不同基質對食用菌產量的影響研究

林立銘 張振文 蔡坤 姚方杰 李開綿

摘 要 以粉碎后木薯莖桿和木屑為主要培養基質栽培平菇、榆黃蘑兩種食用菌，觀察不同配比基質對兩種食用菌的發菌天數、菌絲生長速度、產量情況，確定栽培基質最優配方。結果表明，配方中添加30%木薯桿和60%木屑栽培的平菇和榆黃蘑，發菌天數分別為25、27 d，菌絲生長速度分別為0.49、0.48 mm/d，總產量分別為1.77、1.51 kg/袋。進一步主成分分析表明，不同配比基質對平菇和榆黃蘑兩種食用菌生長特性影響可分為兩個成分，其累積貢獻分別90.3%、88.0%，在此基礎上建立的評價模型表明配方3適合于平菇栽培，配方1適合于榆黃蘑栽培。

關鍵詞 木薯桿；食用菌；產量；主成分；

中圖分類號 S646.9 文獻標識碼 A

Abstract Two edible mushrooms of cap fungus（Pleurotus ostreatus）and yellow elm fungi（Pleurotus citrinopileatus）were cultivated based the main medium of crushed cassava stem and wood sawdust. The different mediums were subjected to observe on bacteria days of fungi， mycelium growth rate and yield， in order to determine the optimal cultivation matrix formula. The results show that adding 30% cassava rod and 60% sawdust cultivation of Pleurotus ostreatus and Pleurotus citrinopileatus formula， spawn running days were 25 days and 27 days， the mycelial growth rate were 0.49 mm/d and 0.48 mm/d， the total yield were 1.77， 1.51 kg/pockets， respectively. In order to choice a optimal medium for cultivate mushrooms， we have analyzed the effects of two kinds of edible fungi based different substrates by the principal component analysis method. They showed there were two components can be divided into， which the cumulative contribution is 90.3% and 88.0% respectively. For this results， the evaluation model was established on the basis of the comprehensive evaluation to evaluate the formula 3 was the best formula for the cap fungus， and formula 1 was suitable for the Pleurotus citrinopileatus， which were based its highest value.

Key words Cassava stem； Edible mushroom； Yield； Principal components

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.11.003

木薯（Manihot esculenta Crantz）是世界三大薯類作物之一，具有生物產量高、耐瘠薄、抗逆性強等優點，其塊根可食用、飼用或生產淀粉，但收獲后產生大量的木薯莖桿，如未合理利用，不僅造成資源的浪費，也會影響環境。作為可持續農業、循環農業、高效農業于一體的現代農業，食用菌產業已成為實現農業增效、農民增收的一種重要途徑。目前，食用菌的主要栽培基料是木屑、棉籽殼、秸稈、樹皮等[1-9]，如能充分利用木薯莖桿這一豐富農業資源，不僅有利于提高木薯產品附加值、提升產業影響力、延伸產業鏈條，同時也有利于擴大食用菌栽培基料的選擇范圍，實現木薯產業與食用菌產業聯合發展的雙贏目標。

平菇是世界上栽培最廣泛的食用菌之一，其營養價值高，含有多酚、多糖等生物活性物質，具有增強免疫、抗衰老、抗氧化等功能，是國內菌類生產消費主要產品[10-13]。榆黃蘑是一種兼備食用和藥用價值的真菌，含有豐富的營養成分[14-17]。木薯桿質地疏松，粗蛋白含量為5.1%、粗纖維含量為23.3%，是一種理想的食用菌栽培基料[18]。有研究表明，木薯桿可部分或全部替代木屑作為金針菇、杏鮑菇、黑木耳的主要栽培基質，且栽培效果較理想[19-21]。然而，利用木薯桿栽培平菇、榆黃蘑的研究鮮見報道[22]。本研究通過開展木薯桿不同添加量栽培平菇和榆黃蘑試驗，根據菌絲生長情況和產量等方面進行比較分析，篩選出適宜的木薯桿添加量，為木薯桿資源化利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 菌種 平菇、榆黃蘑菌株，菌種均來自于吉林農業大學。

1.1.2 原料 木薯莖桿由中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所提供；麥皮、石灰、石膏粉、木屑等購自農貿市場。

