張傳利等
用咖啡殼在咖啡園復合栽培彩云菇研究
與綜合效益分析①
張傳利1)② 李學俊1) 楊發軍1) 李夢杰2) 桂雪梅3) 黃艷麗1)
(1云南熱帶作物職業學院 云南普洱 665000;
2 普洱市滇洪俊生物科技開發有限公司 云南普洱 665000;
3普洱市種子管理站 云南普洱 665000)
摘 要 為充分利用咖啡副產品和提高咖啡園的綜合效益,2011~2013年在咖啡園利用咖啡生產的副產品——咖啡殼混合其它原料進行復合栽培彩云菇的試驗,并對其綜合效益及咖啡的產量和品質的影響進行了分析。結果表明:在株行距1 m×2 m、樹齡4~6 a的小粒種咖啡園內采用一床雙壟淺坑式栽培模式,彩云菇的生物學效率可達到36.5%,鮮菇產量為5.84 kg/m2,復合栽培后,每667 m2平均收益3 180元/a,是單純種植咖啡純收益的1.6~2.1倍; 栽培后的菌糠又為咖啡提供優質有機肥料,能顯著穩定咖啡的產量,并且對咖啡的品質有良好的促進作用。
關鍵詞 咖啡殼 ;復合栽培 ;綜合效益 ;栽培模式
分類號 S571.2Abstract To make full use of by-products and improved the comprehensive benefit of coffee, used a by-product of coffee production-coffee shell other raw material composite cultivation of Stropharia Rugoso-annulata in the mixture, and the comprehensive benefits and the influence of yield and quality of the coffee is analyzed. Results show that the plant row spacing 1 m×2 m, age 4 to 6 in a bed was a small grain of kinds of coffee grounds double ridge cultivation pattern, a shallow pit type clouds mushroom biological efficiency can reach 36.5%, the yield of 5.84 kg/m2, fresh after compound cultivation, each 667 m2 average 3 180 RMB/a, is simply grow coffee 1.6~2.1 times more net benefits; cultivation of fungus chaff and provide high quality organic fertilizer for coffee, can remarkably stable production of coffee, and for the promotion of the quality of the coffee has a good effect. In order to further carry out coffee-edible fungus composite cultivation model for reference.
Keywords coffee shell ; composite cultivation ; comprehensive benefit ; cultivation pattern
