張波 苗人云 周潔 黃忠乾 李小林 譚偉
摘要:【目的】比較麥麩和玉米粉兩種氮源栽培料配方栽培木耳的農(nóng)藝性狀、養(yǎng)分及產(chǎn)量,為提高毛木耳產(chǎn)量及其品質(zhì)提供參考依據(jù)?!痉椒ā吭诔R?guī)毛木耳栽培基質(zhì)(對(duì)照,CK)中添加不同比例的麥麩和玉米粉(分別設(shè)為W1~W4和C1~C4處理)為氮源,比較不同處理毛木耳的農(nóng)藝性狀、品質(zhì)和生產(chǎn)效益?!窘Y(jié)果】W4和C4處理菌絲生長(zhǎng)最快,分別為0.31和0.21 cm/d,Cl處理菌絲生長(zhǎng)最慢,僅0.14 cm/d。在污染率及感病率方面,C2處理的污染率為0,W2處理的感病率最低(4.43%)。在耳片性狀方面,C4處理優(yōu)勢(shì)明顯,W4處理各項(xiàng)性狀指標(biāo)最低。在毛木耳營(yíng)養(yǎng)成分方面,W3和C3處理的粗蛋白含量較高,分別為6.44%和7.70%,粗脂肪含量整體偏低,僅0.20%-0.60%;氨基酸總量以C3處理最高(6.29 mg/g),Cl處理最低(4.14 mg/g)。W1和HC3處理的耳片產(chǎn)量最高(干重均為0.21 kg/袋),絕對(duì)生物學(xué)轉(zhuǎn)化率均大于22.50%。在生產(chǎn)效益方面,C3處理最佳,為2.60元/袋。【結(jié)論】在常規(guī)毛木耳栽培基質(zhì)中添加2%麥麩或6%玉米粉為氮源栽培獲得的毛木耳耳片性狀和經(jīng)濟(jì)效益較佳,可作為毛木耳生產(chǎn)栽培料氮源優(yōu)化配方推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:毛木耳;麥麩;玉米粉;農(nóng)藝性狀;營(yíng)養(yǎng)成分;經(jīng)濟(jì)效益
中圖分類號(hào):S646.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-1191(2017)12-2210-08
0引言
【研究意義】毛木耳(Auricularia cornea)為食藥兼用蕈菌,商業(yè)價(jià)值高、易管理、產(chǎn)量高,在我國(guó)吉林、山西和四川等地已廣泛栽種(戴玉成等,2010;黃卓忠等,2011;李遠(yuǎn)江等,2014;張金霞等,2015)。近年來,毛木耳生產(chǎn)成本不斷增加,銷售價(jià)格卻呈下降趨勢(shì),急需通過優(yōu)化培養(yǎng)料氮源等方式來提高毛木耳產(chǎn)量與品質(zhì)。麥麩和玉米粉是生產(chǎn)毛木耳的兩種關(guān)鍵氮源,具有含氮高、成本低及來源廣等特點(diǎn),但至今針對(duì)這兩種氮源有效添加量篩選的研究較少。因此,探討毛木耳栽培基質(zhì)中麥麩和玉米粉兩種不同比例氮源對(duì)毛木耳農(nóng)藝性狀、品質(zhì)和生產(chǎn)效益的影響,對(duì)指導(dǎo)耳農(nóng)提高毛木耳產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】木屑在傳統(tǒng)毛木耳栽培主料中的占比達(dá)33%,但其總氮含量偏低。氮素在毛木耳菌絲和子實(shí)體生長(zhǎng)過程中必不可少,因此須合理利用(陳麗新等,2013)。