杏鲍菇菌渣代料栽培对姬松茸不同潮次产量及品质的影响

2024-11-10 00:00:00陈华林怡叶菁刘朋虎翁伯琦王义祥
农业环境科学学报 2024年1期
关键词:品质产量

摘要:为探究杏鲍菇代料栽培姬松茸的适宜比例,通过床栽试验研究了杏鲍菇替代不同比例稻草对姬松茸J2和J37菌株不同潮次子实体产量、营养品质的影响。结果表明:随着替代比例的增加,姬松茸J2和J37子实体产量呈现先升后降的变化趋势,替代比例为30%时产量最高,姬松茸J2产量可达2.038 kg·m-2,姬松茸J37产量可达2.267 kg·m-2。两种姬松茸子实体产量主要集中于第一潮和第二潮,且杏鲍菇菌渣替代栽培处理前两潮产量占比均高于传统栽培配方。随着潮次增加,姬松茸J2和J37子实体中多糖、粗蛋白和氨基酸的质量分数总体呈降低的趋势,但杏鲍菇菌渣替代处理多糖、粗蛋白和氨基酸质量分数随潮次增加降低的幅度小于传统栽培配方。杏鲍菇菌渣替代处理姬松茸子实体中粗蛋白、氨基酸和多糖的质量分数分别比传统栽培配方提高2.42%-10.44%、4.09%-12.00%和11.07%-23.70%,其中替代比例为30%时营养品质最优。从生产成本分析,杏鲍菇菌渣替代可降低姬松茸栽培原料成本35.08%-54.00%,研究表明,适宜比例的杏鲍菇菌渣和养殖场垫料组合代料栽培姬松茸的产量和品质优且不同潮次间相对稳定,而且该方式可以有效降低栽培材料的投入成本,综合效益比较高。

关键词:杏鲍菇菌渣;姬松茸;产量;品质

中图分类号:S646 文献标志码:A 文章编号:1672-2043(2024)01-0183-07 doi:10.11654/jaes.2023-0873

姬松茸(Agaricus blazei)是一种药食两用的食用菌,含有丰富的蛋白质、多糖、维生素和氨基酸。姬松茸栽培料的主要原料有麦粒、木屑、稻草等,不同成分的栽培料会直接影响姬松茸的产量及营养价值。但食用菌产业的迅速发展导致生产原料日趋紧张,高效地循环利用产业发展中自身产生的废弃产物菌渣等,实现一料多菇栽培,既有利于解决原材料紧缺,又可以减少菌渣污染等问题。有关菌渣作为配料用于食用菌再生产的研究已有不少报道,且结果证明菌渣用于食用菌制种与栽培是可行的。例如张娣等利用灵芝菌渣和鲍鱼菇菌渣作为部分原料栽培平菇,当添加40%-50%灵芝菌渣和30%鲍鱼菇菌渣时,平菇生长效果较好。但食用菌菌渣中含有的大量菌类分泌物质对其他食用菌可能有促进或抑制作用,因此需通过栽培试验筛选出适宜栽培的食用菌种类和添加配比,以保障代料栽培食用菌产量和品质的稳定性。

杏鲍菇菌渣是指杏鲍菇在生长过程中将栽培基质中的纤维素、半纤维素和木质素降解为小分子物质吸收利用后,子实体经采摘后所剩的栽培料。然而在栽培过程中这些纤维素、半纤维素和木质素常不能被完全降解,有报道指出杏鲍菇的降解效率为40%-80%,这些废弃的菌渣中通常含有残留的真菌菌丝、营养物质以及高水平的有机物和酶等,而具有丰富物质的废弃菌渣如不能合理利用则会导致环境污染。杏鲍菇菌渣具有广泛用途,如利用杏鲍菇菌渣提取物降解黄曲霉毒素B1,作为动物的饲料,而杏鲍菇菌渣最广泛的用途是作为其他食用菌的栽培料进行重复利用,如作为添加料栽培双孢蘑菇、草菇、白背毛木耳等,从而达到循环利用的目的。Sun等对比杏鲍菇菌渣与麦秸栽培料对种植草菇的影响,结果发现杏鲍菇菌渣比麦秸栽培料具有更高的营养价值,杏鲍菇菌渣在草菇室内及大规模栽培中的平均生物效率达到了26.12%和27.42%,远高于麦秸栽培料的17.92%和20.17%。Wu等发现用杏鲍菇菌渣栽培毛木耳,毛木耳产量和生物效率均达到最高。钟方翼等发现添加20%杏鲍菇菌渣能使种植的玉木耳增产。