1.1.3 培養袋規格 培養袋統一采用直徑27 cm、長度33 cm的塑料袋，每袋裝料重0.5 kg。

1.1.4 儀器與設備 滅菌鍋；超凈工作臺。

1.2 方法

1.2.1 栽培基質營養成分檢測 檢測常用食用菌栽培基質和木薯莖稈的粗蛋白、粗脂肪、纖維素、半纖維素、木質素、無氮浸出物、灰分。

1.2.2 試驗設計 試驗按木薯桿與木屑不同添加量為主料設置9種配方，以純木屑作為對照，見表1，每處理15袋。

1.2.3 基質制備 按配方稱取一定比例的木薯桿和木屑，總重量為0.5 kg，加入6 000 mL水攪拌均勻，攪拌過夜。

1.2.4 裝袋、滅菌 按配方加入麥皮、石灰、石膏粉后，加入3 000 mL水攪勻，裝袋，121 ℃滅菌2 h。

1.2.5 接菌 待培養袋冷卻后放入超凈工作臺，紫外殺菌30 min，打開培養袋塞子，迅速接種后封口。

1.2.6 出菇管理和采收 將接種好的菌袋放入25～28 ℃、濕度65%～70%條件下培養，待菌絲長滿后，移入出菇棚統一管理，成熟后，及時采收，測產。

1.3 統計方法

運用Excel制表，利用SAS8.1軟件，根據張振文[23]方法進行相關分析和主成分分析，主要成分分析時，X1～X8分別代表木薯桿添加量（%）、菌絲生長速度（mm/d）、發菌天數（d）、污染率（%）、頭潮菇產量（kg/袋）、2潮菇產量（kg/袋）、3潮菇產量（kg/袋）、總產量（kg/袋）。

2 結果與分析

2.1 培養基質成分比較

木質纖維素是食用菌生長發育過程中的主要碳源，絕大多數是由木質素、纖維素、半纖維素組成的復雜高分子復合體[24]。食用菌生長可直接利用的氮源有氨基酸、尿素等，蛋白質則需要分解。由圖1可知，纖維素含量由高至低排列順序為：小麥秸稈>高粱秸稈>木薯桿>雜木屑>玉米秸稈>棉籽殼>玉米芯，木薯桿的纖維素含量為39.32%，僅次于小麥秸稈和高粱秸稈相應含量；與其他培養基質相比，木薯桿中的木質素含量最高，達到19.84%；半纖維素、粗脂肪含量分別為11.88%、0.38%，均低于其他培養料的相應含量；粗蛋白含量為4.47%，僅低于棉籽殼相應含量；無氮浸出物含量為21.32%，僅低于雜木屑相應含量。從食用菌生長所需碳、氮源看，木薯桿的碳源充足，氮源略顯不足，因此不宜作為單一原料使用，需加入麥皮等含氮物質較高的輔料，以確保食用菌獲得合理的碳氮源。

2.2 對食用菌生長特性的影響

圖2可以看出，當木薯桿添加比例為0-30%時，2種食用菌菌絲生長速度變化趨勢一致，其中添加比例為30%時，菌絲生產速度最快；隨后隨著木薯桿添加比例的增加，菌絲生長速度緩慢下降，其中平菇菌絲的下降幅度較大，而榆黃蘑在木薯桿添加比例40%～90%間基本保持一致，無顯著變化。由圖3可知，當木薯桿添加比例為30%時，平菇和榆黃蘑發菌天數小于對照（CK），其他配方培養基對2種食用菌發菌天數影響不大。由表2、表3可知，2種食用菌發菌天數與菌絲生長速度變化趨勢基本相反，呈極顯著負相關；污染率與兩種食用菌的產量負相關，影響平菇各時期的產量，說明控制好污染率是保證平菇穩產的關鍵，而污染率又與培養基質的配比密切相關。圖4可以看出，平菇污染率隨著木薯桿添加量的增加而增加，榆黃蘑生長的污染率顯著低于平菇，但不同配比間差異不顯著。

圖5可以看出不同配比基質顯著影響不同收獲時期食用菌產量，當培養基質中木薯桿添加量為20%～40%時，其產量相對高于其他配比。因此，有必要對培養基質中木薯桿添加量進行綜合評價，以優化培養基質配比。

2.3 主成分分析

為了進一步探討不同配比基質對平菇和榆黃蘑生長特性和產量的影響，利用SAS進行主成分分析和綜合評價，結果如表4、表5所示。由表4可知，不同配比基質對兩種食用菌的生長特性影響可分2個主要成分，其累積貢獻率分別達到90.3%、88.2%，但兩種食用菌的主成分關鍵因素有差別，平菇第一主成分中菌絲生長速度是關鍵因素，而榆黃蘑卻是以產量為主要因素。兩者的綜合評價模式分別是：