在毛木耳等食用菌栽培基質(zhì)中通過添加氮源以增加氮含量研究方面,宋劍英(1995)研究發(fā)現(xiàn),以棉籽殼為主料添加麥麩栽培猴頭菌和毛木耳,兩種食用菌的生物效率及產(chǎn)量均明顯高于對(duì)照;魏生龍等(2006)研究發(fā)現(xiàn),荷葉離褶傘可在以麥麩等材料為氮源的食用菌栽培料中快速生長(zhǎng);郭樹凡等(2007)利用玉米粉種植白靈側(cè)耳,可加快其菌絲生長(zhǎng);湯春燕(2008)采用玉米芯替代木屑栽培毛木耳時(shí),添加適量麥麩調(diào)節(jié)碳氮比,可彌補(bǔ)培養(yǎng)料中氮素的不足,極大提高原料利用率;袁濱等(2015)將充分發(fā)酵的豆粕添加于白背毛木耳培養(yǎng)料以增加氮源,極大提高了毛木耳的產(chǎn)量和品質(zhì);張鵬等(2016)采用混料設(shè)計(jì)方法篩選并獲得金針菇高產(chǎn)配方,以添加5%玉米粉的效果最佳。【本研究切入點(diǎn)】目前,針對(duì)毛木耳培養(yǎng)料中添加麥麩和玉米粉以提高毛木耳產(chǎn)量和品質(zhì)的研究鮮見報(bào)道?!緮M解決的關(guān)鍵問題】分別于毛木耳栽培基質(zhì)中添加不同比例的麥麩和玉米粉栽培毛木耳,篩選氮源最優(yōu)添加量,為耳農(nóng)在生產(chǎn)中提高毛木耳產(chǎn)量和品質(zhì)提供參考依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
供試毛木耳菌種上海1號(hào)由四川省食用菌菌種場(chǎng)提供,所用栽培基質(zhì)原料包括棉籽殼、木屑、玉米芯、米糠、麥麩、玉米粉、石灰和石膏,其中木屑為主要氮源,麥麩和玉米粉作為氮源添加料。試驗(yàn)所用栽培料為干燥、未霉變生蟲的鮮料,石灰和石膏皆為常規(guī)無(wú)機(jī)化學(xué)原料。
1.2試驗(yàn)方法
于2016年在四川省毛木耳主產(chǎn)區(qū)什邡市湔氐鎮(zhèn)進(jìn)行試驗(yàn)。采用袋料栽培,菌袋規(guī)格20.0 cm×48.0 cm×0.0028 cm。以毛木耳生產(chǎn)常規(guī)栽培基質(zhì)配方為基礎(chǔ)(對(duì)照,CK),通過改變麥麩和玉米粉用量,設(shè)8個(gè)處理(分別為W1~W4和C1~C4處理),每處理3次重復(fù),各處理配方見表1。計(jì)算各處理配方的總碳氮及礦質(zhì)元素含量,結(jié)果見表2。出耳管理及采收均采用毛木耳生產(chǎn)常規(guī)方法。為保證試驗(yàn)科學(xué)有效,栽培過程須確保每袋栽培料水含量均勻、裝料量一致,供試菌種菌齡、接種時(shí)間及接種量一致。
1.3測(cè)定指標(biāo)及方法
1.3.1發(fā)茵期和出耳期指標(biāo)統(tǒng)計(jì) 發(fā)菌期統(tǒng)計(jì)菌絲生長(zhǎng)速度和菌袋污染數(shù),計(jì)算污染率及感病率,其中平均感病率統(tǒng)計(jì)至第4潮耳;出耳期測(cè)量和記錄各處理的鮮耳產(chǎn)量、干耳產(chǎn)量和耳片性狀(耳片縱徑、橫徑、厚度及單片重僅測(cè)量第1潮耳的數(shù)據(jù))。
1.3.2營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定 毛木耳的粗蛋白及粗脂肪含量分別參照GB/T 5009.5-2010和GB/T 14772-2008(Aoshima et a1.,2012;Wang et a1.,2013;牛貞福等,2014)的方法進(jìn)行測(cè)定。氨基酸含量參照姜萍萍等(2009)、Modiinou等(2016)的方法,采用氨基酸自動(dòng)分析儀(北京溫分分析儀器技術(shù)開發(fā)有限公司)進(jìn)行測(cè)定。
1.3.3毛木耳生產(chǎn)效益分析 計(jì)算絕對(duì)生物學(xué)轉(zhuǎn)化率和經(jīng)濟(jì)效益。