近年來,云南咖啡產業迅速發展,產業規模不斷擴大,已成為云南省熱區的一個可持續發展的特色優勢產業。據云南省咖啡行業協會的調研數據顯示,截止2012年底,云南咖啡種植面積約8.67萬hm2,投產面積約4.67萬 hm2。在生產咖啡過程中會有咖啡果肉、種殼、咖啡渣、內果皮和粘液等主要副產品。按云南平均每公頃產鮮果11.25 t,每噸漿果約有60 kg咖啡種殼,含干物質40 kg,估計每公頃有干咖啡殼450 kg,投產4.67萬hm2總計有2.1萬t[1]。目前,這些咖啡殼除了少部分用于生物吸附劑、肥料、木炭燃料等的研究外,絕大多數往往當作廢棄物擱置在咖啡地或加工廠附近或丟棄,造成了生態資源的極大浪費和生態環境的極大污染。開展咖啡園-食用菌的復合栽培模式研究還未見報道,為把這些咖啡副產品資源作為食用菌的主料進行有效的開發利用。本項研究探討利用咖啡殼作為食用菌培養料在咖啡園內來栽培彩云菇,旨在為咖啡副產品的綜合利用開辟了一種新途徑;也為進一步探討該復合栽培模式可行性奠定基礎。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 試驗地概況
試驗地位于普洱市思茅區思茅鎮,東經100°59′,北緯22°42,海拔高1 302 m。屬亞熱帶季風氣候,四季如春,溫和濕潤,雨量充沛。年均降雨量1 535.4 mm;年均氣溫17.7℃,其中最高氣溫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。
該復合栽培模式試驗均在云南熱帶作物職業學院校內咖啡教學基地進行,基地面3 500 m2,種植咖啡品種為小粒種,株行距為1 m×2 m,每667 m2約種植333棵,種植年限為4~6 a,咖啡地內的遮蔭度約為75%~80%。
1.1.2 供試菌株
大球蓋菇菌株RY-1,系作者于2010年以來通過云南熱帶作物職業學院校外基地企業進行的品種比較試驗篩選出的優良菌株,經加富馬鈴薯綜合培養基復壯后使用。
1.1.3 試驗培養基endprint
1.1.3.1 原種培養基
刨花55%、木屑20%、麥麩20%。
1.1.3.2 栽培種培養基
刨花65%、麥麩35%。
1.1.3.3 培養料配方
復合栽培-咖啡殼48%、刨花48%、麥麩4%;對照配方1-稻草100%;對照配方2:谷殼100%。
1.2 方法
1.2.1 試驗設計
該復合栽培模式下的試驗設計為2個處理,試驗區0.033 hm2套種100 m2,另0.033 hm2不套種,作為對咖啡產量和品質影響對照;試驗區和對照區在栽培周期內均不施肥。該復合栽培模式實際栽培面積為400 m2。
1.2.2 復合栽培(露天栽培作對照)
采用一床雙壟淺坑式生料復合栽培,咖啡園整理與開坑:栽培前1周左右清除園地表覆蓋的雜草或當年落下的鮮嫩的咖啡葉以及咖啡鮮果,距咖啡一側10~15 cm(以不傷及咖啡根系為度)處挖1條寬1.35 m、深10~15 cm 的淺坑,挖出的土放在坑的另一側,以供覆土用。坑底表面修整呈中間略高的龜背形,防止床底積水。對咖啡地表面及坑進行全面的殺菌殺蟲處理(所使用藥劑要嚴格按照生態有機園建設標準或有機咖啡標準)。鋪料播種:當培養料調水達到75%,預發酵5 d左右,料溫度降至26 ℃以下時開始鋪料。首先鋪料厚度15 cm左右、寬1.2 m,然后將1.2 m的料床分成兩壟,兩壟間距15 cm 左右,每壟離坑邊的距離為10 cm左右,雙壟南北兩頭用料封圍,增加投料量、出菇量,且壟溝兩側封堵后便于灌水。兩壟間距及每壟離坑變的間距的溝內要少量鋪料2~3 cm,利于溝內大量出菇;播種采用穴播、撒播相結合的方法。覆土:采用播種后一次性覆土3 cm和播種后先覆土1.5 cm,過15 d后再覆土1.5 cm以及播種后35 d后當菌絲快吃滿培養料時進行覆土的方法。一次性覆土采用扎空洞來進行透養、散熱,并對覆土層再進行一次殺菌殺蟲處理,特別是對白螞蟻的防治。覆土后要在料壟上覆蓋一層稻草或雜草等覆蓋物,以見不到覆土或培養料為準。
1.2.3 記載項目
播種期、出菇起始期、產量(每400 m2面積各潮收鮮菇重量);生物學效率(計算鮮菇重量占培養料干重的百分比)、投入成本、菇產值、投入/產出、經濟效益等。以2011~2012年和2012~2013年兩年試驗記載中各指標的平均值作為分析依據。
1.2.4 統計分析
