叶建强 张芳芳 蓝桃菊 黄卓忠* 陈丽新
(1.广西农业科学院微生物研究所,广西 南宁 530007;2.吉林农业大学食药用菌教育部工程研究中心,吉林 长春 130118)
吴茱萸(Evodia rutaecarpa)别名吴萸、茶辣、漆辣子、臭辣子树、左力纯幽子、米辣子等[1],为芸香科(Rutaceae)落叶小乔木,以干燥的近成熟果实入药。其味辛、苦,性热,有小毒,归肝、脾、胃、肾经,具有散寒止痛、降逆止呕、助阳止泻等功效[2]。商品吴茱萸主要来源于人工栽培生产,广西吴茱萸2017年栽培面积达3万亩(1亩≈667 m2)以上,为全国最大产区[3]。吴茱萸栽培过程中每年均需修枝整形,修剪下的树枝拿到园外集中烧毁或用作柴火,造成资源的极大浪费。
毛木耳(Auricularia cornea)是黄背毛木耳和白背毛木耳的总称,口感脆、似海蜇皮,营养丰富,且具有很高的药用价值[4],具有降血脂、抗凝血、补血、抗肿瘤、抗氧化、抗突变和免疫调节等活性。中国是目前全世界毛木耳生产量和出口量最大的国家[5]。据中国食用菌协会统计,2020年在我国各食用菌中毛木耳排名第7,产量189.19万吨。毛木耳栽培原料广泛,目前生产上使用较多的是木屑、玉米芯、棉籽壳等。不同培养料对毛木耳产量和品质的影响较大[6-8],不同菌株对不同原料的适应性有差异,有学者筛选出适宜用桑枝屑栽培的优良毛木耳菌株[9]。
迄今,关于利用吴茱萸栽培食用菌,仅有利用修砍吴茱萸原木木段自然接种保存野生毛木耳等木腐菌种质资源的报道[10]。如能利用吴茱萸枝屑栽培毛木耳,既可变废为宝,延长吴茱萸资源综合利用的产业链,又能缓解食用菌栽培原料短缺的问题。本研究调研影响毛木耳产量和品质的农艺性状,评定不同性状的重要程度,对以吴茱萸枝屑为主要原料栽培的来源于全国毛木耳主产区的8个菌株开展品比试验,应用数据归一化法进行综合评价,旨在筛选出适宜用吴茱萸修剪枝条栽培的优良毛木耳菌株,为吴茱萸的资源化利用提供理论依据。
8个毛木耳菌株的来源及颜色见表1。参试菌株经同时复壮后,采用相同的菌种等级进行试验。
表1 8个参试毛木耳菌株的基本信息
母种培养基(PDA):马铃薯200 g、葡萄糖20 g、琼脂20 g,加水1 000 mL,pH自然。
原种和栽培种培养基:棉籽壳80%、麦麸16%、石灰2%、石膏1%、过磷酸钙1%,含水量65%。
栽培培养基:吴茱萸枝屑78%、麦麸20%、石灰1%、石膏1%,含水量65%。
(1)农艺性状的确定及权重调研。调研广西毛木耳栽培企业、合作社和毛木耳加工企业,确定影响毛木耳产量和品质的性状,同时对各农艺性状的重要程度打分,通过赋予加工企业∶种植企业和合作社各自关注的农艺性状5∶5的权重,获得各农艺性状的加权数。
(2)栽培试验场地。广西农业科学院微生物研究所食用菌良种培育中心。
(3)菌种制作。母种、原种、栽培种三级制种方法制种,培养基按常规方法配制、灭菌,接种后置于25~28 ℃下培养。
(4)菌包制作。每菌株80个菌包。2019年11月15日制作菌包,采用规格为15 cm×26 cm的聚丙烯袋装料,每个菌包装湿料重650 g,高压灭菌,0.15 MPa保持2.5 h,11月16日按无菌操作规程接种后,置于25 ℃培养室暗培养,常规管理。
(5)出耳管理及采收。2019年12月16日选取菌丝长满且长势健壮的60个菌包,送入出耳大棚。20个菌包为一组,3次重复。在菌包底部割1.5 cm×1.5 cm的十字口。3天后开始浇水,每天上午、下午各浇一遍水,有耳片时浇至耳片湿润。在耳片色泽变淡,耳片稍展开、未卷曲时采收,采收的鲜耳在45℃烘干箱中烘干
(6)农艺性状记录统计及分析。记录培养过程中菌包成活袋数、鲜重,计算菌包成活率和生物学转化率。待其中1个品种(菌株)的菌丝前端生长至离菌包底部约1cm时,记录生长时间和全部品种(菌株)的菌丝生长量,5个重复。将各品种(菌株)的干品在常温下浸泡8 h,记录泡发前后的重量,计算泡发率[11],测量泡发后耳片长、宽和厚,描述脆性(三个等级),5个重复。
菌丝生长速率(cm/d)=菌丝生长量(cm)/相应生长时间(d);
菌包成活率(%)=成活菌包数(个)/接种菌包数(个)×100;
生物学转化率(%)=鲜重(g)/对应菌包干料重量(g)×100;
泡发率=泡发后湿重(g)/泡发前干重(g);
耳片尺寸(cm)=[耳片长(cm)+耳片宽(cm)]/2;
耳片脆性:1=较脆;2=脆度适中;3=脆。
