張傳利 桂雪梅 王喜等
摘要:為拓展咖啡殼資源利用的新途徑,以咖啡殼、棉籽殼和刨花為主要原料進行3因素3水平正交設計試驗,比較不同配比培養(yǎng)基對菌核側耳菌絲生長的影響及各配方菌種的使用效果,進而篩選適合菌核側耳栽培種的培養(yǎng)基配方。結果表明:菌核側耳菌絲在添加不同比例咖啡殼的培養(yǎng)基上均能正常生長,綜合菌絲在培養(yǎng)基上的生長速度、菌絲密度、菌絲長勢及菌種使用效果,配方Ⅱ(咖啡殼17.4%、刨花34.8%、棉籽殼34.8%、麩皮10%、石灰1%、石膏1%)和配方Ⅲ(咖啡殼12.4%、刨花37.3%、棉籽殼37.3%、麩皮10%、石灰1%、石膏1%)表現(xiàn)最好。經(jīng)合理搭配,以咖啡殼作為一定量的主料生產(chǎn)菌核側耳菌種是可行的。
關鍵詞:珍稀食用菌;咖啡殼;菌核側耳;菌種;培養(yǎng)基
中圖分類號: S646.1+40.4 文獻標志碼: A
文章編號:1002-1302(2015)03-0234-03
菌核側耳 [Pleurotus tuber-regium (Fr.) Sing],俗名虎奶菇,可以治療胃病、便秘、發(fā)燒、感冒、水腫、胸痛、痔瘡、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、天花、哮喘、糖尿病、冠心病、高血壓等疾病和營養(yǎng)失調(diào)的嬰孩[1-2],是近年來開發(fā)出的適宜在熱帶和亞熱帶地區(qū)栽培種植的一種珍稀名貴的藥食用真菌,市場前景廣闊??Х葹檐绮菘疲≧ubiaceae)咖啡屬(Coffea)植物,是具有較高的經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益的樹種。咖啡產(chǎn)業(yè)是熱帶種植業(yè)中的一大產(chǎn)業(yè),現(xiàn)在全世界有76個國家栽培咖啡種植面積達1 190萬hm2[3-4],而云南是中國咖啡生產(chǎn)的最主要的產(chǎn)區(qū),目前已成為中國唯一的優(yōu)質咖啡原料基地,咖啡種植面積和咖啡產(chǎn)量均居全國第一。在咖啡生產(chǎn)過程中會有咖啡果肉、咖啡殼、咖啡渣等大量的副產(chǎn)品,這些副產(chǎn)品絕大多數(shù)往往當作廢棄物擱置在咖啡地、加工廠附近或丟棄,造成了生態(tài)資源的極大浪費、生態(tài)環(huán)境的極大污染[5-7]。隨著食用菌產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,各地均遇到了原料短缺、價格猛漲等制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問題,因此,探討新型食用菌培養(yǎng)基質,尋求本地廉價的栽培資源已成為食用菌產(chǎn)業(yè)急待解決的問題[8]。開展咖啡加工過程中副產(chǎn)品在食用菌生產(chǎn)上的應用研究,將拓展咖啡產(chǎn)品資源的綜合利用新途徑,延長和強化咖啡副產(chǎn)品資源綜合利用的產(chǎn)業(yè)鏈,達到咖啡產(chǎn)業(yè)副產(chǎn)品變廢為寶和解決食用菌生產(chǎn)原料短缺問題的雙贏目的,對促進咖啡產(chǎn)業(yè)和食用菌產(chǎn)業(yè)共同健康、快速、可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[9]。本研究采用正交試驗方法,以云南熱區(qū)咖啡產(chǎn)業(yè)和林業(yè)產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)品咖啡殼和刨花以及生產(chǎn)上制作菌核側耳栽培種最常用的棉籽殼為主要原料進行對比試驗,比較各配方下菌核側耳菌絲萌發(fā)時間、日平均生長速度、菌絲長勢、密度及栽培料上的生長情況,確定以咖啡殼為原料制作菌核側耳栽培種的最佳配方,以期為云南熱區(qū)利用咖啡殼資源制作菌核側耳等珍稀食用菌菌種提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗地位于云南省普洱市思茅區(qū)思茅鎮(zhèn),海拔1 302 m,屬亞熱帶季風氣候,年均降水量1 535.4 mm;年均氣溫 17.7 ℃,最高氣溫35.7 ℃,最低氣溫3.4 ℃;年均日照 2 159.7 h;年無霜期352 d,光熱氣充足。不同菌種使用效果試驗采用大棚覆土出菇模式。