絕對(duì)生物學(xué)轉(zhuǎn)化率(%)=(菌袋初始重量-菌袋終期重量)/菌袋初始重量×100
經(jīng)濟(jì)效益=產(chǎn)值-產(chǎn)地成本
式中,菌袋初始重量為裝料滅菌、未接種時(shí)菌袋的質(zhì)量;菌袋終期重量為毛木耳生產(chǎn)結(jié)束、處理菌袋時(shí)的質(zhì)量;產(chǎn)值為每個(gè)菌袋采摘毛木耳并出售獲利總值;產(chǎn)地成本包含人工成本和棚架等成本(1.73元/袋);原材料價(jià)格按棉籽殼1700元/t、木屑500元/t、麥麩2200元/t、玉米粉2300元/t、玉米芯750元/t、米糠400元/t、石灰500元/t和石膏500元/t計(jì)。
1.4統(tǒng)計(jì)分析
對(duì)不同栽培料配方標(biāo)準(zhǔn)化總碳氮及礦質(zhì)元素含量、毛木耳農(nóng)藝性狀、營(yíng)養(yǎng)成分、產(chǎn)量及生物學(xué)轉(zhuǎn)化率試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;對(duì)不同栽培料配方的營(yíng)養(yǎng)元素含量、毛木耳生長(zhǎng)指標(biāo)、子實(shí)體養(yǎng)分、毛木耳第1潮耳子實(shí)體產(chǎn)量和效益進(jìn)行系統(tǒng)聚類;栽培料配方與毛木耳生產(chǎn)的相關(guān)性采用SPSS13.0進(jìn)行分析。
2結(jié)果與分析
2.1不同栽培料配方毛木耳的農(nóng)藝性狀
由表3可知,不同麥麩添加量處理中,以W4處理的毛木耳菌絲生長(zhǎng)最快,達(dá)0_31 cm/d,與CK及W1~W3處理差異顯著(P<0.05,下同);W3處理毛木耳發(fā)菌期的污染率最低,僅0.98%,但感病率最高,達(dá)25.72%,而W2處理的感病率最低(4.43%);CK的耳片最大,但與W1~W4處理無(wú)顯著差異(P>0.05,下同);W1處理的耳片最厚(0.13 cm),W3處理的單片最重(60.66 g),比CK重24.48%。說明添加麥麩在一定程度上可提高毛木耳菌絲生長(zhǎng)速度,增大耳片厚度并提高單片重。
在不同玉米粉添加量處理中,以C4處理毛木耳的菌絲生長(zhǎng)最快(0.21 cm/d),約是W4處理的70.00%,C1處理的菌絲生長(zhǎng)最慢,僅0.14 cm/d;C2處理無(wú)污染;4個(gè)處理的感病率均低于CK;C4處理的耳片最大(457.94 cm2),C1~C4處理的耳片厚度均厚于CK,但各處理間無(wú)顯著差異,C4處理的耳片單片最重,達(dá)62.17 g/片。說明添加玉米粉可顯著降低毛木耳發(fā)菌期污染率及感病率,同時(shí)對(duì)耳片大小、厚度及單片重有提高效應(yīng)。
綜合對(duì)比不同麥麩、玉米粉添加量試驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)以添加玉米粉配方的優(yōu)勢(shì)更明顯,其中,C2處理(33%木屑、2%玉米粉、30%玉米芯、20%米糠、10%棉籽殼、1%石膏、4%石灰,培養(yǎng)料水含量65%)和C4處理(27%木屑、8%N米粉、30%玉米芯、20%米糠、10%棉籽殼、1%石膏、4%石灰,培養(yǎng)料水含量65%)是適合毛木耳栽培的優(yōu)化氮源配方。W4處理僅菌絲生長(zhǎng)速度較快,其耳片性狀(耳片大小、單片厚及單片重)不具明顯優(yōu)勢(shì),無(wú)推廣價(jià)值。
2.2不同栽培料配方毛木耳的營(yíng)養(yǎng)成分