用Excel 2003(單因素方差分析)對試驗數據進行顯著性分析,不同的小寫字母代表處理間差異顯著(P<0.05),不同的大寫字母代表處理間差異極顯著(P<0.01)。
2 結果與分析
2.1 咖啡殼與稻草樣品分析
咖啡殼與稻草的主要營養成分和纖維成分分析結果見表1、2。
從表1的數據分析,咖啡殼的常規營養成分與云南稻草的相似;從表2的數據分析,咖啡殼纖維成分中的木質化程度要高于稻草。從咖啡殼的營養組成和質地看,咖啡殼完全適合于多種微生物的生長,而稻草可用于多種食用菌的栽培,咖啡殼所含的碳源、氮源以及其它主要相關成分等也應比較適合一般食用菌利用。因此,咖啡殼或許可以用來作為大型食用真菌的栽培原料而加以利用,具備替代成為某些食用菌主要栽培原材料的利用潛力。
2.2 彩云菇各種營養成分分析
對咖啡殼混合刨花在咖啡園復合栽培的彩云菇的子實體蛋白質和氨基酸含量進行分析(表3、4)。從表3可以看出,復合栽培的咖啡殼處理的蛋白質和氨基酸含量與純稻草處理和純谷殼處理三者之間都存在著極顯著差異,綜合評價是咖啡殼處理1>稻草處理>谷殼處理;具體的參數值為彩云菇蛋白質含量為29.34%,含有18種氨基酸,總量為22.06%,其中含人體不能合成的8種必需氨基酸,并含有大量的谷氨酸,含量占氨基酸總量的18.95%;必需氨基酸占氨基酸總量的40.04%,必需氨基酸與非必需氨基酸的比值(E/N)為0.678,已達到EAO/WHO(1973年)提出理想蛋白質中必需氨基酸應達總量40%左右,E/N值應在0.6以上的要求。此外,彩云菇中含有豐富的礦物質元素和大量的抗氧化性物質,且重金屬含量很低,對人體有害的元素Cd、Sb、Pb 均含量較低或低于國家標準。以上總體表明以咖啡殼為主料栽培出的彩云菇不僅不存在安全問題,而且營養和藥用價值都較高。
2.3 復合栽培覆土及土質對彩云菇產菇量的影響
采用一次性覆土、分2次覆土與菌絲吃料后覆土3種不同的覆土方法對彩云菇產量影響差異不顯著,產量最大差值<0.5 kg/m2;但采用兩種不同的土質對彩云菇產量影響差異極顯著,產量最大差值都在1 kg/m2左右(表5)。覆土層摻入50%的塘泥土時, 產量最高,收鮮菇6.88、6.42、6.33 kg/m2,比沒有摻塘泥土的咖啡園一般田土產量增產17.81% 、18.01%、17.88%,且疏松的土壤會提早出菇6~10 d。說明彩云菇都屬于好氣性真菌,其生長發育要求疏松透氣性良好的土壤;另外彩云菇要獲得更好的產量,與覆土材料內有機質含量的高低有很大關系,這可能是由于富含有機質高的土壤更有利于微生物的活動,更能刺激出菇的原因。
2.4 復合栽培對彩云菇子實體產量的影響
根據試驗測定數據,每667 m2咖啡園內有效空地面積約為300 m2,可用于套種食用菌的有效空地面積約為200 m2,該種復合栽培模式下共完成復合栽培的咖啡園面積1 334 m2,實際栽培的彩云菇面積為400 m2。復合栽培與對照露天栽培平均每潮產量(鮮重)差異不顯著(表6);生物學效率差異顯著,生物學轉化率為36.5%。說明復合栽培模式可以同露天栽培一樣,同樣獲得相對高產,且比露天栽培產量略高,可節約土地資源和充分利用立下土地空間。endprint
2.5 復合栽培對小粒咖啡產量和品質的影響及分析
由表7可知,復合栽培的小粒咖啡(咖菌組)在鮮果產量、干豆產量、平均畝產以及公頃產量方面與對照組都表現出差異極顯著,平均產量比對照組高26.85%,這可能是由于栽培后的菌糠可為咖啡提供氮素,促進咖啡營養生長,進而增加產量,這與高峻[5]等在茶園間作食用菌對茶葉百芽重的影響原因基本一致;從表8可知,對咖啡品質影響的負相關和正相關兩方面的因素,咖菌組都與對照組呈差異極顯著,這表明一方面咖菌復合栽培能顯著降低影響咖啡品質的水分、灰分、咖啡因及粗纖維的含量,另一方面能顯著增加提高咖啡品質的水浸出物、總糖、蛋白質和粗脂肪的含量。綜合表明,復合栽培能夠較好地促進和穩定咖啡的產量以及在一定程度上提高咖啡的品質。
2.6 咖啡+彩云菇復合栽培的綜合效益分析
