不同栽培原料配方及裝瓶容重對金針菇生長發育的影響

金群力，范麗軍，馮偉林，宋婷婷，沈穎越，田芳芳，蔡為明

(浙江省農業科學院 園藝研究所，浙江 杭州 310021)

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不同栽培原料配方及裝瓶容重對金針菇生長發育的影響

金群力，范麗軍，馮偉林，宋婷婷，沈穎越，田芳芳，蔡為明*

(浙江省農業科學院 園藝研究所，浙江 杭州 310021)

為了開發新型金針菇栽培基質原料，優化基質配方和用量，研究了不同碳源、氮源基質原料配方以及不同裝瓶容重對金針菇菌絲及子實體生長發育的影響。結果表明，7種參試的碳源主料培養基中，以玉米芯為碳源主料的培養基效果最優，金針菇的產量和生物學效率分別為150.6g·瓶-1和51.2%，顯著高于其他6個配方；以豆稈屑為碳源主料的培養基配方可以獲得較理想的產量，菌絲生長速度與長勢、子實體生長發育數量與長度等性狀均表現良好，具有較高開發價值。6種參試的氮源輔料培養基配方中，以菜籽餅配方產量最高，達到186.0g·瓶-1，高于麩皮、米糠等常規氮源輔料；啤酒渣配方平均單瓶產量157.5g，是一種可用于金針菇栽培的良好氮源基質原料，而油茶餅不適于作為金針菇栽培的氮源基質原料。培養基裝瓶容重對金針菇產量和生物學效率具有較大的影響，該試驗最佳裝瓶容重為740g·瓶-1。

金針菇；基質; 碳源；氮源；裝瓶容重；子實體；金針菇產量

金針菇是我國最早進行人工栽培的食用菌之一，富含多種氨基酸、維生素和礦物質以及金針菇多糖、核糖體失活蛋白等生物活性物質，是一種具有較高營養和藥用價值的食用菌，尤其是富含有益兒童智力增長的精氨酸和賴氨酸，被譽為“增智菇”[1]。我國金針菇產業發展起步于20世紀80年代，由于經濟價值高、市場需求旺，產業發展迅速[2]，據中國食用菌協會統計，2014年全國金針菇總產量為251萬t，排在香菇、黑木耳、平菇之后，居第4位。栽培基質是生產金針菇的物質基礎，基質配方與金針菇產量、品質和生產成本密切相關[3]，隨著產業的不斷發展，傳統栽培原料資源日趨緊張，價格持續上漲[4]。因此，開發金針菇新型栽培基質資源，提高基質資源生物轉化水平是推動產業不斷發展的重要課題。本文從不同碳源、氮源基質配方及裝瓶容重3方面開展研究，通過考察發菌速度、子實體生長發育數量、長度與產量等，分析不同栽培原料配方及裝瓶容重對金針菇生長發育的影響，為高效栽培基質配方的開發提供基礎。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

金針菇F21-2為浙江省農業科學院園藝研究所保藏菌株。

1.2 栽培瓶

用于各項試驗的栽培瓶規格為口徑70mm、容積1.1L的聚丙烯食用菌栽培瓶。

1.3 培養基配方

試驗采用玉米芯、桑枝屑、棉稈屑、豆稈屑、棉籽殼、麩皮等6種原料作為碳源主料，設計7個培養基配方(表1)。培養基配制時，按配方將各種原料預先混合均勻，然后加水充分攪拌均勻，含水量控制在63%～65%，采用專用裝瓶機裝瓶，裝料緊實度均勻一致，稱量料瓶質量。采用常規高壓滅菌法進行滅菌；接種、發菌培養和出菇按常規方法操作管理，每組配方處理設置3次重復，每個重復16瓶。

