郭 蔚，杜雙田，龔 黛，李 華，王 華,2

(1 西北農(nóng)林科技大學(xué) a 葡萄酒學(xué)院 b 生命科學(xué)學(xué)院，陜西 楊凌712100；2 陜西省葡萄與葡萄酒工程技術(shù)研究中心，陜西 楊凌 712100)

近年來，我國葡萄栽培面積日益增大，國際葡萄與葡萄酒組織(OIV)發(fā)布的統(tǒng)計(jì)資料顯示，2012年我國葡萄園面積達(dá)57萬hm2，較2011年增長19%，是OIV成員中葡萄園面積惟一出現(xiàn)2位數(shù)增勢(shì)的國家。在每年葡萄生產(chǎn)過程中，夏季修剪和冬季修剪均會(huì)產(chǎn)生大量的枝條，根據(jù)Sánchez等[1]的推算方法可知，每年我國將會(huì)產(chǎn)生葡萄修剪枝條約427萬t，這些枝條除少部分用作扦插材料外，大部分均被隨意堆放或焚燒，既造成資源浪費(fèi)，也帶來了環(huán)境污染等問題[2]。在杏鮑菇生產(chǎn)中，可根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)廢棄資源狀況選擇栽培基質(zhì)，棉籽殼、木屑、玉米芯、蔗渣、麥稈、豆稈、稻草等均可作為提供碳源的主要原料，另可添加麩皮、玉米粉、米糠、豆粕等作為輔料，用于提供氮源[3-4]。

因此，在我國葡萄栽培區(qū)，若以廢棄的葡萄修剪枝條作為杏鮑菇的栽培原料，不僅可獲得營養(yǎng)豐富的食材，還可帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益[5]，而且其剩余基質(zhì)又可作為葡萄的有機(jī)肥[6-7]，對(duì)延長葡萄產(chǎn)業(yè)鏈、實(shí)現(xiàn)葡萄產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、擴(kuò)大杏鮑菇栽培的原料范圍具有重要意義。目前，國內(nèi)外已有用葡萄廢棄枝條栽培杏鮑菇[5]、香菇[8-9]、平菇[10-12]、秀珍菇[13]、雙孢蘑菇[14]的少量報(bào)道。然而，與冬季修剪枝條相比，夏季修剪枝條為當(dāng)年生長的新梢，木質(zhì)化程度較低，利用單獨(dú)的葡萄夏剪枝條栽培杏鮑菇的研究尚未見報(bào)道。為此，本試驗(yàn)采用比率混料設(shè)計(jì)及三元二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)，研究了葡萄夏季修剪枝條栽培杏鮑菇的輔助原料麩皮、玉米粉、豆粕對(duì)其產(chǎn)量的影響，試圖探明各因素及其互作效應(yīng)對(duì)杏鮑菇產(chǎn)量的影響規(guī)律，尋求葡萄夏季修剪枝條栽培杏鮑菇的最佳配方，從而為葡萄修剪枝條的高效利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

菌種：供試菌種由西北農(nóng)林科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院提供，菌株編號(hào)為杏鮑菇F-1。

母種培養(yǎng)基：馬鈴薯200 g、葡萄糖10 g、蔗糖10 g、磷酸二氫鉀1 g、硫酸鎂0.5 g、蛋白胨1 g、瓊脂粉12 g、蒸餾水1 000 mL。將配制好的母種培養(yǎng)基裝入試管中，滅菌20 min，制作斜面，將菌種接入，(25±1) ℃避光培養(yǎng)7～10 d直至菌種滿管。

原種培養(yǎng)基：小麥粒1 000 g、葡萄糖10 g、生石膏10 g、含水率65%。將配制好的原種培養(yǎng)基，裝入規(guī)格為180 mm×175 mm×0.04 mm的聚丙烯塑料袋中，滅菌90 min，將培養(yǎng)好的母種接入，(25±1) ℃避光培養(yǎng)20 d左右直至菌種長滿。采用原種直接栽培。

栽培基質(zhì)：將葡萄夏季修剪枝條曬干，在枝條粉碎機(jī)中粉碎成長度為0.9～1.2 cm的木屑。另購置麩皮、玉米粉、豆粕備用。

以上材料中，葡萄夏季修剪枝條取自西北農(nóng)林科技大學(xué)葡萄酒學(xué)院官村示范園，麩皮購于陜西楊凌大寨鄉(xiāng)高家面粉廠，馬鈴薯、小麥粒、玉米粉購于楊凌“好又多”超市，豆粕購于楊凌鑫鑫農(nóng)副產(chǎn)品銷售部，其余材料購于楊凌三力化玻站。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3 試驗(yàn)方法[18]