咖啡園套種彩云菇可利用時間為10月至翌年3月,長達6個月, 該復合栽培模式下的經濟效益見表9。從表9可以看出,復合栽培彩云菇的成本較低,每667 m2栽培200 m2共需投入3 420元,凈收入為3 180元;咖啡-食用菌套種比單一經營能更有效地改善生態環境,更容易實現生態系統的良性循性。同時復種指數的提高,其利用和產出效率大大提高。在咖啡園中栽培食用菌用的原料主要一部分是咖啡加工后的副產物,而食用菌收獲后的菌渣留在咖啡園中,是咖啡園優質有機肥,可改善土壤的理化性狀,利于用地養地,實現了廢棄物的循環利用。同時園下栽培,咖農在咖啡地的勞作時間將大大延長,對咖啡地的松土、澆灌、病蟲害防治等會更加及時,對咖啡的生長和質量的提高大有好處。此外,園下發展食用菌促進了咖農家屬和農村弱勞動力的就業,可以幫助咖農和農村貧困家庭增加收入。咖、菌高效結合與循環利用,其核心就是農業有效資源得到整體、高效、循環、再生地循環利用,獲得最佳經濟效益[4]。
3 結論與討論
(1)咖啡與食用菌立體化優化組合栽培,在同一塊土地上實現了咖啡和食用菌雙豐產,不僅緩解了食用菌栽培場所緊張問題,而且大大增加了單位面積土地上的經濟收入。此項試驗成功,實現了咖啡產業與食用菌產業之間的互補互促,具有較好的經濟、生態和社會效益,為農業中的產業結構調整和食用菌的規模化、產業化生產探索出了一個新的途徑。
(2)采用咖啡副產品-咖啡殼為主料栽培彩云菇,可以開拓新的栽培原料,充分利用云南熱區豐富的咖啡殼資源。利用咖啡殼混合刨花生料栽培彩云菇,和其它培養料相比,具有勞動強度低、發菌快、出菇早、產量高、菇質好等優點,投入產出比為1∶1.9,在咖啡殼資源豐富的云南熱區作為栽培彩云菇以及其它食用菌的主要原料,具有可行性。
(3)對于以咖啡殼為主料在咖啡園復合栽培彩云菇,還需要進一步優化栽培模式,規范栽培管理技術,配套或改善相應的栽培設施條件,以不斷提高產量和質量。
(4)咖啡園套種食用菌在提高咖啡產量和品質的深入原因,菌渣基質對咖啡園土壤結構和土壤肥力的影響,及其在預防和綜合防治病蟲害的影響等方面有待進一步研究。
參考文獻
[1] 余 見. 咖啡副產品綜合利用研究[J]. 熱帶作物譯叢,1983(2):54-58.
[2] 黃循精. 咖啡副產品的化學成分與綜合利用[J]. 熱帶作物研究(熱帶農業科學),1987,7(4):68-70.
[3] 李喬仙. 云南稻草營養成分測定[N]. 云南農業信息網,2011-5-5.
[4] 宋秀紅,侯桂森,任中興,等. 北方速生林下雙孢菇栽培技術與效益分析[J]. 北方園藝,2009(12):245-246.
[5] 高 峻,趙遠艷,楊柳霞,等. 茶園間作食用菌試驗初報[J]. 中國茶葉,2011(09):22-23.endprint
2.5 復合栽培對小粒咖啡產量和品質的影響及分析
由表7可知,復合栽培的小粒咖啡(咖菌組)在鮮果產量、干豆產量、平均畝產以及公頃產量方面與對照組都表現出差異極顯著,平均產量比對照組高26.85%,這可能是由于栽培后的菌糠可為咖啡提供氮素,促進咖啡營養生長,進而增加產量,這與高峻[5]等在茶園間作食用菌對茶葉百芽重的影響原因基本一致;從表8可知,對咖啡品質影響的負相關和正相關兩方面的因素,咖菌組都與對照組呈差異極顯著,這表明一方面咖菌復合栽培能顯著降低影響咖啡品質的水分、灰分、咖啡因及粗纖維的含量,另一方面能顯著增加提高咖啡品質的水浸出物、總糖、蛋白質和粗脂肪的含量。綜合表明,復合栽培能夠較好地促進和穩定咖啡的產量以及在一定程度上提高咖啡的品質。
2.6 咖啡+彩云菇復合栽培的綜合效益分析