6種不同氮源輔料培養基配方見表2。培養基配制、滅菌及試驗方法與碳源培養基相同。

1.4 不同裝瓶容重

試驗用培養基配方為玉米芯39%、棉籽殼20%、米糠30%、麩皮10%、輕質碳酸鈣1%，加水調節含水量至65%；裝瓶容重設660、740和820g 3個處理；培養基配制、滅菌及試驗方法與1.3節相同。

1.5 測定指標

裝瓶容重：按不同裝瓶容重試驗設計，將配制好的培養料裝入容積為1.1L的聚丙烯食用菌栽培瓶后，用電子稱稱量料瓶質量和空瓶質量，計算、調整裝瓶容重。

表1 不同碳源主料培養基配方
Table 1 Substrate formulas with different main raw materials of carbon source %

配方Substrateformula玉米芯Corncob桑枝屑Mulberrybranch棉稈屑Cottonstalk豆稈屑Beanstalk棉籽殼Cottonseedhull麩皮Wheatbran玉米粉Cornmeal碳酸鈣CaCO3C1643051C2643051C3643051C4643051C534303051C634303051C734303051

表2 不同氮源輔料培養基配方
Table 2 Substrate formulas with different supplementary materials of nitrogen source %

配方Substrateformula玉米芯Corncob棉籽殼Cottonstalk麩皮Wheatbran米糠Ricebran玉米粉Cornmeal菜籽餅Rapeseedcake油茶餅Camelliacake啤酒渣Beerresidue碳酸鈣CaCO3N13039301N23039301N33039301N43039301N53039301N63039301

發菌時間與菌絲生長速度：接種后的菌瓶置于培養室發菌，觀測菌絲長滿培養基的時間，每小區隨機抽取5瓶，每天定時測量菌絲在菌瓶中的長度。

催蕾及催蕾時間：達生理成熟的菌瓶，經搔菌后移入催蕾室催蕾，計算從搔菌催蕾到現蕾的時間。

金針菇子實體長度與數量：達金針菇商品采收標準時，每小區隨機抽取5瓶，用游標卡尺測量子實體的長度，統計每瓶金針菇子實體的根數。

金針菇產量與生物學效率：達金針菇商品采收標準時，用電子稱稱量采收的每瓶鮮金針菇質量(M)，生物學效率P=M/M0×100%，其中，M0為瓶中培養基原料的總質量。

1.6 數據處理

數據處理采用DPS統計分析軟件，用Duncan新復極差法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同碳源主料培養基對金針菇生長發育的影響

2.1.1 不同碳源主料培養基對金針菇菌絲營養生長的影響

在7個不同碳源主料培養基中，金針菇菌絲營養生長期表現如表3所示。結果表明，不同碳源主料由于其比重不同，相應培養基中每瓶裝料量(裝瓶容重)存在較大差異，豆稈屑、玉米芯+棉籽殼、玉米芯+棉稈屑、玉米芯+豆稈屑等4個配方裝瓶容重最大，為740g·瓶-1；其次是玉米芯配方，裝料量為735g·瓶-1；桑枝屑、棉稈屑培養基裝瓶容重較小，分別為710和715g·瓶-1。

從表3所知，不同碳源主料培養基配方的金針菇菌絲生長速度存在較大差異。菌絲在玉米芯配方C1中的生長速度最慢，菌絲生長速率與發菌歷期分別為0.27mm·d-1、31d；在桑枝屑配方C2中生長速度最快，菌絲生長速率與發菌歷期分別為0.36mm·d-1、23d；7個不同碳源主料培養基發菌后的催蕾至菇蕾成批形成時間相同，均為10d。

2.1.2 不同碳源主料培養基對生殖生長的影響

7個不同碳源主料培養基配方栽培金針菇的產量表現如圖1所示。不同碳源主料培養基的金針菇首潮產量存在差異，其中，以玉米芯為碳源主料的培養基C1的產量和生物學效率最高，分別為150.6g·瓶-1和51.2%，顯著高于其他6個配方；其次為玉米芯+棉籽殼、玉米芯+豆稈屑2個雙碳源主料培養基C5與C7，其產量和生物學效率分別為138.0g·瓶-1、44.8%和136.3g·瓶-1、46.1%。以桑枝屑為碳源主料的培養基C2的金針菇產量和生物學效率均顯著低于其他配方，分別為95.5g·瓶-1和34.1%。