按表2配制23種不同栽培基質(zhì)材料，采用規(guī)格330 mm×175 mm×0.04 mm的聚丙烯塑料袋裝袋，每袋裝風(fēng)干料300 g，含水率65%，每個(gè)處理重復(fù)30次。 將混勻裝好的栽培基質(zhì)滅菌2 h，冷卻后接入培養(yǎng)好的杏鮑菇原種，在溫度(25±1) ℃、空氣相對(duì)濕度60%～70%條件下避光培養(yǎng)，所有料袋隨機(jī)堆放，定時(shí)翻堆，20～30 d后杏鮑菇菌絲滿袋。之后繼續(xù)培養(yǎng)8 d使杏鮑菇菌絲后熟，對(duì)其進(jìn)行搔菌處理。3 d后開始催菇，以每天2 ℃逐漸降溫至16 ℃，人工控制空氣相對(duì)濕度為85%～90%，并每天進(jìn)行光照處理，前7～10 d每天光照12 h，之后每天光照8 h，直至生長結(jié)束。期間，根據(jù)杏鮑菇生長情況進(jìn)行疏菇處理，使每袋僅留1個(gè)長勢(shì)好的杏鮑菇菇蕾。于杏鮑菇菌蓋展開、菌柄緊實(shí)、孢子即將彈射時(shí)進(jìn)行采收，記錄每個(gè)配方每袋杏鮑菇的鮮質(zhì)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

采用DPS(Version 6.55)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

表2 葡萄夏季修剪枝條栽培杏鮑菇配方基質(zhì)中各因素的組成

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配方基質(zhì)栽培杏鮑菇的產(chǎn)量比較

不同栽培基質(zhì)條件下杏鮑菇的產(chǎn)量如表3所示。從表3可以看出，配方14獲得的杏鮑菇產(chǎn)量最大，為223.3 g/袋；配方1次之，為217.3 g/袋；配方6獲得的杏鮑菇產(chǎn)量最小，為185.6 g/袋。

表3 基于三元二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)的不同配方基質(zhì)的杏鮑菇產(chǎn)量

對(duì)比上述3個(gè)不同產(chǎn)量配方的基質(zhì)組成，發(fā)現(xiàn)配方14和配方1中均含有大量的豆粕和麩皮，而配方6中豆粕和麩皮含量較小。因此，初步分析可知，葡萄夏剪枝條中氮素物質(zhì)較為缺乏，加入豆粕、麩皮等含氮量較多的物質(zhì)對(duì)杏鮑菇產(chǎn)量有一定的促進(jìn)作用。

2.2 基于麩皮、玉米粉、豆粕3個(gè)因素建立的杏鮑菇產(chǎn)量數(shù)學(xué)模型

2.229 78X2X3。

(1)

其方差分析結(jié)果見表4。

哪有這樣的，但范青青就這樣。她在田銘不工作的時(shí)間約他，他想辦法推辭，她都提前想好了對(duì)策，并且會(huì)幫他掃除一切障礙：他有衣服要洗，她洗；會(huì)朋友，她陪著。

表4 麩皮(X1)、玉米粉(X2)、豆粕(X3)與杏鮑菇產(chǎn)量回歸方程的方差分析

在顯著水平為0.1的條件下，通過方差分析求出杏鮑菇產(chǎn)量擬合模型的F失擬=1.369F0.01(9,13)=4.19，達(dá)到極顯著水平，說明建立的模型成立[16,19]。從方程(1)可知，麩皮(X1)、玉米粉(X2)、豆粕(X3)的一次項(xiàng)系數(shù)均大于零，表明添加適量的3種輔料均有助于杏鮑菇產(chǎn)量的提高，且3個(gè)系數(shù)大小關(guān)系為豆粕>玉米粉>麩皮，因此以上3個(gè)因素的添加對(duì)杏鮑菇產(chǎn)量的影響程度依次為豆粕>玉米粉>麩皮。

2.3 麩皮、玉米粉、豆粕3個(gè)單因素對(duì)杏鮑菇產(chǎn)量的影響

(2)

(3)

(4)

由方程(2)～(4)可得圖1。由圖1可見，3種因素中，只有麩皮的效應(yīng)曲線為向下的拋物線，而玉米粉和豆粕的效應(yīng)曲線均為開口向上的拋物線。由此可知，在試驗(yàn)范圍內(nèi)，麩皮用量超過一定值后杏鮑菇產(chǎn)量反而有所降低，表明麩皮用量存在最佳值，提示麩皮的適量增多能夠促進(jìn)杏鮑菇的生長，但超出一定范圍后，可能影響栽培料的碳氮比和孔隙度，進(jìn)而抑制杏鮑菇的生長。

