陆 烝 ,丁李春 ,林忠宁 ,钟珍梅
(1.福建省农业科学院农业生态研究所,福建 福州 350013;2.宁德市农业科学研究所,福建 宁德 352000)
灵芝作为珍贵的药用和食用真菌,在健康保健和药物研发领域的价值日益凸显[1]。在灵芝的栽培过程中,有效利用农林废弃物不仅可以解决废弃物处理的问题,还能够为灵芝的生长提供适宜的培养基质,实现资源的循环利用和环境保护的双重目标。本文综述了农林废弃物在灵芝栽培中的研究成果和应用方式,探讨其应用潜力及相关优势,为环保型灵芝栽培提供科学依据。通过分析各类农林废弃物的研究成果,重点探讨了在福建地区有效地利用农林废弃物资源实现灵芝栽培的方法,并通过利用优化培养条件和菌种筛选等应用方式提高灵芝的生长效率和产量。结合以往研究方向及茶枝代料的应用,以期推动农林废弃物的资源化利用,为实现可持续农业和环境保护作出积极贡献。
秸秆类废弃物作为栽培基质具有显著优势。将秸秆与其他添加剂混合制备的栽培基质能够为灵芝提供丰富的营养和适宜的生长环境[2]。秸秆类废弃物富含碳水化合物、纤维素和少量的营养物质,能够满足灵芝的生长需求。此外,秸秆类废弃物具有良好的通气性和保水性,有助于根系呼吸和水分调节。研究发现,秸秆中的鞣质、酚类、黄酮类等化合物具有抗菌和抗真菌活性,通过破坏微生物的细胞膜结构、抑制酶活性或干扰细胞代谢等方式,抑制微生物的生长和繁殖,有效抑制病原微生物的生长。通过利用秸秆类废弃物作为栽培基质,不仅可以实现农林废弃物的综合利用和环境保护,还能促进灵芝的生长和发育,推动农业的可持续发展。
农林废弃物在灵芝栽培中的研究成果显示,麦秸类废弃物作为栽培基质具有巨大潜力。麦秸与其他添加剂混合后,可为灵芝提供丰富的营养和适宜的生长环境,有效促进菌丝生长和子实体形成,提高产量和品质。此外,麦秸类废弃物具有良好的透气性和保水性,能够改善基质结构,有利于根系生长和发育。研究还发现,麦秸中的某些化合物具有抗病虫害效果,可以减少病原微生物的发生。利用麦秸类废弃物作为栽培基质,不仅有助于实现资源的综合利用和环境保护的目标,还能够促进农业的可持续发展。麦秸类废弃物的研究成果为灵芝栽培提供了一种可行的、环保的和可持续的栽培方法,具有良好的应用前景。
农林废弃物在灵芝栽培中的研究成果显示,果壳类废弃物作为栽培基质具有重要的应用潜力。果壳类废弃物中含有丰富的有机质和多种营养元素,如碳、氮、磷和钾等,这些元素对灵芝的生长发育具有重要作用。将果壳类废弃物作为栽培基质的一部分,可以为灵芝提供养分,有效促进其菌丝的扩张和子实体的形成。此外,研究还发现,果壳类废弃物中的某些化合物具有一定的抗菌活性,能够抑制灵芝栽培过程中的病原微生物。这些化合物可以对抗病原菌的生长,提高灵芝的病害抵抗能力。果壳类废弃物中的pH值通常较高,可以起到调节栽培基质pH 值的作用[3]。通过适当调节基质pH 值,可以影响灵芝的生长和代谢过程,优化其生长效果,增加产量。利用果壳类废弃物作为栽培基质,不仅能够减少废弃物对环境的负荷,还能促进资源的循环利用。有助于实现农林废弃物的可持续利用,减少环境污染,同时助推农业的可持续发展。
木屑类废弃物作为栽培基质在灵芝栽培中具有潜力。这些废弃物不仅可以提供丰富的营养。还具有良好的透气性和保水性能,更具有抗菌和抗真菌效果,符合环境友好和可持续发展的要求[4]。首先,木屑类废弃物中富含有机质和多种营养元素,如碳、氮、磷、钾等,为灵芝的生长提供了重要的营养来源。将木屑类废弃物用作栽培基质可以提供充足的营养,可促进灵芝的菌丝扩展和子实体形成[5]。其次,木屑类废弃物具有良好的透气性和保水性能,有助于栽培基质的通气和水分调节。良好的透气性可以提供充足的氧气,满足灵芝的呼吸作用需求。同时,其保水性能可以有效地保持适宜的水分含量,满足灵芝的生长需求。最后,木屑类废弃物中含有一些具有抗菌和抗真菌活性的化合物。这些化合物可以抑制灵芝栽培过程中的病原微生物,提高灵芝的病害抵抗能力。因此,利用木屑类废弃物作为栽培基质是一种具有应用前景的灵芝栽培方法。
2.1.1 菌种驯化
通过竹笋废弃物的灵芝菌种驯化和筛选,可以获得适应竹笋废弃物的优良灵芝菌种,并优化培养条件以提高产量和品质。这种方式不仅能够有效利用农林废弃物资源,同时为灵芝的可持续栽培提供了一种环保和经济的方法。
1)灵芝供试母种菌株驯化:此过程包括逐步培养和优化培养条件,使野生或初始灵芝母种菌株适应于特定的培养基质和环境条件,以获得具有良好特性和高产量的优良菌株。这一研究过程中采用了竹笋废弃物提取液配成培养基的方法,通过这种方法,使供试菌株适应竹笋废弃物提取液的生长环境,并观察其长势,最终筛选出适宜竹笋废弃物提取液生长的菌株。
