玉米秸稈培養(yǎng)大球蓋菇栽培種配方比較

許 彬 李慧星 郭書賢* 王振泉 李 斌

（1南陽理工學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院，河南南陽473004；2河南省工業(yè)微生物資源與發(fā)酵重點實驗室，河南南陽473004；3南陽福元生態(tài)菌業(yè)有限公司，河南南陽473004）

河南省有豐富的玉米秸稈資源，2017年河南省玉米播種面積3150.19千公頃，玉米產(chǎn)量1709.55萬噸[1]，按玉米草谷比1.2計算[2]，2017年河南省玉米秸稈產(chǎn)量可達(dá)2000萬噸以上。儲量巨大的玉米秸稈資源若不能得到充分利用，將成為循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展的障礙。

大球蓋菇又名酒紅球蓋菇，其口味清香，肉質(zhì)脆嫩[3]，是聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）向發(fā)展中國家推薦栽培的蕈菌之一[4]。大球蓋菇屬草腐食用菌，能分解利用玉米秸稈、小麥秸稈、甘蔗渣、稻草、花生殼等多種纖維素生物質(zhì)[5]。河南省推廣玉米秸稈栽培大球蓋菇技術(shù)，是充分利用玉米秸稈資源的一條有效途徑，而該技術(shù)能否順利推廣的關(guān)鍵問題之一就是解決所用栽培種對玉米秸稈栽培基料的適應(yīng)性。

大球蓋菇栽培種培養(yǎng)料的成分是影響栽培種適應(yīng)性的主要因素。栽培種培養(yǎng)料的成分應(yīng)盡量接近栽培料，以保證接種栽培后出菇快、產(chǎn)量高[6]。同時對大球蓋菇栽培種培養(yǎng)料配方設(shè)計時還應(yīng)考慮區(qū)域資源優(yōu)勢。研究目的在于充分利用河南省豐富的玉米秸稈資源，制備對玉米秸稈具有良好適應(yīng)性的大球蓋菇栽培種，因此在栽培種培養(yǎng)料配方設(shè)計上以玉米秸稈和玉米芯為主料。試驗比較不同配方料栽培種菌絲體的長勢以及菌絲對基質(zhì)的消耗情況，篩選合適的栽培種培養(yǎng)料配方，以期為玉米秸稈種植大球蓋菇項目推廣提供優(yōu)質(zhì)栽培種。

1 材料與方法

1.1 供試材料

大球蓋菇菌種F，南陽市工業(yè)微生物菌種保藏中心（NICC）保藏；葡萄糖（AR）、瓊脂（BR）、酵母膏（BR）、蛋白胨（AR）、磷酸二氫鉀（AR）、硫酸鎂（AR）、硫酸鈣粉（AR），購于天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；木屑、麩皮、玉米秸稈、玉米芯、稻殼、牛糞、甘蔗渣、玉米粉市售。市售（對照）大球蓋菇栽培種，由南陽福元生態(tài)菌業(yè)有限公司提供。

1.2 主要儀器

立式壓力蒸汽滅菌鍋（LDZX-5-FB），上海申安醫(yī)療器械廠；電熱恒溫培養(yǎng)箱（DNP-9082），上海精宏試驗設(shè)備有限公司；超凈工作臺（SW-CJ-2G），蘇州凈化有限公司；生化培養(yǎng)箱（BSP-150），上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 母種、原種培養(yǎng)基

（1）母種培養(yǎng)基：馬鈴薯200 g，葡萄糖20 g，瓊脂 20 g，水 1000 mL，蛋白胨 3 g，酵母膏 2 g，磷酸二氫鉀3 g，硫酸鎂2 g，玉米粉10 g[7]。

（2）原種培養(yǎng)基：玉米秸稈39%，玉米芯40%，麩皮19%，磷酸二氫鉀1%，硫酸鈣1%，pH自然[8]。

1.3.2 栽培種培養(yǎng)料配方

供試7個栽培種培養(yǎng)配方。配方1：玉米秸稈79%，麩皮15%，稻殼5%，硫酸鈣粉1%；配方2：玉米秸稈79%，麩皮10%，稻殼5%，牛糞5%，硫酸鈣粉1%；配方3：玉米秸稈49%，玉米芯30%，麩皮15%，稻殼5%，硫酸鈣粉1%。配方4：玉米秸稈49%，玉米芯30%，麩皮10%，稻殼5%，木屑5%，硫酸鈣粉1%；配方5：玉米芯79%，牛糞15%，木屑5%，硫酸鈣粉1%；配方6：玉米芯79%，麩皮10%，牛糞5%，甘蔗渣5%，硫酸鈣粉1%；配方7：玉米秸稈50%，玉米芯50%。

