于婭 王飛 王娜 程艷 孫凱 宮國輝
摘 要 我國是食用菌生產大國,開發新型食用菌栽培基質,能夠降低生產成本,增加農民收入,推動精準扶貧,實現農業廢棄物資源化,促進循環農業發展,延長農業產業鏈?;诖?,分別從秸稈、菌糠、果渣果殼以及中藥渣4個方面綜述了食用菌新型栽培基質的研究成果,并對其開發利用前景進行了展望。
關鍵詞 食用菌;新型栽培基質;研究進展
中圖分類號:S646 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.27.002
我國是食用菌生產大國,截至2015年,年產量已超過3 400萬噸,年產值超過2 500億元,食用菌工廠化企業已近600家[1]。食用菌利用農林牧廢棄物進行生產,產品富含營養和活性物質,成為繼糧、棉、果、菜之后的第5大產業[2]。食用菌栽培基質是菌絲體營養生長和生殖生長的栽培材料,是食用菌生長繁殖的“土壤”。常規的栽培基質包括硬雜木屑、棉籽殼、稻草和玉米芯等,來源廣泛、具有豐富的營養物質和適當的碳氮比[3]。但是隨著常規基質原料價格不斷上漲,以及國家提倡綠色環保形式發展農業,食用菌的栽培原料需要突破傳統,開發新型栽培基質,降低生產成本,增加農民收入,推動精準扶貧,實現農業廢棄物資源化,促進循環農業發展,延長農業產業鏈。目前,關于食用菌新型栽培基質研究較多的是秸稈、菌糠、果渣果殼以及中藥渣。
1 秸稈新基質
秸稈是農作物收獲后殘留的桿、莖、葉等不能食用的副產品,主要成分為碳水化合物、纖維素、半纖維素、木質素、粗蛋白、粗脂肪和鉀、鈣、鎂等微量元素[4]。我國是農業生產大國,農作物秸稈產量巨大。據研究統計,2012年我國秸稈以玉米、水稻、小麥的秸稈為主,理論產量為76 622.82萬噸,約占世界總量的25%[5]。利用農作物秸稈栽培食用菌既可以緩解常規食用菌基質的匱乏,又可以減少農業廢棄物燃燒對環境的污染。劉明廣等[6]利用玉米和大豆混合秸稈進行金頂側耳的栽培試驗,結果表明這兩種混合秸稈栽培金頂側耳是可行的;30%的玉米秸稈和69%的大豆秸稈混合配方最為理想,金頂側耳菌絲長勢好、產量高。沈新芬等[7]進行了不同稻麥秸稈栽培雙孢菇配方試驗,獲得最優基質配方為40%的稻秸稈和60%的麥秸稈。卓琴等[8]以玉米秸稈、薏仁秸稈、甘蔗渣為基質栽培姬松茸,產量對比結果表明玉米秸稈基質表現最好,生育期短、子實體商品性狀較好、產量最高。王菲[9]分別開展了玉米秸稈和高粱秸稈替代木屑栽培香菇的配方試驗,結果表明玉米秸稈替代50%木屑量的配方生物學轉化率最高,高粱秸稈替代38.5%木屑量的配方最好。劉青松等[10]選用7種農作秸稈栽培羊肚菌,其中小麥秸稈基質的菌絲生長速度最快,大豆秸稈基質的產量最高。
2 菌糠新基質
菌糠是食用菌采收后的培養基剩余料,據估計我國菌糠的年產量超過1億噸,如此大量的菌糠對農村和農業環境構成了壓力。菌糠結構疏松多孔,富含纖維素、木質素、礦質元素等多種食用菌生長繁殖所需的營養物質,且回收成本低,因此需要合理利用菌糠,將其開發成新基質用來栽培食用菌,不僅能夠減少其對環境的污染,還能降低食用菌的生產成本。魯麗鑫[11]采用黑木耳菌糠、玉米秸稈、玉米等農業廢棄物作為新基質,全部或部分代替雙孢蘑菇的常規基質稻草,設計6個雙孢蘑菇栽培配方進行出菇試驗和品質分析。結果表明,黑木耳菌糠替代量為40%的配方生物學效率最高,為47.38%;然后是玉米秸稈全部替代稻草的配方,產量均高于對照的常規配方;其中黑木耳菌糠替代配方的可溶性蛋白、可溶性糖含量、維生素C含量均高于其他配方,且達到顯著水平。