從圖1可看出,W4處理的毛木耳水分含量達(dá)18.58%,顯著高于其余處理(15.00%~16.00%),其余處理間的水分含量差異不顯著;添加麥麩和玉米粉處理毛木耳的粗蛋白含量均高于CK,其中兩種氮源添加量增至6%時(shí)的粗蛋白含量分別達(dá)最大值(W3和C3處理分別為6.44%和7.70%),而氮源添加量增至8%時(shí),粗蛋白含量降低;添加麥麩和玉米粉處理毛木耳的粗脂肪含量以W4和C2處理較高,但均低于CK。說明添加麥麩和玉米粉兩種氮源可明顯提高毛木耳的粗蛋白含量,但對(duì)粗脂肪含量影響較小。
從圖2可看出,添加麥麩和玉米粉兩種氮源處理毛木耳的氨基酸總量分別排序?yàn)閃3>W4>W2>W1>CK和C3>C4>C2>CK>C1,其中C3處理的氨基酸總量(6.29 mg/g)最高,比C1處理高51.93%。在各處理毛木耳的17種氨基酸含量中,蛋氨酸含量總體偏低,僅W3處理為0.06 mg/g,其余處理為0.04~0.05 mg/g;半胱氨酸含量較低,為0.05~0.10 mg/g;天門冬氨酸和谷氨酸含量較高,平均達(dá)0.58 mg/g,以添加玉米粉的C3處理最高,分別為0.73和0.74 mg/g。綜上所述,添加麥麩和玉米粉兩種氮源栽培毛木耳的氨基酸總量除C1處理外,其余處理均高于CK,尤其以添加6%麥麩、添加6%和8%玉米粉對(duì)提高毛木耳氨基酸總量的效果更佳。
2.3不同栽培料配方毛木耳的生產(chǎn)效益分析
從圖3和圖4可看出,W1和C3處理的毛木耳產(chǎn)量最高,均為0.21 kg/袋,其絕對(duì)生物學(xué)轉(zhuǎn)化率也最高(均為22.50%);W4和C4處理毛木耳的產(chǎn)量(分別為0.18和0.17 kg/袋)和絕對(duì)生物學(xué)轉(zhuǎn)化率(分別為18.82%和19.85%)均較低。W1和C3處理毛木耳的產(chǎn)值(分別為5.15和5.33元/袋)較高;就效益來看,添加兩種氮源的8個(gè)配方中有50%優(yōu)于CK,其中C3和W1處理的效益均達(dá)2.60元/袋,說明在常規(guī)毛木耳栽培基質(zhì)中添加2%麥麩或6%玉米粉的栽培料配方最值得推廣。此外,不同栽培料配方的營(yíng)養(yǎng)元素含量、毛木耳生長(zhǎng)指標(biāo)、子實(shí)體養(yǎng)分含量、毛木耳第1潮耳子實(shí)體產(chǎn)量和效益的系統(tǒng)聚類分析結(jié)果表明,聚類Ⅰ分為兩簇,分別以添加麥麩和玉米粉進(jìn)行分枝,W1處理與添加玉米粉聚為一簇;聚類Ⅱ與聚類Ⅲ的分枝結(jié)果相似,添加麥麩和玉米粉未分別聚集,而是混合聚類。說明在不同麥麩和玉米粉添加水平下,各處理毛木耳產(chǎn)量及效益存在差異,且培養(yǎng)料中礦質(zhì)元素含量、毛木耳生長(zhǎng)指標(biāo)及子實(shí)體養(yǎng)分三者間受其他因素制約,需進(jìn)行相關(guān)性分析。
2.4栽培料配方礦質(zhì)元素含量與毛木耳生產(chǎn)和生長(zhǎng)指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果