第一主成分：

Y1平菇=0.429X1-0.382X2-0.262X3+0.311X4+0.400X5+0.402X6+0.429X7 （1）

Y1榆黃蘑=0.28X1-0.068X2-0.297X3+0.460X4+0.444X5+0.442X6+0.475X7 （2）

第二主成分：

Y2平菇=-0.158X1-0.320X2+0.683X3+0.574X4-0.239X5-0.042X6+0.135X7 （3）

Y2榆黃蘑=-0.555X1+0.714X2-0.330X3-0.130X4+0.202X5+0.116X6+0.050X7 （4）

根據2種食用菌兩個主成分及其特征值分別建立綜合評價模式如下：

F平菇=0.745Y1平菇+0.158Y2平菇 （5）

F榆黃蘑=0.617Y1榆黃蘑+0.265Y2榆黃蘑 （6）

再將不同配比基質所得指標值代入（1）～（6）公式，獲得綜合評價值，如表6所示。

由表6可以看出，不同配方的綜合評價值有差異，其中平菇在配方3，即木薯莖稈的添加量為30%的綜合評價值最大，與上述結果保持一致；榆黃蘑在配方1，即木薯莖稈的添加量為10%的綜合評價值最大。因此，不同食用菌栽培應選擇適宜的培養基質配方。

3 討論

隨著國家對農業可持續性發展的日益重視，農作物秸稈處理技術越發關鍵。近年來，已有人進行木薯桿的肥料化、資源化、能源化等相關利用技術的研發[25-27]，但這些技術都存在一定的局限性[28]，未能在生產中得到廣泛應用。食用菌產業可充分發揮降解吸收農業副產物秸稈中木質纖維素等物質的能力，以此作為食用菌栽培的主要碳源，達到農業生產循環高效利用的目的。然而，不同種類、不同生長階段的食用菌降解吸收木質纖維素的能力有所差異，如蘑菇、粗毛栓菌、平菇等食用菌，在其生長發育過程中對木質素的分解是碳素的主要來源[29-31]，其含量與食用菌的產量成極顯著正相關[32]，而杏鮑菇、金針菇等則優先降解纖維素作為碳素營養[33-34]。

木薯是南方一種重要經濟、飼料和糧食兼用作物，莖桿的纖維素和木質素含量高，半纖維素含量較低，是一種理想的平菇栽培基質。張曉昱等[35]發現，木質素不能作為白腐菌唯一碳源，但一定量的木質素能誘導漆酶分泌，反過來加速木質素的降解，因此選擇合理配比的營養條件對白腐菌生長有決定作用。本實驗結果表明，添加30%比例的木薯莖稈，平菇產量最高。王琴飛等[36]研究發現，該添加比例下的平菇海藻糖含量較未添加木薯莖稈的高，品質較對照組的好；由于榆黃蘑對木質素和纖維素降解率較低，綜合考慮，榆黃蘑的栽培基料中添加10%木薯莖桿為宜，這個結果與鞠洪波等[37]的研究基本一致。

參考文獻

[1] 劉明香， 林忠寧， 陳敏健， 等. 茶枝屑代料栽培對靈芝生物轉化率和質量的影響[J]. 福建農業學報， 2001， 26（5）： 742-746.

[2] 邱成書， 李 河. 草料和食用菌栽培廢料的香菇栽培試驗[J]. 江蘇農業科學， 2011， 39（3）： 327-328.

[3] 劉連強， 張志軍， 訾惠君， 等. 大豆秸稈栽培白靈菇配方的初步研究[J]. 中國食用菌， 2011， 30（2）： 30-36.

[4] 肖蘭芝， 肖勝剛， 翁垂芳. 代料栽培黃傘配方篩選試驗[J]. 食用菌， 2011（5）： 30-45.

[5] 鐘鄂蓉， 郭 瑩， 鄭安波. 稻草栽培杏鮑菇培養基配方篩選實驗[J]. 食用菌， 2011（6）： 31-32.

[6] 范可章， 張 振， 蔡 健， 等. 金針菇廢料栽培平菇試驗研究[J]. 中國食用菌， 2011， 30（1）： 26-29.

[7] 譚 偉， 郭 勇， 周 潔， 等. 毛木耳栽培基質替代原料初步篩選研究[J]. 西南農業學報， 2011， 24（3）： 1 043-1 049.

[8] 白興榮， 廖鵬飛. 桑枝蠶沙栽培杏鮑菇的研究[J]. 中國食用菌， 2008（5）： 61-62.

[9] 劉 杰， 邱成書， 李 河， 等. 牛糞和食用菌栽培廢料進行平菇栽培試驗[J]. 北方園藝， 2011（8）： 179-182.

[10] 張 松. 食用菌學[M]. 廣州： 華南理工大學出版社， 2000： 153.

[11] Sanmee R， Dell B， Lumyong P， et al. Nutritive value of popular wild edible mushrooms from northern Thailand[J]. Food Chemistry， 2003， 84： 527-532.