咖啡園套種彩云菇可利用時間為10月至翌年3月,長達6個月, 該復合栽培模式下的經濟效益見表9。從表9可以看出,復合栽培彩云菇的成本較低,每667 m2栽培200 m2共需投入3 420元,凈收入為3 180元;咖啡-食用菌套種比單一經營能更有效地改善生態環境,更容易實現生態系統的良性循性。同時復種指數的提高,其利用和產出效率大大提高。在咖啡園中栽培食用菌用的原料主要一部分是咖啡加工后的副產物,而食用菌收獲后的菌渣留在咖啡園中,是咖啡園優質有機肥,可改善土壤的理化性狀,利于用地養地,實現了廢棄物的循環利用。同時園下栽培,咖農在咖啡地的勞作時間將大大延長,對咖啡地的松土、澆灌、病蟲害防治等會更加及時,對咖啡的生長和質量的提高大有好處。此外,園下發展食用菌促進了咖農家屬和農村弱勞動力的就業,可以幫助咖農和農村貧困家庭增加收入。咖、菌高效結合與循環利用,其核心就是農業有效資源得到整體、高效、循環、再生地循環利用,獲得最佳經濟效益[4]。
3 結論與討論
(1)咖啡與食用菌立體化優化組合栽培,在同一塊土地上實現了咖啡和食用菌雙豐產,不僅緩解了食用菌栽培場所緊張問題,而且大大增加了單位面積土地上的經濟收入。此項試驗成功,實現了咖啡產業與食用菌產業之間的互補互促,具有較好的經濟、生態和社會效益,為農業中的產業結構調整和食用菌的規模化、產業化生產探索出了一個新的途徑。
(2)采用咖啡副產品-咖啡殼為主料栽培彩云菇,可以開拓新的栽培原料,充分利用云南熱區豐富的咖啡殼資源。利用咖啡殼混合刨花生料栽培彩云菇,和其它培養料相比,具有勞動強度低、發菌快、出菇早、產量高、菇質好等優點,投入產出比為1∶1.9,在咖啡殼資源豐富的云南熱區作為栽培彩云菇以及其它食用菌的主要原料,具有可行性。
(3)對于以咖啡殼為主料在咖啡園復合栽培彩云菇,還需要進一步優化栽培模式,規范栽培管理技術,配套或改善相應的栽培設施條件,以不斷提高產量和質量。
(4)咖啡園套種食用菌在提高咖啡產量和品質的深入原因,菌渣基質對咖啡園土壤結構和土壤肥力的影響,及其在預防和綜合防治病蟲害的影響等方面有待進一步研究。
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2.6 咖啡+彩云菇復合栽培的綜合效益分析
咖啡園套種彩云菇可利用時間為10月至翌年3月,長達6個月, 該復合栽培模式下的經濟效益見表9。從表9可以看出,復合栽培彩云菇的成本較低,每667 m2栽培200 m2共需投入3 420元,凈收入為3 180元;咖啡-食用菌套種比單一經營能更有效地改善生態環境,更容易實現生態系統的良性循性。同時復種指數的提高,其利用和產出效率大大提高。在咖啡園中栽培食用菌用的原料主要一部分是咖啡加工后的副產物,而食用菌收獲后的菌渣留在咖啡園中,是咖啡園優質有機肥,可改善土壤的理化性狀,利于用地養地,實現了廢棄物的循環利用。同時園下栽培,咖農在咖啡地的勞作時間將大大延長,對咖啡地的松土、澆灌、病蟲害防治等會更加及時,對咖啡的生長和質量的提高大有好處。此外,園下發展食用菌促進了咖農家屬和農村弱勞動力的就業,可以幫助咖農和農村貧困家庭增加收入。咖、菌高效結合與循環利用,其核心就是農業有效資源得到整體、高效、循環、再生地循環利用,獲得最佳經濟效益[4]。
3 結論與討論
(1)咖啡與食用菌立體化優化組合栽培,在同一塊土地上實現了咖啡和食用菌雙豐產,不僅緩解了食用菌栽培場所緊張問題,而且大大增加了單位面積土地上的經濟收入。此項試驗成功,實現了咖啡產業與食用菌產業之間的互補互促,具有較好的經濟、生態和社會效益,為農業中的產業結構調整和食用菌的規模化、產業化生產探索出了一個新的途徑。
(2)采用咖啡副產品-咖啡殼為主料栽培彩云菇,可以開拓新的栽培原料,充分利用云南熱區豐富的咖啡殼資源。利用咖啡殼混合刨花生料栽培彩云菇,和其它培養料相比,具有勞動強度低、發菌快、出菇早、產量高、菇質好等優點,投入產出比為1∶1.9,在咖啡殼資源豐富的云南熱區作為栽培彩云菇以及其它食用菌的主要原料,具有可行性。
(3)對于以咖啡殼為主料在咖啡園復合栽培彩云菇,還需要進一步優化栽培模式,規范栽培管理技術,配套或改善相應的栽培設施條件,以不斷提高產量和質量。
(4)咖啡園套種食用菌在提高咖啡產量和品質的深入原因,菌渣基質對咖啡園土壤結構和土壤肥力的影響,及其在預防和綜合防治病蟲害的影響等方面有待進一步研究。
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