由表4可知,培養(yǎng)料中各礦質(zhì)元素主要對(duì)毛木耳菌絲生長(zhǎng)速度及粗蛋白、氨基酸含量產(chǎn)生較大影響。其中,培養(yǎng)料的總氮、鉀、鎂和鋅含量對(duì)毛木耳菌絲生長(zhǎng)速度有促進(jìn)作用,總碳含量則減緩菌絲生長(zhǎng)速度;培養(yǎng)料的總氮含量與毛木耳子實(shí)體氨基酸含量呈顯著正相關(guān),鈣和鐵含量與子實(shí)體氨基酸和粗蛋白含量呈顯著負(fù)相關(guān);毛木耳的產(chǎn)量與效益和絕對(duì)生物學(xué)轉(zhuǎn)化率、生物學(xué)絕對(duì)轉(zhuǎn)化率與效益呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),說明毛木耳產(chǎn)量與絕對(duì)生物學(xué)轉(zhuǎn)化率直接決定毛木耳生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。
3討論
玉米粉、麥麩不僅是培養(yǎng)食用菌較好的碳氮源,還可為食用菌提供K+和Mg2+等微量元素,且二者所含維生素B是獲得較高菌絲生物量的重要物質(zhì)(趙照林等,2015)。Chandra和Purkyastha(1977)、施宇航(2013)研究發(fā)現(xiàn),K+、Ca2+和Mg2+等對(duì)食用菌生長(zhǎng)發(fā)育起促進(jìn)作用,其中K+可調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓,而細(xì)胞能量轉(zhuǎn)化過程需要Mg2+參與。本研究中,添加麥麩和玉米粉的毛木耳栽培料各配方中K+、Mg2+和Zn2+含量均高于CK,成為促進(jìn)毛木耳菌絲生長(zhǎng)的有效因子,其中,W4處理配方中的K+、Mg2+和Zn2+含量均最高,K+含量為CK的5倍,其菌絲生長(zhǎng)速度也最快;Cl和C2處理配方的菌絲平均生長(zhǎng)速度偏慢,但全氮含量并非最低,表明菌絲生長(zhǎng)速度不是由單一因子決定。
碳氮比可影響毛木耳菌絲扭結(jié)、原基形成和子實(shí)體分化,使毛木耳的菌絲生長(zhǎng)速度和產(chǎn)量等產(chǎn)生差異。袁濱等(2015)通過添加一定量豆粕改變培養(yǎng)料的碳氮比,進(jìn)而改善白背毛木耳的菌絲生長(zhǎng)條件。豆粕作為栽培毛木耳的有效氮源,不僅蛋白質(zhì)含量高,且養(yǎng)分全面及氨基酸構(gòu)成合理(倪俊霞,2014;吳大偉等,2014;柯麗娜等,2016)。本研究添加的麥麩和玉米粉同樣為較理想的氮源添加物。林新堅(jiān)等(1990)研究發(fā)現(xiàn),毛木耳在C/N=80:1的栽培基質(zhì)中子實(shí)體生長(zhǎng)速度及耳片形態(tài)最佳。本研究中,W4和C4處理配方中的碳氮比約80:1,毛木耳子實(shí)體的菌絲生長(zhǎng)速度較快,但W4處理的產(chǎn)量偏低;而W1和C3處理的產(chǎn)量較高,其配方為高產(chǎn)配方,碳氮比約100:1,與林新堅(jiān)等(1990)的研究結(jié)果不一致。碳氮比在食用菌制種和生產(chǎn)過程中十分關(guān)鍵,菌絲生長(zhǎng)、原基分化和子實(shí)體形成均需大量碳源,但碳氮比過高,食用菌會(huì)因缺氮將氮源利用于主要代謝合成(如核酸形成)而減緩甚至停止其他生理活動(dòng),從而導(dǎo)致菌絲生長(zhǎng)緩慢或枯死。適宜的碳氮比可減輕雜菌污染,因?yàn)榈戳科髸r(shí)會(huì)被釋放至周圍環(huán)境,引起雜菌污染(張長(zhǎng)鎧,1988)。本研究中,W1、W2和C2處理配方中的碳氮比約100:1,但C2處理為零污染,而W1和W2處理的污染率偏高,說明各處理的污染率與配方中的碳氮比無(wú)直接關(guān)系;W4處理的氮濃度最高,但污染率較低,該處理配方中的菌絲生長(zhǎng)最陜,競(jìng)爭(zhēng)性防止了其他雜菌的生長(zhǎng)。說明毛木耳生長(zhǎng)發(fā)育受多種因子綜合影響,在生產(chǎn)中需綜合調(diào)控培養(yǎng)料碳氮比等各種因子,才能獲取較高產(chǎn)量。