发酵床养殖技术是一种利用有机废弃物进行微生物分解和发酵的方法,可有效解决畜禽粪便等农业废弃物处理的问题。通常微生物发酵底物主要以锯末、稻壳粉、农产品副产物或秸秆粉等为原料,因此废弃垫料也具有较高的营养价值,其含有丰富的氮(N)、磷(P)、钾(K)、有机质,可作为食用菌种植的主要辅料。卢东升等用发酵床养鸡垫料结合棉籽壳栽培平菇,当垫料与棉籽壳之比为1:10时,平菇的产量和品质显著提高。

本研究以杏鲍菇菌渣与养殖场微生物发酵床垫料的混合料作为替代原料,以不同比例替代姬松茸传统栽培料中的稻草,来验证其对姬松茸子实体产量及品质的影响及其稳定性,并分析不同替代比例下的经济效益,以期为姬松茸栽培提供新方法与新配方,力求探索并构建姬松茸绿色栽培与菌业废弃物资源化循环利用的新模式,为菇农增收致富与乡村环境保护开辟新的途径。

1材料与方法

1.1供试材料

姬松茸2号(J2)和姬松茸37号(J37)由福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所和福建农林大学国家菌草工程技术研究中心提供;杏鲍菇菌渣与养殖场微生物发酵床垫料由厦门江平生物有限公司提供。

1.2试验方法

1.2.1试验设计

培养料传统配方中含有稻草60%(质量占比),另加入干牛粪25%,石灰、石膏各2.5%,红糖1%,谷壳9%。实验组分别以杏鲍菇菌渣与养殖场微生物发酵床垫料混合栽培料替代稻草,混合栽培料质量占比分别为0、15%、30%、45%、60%,具体见表1。

1.2.2栽培管理

栽培与采收过程的管理采用常规方法。

1.2.3子实体产量与粗蛋白、氨基酸、多糖质量分数的测定

子实体产量按照常规方法测定;粗蛋白质量分数采用凯氏定氮法测定;氨基酸质量分数采用日立8801型氨基酸自动分析仪测定;多糖质量分数采用水提取,分光光度计比色法测定。

1.3数据处理

利用Excel 2019和DPS 9.05统计分析软件进行数据计算处理及差异显著性检验和相关性分析,多重比较采用LSD法。

2结果与分析

2.1不同替代比例对姬松茸不同潮次子实体产量的影响

不同替代比例对两种姬松茸5个生长潮次子实体产量的影响如图1所示。姬松茸J2 5个潮次子实体产量随着替代比例的升高而缓慢变化,基本呈现先上升后下降的趋势,其产量介于1.26 kg·m-2与2.09kg·m-2之间。姬松茸J37 5个潮次的子实体产量变化趋势与J2大体一致,随着替代比例的升高而缓慢变化,基本呈现先上升后下降的趋势,其产量介于1.28kg·m-2与2.36 kg·m-2之间。姬松茸J37的产量总体优于姬松茸J2,两者在第1、2潮且替代比例为15%和30%时具有较高的产量,在第3-5潮时产量则显著下降。当菌渣替代比例为15%时,姬松茸J2在第2潮、姬松茸J37在第1潮分别获得了最高的子实体产量,且显著高于0、30%和60%替代处理(Plt;0.05),说明15%的替代比例有利于获得较高的子实体产量。