表3 不同碳源主料培養基中金針菇菌絲營養生長表現

Table 3 Mycelium vegetative growth ofFlammulinavelutipesin substrates formulas with different main raw materials of carbon source

配方Substratefor-mula裝瓶容重Bottlingbulkdensity/(g·bottle-1)發菌時間Spawn-runtime/d菌絲生長速率Mycelialgrowthrate/(mm·d-1)催蕾時間Primordiahasteningtime/dC1735310.2710C2700230.3610C3715250.3310C4740250.3310C5740280.3010C6740260.3210C7740280.3010

2.1.3 不同碳源主料培養基對子實體長度與數量的影響

不同碳源主料培養基栽培金針菇的子實體長度與數量如圖2所示。金針菇的子實體長度為128～146mm，各配方間無顯著差異；但平均每瓶子實體數量存在顯著差異，其中，以桑枝屑為主料的培養基C2和以玉米芯+棉稈屑為主料的培養基C6的子實體數量較少，分別為77.4和80.8根·瓶-1，顯著低于其他配方；以玉米芯、豆稈屑為主料的培養基C1和C4，以及玉米芯+豆稈屑雙碳源主料培養基C7的子實體數量最多，達122～127根·瓶-1，顯著高于其他配方。

圖1 不同碳源主料培養基栽培的金針菇產量及生物學效率Fig.1 Yield and biological efficiency of Flammulina velutipes cultivation with substrate formulas with different main raw materials of carbon source

圖2 不同碳源主料培養基栽培的金針菇子實體長度與數量Fig.2 The length and number of fruit-body of Flammulina velutipes cultivation with substrate formulas with different main raw materials of carbon source

2.2 不同氮源輔料培養基對金針菇生長發育的影響

2.2.1 不同氮源輔料培養基對菌絲營養生長的影響

金針菇在6個不同氮源輔料培養基中的栽培性狀如表4所示。不同氮源輔料培養基的金針菇菌絲生長速度存在較大差異，以麩皮、玉米粉為輔料的培養基N1和N3的菌絲生長速度快、發菌時間短，分別為0.31mm·d-1、28d和0.32mm·d-1、27d；以油茶餅為氮源輔料的培養基，菌絲生長受阻，不能長滿全瓶。

表4 金針菇不同氮源輔料培養基中菌絲營養生長情況

Table 4 Mycelium vegetative growth ofFlammulinavelutipesin substrate formulas with different supplementary materials of nitrogen source

配方Substratefor-mula裝瓶容重Bottlingbulkdensity/(g·bottle-1)發菌時間Spawn-runtime/d菌絲生長速率Mycelialgrowthrate/(mm·d-1)催蕾時間Primordiahasteningtime/dN1740280.3110N2740320.2610N3740270.3210N4740340.2410N5740**10N6745290.2910

2.2.2 不同氮源輔料培養基對生殖生長的影響

6個不同氮源輔料培養基栽培金針菇的產量如圖3所示。不同氮源輔料培養基的金針菇產量存在差異，其中，以菜籽餅為氮源輔料的培養基N4的產量最高(186.0g·瓶-1)，顯著高于其他5個氮源輔料培養基；其次為以玉米粉、啤酒渣為氮源輔料的培養基N3與N6，平均單瓶產量分別為151.4和157.5g；以油茶餅為氮源輔料的培養基N5的產量較低，平均單瓶產量僅為79.2g，顯著低于其他5個氮源輔料培養基。