2)菌株原种驯化:原种驯化是将竹笋废弃物经过粉碎处理后,按照特定的配方将原料混合均匀,使其含水量达到60%左右,然后装瓶并进行高压灭菌处理。随后,对原种菌株进行接菌,并密切观察菌丝的萌发情况和生长状况。通过密切观察菌丝的生长情况,筛选出生长健壮、生理状态良好的原种菌株。这些菌株将被视为优良的菌株,并用于后续的灵芝栽培和繁殖过程。
2.1.2 菌种筛选
菌种筛选是指在灵芝菌种驯化过程中,从多个供试菌株中选择出具有良好生长和产量特性的优良菌株[6]。在竹笋废弃物的灵芝菌种驯化中,菌种筛选的目标是筛选出适合竹笋废弃物的生长环境,并能够高效利用该废弃物的菌株。
1)竹笋废弃物培养基筛选:使用不同配方的竹笋废弃物培养基,接种不同的供试菌株,观察其在不同培养基上的生长情况。评估菌株生长速度、菌丝扩展能力和菌丝密度等指标,可确定在竹笋废弃物培养基上表现出色的菌株。
2)产菌量筛选:通过在竹笋废弃物培养基上培养供试菌株,并定期测量菌丝的生物量或菌丝上特定有效成分的产量,可筛选出产菌量较高的菌株[7]。
3)产孢率筛选:评估不同供试菌株的产孢率,即菌株形成子实体的能力。选择能够高效形成子实体的菌株,以提高灵芝的产量和经济效益。
4)耐逆性筛选:测试供试菌株对不同环境条件的耐受能力,如温度变化、湿度变化、光照强度等,筛选出对竹笋废弃物培养基和环境变化适应性较强的菌株。
2.1.3 优化培养条件
优化培养基需按照特定配方将原料混合均匀,以确保培养基的成分均衡。这些原料包括竹笋废弃物和其他适宜的辅料。将混合好的原料装入袋中,并控制含水量约为60%,使培养基具备适宜的水分条件。装袋后,进行高压灭菌处理,以消除袋内的细菌和其他有害微生物。高压灭菌是一种有效的杀菌方法,能够确保培养环境的无菌状态。接下来,将已经培养好的供试菌株接种到装袋的培养基中[8]。接种后,密封袋口,保持适宜的培养温度和湿度条件,以促进菌丝的生长。在菌丝的培养过程中,需要密切观察菌丝的萌发和生长状况。菌丝会逐渐扩展并填满袋子,形成连续的菌丝网络。当菌丝充分生长并覆盖整个培养基时,应打开袋口,促进菌丝与空气接触。随着空气流通的增加,菌丝将开始形成子实体,即灵芝的菌盖。在菌盖的形成过程中,要注意维持适宜的湿度和通风条件,以促进子实体的正常生长和发育。同时,需定期检查并管理灵芝的生长环境,包括对温度、湿度、光照等因素的控制。灵芝生长环境管理控制条件如表1所示。
表1 灵芝生长环境管理控制清单
当子实体完全发育成熟后进行采收。采收时,需将灵芝从培养基上取下,并进行清洗和切割等加工处理,以便后续的药用或食用用途[9]。总体而言,栽培种的生长及出菇管理是通过拌料、装袋、灭菌、接种、菌丝培养、出芝、采收等步骤完成的。这一过程需要精确控制培养条件,确保供试菌株的良好生长和产量。
茶枝作为一种农林废弃物,在灵芝栽培中被广泛应用作为代料。茶枝代料灵芝栽培应用具有环保、资源利用高效等优势。其栽培应用步骤如图1所示。
图1 茶枝代料灵芝栽培应用技术步骤
茶枝首先需要进行适当的处理,包括切碎、粉碎或研磨等,以便于后续的培养基配制和菌丝生长。将茶枝代料与其他辅助材料(如谷糠、木屑、秸秆等)按照图1 的比例和配方混合均匀,形成适合灵芝生长的培养基[10]。将配制好的培养基装袋后,进行高压灭菌或采取其他适当的灭菌方法,以杀灭潜在的有害微生物。在灭菌后的培养基上接种适宜的灵芝菌株,使菌株均匀分布于培养基上。随后,将接种好的培养袋放置在适宜的环境条件下,控制温度、湿度和光照等因素,促进菌丝的生长和扩展。茶枝代料提供了适宜的营养和生理环境,可促进灵芝菌丝的快速生长。当菌丝完全覆盖培养基表面并达到一定的生长阶段时,适时开袋,创造适合子实体形成和发育的条件。通过调控光照、湿度和通风等因素,促进子实体的形成和发育。当子实体完全发育成熟时进行采收。采收时将灵芝从培养基上取下,并进行适当的处理和加工,如清洗、干燥、粉碎等,以便后续的药用或食用用途。
农林废弃物在灵芝栽培中的研究和应用具有重要意义。这一研究既可以解决废弃物处理问题,又能够为灵芝的高效栽培提供可持续的解决方案。农林废弃物在灵芝栽培中的研究和应用为实现可持续农业和环境保护提供了新的途径和思路。通过利用秸秆、麦秸、果壳和木屑等废弃物作为灵芝培养基质,不仅可以有效利用农林废弃物资源,还能够提供灵芝生长所需的养分和适宜的物理结构。通过研究分析竹笋废弃物的灵芝菌种驯化和筛选方式,探索茶枝代料的应用技术,可进一步拓展灵芝栽培的技术可行性。