2.2不同替代比例对姬松茸不同潮次子实体品质的影响

2.2.1粗蛋白质量分数

如图2所示,姬松茸J2 5个潮次的子实体粗蛋白质量分数随着替代比例的升高呈现先上升后下降的趋势,其质量分数介于36.38%与42.04%之间。J37 5个潮次的子实体粗蛋白质量分数随着替代比例的升高呈现先上升后下降的趋势,变化规律与J2一致,其质量分数介于37.55%与43.93%之间。随着潮次的增加,J2和J37的粗蛋白质量分数总体上呈缓慢降低的趋势。当替代比例为30%时,J2在第1潮、J37在第2潮的粗蛋白质量分数最高,且显著高于0、15%,45%和60%替代比例处理(Plt;0.05)。

2.2.2氨基酸质量分数

替代比例对姬松茸5个潮次子实体氨基酸质量分数的影响如图3所示,J2 5个潮次的子实体氨基酸质量分数随着替代比例的升高呈现先上升后下降的趋势,5个潮次的氨基酸质量分数介于21.55 g·kg-1与26.93 g·kg-1之间。第1、2潮次15%和30%替代处理J2子实体氨基酸质量分数均显著高于0%、45%和60%的替代比例处理(Plt;0.05)。5个潮次J37的子实体氨基酸质量分数总体上随着替代比例的升高呈现先上升后下降的趋势,5个潮次的氨基酸质量分数介于21.85 g·kg-1与25.84 g·kg-1之间。J2与J37子实体氨基酸质量分数差异不显著(Pgt;0.05)。

2.2.3多糖质量分数

如图4所示,J2 5个潮次的子实体多糖质量分数随着替代比例的升高呈现先上升后下降再上升的趋势,5个潮次的多糖质量分数介于5.28 mg·kg-1与7.04 mg·kg-1之间。但J37与J2多糖质量分数变化趋势不同,J37 5个潮次的子实体多糖质量分数随着替代比例的升高呈现先上升后下降的趋势,5个潮次的多糖质量分数介于5.48 mg·kg-1与7.43 mg·kg-1之间。当替代比例为30%时,J2的多糖质量分数在第1潮时达到最高。当替代比例为60%时,J2的多糖质量分数出现上升趋势。J37在第2潮次且替代比例为30%时多糖质量分数达到最高,且显著高于0、15%、45%和60%的替代比例处理(Plt;0.05)。

2.3不同替代比例对姬松茸不同潮次子实体现蕾时间与平均生物转化率的影响

替代比例对J2、J37 5个潮次子实体现蕾天数及5个潮次平均生物转化率的影响见表2与表3。替代比例对J2与J37 5个潮次子实体的现蕾时间影响不显著(Pgt;0.05),但15%替代处理平均生物转化率显著高于0、45%和60%替代比例处理(Plt;0.05)。不同潮次J37的平均生物转化效率均高于J2,J37 5个潮次平均生物转化率比J2高出1.95%,但两者间的差异不显著(Pgt;0.05)。

2.4不同替代比例对姬松茸栽培物料投入成本的影响

不同替代比例对物料投入成本的影响如表4所示。由表4可知,在0-60%范围内替代比例越高,物料投入成本越低。

3讨论

3.1替代比例对姬松茸子实体产量的影响

姬松茸属于腐生性食用菌,其自身不能合成养料,只能通过菌丝细胞表面的渗透作用,从周围基质中吸收可溶性养分以保证其生长发育。本研究发现,随着栽培潮次的增加,姬松茸J2和J37子实体的产量总体呈现下降的趋势,至第5潮时产量相比第1潮降低了20.23%-39.17%,这可能是因为随着栽培时间的延长,培养料中可供菌丝吸收利用的养分逐渐减少,这与宋莹等的研究结果一致。随着杏鲍菇菌渣替代量的增加,2个姬松茸品种子实体产量呈先升后降的趋势,且以15%和30%的替代量较高。赵敬聪等在不同添加量杏鲍菇菌渣栽培秀珍菇的试验中也发现杏鲍菇菌渣添加能提高秀珍菇产量。培养料经前茬杏鲍菇分解后残留有较多的简单化合物,其更易被再次栽培的食用菌吸收利用,从而有利于菌丝的快速生长,因此添加适量的杏鲍菇菌渣有利于姬松茸生长发育与产量提高。但同时杏鲍菇菌渣相对稻草而言具有较低的C/N(杏鲍菇菌渣C/N为18.45,稻草C/N为56.23),因此杏鲍菇菌渣替代量过高时会导致培养料碳源不足,且培养料中氮源过多对子实体扭结及产量影响较大。