圖1 3個(gè)單因素水平編碼值與杏鮑菇產(chǎn)量的效應(yīng)曲線

圖1顯示，在試驗(yàn)范圍內(nèi)，隨著玉米粉、豆粕用量的增加，杏鮑菇產(chǎn)量也隨之增加，其中豆粕對(duì)產(chǎn)量的影響更大，當(dāng)兩者編碼值均為1.681 8時(shí)，杏鮑菇產(chǎn)量均較高，繼續(xù)增加豆粕、玉米粉，杏鮑菇產(chǎn)量是否會(huì)達(dá)到某一極大值，還有待進(jìn)一步研究。因此，在本試驗(yàn)范圍內(nèi)，杏鮑菇產(chǎn)量較高時(shí)，玉米粉水平編碼值X2和豆粕水平編碼值X3均為1.681 8。

對(duì)方程(2)求導(dǎo)，可得杏鮑菇產(chǎn)量較高時(shí)，麩皮水平編碼值X1=0.693 5。

經(jīng)因子轉(zhuǎn)換[15-17]，得：

經(jīng)進(jìn)一步計(jì)算[15-17]，可得杏鮑菇產(chǎn)量最高時(shí)，栽培基質(zhì)中各組分的含量為：

2.4 麩皮、玉米粉、豆粕3個(gè)因素交互作用對(duì)杏鮑菇產(chǎn)量的影響

(5)

由方程(5)可得圖2。

圖2 不同豆粕水平編碼值(X3)下玉米粉水平編碼值(X2)與產(chǎn)量的關(guān)系

由圖2可知，當(dāng)玉米粉水平編碼值X2=-1.681 8時(shí)，無論豆粕含量取何值，杏鮑菇產(chǎn)量均維持在一個(gè)較低的水平。從5條曲線的變化趨勢(shì)來看，當(dāng)豆粕水平編碼值X3=-1.681 8時(shí)，玉米粉用量的增加會(huì)導(dǎo)致杏鮑菇產(chǎn)量下降，這可能是因?yàn)橛衩追鄣募尤霑?huì)使栽培基質(zhì)的孔隙度降低，菌絲無法獲取適合比例的營養(yǎng)且無法呼吸，因而導(dǎo)致產(chǎn)量下降；當(dāng)豆粕水平編碼值X3=-1時(shí)，隨著玉米粉用量的增加，杏鮑菇產(chǎn)量基本維持不變；當(dāng)豆粕水平編碼值X3=0，1及1.681 8時(shí)，隨著玉米粉用量的增加杏鮑菇產(chǎn)量逐漸增大，且隨豆粕用量的增加，杏鮑菇產(chǎn)量亦有所增大。在試驗(yàn)范圍內(nèi)，當(dāng)豆粕水平編碼值X3和玉米粉水平編碼值X2均為1.681 8時(shí)，杏鮑菇產(chǎn)量具有最大值。說明在玉米粉和豆粕2個(gè)因素中，當(dāng)其中一因素處于較低水平時(shí)，另一因素的單方面增加無法促進(jìn)杏鮑菇產(chǎn)量的增加，甚至?xí)p低杏鮑菇產(chǎn)量，只有2個(gè)因素共同增大且達(dá)一定比例時(shí)才能更好地促進(jìn)杏鮑菇產(chǎn)量的增大，而這2個(gè)因素用量繼續(xù)增大達(dá)某一比例時(shí)能否使杏鮑菇產(chǎn)量達(dá)某一極大值，尚有待進(jìn)一步研究。

2.5 麩皮、玉米粉、豆粕與杏鮑菇產(chǎn)量模型的優(yōu)化

通過DPS軟件中的數(shù)據(jù)優(yōu)化程序，可知麩皮、玉米粉、豆粕3個(gè)因素水平編碼值分別為1,1.681 8,1.681 8時(shí)，杏鮑菇產(chǎn)量較高，為228.2 g/袋。經(jīng)因子轉(zhuǎn)換[15-17]可得：

上述結(jié)果表明，栽培杏鮑菇的最佳配方為：麩皮154.1 g/kg，玉米粉51.9 g/kg，豆粕51.9 g/kg，葡萄夏剪枝條木屑742.1 g/kg，用該配方栽培時(shí)杏鮑菇產(chǎn)量最大,為228.2 g/袋，生物轉(zhuǎn)化率可達(dá) 76.1%。