[12] Manzi P， Aguzzi A， Pizzoferrato L. Nutritional value of mushrooms widely consumed in Italy[J]. Food Chemistry， 2001， 73： 321-325.

[13] 饒毅萍， 陳潔輝， 張冰娜， 等. 平菇菌絲體與子實體營養成分的分析比較[J]. 生物學雜志， 2011， 28（3）： 94-96.

[14] 黃年來. 我國食用菌產業的現狀與未來[J]. 中國食用菌， 2000， 19（4）： 3-5.

[15] 辛曉林， 張桂春， 黃清榮. 榆黃菇發酵全液多糖抗腫瘤活性研究[J]. 食品科學， 2009， 30（17）： 324-325.

[16] 楊 蒙. 榆黃蘑研究進展[J]. 現代農業科技， 2013（19）： 83-86.

[17] 張 影， 包海鷹， 李 玉. 珍貴藥用菌金頂側耳研究現狀[J]. 吉林農業大學學報， 2003， 2（1）： 54-57.

[18] 蘇啟苞. 木薯桿屑木薯渣營養成分及栽培杏鮑菇試驗[J]. 食用菌， 2008（2）： 30-31.

[19] 劉傳森， 蘇啟苞， 林慶偉. 利用木薯桿屑栽培金針菇的研究試驗[J]. 中國食用菌， 2006， 25（3）： 62-63.

[20] 吳章榮， 盧玉文， 梁 云， 等. 木薯桿屑代料栽培杏鮑菇配方試驗[J]. 食用菌， 2014（1）： 36-37.

[21] 蘇啟苞. 木薯桿（渣）栽培黑木耳栽培技術[J]. 食用菌， 2008（3）： 36-38.

[22] 陳麗新， 黃卓忠， 陳振妮， 等. 純木薯廢棄物栽培平菇的配方優化及效益分析[J]. 南方農業學報， 2014， 45（8）： 1 424-1 428.

[23] 張振文， 姚慶群. 主成分分析法在芒果貯藏特性分析中的應用[J]. 亞熱帶植物科學， 2005， （02）： 25-28.

[24] 肖生美. 食用菌栽培過程碳素物質轉化及CO2排放規律的研究[D]. 福州： 福建農林大學， 2013.

[25] 李紅雨， 羅興錄， 劉玉生， 等. 木薯莖桿粉碎還田對土壤肥力的影響[J]. 廣西農業科學， 2009（6）： 107-111.

[26] 李嘉薇， 張庭婷， 王雙飛. 纖維素酶水解糖化木薯桿的影響因素分析[J]. 造紙科學與技術， 2009， 28（5）： 17-20.

[27] 駱偉峰， 王紅林， 陳 礪， 等. 下吸式固定床氣化木薯莖稈試驗研究[J]. 廣東化工， 2008（6）： 19-22.

[28] 任鵬飛， 劉 巖， 任海霞， 等. 秸稈栽培食用菌基質研究進展[J]. 中國食用菌， 2010（6）： 11-14.

[29] 李曉博， 李 曉， 李 玉. 雙孢蘑菇生產中木質素、 纖維素和半纖維素的降解及利用研究[J]. 食用菌， 2009（2）： 6-10.

[30] 李國慶， 王金寧， 韓芹芹， 等. 高效降解棉秸稈木質素糙皮側耳菌株的篩選[J]. 中國食用菌， 2013， 32（5）： 16-20.

[31] 鄧 勛， 宋瑞清， 宋小雙. 平菇（Pleurotus ostreatus）對稻草中木質素的生物降解及降解產物分析[J]. 菌物研究， 2007， 5（2）： 93-97.

[32] 李 賡， 倪碧波. 不同木質纖維素副產品對平菇生長及產量的影響[J]. 安徽農學通報， 2014（24）： 59-61

[33] 談 峰， 張 健， 王 瑩， 等. 杏鮑菇產量與培養料養分含量的關系[J]. 浙江農業科學， 2016， 57（2）： 171-174.

[34] 鞠洪波. 9種食用菌對云杉木質素及纖維素降解的研究[J]. 林業科技， 2008， 33（3）： 22-24.

[35] 張曉昱， 杜甫佑， 王宏勛， 等. 不同木質纖維素基質上白腐菌降解特性的研究]J]. 微生物學雜志， 2004， 24（6）： 4-7.

[36] 王琴飛， 蔡 坤， 林立銘， 等. 木薯莖稈基質比例對3種食用菌海藻糖含量的影響[J]. 食品科學， 2016（18）： 102-106.

[37] 鞠洪波， 郎子健. 食用菌對山楊木質素及纖維素的降解[J]. 東北林業大學學報， 2007， 35（12）： 41-42.