3.2替代比例对姬松茸子实体营养品质的影响

食用菌中的蛋白质含量可达10%-63%(干质量),且氨基酸种类齐全,能提供人体必需的8种氨基酸,因其营养价值丰富而备受消费者的关注。本研究表明,杏鲍菇菌渣替代比例为30%时,姬松茸J2和J37子实体粗蛋白质量分数均超过了41.52%,比传统栽培配方提高了11.09%-14.00%,氨基酸总量也提高了9.12%-13.13%;但随着菌渣替代量的增加,子实体的营养品质下降。但雷锦桂等的研究结果表明姬松茸营养品质随杏鲍菇菌渣添加比例升高而升高,吴琪的研究表明在培养料中添加一定质量分数的杏鲍菇菌渣能改善姬松茸品质,这与本研究的结果基本一致。Cai等研究发现,低C/N有利于微藻细胞合成谷氨酸,并促进其他氨基酸的合成代谢,进而促进蛋白质的合成。杏鲍菇菌渣适量添加降低了培养料C/N,从而促进姬松茸对蛋白质的合成。然而,氮源过量会引发胞内活性氧积累、膜脂过氧化,从而对生物体产生毒性。本研究也发现,当替代比例超过30%时,姬松茸子实体中粗蛋白和氨基酸的质量分数有不同程度的下降,这可能是导致本研究姬松茸蛋白质营养品质随替代比例先升后降的原因,但当前有关培养料C/N对食用菌品质影响的机制尚不清楚。

3.3替代比例对姬松茸生物转化和效益的影响

产量和生产利润是判断代料栽培技术可行性的重要指标,生物转化效率是食用菌对栽培原料利用情况的体现。杏鲍菇在国内种植规模大,工厂化程度较高,原料来源简单,杏鲍菇菌渣的使用可以有效缓解杏鲍菇种植过程中副产物资源化利用与南方姬松茸栽培中稻草资源紧张的问题,有利于提高农业废弃物资源利用率并降低环境污染。本研究结果表明,杏鲍菇菌渣替代15%和30%稻草栽培姬松茸,第1、2潮现蕾时间可缩短2-3 d,生物转化效率比传统栽培配方有所提高;但当替代比例gt;30%时,姬松茸现蕾时间增加,生物转化效率开始降低。张国广等研究发现杏鲍菇菌糠提取液对灵芝、真姬菇、秀珍菇和平菇4种食用菌菌丝生长均存在不同程度的抑制作用。过高比例的杏鲍菇菌渣中的次生代谢产物也会对姬松茸产生抑制作用。从生产成本上来看,替代处理可降低原料成本35.08%—54.00%。若按姬松茸当前市场价18元·kg-1(鲜菇)计算,每生产1 kg鲜菇可增加利润1.6-1.8元。本研究结果认为,以杏鲍菇菌渣及养殖场垫料的循环利用为起点,外延至杏鲍菇乃至食用菌产业的循环利用,可改善我国食用菌资源循环利用差、规范化程度低与推广面窄的问题,同时有利于减少因废菌渣乱堆放引起的环境污染问题。

4结论

杏鲍菇菌渣替代稻草栽培,姬松茸J2、J37子实体产量和粗蛋白、氨基酸、多糖质量分数均以第1、2潮最高,前两潮产量占5潮次产量的44.72%-48.49%,菌渣代料栽培前两潮产量占比高于传统栽培配方。随着菌渣替代量的增加,姬松茸子实体产量和营养品质呈现先升高后降低的变化趋势,替代量为30%的处理子实体粗蛋白质量分数比传统栽培提高11.09%-14.00%,氨基酸总量提高9.12%-13.13%。从技术效益分析来看,杏鲍菇菌渣代料栽培姬松茸不仅提高姬松茸的生物转化效率,且降低生产成本35%以上,其中以30%替代比例综合效益最好。

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