1.2 試驗材料
供試菌核側耳菌種為虎奶菇1號,引自江西省撫州市金山食用菌研究所。
供試培養(yǎng)基:母種培養(yǎng)基采用馬鈴薯麩皮綜合培養(yǎng)基[10];原種培養(yǎng)基采用刨花木屑麩皮培養(yǎng)基[6]。
1.3 試驗方法
1.3.1 栽培種培養(yǎng)基配方設計
設3因素(咖啡殼、刨花、棉籽殼)3水平正交設計試驗,配方見表1。
1.3.2 栽培種制作
根據(jù)各配方比例分別稱取各種原料,采用12 cm×24 cm×0.04 cm的聚乙烯塑料袋,每袋裝干料020 kg左右,每個配方重復5袋。常規(guī)方法拌料、裝袋,含水量控制在65%左右,pH值7.5左右。在0.135 Mpa下滅菌 2.5 h,冷卻后接種,培養(yǎng)箱中(31±1) ℃避光培養(yǎng)。
1.3.3 咖啡殼菌種的栽培效果試驗
按“棉籽殼64%、木屑20%、麩皮12% 、石灰2%、石膏2%、含水量60%~65%、pH值7.5左右”配方配制栽培袋,按常規(guī)方法拌料、裝袋,裝入14 cm×28 cm×0.05 cm的聚丙烯塑料袋,每袋裝干料 0.33 kg 左右,各菌種配方重復5袋,在0.135 Mpa下滅菌 3 h,滅菌冷卻后接入各配方咖啡殼菌種,(31±1) ℃避光培養(yǎng)。
1.3 觀測項目及方法
隨機選取每個重復3袋觀察紀錄各培養(yǎng)基配方中各菌種菌核側耳菌絲的生長情況,測量菌絲生長速度、菌絲生長勢和密度,分別將不同處理的菌絲生長情況相互比較。菌絲日均生長速率(mm/d)=菌絲生長量(mm)/培養(yǎng)天數(shù)(d)。
1.4 數(shù)據(jù)分析
采用新復極差法[11]檢查各處理之間是否存在顯著差異,以此說明試驗的可靠性。
2 結果與分析
2.1 不同配方的栽培種培養(yǎng)基中菌核側耳生長情況的測定
由表2可知,菌核側耳菌絲在9種培養(yǎng)基內(nèi)均可生長,且菌種定植時間較一致,均為3.5 d。但在物理狀態(tài)、老化情況、菌絲密度和色澤長勢等方面配方Ⅳ、Ⅵ、Ⅷ生長情況基本一致,可劃為生長一般組;配方Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅸ生長情況基本一致,可劃為生長良好組;2組存在較大差異。
2.2 不同配方的栽培種培養(yǎng)基中菌核側耳的生長情況
由表2可知,在9種供試培養(yǎng)基配方中,菌核側耳菌絲在配方Ⅱ和Ⅲ上生長濃密潔白、粗壯、旺盛;在配方Ⅰ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅸ上生長良好;在配方Ⅳ、Ⅵ、Ⅷ生長一般。由表3可知,菌核側耳菌絲在配方Ⅵ培養(yǎng)基上生長最快,日平均生長速度為 3.41 mm,在配方Ⅷ培養(yǎng)基上生長最慢,日平均生長速度為 3.03 mm,生長速度從快到慢的配方依次為Ⅵ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅸ>Ⅴ>Ⅰ>Ⅳ>Ⅶ>Ⅷ。方差分析結果表明,配方Ⅵ極顯著快于其他配方;配方Ⅱ、Ⅲ間差異不顯著,但極顯著快于除配方Ⅵ之外的其他配方;配方Ⅷ生長最慢,極顯著慢于配方Ⅵ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅸ、Ⅴ,但與配方Ⅳ、Ⅶ間差異不顯著。endprint
2.3 不同配方的菌種培養(yǎng)料中菌核側耳生長情況的測定
由表4可知,不同配方菌種接入常規(guī)培養(yǎng)料后菌核側耳菌絲均可正常生長,且菌種定植時間較一致,均為2.5 d。綜合分析表2、表4可以看出,不同配方菌種在培養(yǎng)料中菌核側耳菌絲在老化情況、菌絲密度和色澤長勢等各項指標與栽培種培養(yǎng)基中的生長情況的結果基本一致。其中配方菌種Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ生長情況基本一致,可劃為生長一般組;配方Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅸ生長情況基本一致,可劃為生長良好組;且2組存在一定差別,但差別不大。