参考朱丽娜等[11]综合评价蛹虫草子实体活性成分的方法,把不同单位或量级的农艺性状数据,追求最大值数值的农艺性状采用最大最小归一化算法a=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)进行归一化法处理;而追求最小值数值的农艺性状采用最小最大归一化算法a=(X-Xmax)/(Xmin-Xmax)进行归一化法处理,以栽培、加工企业对各农艺性状的重视程度给予加权数,然后计算各菌株的综合分值(Y)。Y=(a1×b1+a2×b2+……+ai×bi),式中ai为第i个农艺性状经归一化法处理的数值;bi为相应的加权数。
通过广泛调研确定影响毛木耳产量和品质的7个重要农艺性状,分别是菌丝生长速率、菌包成活率、生物学效率、泡发率、耳片大小、厚度和耳片脆性,其加权数分别为0.05、0.45、0.25、0.10、0.02、0.03和0.10。其中,栽培和加工企业最关注的农艺性状是菌包成活率、生物学效率、泡发率和耳片脆性,加权数比90%;最低的加权数是耳片大小和耳片厚度,分别为0.02和0.03。因此,菌包成活率、生物学效率、泡发率和耳片脆性是评价优良毛木耳菌株的主要性状。
试验结果表明,8个毛木耳菌株的菌丝生长速率具有显著性差异(表2),高于平均值的菌株有781、新耳951、苏毛3号和漳耳43-28,以苏毛3号最快,为5.2 mm/d,显著快于其他菌株;台毛1号最慢,为4.1 mm/d;最快和最慢值间相差0.3倍,变异系数为7%。
表2 参试菌株的农艺性状表现
8个毛木耳菌株的菌包成活率在90%~100%之间,以台毛1号、193、上海1号和漳耳43-28为高,达100%;菌株781和琥珀木耳较低,仅90%;最高和最低值相差0.1倍,变异系数为5%。
8个毛木耳菌株前4潮耳的生物学效率有显著差异(表2),以漳耳43-28最高,达184.1%,其次是193,为176.5%,均显著高于其他菌株;台毛1号和新耳951较低,生物学效率分别为91.2%和96.0%,均显著低于其他菌株。生物学效率最高和最低值间相差1.02倍,变异系数为24%。
耳片大小、厚度、脆性和泡发率是毛木耳的主要品质性状。由表2可见,各菌株耳片浸泡8 h后的泡发率具有显著性差异,在6.72%~9.59%之间;高于平均值的菌株有193、琥珀木耳、苏毛3号和漳耳43-28,以漳耳43-28最高,显著高于其他菌株;上海1号显著低于其他菌株;变异系数为11%。
参试菌株的耳片尺寸具有显著差异,在9.25~13.0 cm之间,以琥珀木耳为最大;新耳951,显著低于其他菌株;变异系数为9%。
参试菌株的耳片厚度无显著差异,在0.16~0.21 cm之间,大于平均值的菌株有193、苏毛3号和漳耳43-28,以漳耳43-28最厚;较薄的是台毛1号、新耳951和琥珀木耳;变异系数为12%。
耳片脆性除台毛1号为3级外,其他菌株为1级和2级;大于平均值的菌株有台毛1号、193、781、新耳951和上海1号;变异系数高达40%。
由于不同农艺性状的计量单位不同,为便于比较,对各农艺性状的数据进行归一化法处理,获得数量级相同的新数据。同时,以各农艺性状在综合评价中的重要性为依据给予加权数,计算各菌株的综合分值并排序。综合分值越高,说明综合农艺性状越好。
由表3可见,参试的8个菌株中,以漳耳43-28和193综合分值高,分别为0.88和0.83,排名第1和第2,排名第3的为上海1号,综合分值0.69。漳耳43-28的生物学效率、菌包成活率、泡发率和耳片厚度4个性状在8个菌株中分值第一;菌株193的生物学效率、菌包成活率、耳片尺寸、厚度和脆度分值均排名第2及以上。台毛1号、781、新耳951、琥珀木耳性状分值大于平均值的偏少,不超过3个,其中,781和琥珀木耳综合分值排名分别为第7和第8,综合性状差。
表3 参试菌株农艺性状的综合分值及排名
本试验结果显示,所有供试毛木耳菌株均能在以吴茱萸枝屑为主料的基质上正常生长,但在相同培养基和栽培条件下,不同菌株在菌丝生长速率、菌包成品率、生物学效率、耳片尺寸、厚度、泡发率、及脆性等农艺性状方面均存在差异。
毛木耳优良菌株评价包括生产(生长速率、菌包成品率、生物学转化率)及品质(耳片尺寸、厚度、泡发率、脆性)两方面,毛木耳栽培企业注重的是生产指标,而加工企业则更关注品质指标,由于生产指标和品质指标计量单位不同,本研究在对毛木耳生产企业和加工企业充分调研、获得各性状指标权重的基础上,采用数据归一化法对参试毛木耳菌株进行了综合评价。
结果显示,以菌株漳耳43-28和193的综合性状为好,综合分值为0.88和0.83,排名第1和第2:漳耳43-28除脆度较低外,其余性状分值均高于平均值,且生物学效率、菌包成活率、泡发率和耳片厚度最高;菌株193除菌丝生长速率外,其他6个性状分值均高于平均值,生物学效率、菌包成活率、耳片尺寸、厚度和脆度均排第2或以上。由此得出,漳耳43-28和193是适宜利用吴茱萸枝屑为主要原料栽培的优良菌株。