,大球盖菇可分泌漆酶分解营养物质[3]。因此大球盖菇不仅可利用草质类的农作物秸秆作为培养料,也可添加木屑进行栽培。浙江省的秸秆总量巨大,每年约1 200万吨,其中水稻秸秆占56%;利用稻草栽培大球盖菇,不仅能解决稻草直接还田后腐解不充分带来的问题,还能将秸秆转化为可视的经济效益;但纯稻草栽培大球盖菇的效果不佳,而添加木屑可以增加其产量并提高其品质[4-5]。
因此,同时使用食用菌适生杂木屑和稻草作为培养料,设置不同的木屑添加量,通过测定出菇时间、不同菇潮的生长时间、单菇重、产量等指标,分析木屑添加量对大球盖菇生长和产量的影响。综合其商品性和产量等指标,筛选出适宜的木屑添加量,以期为探索稻草的高效利用方式和木屑的添加比例提供技术指导。
试验地设于浙江省嘉兴市秀洲区王江泾镇嘉兴市农科院内。该地区年降水量为1 168.6 mm,年平均气温为15.9℃,属东亚季风气候区,土壤为水稻土,偏酸。试验地建单栋大棚,长25 m,宽8 m,高3 m。
供试菌种:大球盖菇栽培种,从浙江景宁春海食用菌专业合作社购入。
主要培养料:嘉兴本地当年收获的早稻稻草;杂木屑(食用菌适生木混合木屑),从安徽购买。
采用双因子随机区组试验,设置3种木屑添加比例,按一定的质量比与稻草混合。对照(CK):稻草100%。配方1:稻草80%,木屑20%。配方2:稻草60%,木屑40%。配方3:稻草40%,木屑60%。共4个处理,每个处理3个重复。
在棚内划定长3.2 m、宽0.6 m的小区,共12个。菌种用量为750 g·m-2,采用梅花穴播法。每个小区铺设的培养料干质量为15 kg,铺料前将培养料浸泡24 h。分5层铺设培养料:第1层铺入1/3稻草;第2层铺入1/2木屑,在木屑中播入1/2菌种;第3层铺入1/3稻草;第4层铺入剩下的木屑,并在木屑中播入剩下的菌种;第5层铺设剩余稻草。培养料铺设完成后立即覆土,覆土厚度为5 cm~10 cm。试验期间根据天气和温度情况统一通风和浇水。
于2019年10月1日播种,2020年4月27日采收结束。
一般每日采收1次,当子实体密集程度大于5个/m2时每日采摘2次。采收标准为:菌柄直径与菌柄长度的比值≥1,且未开伞。
现蕾时间:播种到出现菇蕾的天数;采菇天数:田间有菇可采收的天数总和;栽培周期:从第一次采收到最后一次采收的总天数;菇蕾密集天数:子实体的密集程度大于5个/m2的天数;不同菇潮出菇时长:从每潮菇开始采收至采收结束所用的时间;发菌期料内温度:统一于2019年11月6日中午12点测定。
1.6.1 样品前处理
将供试木屑烘干后,经粉碎机粉碎,过100目筛,混合均匀,备用;培养料含碳量和含氮量按照配方比例计算。将大球盖菇第一潮菇烘干后粉碎,过100目筛,混合均匀,存储在4℃冰箱备用。
1.6.2 原料中碳、氮含量的测定
总碳含量:使用重铬酸钾氧化法测定栽培原料中的碳含量,方法参照参考文献[6]。
总氮含量:栽培原料进行消解后,采用全自动凯氏定氮仪测定氮含量和蛋白质含量。
稻草和木屑单独测定总碳和总氮含量,各个配方的总碳和总氮含量由计算获得。
1.6.3 子实体中营养物质的测定
总糖含量:采用标准《食用菌中总糖含量的测定》(GB/T 15672-2009)[7]的方法进行测定。
粗多糖含量:采用标准《食用菌中粗多糖含量的测定》(NY/T 1676-2008)[8]的方法进行测定。
干物质含量的测定:先将菇脚上的泥切削干净,进行称重;放入烘箱,45℃烘干至恒重。干物质含量(W,%)的计算公式为:
式中:m1为烘干前的质量(g);m2为烘干后的质量(g)。
1.7.1 记录数据分析
根据记录数据计算其生物学效率、平均单菇重等。生物学效率(E,%)计算公式为:
式中:mf为子实体鲜质量(g);md为培养料干质量(g)。
每潮单菇重(Mi,g/个) 的计算公式为:
式中:Qi为第i潮时大球盖菇的产量(kg);Ni为第i潮时子实体的数量(个)。
式中:Q为大球盖菇总产量(kg);N为子实体的总数量(个)。
1.7.2 经济效益分析
单位产量:每平方米的子实体产量。
有效单位产量:平均单菇重>20 g的单位产量。
有效单位产量占比:有效单位产量与单位产量的比值。
每667平方米总收益(In,元)的计算公式为:
式中:a为前3潮每667平方米的有效产量(kg);16为前3潮时期大球盖菇市场统货价格(元/kg);b为后3潮每667平方米的有效产量(kg);10为后3潮时期大球盖菇市场统货价格(元/kg)。
每667平方米所需材料费(M,元)的计算公式为:
式中:mw为每667平方米木屑使用量(t);1 200为木屑的单价(元/t);ms为每667平方米稻草使用量(t);800为稻草的单价(元/t);1 500为每667平方米的菌种费用(元)。