以優(yōu)化得到的配方進(jìn)行3次重復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn)，每重復(fù)栽培50袋，測(cè)得3個(gè)重復(fù)的杏鮑菇產(chǎn)量分別為226.5，229.0和225.2 g/袋，平均值為226.9 g/袋，可見試驗(yàn)值與模型的預(yù)測(cè)值(228.2 g/袋)相差1.3 g/袋，與預(yù)測(cè)值基本符合，表明本試驗(yàn)所得到栽培杏鮑菇的最佳配方具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

3 討論與結(jié)論

本研究中，麩皮、玉米粉、豆粕對(duì)葡萄夏剪枝條木屑栽培杏鮑菇有明顯的促進(jìn)作用，是杏鮑菇生產(chǎn)中不可缺少的輔助添加料。在食用菌生產(chǎn)中，玉米粉含有大量碳水化合物，主要用于為栽培原料提供豐富的碳源[20]；而麩皮[20]、豆粕[21]含有大量蛋白質(zhì)，主要為栽培原料提供豐富的氮源。因此，麩皮、玉米粉、豆粕的加入，能夠增加栽培料的碳源和氮源，補(bǔ)充葡萄夏剪枝條營養(yǎng)的不足，調(diào)節(jié)培養(yǎng)料的碳氮比，輔助杏鮑菇的栽培從而獲得更高的產(chǎn)量。3個(gè)因素對(duì)杏鮑菇產(chǎn)量的影響程度依次為豆粕>玉米粉>麩皮。Kok等[22]的研究結(jié)果表明，葡萄夏剪枝條木屑的平均粗蛋白為45.44～46.33 g/kg。對(duì)于杏鮑菇的栽培需要而言，葡萄夏剪枝條中的氮素含量較低，以其作為杏鮑菇的栽培基質(zhì)時(shí)應(yīng)補(bǔ)充氮素物質(zhì)，提高葡萄夏剪枝條的利用率，以獲得更高的產(chǎn)量。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，麩皮和玉米粉、豆粕之間的交互作用對(duì)杏鮑菇產(chǎn)量的影響并不顯著。這是因?yàn)辂熎?、豆粕主要?fù)責(zé)調(diào)配氮源，玉米粉雖為碳源，但麩皮中也含有較多的碳素物質(zhì)，麩皮和玉米粉、麩皮和豆粕的交互作用只能較大范圍地提高單方面的營養(yǎng)，無法較好地調(diào)節(jié)栽培基質(zhì)的碳氮比，因而其交互作用并不顯著。而玉米粉與豆粕的交互作用能顯著影響杏鮑菇的產(chǎn)量，表明兩者的合理搭配對(duì)提高杏鮑菇產(chǎn)量極為重要。然而，玉米粉的過量加入會(huì)使栽培料的黏性增加、孔隙度降低。因此，在豆粕含量較低時(shí)，玉米粉的增加不但無法促進(jìn)杏鮑菇產(chǎn)量的增長，反而會(huì)降低栽培料的孔隙度，導(dǎo)致杏鮑菇產(chǎn)量降低。在本試驗(yàn)設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)，隨著豆粕用量的提高，玉米粉的增加能夠調(diào)節(jié)栽培基質(zhì)的碳氮比，從而起到增產(chǎn)作用。

本試驗(yàn)確定的用葡萄夏剪枝條木屑栽培杏鮑菇的最佳配方為：麩皮154.1 g/kg，玉米粉51.9 g/kg，豆粕51.9 g/kg，葡萄夏剪枝條木屑742.1 g/kg。在此配方下，杏鮑菇的產(chǎn)量為226.9 g/袋，生物學(xué)轉(zhuǎn)化率可達(dá)76.1%。重復(fù)試驗(yàn)驗(yàn)證可知，最優(yōu)配方下杏鮑菇產(chǎn)量的試驗(yàn)值與預(yù)測(cè)值基本符合，表明以葡萄夏剪枝條木屑作為主要培養(yǎng)料栽培杏鮑菇是可行的，按該配方適量添加輔料能夠獲得較高的杏鮑菇產(chǎn)量，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。此舉不但可以避免葡萄枝條的浪費(fèi)，又為葡萄種植戶帶來了經(jīng)濟(jì)效益，從而可以促進(jìn)葡萄園的可持續(xù)發(fā)展。

本試驗(yàn)只研究了麩皮、玉米粉及豆粕在一定范圍內(nèi)對(duì)杏鮑菇產(chǎn)量的影響，玉米粉、豆粕含量在更大范圍內(nèi)或在葡萄夏剪枝條木屑中加入其他物質(zhì)能否獲得更高的杏鮑菇產(chǎn)量，還有待于進(jìn)一步研究。

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