丁強等[12]以真姬菇菌糠全部或部分替代木屑進行金頂側耳栽培試驗,篩選出40%菌糠替代木屑的配方。此配方培養下,菌絲體長勢好、污染率低,金頂側耳的轉化率高。杭中橋等[13]利用杏鮑菇工廠化生產的菌糠為基質,以常規的棉籽殼基質作對照,開展鮑魚菇栽培配方的篩選研究,基質中菌糠含量為30%的配方下,菌絲體長勢較好,生育周期短,鮑魚菇的產量和生物學轉化率最高。閆寶松等[14]以黑木耳菌糠為主要栽培基質,研究了不同配方對平菇菌絲體長勢、滿袋天數、生物學轉化率及投入產出比的影響。結果表明,各配配方基質菌絲長勢旺盛、生物轉化率高,與木屑對照配方無顯著差異,主料為30%木屑和50%黑木耳菌糠的配方經濟效益最高,投入產出比高達1.00∶4.09。
3 果渣果殼新基質
在工廠對植物果實進行壓榨、提取汁液和油分的過程中,會產生大量的果渣和果殼。果渣、果殼營養豐富,含粗纖維、粗蛋白、維生素和多種礦質元素,可作為栽培食用菌的新基質。郭金玲等[15]開展蘋果渣全部或部分代替木屑栽培金頂側耳的配方研究。結果表明蘋果渣全部替代木屑的配方與對照產量差異不顯著,但降低了栽培成本,為蘋果渣的高效利用提供了可能性。劉朋虎等[16]以草菇為試驗材料,采用不同甘蔗渣配方進行產量和品質的比較,其中甘蔗渣替代量為20%的配方為高產配方,氨基酸總量高于其他配方。楊娟等[17]以刺梨果渣為試驗材料栽培平菇。結果表明,刺梨果渣為73%的配方中菌絲體生長速度最快,滿袋時間最短,生物轉化率最高可達126%。苗人云等[18]采用8種新型基質部分替代棉籽殼栽培金針菇,通過各配方發菌階段的菌絲體性狀、出菇階段的子實體性狀及經濟效益的對比分析,發現花生殼替代量為30%的配方中菌絲生長速度快、商品性狀優良、產量和生物學轉化率高、基質原料成本低、經濟效益最好。于海龍等[19]以核桃殼為基質栽培杏鮑菇,設計了6個試驗配方研究,通過對比分析滿菌時間、生長周期、單瓶產量及子實體含氮量,篩選出了最適的核桃殼替代配方。
4 中藥渣新基質
我國作為最大的中藥生產國,隨著中藥制藥廠規模的不斷擴大,中藥渣的產量也在逐年增多,每年有幾百萬噸的廢棄中藥渣亟待處理。傳統的焚燒、填埋等處理方法不僅污染了環境,也造成了資源的浪費。而中藥渣中含有大量粗纖維、粗蛋白以及多種微量元素,適宜作為食用菌的栽培基質,可以將其合理利用,變廢為寶。劉國宇等[20]以中藥渣和玉米芯為栽培基質,按不同比例設置6個配方栽培平菇。通過比較菌絲體長勢和子實體的生物學轉化率,篩選出最優的混合基質配方為48%中藥渣和32%玉米芯(另有麩皮16%、石膏1%、石灰3%)。黃雪星等[21]采用中藥黃精浸渣為基質部分替代原培養機制栽培金頂側耳和猴頭,研究不同含量黃精浸渣配方對食用菌生物轉化率和經濟效益的影響。結果表明黃精浸渣含量為70%的配方中金頂側耳生物學轉化率最高,高達136%;而配方利潤率最大、猴頭產量最高、經濟效益最好的配方中黃精浸渣的含量為60%。王勇等[22-23]發展了中藥葛根渣為主料栽培雞腿菇和猴頭菇的高產新技術,具有良好的經濟效益和生態效益。
5 前景展望
上述食用菌新型栽培基質秸稈、菌糠、果渣果殼以及中藥渣資源豐富,均具有食用菌生長所需的碳源、氮源和礦質元素,不僅可以降低食用菌的生產成本、提高經濟效益,還可以提升食用菌產品的品質和產量,變廢為寶,符合綠色循環農業的發展趨勢。隨著科研工作者的深入研究、標準化參數的完善和規范化技術規程的建立,食用菌的新型栽培基質必將會有更廣闊的開發前景。
參考文獻:
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(責任編輯:趙中正)