培養(yǎng)料中增加氮源會(huì)影響食用菌子實(shí)體營(yíng)養(yǎng)成分含量。雷錦桂等(2006)采用不同氮源栽培虎奶菇,結(jié)果表明,尿素作為氮源對(duì)虎奶菇的蛋白質(zhì)和氨基酸等營(yíng)養(yǎng)成分有顯著的優(yōu)化效果;王敏和劉愛民(2009)篩選雙孢蘑菇最適氮源發(fā)現(xiàn),添加蛋白胨為氮源可有效提高其胞外蛋白質(zhì)含量。本研究中,各處理毛木耳子實(shí)體的粗蛋白含量隨配方中氮源添加量(2%~6%)的增加而增加,麥麩和玉米粉添加量達(dá)6%時(shí),毛木耳的粗蛋白含量最高,但添加量為8%時(shí)粗蛋白含量反而降低,說明培養(yǎng)料氮濃度過高時(shí)C/N偏低,會(huì)阻礙毛木耳子實(shí)體形成,粗蛋白含量隨之降低。
毛木耳產(chǎn)量受品種、培養(yǎng)料、栽培設(shè)施及管理技術(shù)等因素的影響,調(diào)整并設(shè)計(jì)優(yōu)良培養(yǎng)配方,對(duì)提高毛木耳產(chǎn)量具有重要作用。牛貞福等(2014)研究認(rèn)為,使用木屑或玉米芯等單一原料栽培毛木耳可實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)量及好性狀,使用復(fù)合料栽培毛木耳,因其具有均衡的營(yíng)養(yǎng)成分更有利于提高毛木耳的綜合性狀。本研究中,W4處理的毛木耳菌絲生長(zhǎng)速度快,但由于配方中C/N偏低,氮濃度較高,阻礙了子實(shí)體形成,最終導(dǎo)致耳片最小、厚度最薄且單片最輕,絕對(duì)生物學(xué)轉(zhuǎn)化率僅18.82%,經(jīng)濟(jì)效益低,與賀新生等(1998)的研究結(jié)果一致;添加2%麥麩或添加6%玉米粉栽培毛木耳均獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益,表明適宜的C/N可促進(jìn)毛木耳產(chǎn)量提高進(jìn)而提高毛木耳的經(jīng)濟(jì)效益,與石建森等(2012)以3.5%麩皮和3.5%玉米粉為氮源栽培雞腿菇,其農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量均表現(xiàn)較佳、王慶武等(2014)研究發(fā)現(xiàn)以15%~20%麥麩為氮源栽培靈芝,其子實(shí)體產(chǎn)量及生物學(xué)轉(zhuǎn)化率均較高的研究結(jié)果相似。此外,不同氮源類型對(duì)食用菌栽培也有較大影響。馬艷弘等(2001)研究發(fā)現(xiàn),有機(jī)氮源培養(yǎng)的竹蓀質(zhì)量?jī)?yōu)于無(wú)機(jī)氮源;金群力等(2016)以菜籽餅為氮源輔料培養(yǎng)基栽培金針菇,其產(chǎn)量高于麩皮、米糠等常規(guī)氮源輔料。可見,高效栽培食用菌,不僅要選擇適宜的氮源添加量,篩選適宜的氮源也十分必要。
4結(jié)論
在常規(guī)毛木耳栽培基質(zhì)中添加2%麥麩或6%玉米粉為氮源栽培毛木耳,可提高其菌絲生長(zhǎng)速度,降低菌袋發(fā)菌期的污染率及感病率,極大改善毛木耳農(nóng)藝性狀,提高毛木耳子實(shí)體養(yǎng)分含量(尤其是粗蛋白和氨基酸含量顯著提高),最終提高毛木耳的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益,可作為毛木耳生產(chǎn)栽培料氮源優(yōu)化配方推廣應(yīng)用。