2.2.3 不同氮源輔料培養基對金針菇子實體長度與數量的影響

如圖4所示，不同氮源輔料培養基栽培金針菇的子實體長度為129～143mm，不同輔料培養基間無顯著差異，但平均每瓶子實體數量存在顯著差異，其中，以菜籽餅為氮源輔料的培養基N4的子實體數量最多，平均每瓶子實體數量為166.1根，顯著高于其他配方；其次為以啤酒渣、玉米粉為氮源輔料的培養基N6與N3，平均每瓶子實體數量分別為143.8和132.6根。以油茶餅為氮源輔料的培養基N5的子實體數量最少，平均每瓶子實體數量僅為63.5根，顯著低于其他5個培養基。

圖3 不同氮源輔料培養基栽培金針菇產量Fig.3 Yield of Flammulina velutipes cultivation with substrate formulas with different supplementary materials of nitrogen source

圖4 不同氮源輔料培養基栽培的金針菇子實體長度與數量Fig.4 The length and number of fruit-body of Flammulina velutipes cultivation with substrate formulas with different supplementary materials of nitrogen source

2.3 培養基裝瓶容重對金針菇生長發育的影響

2.3.1 培養基裝瓶容重對產量的影響

培養基裝瓶容重對金針菇產量和生物學效率具有較大的影響。由圖5可知，每瓶裝料量為660、740和820g 3個處理中，以裝瓶容重為740g的平均每瓶產量和生物學效率最高，分別為205.4g·瓶-1和69.4%，其產量顯著高于裝瓶容重為660g的處理(168.0g·瓶-1)；當裝瓶容重提高到820g時，平均每瓶產量和生物學效率不增反減，分別為196.9g·瓶-1和60.0%，其生物學效率顯著低于裝瓶容重為740g的處理。

2.3.2 培養基裝瓶容重對子實體長度與數量的影響

不同裝瓶容重對子實體的長度和數量有一定影響，隨著裝瓶容重的增加，子實體長度和數量均呈下降趨勢，裝瓶容重820g處理的子實體較粗短，其長度顯著小于裝瓶容重660和740g處理；平均每瓶子實體數量以裝瓶容重為660g的處理最多，顯著高于裝瓶容重為740和820g處理(圖6)。

圖5 不同裝瓶容重栽培金針菇的產量Fig.5 Yield of Flammulina velutipes cultivation with different bottling bulk density of substrate

圖6 不同裝瓶容重栽培金針菇的子實體長度與數量Fig.6 The length and number of fruit-body of Flammulina velutipes cultivation with different bottling bulk density of substrate

3 結論與討論

金針菇屬于白腐真菌，其生長發育的營養物質主要依靠分解利用植物細胞壁中的木質纖維素獲得，碳源是金針菇生長發育的重要營養物質[5-6]。氮素是蛋白質和核酸等生命物質不可缺少的營養成分，培養基中合適的氮源和含氮量是獲得金針菇高產的重要因素。研究表明，不同碳源和氮源對纖維素酶、半纖維素酶和木質素降解酶的活性有明顯影響[7]，碳源和氮源是影響真菌的木質素降解酶系組成和酶活性的2個極為重要的誘導因素[8-10]，而酶活性在一定程度上可以反映出菌絲生長快慢和對基質的轉化率[11-12]。因此，篩選合適的碳源、氮源及配方，誘導高效降解酶系組成、提高酶活性和基質生物轉化率，是提升金針菇生產技術水平的重要基礎工作。

本研究結果顯示，玉米芯是金針菇栽培的良好碳源主料，以玉米芯為單一碳源主料的培養基，金針菇子實體的產量在參試的7個碳源主料中居第一，配以棉籽殼或豆稈屑的雙碳源主料培養基也能獲得較高的產量。以桑枝屑為碳源主料的培養基產量較低。但有試驗表明，以適當比例添加桑枝屑替代棉籽殼，可獲得較高產量[13]。本試驗還發現，以豆稈屑為碳源主料的培養基可以獲得較高的產量，菌絲生長速度與長勢、子實體生長發育數量與長度等性狀均表現良好，在金針菇栽培新基質資源的開發中具有較高價值，有利于緩解當前玉米芯、棉籽殼等栽培基質資源緊張的局面。