每667平方米所需人工费(C,元)的计算公式为:
式中:t为采菇总天数(d);t1为菇蕾密集天数,即子实体的密集程度大于5个/m2时的天数(d);50为子实体的密集程度小于等于5个/m2时的人工费用(元/d);100为子实体的密集程度大于5个/m2时的人工费用(元/d)。
每667平方米净收益(Nin,元) 的计算公式:
式中:In为每667平方米总收益(元);M为每667平方米所需材料费(元);C为每667平方米所需人工费(元)。
碳氮比是影响食用菌生长和产量的一个很重要的因素,不同培养料配方的总碳、总氮含量和碳氮比结果见表1。
表1 不同培养料配方的总碳、总氮含量和碳氮比Tab.1 Total carbon content,total nitrogen content and C/N ratio of different substrate formulations
由表1可知,木屑的总碳含量显著高于稻草,总氮含量显著低于稻草,碳氮比达200∶1。因此,随着木屑添加量的增加,培养料总碳含量逐渐升高,总氮含量逐渐降低。其中配方3总碳含量最高,达40.73%,比CK高2.05%;总氮含量最低,为0.3%,比CK低0.14%;碳氮比从88∶1升高至136∶1。随着木屑添加量的增加,培养料总碳的增量大于总氮的增量,木屑对培养料总碳的含量的影响大于总氮。
不同木屑添加比例对大球盖菇现蕾、采收、栽培周期等时间及培养料温度的影响结果见表2。
由表2可知,随着木屑添加比例的增加,现蕾时间逐渐提前,配方3的现蕾时间显著短于CK,可提前10 d开始采收;采菇天数和栽培周期逐渐延长,配方3的采菇天数比CK多19 d,栽培周期比CK长17 d,且均存在显著性差异;发菌期培养料料内温度逐渐升高,配方3发菌期料内温度显著高于CK,温差达到0.7℃。一定的木屑添加量提升了子实体密集天数,其中配方2的子实体密集天数最长,达15.3 d,显著高于CK。
不同木屑添加量对大球盖菇出菇时间的影响见表3。
表3 不同处理下大球盖菇的出菇时间Tab.3 Fruiting time of Stropharia rugosoannulata under different treatments
由表3可知,添加木屑能显著缩短第1潮菇的出菇时间,使出菇集中,其中配方1较CK出菇时间缩短了14.3 d。第4潮CK的出菇时间短于添加木屑的3个配方;至第6潮菇时出菇时间显著短于其他3个配方,其中CK较配方1的出菇时间缩短了13.2 d。添加木屑的3个配方的出菇时间并未随着菇潮的增加出现显著差异。
不同木屑添加比例对大球盖菇子实体数量的影响见表4。
表4 不同处理下大球盖菇子实体的数量Tab.4 The number of fruit body of Stropharia rugosoannulata under different treatments
由表4可知,CK和配方1的子实体数量随着菇潮的增加先增加后减少,均在第4潮(2020年2月份) 时达到最多,此时正值气温逐渐回升;其中,CK的子实体数量较第1潮增加了26.1个/m2,配方1的子实体数量较第1潮增加12.4个/m2。配方2的子实体数量随着菇潮的增加不断增加,到第5潮时达59个/m2,较第1潮增加25.8个/m2。而配方3的子实体数量随着菇潮的增加先呈减少趋势,到第4潮时开始回升,第5潮子实体数量最多,达 46.2个/m2,较第 1潮多 9.2个/m2。从子实体总数分析,随着木屑添加量的增加呈现先增加后减少的趋势;其中配方2显著高于其他处理,达到 263.4 个/m2。
不同木屑添加比例对大球盖菇单菇重的影响结果见表5。
表5 不同处理下大球盖菇的单菇重Tab.5 Single mushroom weight of Stropharia rugosoannulata under different treatments
由表5可知,随着大球盖菇菇潮的增加,4个处理的每潮平均单菇重大体呈现逐渐减小,到第6潮时最小的趋势;添加木屑对前2潮大球盖菇的单菇重无显著影响;但到第3潮时各试验配方单菇重显著小于CK;此后,配方1第6潮较第3潮平均单菇重降低21.0%,配方2和配方3分别降低48.2%和44.4%,配方1下降速度较配方2和配方3慢,且配方2和配方3的第6潮单菇重均低于15 g/个。整个栽培周期结束后计算各处理的平均单菇重,结果显示配方1单菇质量最大,达25.30 g/个,虽然与CK相比差异不显著,但显著高于配方2和配方3。
不同木屑添加比例对大球盖菇产量的影响结果见表6。