2.4 不同配方的菌種培養(yǎng)料中菌核側耳的生長情況
由表4可知,9個不同配方菌種接入常規(guī)培養(yǎng)料中,菌核側耳菌絲的生長情況差異不是很大,濃密潔白、粗壯旺盛界限不是特別明顯,但總體上接入Ⅱ、Ⅲ的菌種菌絲生長最濃密潔白、粗壯旺盛,略好于其他接入配方菌種。由表5可知,接入配方Ⅸ菌種的菌核側耳菌絲生長最快,日平均生長速度為507 mm,接入配方Ⅷ菌種的菌核側耳菌絲生長最慢,日平均生長速度為4.61 mm,生長速度從快到慢的配方依次為Ⅸ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅵ>Ⅴ>Ⅰ>Ⅶ>Ⅳ>Ⅷ。方差分析結果表明,接入配方Ⅸ菌種菌絲生長極顯著快于其他配方菌種;配方Ⅱ、Ⅲ間差異不顯著,除配方Ⅸ和Ⅵ菌種外,極顯著快于其他配方菌種;配方Ⅷ菌種生長最慢,極顯著慢于配方Ⅸ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅴ、Ⅰ菌種,但與配方Ⅳ菌種間差異不顯著。
3 結論與討論
截至2012年,在云南熱區(qū)年產(chǎn)咖啡殼約2.3萬t/年[12]。據(jù)相關研究,咖啡殼含有一定量的蛋白質、多種纖維素和礦物質元素,木纖維化程度高于稻草,經(jīng)加工后可作為食用菌和藥用菌的培養(yǎng)料,替代一部分木屑和棉籽殼[7,13]??Х雀碑a(chǎn)品在食用菌生產(chǎn)上的應用研究尚處于初始階段,相關的報道較少。張傳利等在白參菌的栽培料中添加咖啡殼進行栽培試驗,結果表明,利用一定量的咖啡殼來栽培白參菌是可行的[10];張傳利等進行了咖啡園-草腐型食用菌復合高效栽培模式研究,結果表明,在咖啡園利用咖啡副產(chǎn)品栽培彩云菇、姬松茸等草腐型珍稀食用菌可以開拓新的食用菌生產(chǎn)栽培原料,為充分利用云南熱區(qū)豐富的咖啡殼資源開拓新的有效途徑[14]。目前利用咖啡副產(chǎn)品進行食用菌菌種制作的研究尚未見報道。
本研究通過3因素3水平正交試驗,綜合各栽培種培養(yǎng)基配方菌絲定植時間、物理狀態(tài)、老化情況、菌絲密度和色澤長勢等方面因素,菌核側耳菌絲在Ⅱ、Ⅲ培養(yǎng)基上菌絲生長旺盛健壯、潔白濃密,均表現(xiàn)出最強的生長勢;菌絲生長速度也在所有配方的第2、3位。這可能是由于Ⅱ、Ⅲ培養(yǎng)基配方均添加了較高含量的棉籽殼(分別為34.8%和37.3%),試驗結果與江枝和等以棉籽殼為傳統(tǒng)原料制作菌核側耳菌種的結果[15]相似。在Ⅵ栽培種配方培養(yǎng)基中,菌核側耳菌絲生長最快,在Ⅸ栽培種培養(yǎng)基上,菌核側耳菌絲生長也較快,但菌絲密度和色澤長勢較Ⅱ、Ⅲ培養(yǎng)基均略差;一方面,盡管Ⅵ、Ⅸ配方中添加了較高含量的咖啡殼(分別為29%和32.6%),但菌核側耳菌絲日平均生長速度與Ⅱ、Ⅲ培養(yǎng)基的菌絲日平均生長速度相比較,配方Ⅵ極顯著快于配方Ⅱ、Ⅲ,配方Ⅸ顯著慢于配方Ⅱ、Ⅲ,這說明在栽培種培養(yǎng)基中添加較高含量的咖啡殼菌核側耳菌絲仍能快速地生長,咖啡殼不會抑制菌絲生長;另一方面,Ⅳ、Ⅶ、Ⅷ配方中添加了更高含量的咖啡殼(分別為34.8%、37.3%、43.5%),菌核側耳菌絲在這3種栽培種培養(yǎng)基中生長勢一般,與Ⅱ、Ⅲ培養(yǎng)基差異較大,菌絲日平均生長速度極顯著慢于配方Ⅱ、Ⅲ,這說明在栽培種培養(yǎng)基中添加過高含量的咖啡殼菌核側耳菌絲雖能生長,但生長速度較慢。綜合表明,在栽培種培養(yǎng)基中添加一定量的咖啡殼不會抑制菌絲的生長。9個配方培養(yǎng)基所培養(yǎng)出的菌核側耳菌種,比較接種到同一常規(guī)棉籽殼木屑培養(yǎng)料后菌絲的生長情況和菌絲日生長速度差異后,綜合評價各項指標,配方Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅸ菌種排在前4位,與在栽培種培養(yǎng)基配方上的表現(xiàn)基本一致。