麩皮和米糠是金針菇栽培中常用的氮源輔料。本試驗發現，采用菜籽餅作為氮源輔料的培養基配，金針菇子實體產量最高，同時，菌絲生長速度與長勢、子實體生長發育數量與長度等性狀均表現良好，如通過優化培養基配方，進一步提高金針菇產量和質量，則具有良好的開發前景。本試驗中啤酒渣也表現出相應的利用價值，而油茶餅不宜作為栽培金針菇的基質資源。

裝瓶容重也是影響金針菇產量和質量的重要因素。裝瓶容重為660～820g時，隨著裝瓶容重的增加，子實體數量和長度均呈下降趨勢，是否因為容重的增加導致基質空隙度減小，單位栽培容器內的基質養料總量增加等因素所致，或為本次試驗的偶然發生，有待進一步研究驗證。

[1] 黃年來，林志彬，陳國良，等. 中國食藥用菌學[M].上海: 上海科學技術文獻出版社，2010.

[2] 黃良水，金群力.我國金針菇產業發展現狀與前景展望[J].浙江農業科學，2011(6): 1252-1256.

HUANG L S，JIN Q L.Development present situation and the prospect ofFlammulinavelutipesmushroom industry in China[J].JournalofZhejiangAgriculturalSciences，2011(6): 1252-1256.(in Chinese)

[3] 李超.金針菇工廠化生產培養基配方優化研究[J].廣東農業科學，2013(3): 40-42.

LI C.Study on formula optimization of cultura medium for factory production ofFlammulinavelutipes[J].GuangdongAgriculturalSciences，2013(3): 40-42.(in Chinese with English abstract)

[4] 陳劍，林原，趙光輝，等.豆稈屑代料栽培金針菇試驗初報[J].食藥用菌，2015，23(4): 243-245.

CHEN J，LIN Y，ZHAO G H，et al.Test onFlammulinavelutipescultivation with bean stalk[J].EdibleandMedicinalMushrooms，2015，23(4): 243-245.(in Chinese)

[5] 魏玉蓮，戴玉成.木材腐朽菌在森林生態系統中的功能[J].應用生態學報，2004，15(10): 1935-1938.

WEI Y L，DAI Y C The ecological function of wood-inhabiting fungi in forest ecosystem[J].ChineseJournalofAppliedEcology，2004，15(10): 1935-1938.(in Chinese with English abstract)

[6] YOUNGJIN P，JEONGHUN B，SEONWOOK L，et al.Whole genome and global gene expression analyses of the model mushroomFlammulinavelutipesreveal a high capacity for lignocellulose degradation[J].PlosOne，2014，9(4): e93560.

[7] 安琪，吳雪君，吳冰，等.不同碳源和氮源對金針菇降解木質纖維素酶活性的影響[J].菌物學報，2015，34(4): 761-771.

AN Q，WU X J，WU B，et al.Effects of carbon and nitrogen sources on lignocellulose decomposition enzyme activities inFlammulinavelutipes[J].Mycosystema，2015，34(4): 761-771.(in Chinese with English abstract)

[8] STAJIC M，VUKOJEVIC J，PERSKY L，et al.Effect of different carbon and nitrogen sources on laccase and peroxidases production by selected Pleurotus species[J].Enzyme&MicrobialTechnology，2006，38(1/2): 65-73.

[9] OSMA J F，SARAVIA V，HERRERA J L T，et al.Mandarin peelings: The best carbon source to produce laccase by static cultures ofTrametespubescens[J].Chemosphere，2007，67(8): 1677-1680.

[10] HE Y C，GONG L，LIU F，et al.Waste biogas residue from cassava dregs as carbon source to produceGalactomyces，sp.Cczu11-1cellulase and its enzymatic saccharification[J].AppliedBiochemistry&Biotechnology，2014，173(4): 894-903.