表6 不同处理下大球盖菇的产量Tab.6 Yield of Stropharia rugosoannulata under different treatments
如表6可知,添加木屑对前2潮菇的单位产量影响较大,随着木屑添加比例的增加,前2潮菇的单位产量显著增加;其中配方2最高,第1潮单位产量较CK提高114.2%,第2潮单位产量较CK提高73.4%;而后期各菇潮不同处理间产量差异不显著。平均单位产量也以配方2最高,达5.78 kg·m-2,极显著高于CK;通过折算得到,每667平方米产量达2 018.2 kg;其生物学效率达74%。
不同木屑添加比例对大球盖菇品质的影响结果见表7。
表7 不同处理下大球盖菇品质指标Tab.7 Quality indexes of Stropharia rugosoannulata under different treatments
由表7可知,大球盖菇的水分含量较高,烘干后干物质含量少于10%,不同处理下其干物质含量无显著差异。但木屑添加比例均会降低粗多糖和粗蛋白的含量;其中配方2的子实体粗多糖含量显著低于CK,降低26.2%;配方3子实体中粗蛋白含量较CK降低11.2%。
不同木屑添加比例对大球盖菇有效单位产量的影响结果见表8。
表8 不同处理下大球盖菇的有效单位产量Tab.8 Effective unit yield of Stropharia rugosoannulata under different treatments
由表8可知,第1潮~第3潮各处理的有效单位产量占比均高于90%,处理间差异不显著;第4潮~第6潮时,配方2和配方3有效单位产量占比低于50%。每潮有效单位产量均占小区单位产量的60%以上;其中配方1的有效单位产量最高,达3.86 kg·m-2;CK和配方1的有效单位产量占比最高,分别为77.3%和81.3%,两者差异不显著。
根据有效单位产量分析其经济效益,结果见表9。
表9 不同处理下每667平方米的收益情况Tab.9 Income per 667 square meters under different treatments
由表9可知,采收三潮菇(2019年底) 时,配方2的总收益最高,每667平方米达8 288.2元,除去材料费和人工费,净收益为2 137.8元;当采收六潮菇(2020年4月底) 时,配方1的总收益最高,每667平方米达9 638.1元,但由于采摘时间延长导致人工费增加,每667平方米的净收益下降,仅为1 616.9元。配方2采收六潮菇时的总收益仅次于配方1,但人工费较采收三潮菇时增加了140%,因此每667平方米净收益降至499.7元。
研究表明,培养料的颗粒度对通气性具有较大影响,适当增加颗粒度能加速大球盖菇菌丝的生长[3]。添加木屑后,大球盖菇发菌时间缩短,这可能与木屑的添加增加了稻草基质的通气性有关,也可能与添加木屑后培养料温度升高有关。碳氮比是影响食用菌生长和产量的一个很重要的因素,过量的氮和碳都会抑制菌丝生长[9-10]。大球盖菇在田间采用生料栽培,过小的碳氮比容易导致杂菌污染,不利于菌丝生长。稻草的碳氮比较木屑小,碳氮比增加,产量先增后减,因此本试验中配方2的碳氮比(114∶1) 较合适。
添加木屑后采菇的频率增高,栽培总时长也得到了延长,总产量有显著提升,对比纯稻草配方每潮菇的产量也相对稳定,后劲较纯稻草配方足。但随着菇潮的增加,添加木屑的配方的大球盖菇子实体个数不断增加,随之而来的是单菇重大幅减小,商品性急剧下降。合适的木屑添加量对第1潮、第2潮菇的增产效果明显,但也伴随着出菇时长的明显缩短,这表明添加木屑后,前期出菇量大且集中,需重点关注大球盖菇贮藏和销售问题。
本研究中计算的经济效益未考虑水、电及栽培时的人工费,并且采收的人工费仅以667 m2的用工量计算,若栽培面积增加,人工费用也会有所变化。本研究中,大球盖菇产量主要集中在前3潮,其有效产量占比高;开春后,有效产量降低,并且子实体个头减小,这与叶建强等[11]的研究一致。总产量以配方2最高,但配方2后期单菇重较小,商品性差。综合单菇重和产量指标分析,以平均单菇重大于20 g为筛选标准,配方2和配方3可采摘至第3潮,单位产量分别为3.16 kg·m-2和2.71 kg·m-2,净收益分别为1 035.1元/667m2和2 137.8元/667m2;配方1可采摘至第6潮,单位产量为 4.75 kg·m-2,净收益为 1 616.9元/667m2。因此人工费支出更低的情况下,配方1是木屑添加最优选择;若要在年后(即采摘3潮后) 结束生产,则配方2是木屑添加的最优选择。