試驗結果表明,菌核側耳菌絲在添加不同比例咖啡殼的培養(yǎng)基上均能正常生長,綜合菌絲在培養(yǎng)基上的生長速度、菌絲密度、菌絲長勢及菌種使用效果,配方Ⅱ(咖啡殼17.4%、刨花34.8%、棉籽殼34.8%、麩皮10%、石灰1%、石膏1%)和配方Ⅲ(咖啡殼12.4%、刨花37.3%、棉籽殼37.3%、麩皮10%、石灰1%、石膏1%)表現(xiàn)最好。說明在珍稀名貴食藥用菌菌核側耳菌種生產(chǎn)中添加一定量的云南熱區(qū)特色產(chǎn)業(yè)中咖啡產(chǎn)業(yè)和林業(yè)產(chǎn)業(yè)的加工后的副產(chǎn)品咖啡殼和刨花是可行的,這為云南熱區(qū)咖啡副產(chǎn)品資源的開發(fā)利用拓展了新途徑,也為珍稀食用菌菌種生產(chǎn)尋找到了生產(chǎn)成本相對廉價的原料基質,是一種經(jīng)濟的資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的生產(chǎn)方式,應大力提倡和發(fā)展。該試驗進行的是3因素3水平正交試驗,有關單因素(單一咖啡殼)、雙因素(咖啡殼與其他原料)的搭配是否也可行,尚有待進一步試驗。
參考文獻:
[1]林躍鑫,劉春輝,肖良建,等. 虎奶菇Pleurotus tuber-regium深層發(fā)酵的研究[J]. 龍巖學院學報,2009,27(2):55-59.
[2]黃年來. 珍稀食用菌——虎奶菇開發(fā)[J]. 江蘇食用菌,1995(3):6-9.
[3]莫麗珍,閆 林,董云萍. 小粒種咖啡高產(chǎn)優(yōu)質栽培技術圖解[M]. 昆明:云南人民出版社,2012.
[4]Winston E,de Laak Tony Marsh J O,Aung O,et al. Arabica coffee manual for Myanmar[R]. Rome:FAO Regional Office for Asia and the Pacific,2005.
[5]Sone P L. 咖啡副產(chǎn)品綜合利用研究[J]. 余 見,譯. 熱帶作物譯叢,1983(2):54-58.
[6]張傳利,李學俊,楊發(fā)軍,等. 用咖啡殼在咖啡園復合栽培彩云菇研究與綜合效益分析[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學,2014,34(1):22-26,53.
[7]張京文,黃家雄,呂玉蘭,等. 咖啡廢棄物利用研究初探[C]//第16屆中國科學技術協(xié)會年會——精品咖啡豆認證與公平交易及莊園標準化國際論壇.臨滄:中國科學技術協(xié)會、云南省人民政府,2014:1-3.
[8]Qin B S,Qin Y R. Present research situation and prospect on new kinds of edible fungi,s culture medium[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin,2010,26(16):223-228.
[9]陳麗新,陳振妮,汪 茜,等. 桉樹木屑在食用菌菌種生產(chǎn)上的應用試驗[J]. 南方農(nóng)業(yè)學報,2013,44(4):644-648.
[10]張傳利,楊發(fā)軍,桂雪梅,等. 普洱地區(qū)白參菌栽培試驗[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科技,2010,33(2):19-22.
[11]楊新美. 食用菌研究法[M]. 北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1998.
[12]農(nóng)業(yè)部南亞辦. 全國熱帶亞熱帶作物生產(chǎn)情況(2012) [M]. 北京:農(nóng)業(yè)部南亞辦,2013.
[13] 楊雄飛. 國外咖啡科技資料匯編[M]. 云南景洪:云南省熱帶作物科學研究所,1998:231-234.
[14]張傳利,杜華波,楊發(fā)軍,等. 咖啡與草腐型食用菌復合高效周年栽培模式研究[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科技,2014,37(2):7-10,31.
[15]江枝和,李三暑,雷錦桂,等. 虎奶菇栽培模式研究[J]. 食用菌學報,2001,8(3):50-54.endprint