[11] YANG B，WYMAN C E.BSA treatment to enhance enzymatic hydrolysis of cellulose in lignin containing substrates.Biotecnol Bioeng[J].Biotechnology&Bioengineering，2006，94(4): 611-617.

[12] 馮偉林，蔡為明，金群力，等.金針菇生長發育期間相關胞外酶的活性變化研究[J].浙江農業學報，2012，24(3): 430-433.

FENG W L，CAI W M，JIN Q L，et al.Changes of several extracellular enzyme activities ofFlammulinavelutipesduring its growth and development[J].ActaAgriculturaeZhejiangensis，2012，24(3): 430-433.(in Chinese with English abstract)

[13] 余維良，傅家林，鄭明海，等.桑枝屑工廠化栽培金針菇配方試驗[J].食藥用菌，2010，18(4): 26-27.

YU W L，FU J L，ZHENG M H，et al.Flammulinavelutipesindustrial cultivation with mulberry branch[J].EdibleandMedicinalMushrooms，2010，18(4): 26-27.(in Chinese)

(責任編輯 侯春曉)

Effect of substrate formula with different raw materials and bottling bulk density on growth and development of Flammulina velutipes

JIN Qun-li，FAN Li-jun，FENG Wei-lin，SONG Ting-ting，SHEN Ying-yue，TIAN Fang-fang，CAI Wei-ming*

(InstituteofHorticulture,ZhejiangAcademyofAgriculturalSciences,Hangzhou310021,China)

In order to develop new substrate materials，optimize matrix formula and substrates quantity forFlammulinavelutipescultivation，effects of substrate formula with different main raw materials of carbon source and supplementary materials of nitrogen source，and bottling bulk density on growth and development ofF.velutipeswere tested.The results were as follows: Among 7substrate formulas with different main raw materials of carbon sources，the optimal one was the substrate formula with corn cob as main raw materials of carbon source，mushroom yield and biological efficiency were 150.6g·bottle-1and 51.2%，significantly higher than the other six formulas.The test also found that the substrate formula with beanstalk as main raw materials of carbon source could obtain a more ideal yield ofF.velutipesmushroom，indicating that beanstalk had potential value of developing as a new raw material forF.velutipescultivation.Among 6substrate formulas with different supplementary materials of nitrogen sources，the highest yield was obtained from the substrate formula with rapeseed cake as supplementary material of nitrogen source，which reached to 186.0g·bottle-1，higher than current common substrate formula with wheat bran and rice bran as supplementary material of nitrogen source.The test also found that beer residue was a good supplementary material of nitrogen source forF.velutipescultivation，but camellia cake was not a suitable supplementary material of nitrogen source forF.velutipescultivation.Bottling bulk density of substrate had obvious effects on mushroom yield and biological efficiency，the optimal bottling bulk density of substrate was 740g·bottle-1.

Flammulinavelutipes; substrate ；carbon source; nitrogen source; bottling bulk density；mushroom fruit body; mushroom yield

10.3969/j.issn.1004-1524.2016.11.11

2016-03-23

農業部公益性行業(農業)科研專項(201503137)；浙江省“三農六方”科技協作計劃項目(SN201317)

金群力(1972—)，男，浙江東陽人，副研究員，從事食用菌遺傳育種與栽培技術研究。E-mail: mushroomjin@163.com

*通信作者，蔡為明，E-mail: caiwm527@126.com

S287；Q939.5

A

1004-1524(2016)11-1874-07

浙江農業學報ActaAgriculturaeZhejiangensis，2016，28(11): 1874-1880

http://www.zjnyxb.cn

金群力，范麗軍，馮偉林，等.不同栽培原料配方及裝瓶容重對金針菇生長發育的影響[J].浙江農業學報，2016，28(11): 1874-1880.