1.3.3 栽培種制備方法

玉米秸稈、玉米芯切碎后在質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的石膏粉溶液中浸泡24 h，撈起后洗凈，加入各種輔料，拌勻。各配方料調(diào)整含水量為65%，裝入340 mL的組培瓶中。裝瓶時應(yīng)四周嚴(yán)實，中間松，并在基料中打出一個直徑1 cm左右，深為3 cm的穴。裝料后將培養(yǎng)瓶密封，126℃高壓蒸汽滅菌90 min。冷卻后接種原種菌塊。接種后置于26℃培養(yǎng)，培養(yǎng)50 d，每隔7 d搖瓶一次。由于配方中未使用克霉靈等抑菌劑，培養(yǎng)過程中部分培養(yǎng)瓶染菌，每種配方染菌培養(yǎng)瓶數(shù)量不等。為使統(tǒng)計分析中試驗重復(fù)數(shù)相等，每種配方最終取2瓶未染菌的栽培種作為重復(fù)試驗進(jìn)行統(tǒng)計分析，并作為后續(xù)栽培試驗的栽培種。

1.4 栽培試驗

2017年9 月-2018年4月在南陽市社旗縣福元生態(tài)菌業(yè)的大球蓋菇生產(chǎn)基地進(jìn)行栽培試驗。將主料與輔料按玉米秸稈∶稻殼∶木屑∶麩皮=1∶0.762∶0.094∶0.05（質(zhì)量比）配比，加入總質(zhì)量1%的生石灰，拌勻，調(diào)節(jié)基料含水量至65%～70%，配料后堆積發(fā)酵3 d，料堆中心溫度達(dá)到60℃時翻料。發(fā)酵好料鋪畦床接種上述栽培種，每平方米鋪料20 kg。以栽培0.5 m2為一次試驗，每0.5 m2使用栽培種1瓶（約300 g），或市售栽培種0.5袋（300 g）。每種栽培種重復(fù)2次。

1.5 測定方法

1.5.1 菌絲平均生長速度

每7 d測量菌絲在培養(yǎng)瓶豎面的高度（直至菌絲在豎面上布滿培養(yǎng)料），以菌絲生長高度除以培養(yǎng)時間得到每種配方料一定培養(yǎng)時間內(nèi)的菌絲生長速度。計算每種配方平均菌絲生長速度，其單位mm/d。

1.5.2 失重率

培養(yǎng)料分裝前稱重每個培養(yǎng)瓶（空瓶）的質(zhì)量，裝料滅菌、接種后稱重培養(yǎng)瓶（含基料），兩次稱重差值記為“基料初始質(zhì)量”。培養(yǎng)期間，每7 d稱重培養(yǎng)瓶（含料）質(zhì)量，與空瓶質(zhì)量差記為“料當(dāng)前質(zhì)量”。按下式計算一定培養(yǎng)時間內(nèi)的失重率（%）。

1.5.3 營養(yǎng)生長時間

從播種算起到形成菇蕾所需的時間（以天計算）。

1.5.4 生物轉(zhuǎn)化率

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配方大球蓋菇栽培種菌絲長勢

大球蓋菇菌株F在供試配方料上的長勢不同，在培養(yǎng)36 d后，配方3和配方4最先長滿瓶。

由圖1可見，大球蓋菇（F）在配方3、配方4中菌絲粗壯、致密、分布均勻，其中配方4中菌絲長勢最好、顏色潔白；而配方5、配方6基料中菌絲潔白，但較稀疏、分布不均勻，配方1、配方2、配方7上長勢最差，菌絲量極少，且顏色偏黃。

菌絲平均生長速度見表2。

由表2可知，大球蓋菇栽培種配方4中生長速度最快，平均菌絲生長速度為1.79 mm/d，與配方3的平均菌絲生長速度差異不顯著，但與其他供試配方差異顯著。

圖1 供試配方料中的大球蓋菇菌絲長勢（培養(yǎng)36 d）

表2 供試配方大球蓋菇栽培種菌絲平均生長速度 mm/d

2.2 栽培種培養(yǎng)料失重率

培養(yǎng)料失重率可以表示菌絲對基料的分解情況，失重率越高，說明基料被菌絲分解越多。由圖2可知，栽培種基料的失重率在栽培種培養(yǎng)初期變化較大，后期失重率變化趨緩。

圖2 供試配方栽培種基料的失重率

在培養(yǎng)初期培養(yǎng)基料可以搖動，菌絲能被搖散，但到培養(yǎng)中后期，菌絲使基料結(jié)團(tuán)，不能被搖散。菌絲在基質(zhì)中生長時，已經(jīng)形成的菌絲體會阻礙菌絲的生長，從而使基料分解速度變緩[8]，培養(yǎng)料失重率下降。配方3和配方4在培養(yǎng)36 d后菌絲長滿瓶，所以失重曲線在后期變化微弱。由圖2也可知，配方3和配方4的失重率最高。

由上述供試栽培種料中的大球蓋菇菌絲生長勢、生長速度及培養(yǎng)料失重率可知，配方3和配方4更適合培養(yǎng)大球蓋菇的栽培種。這兩個配方相對于配方1和配方2，用玉米芯部分代替玉米秸稈，且培養(yǎng)基料成分與原種基料成分接近。玉米芯中含糖54.5%、粗蛋白質(zhì)2.2%、粗脂肪0.4%、粗纖維29.7%、礦物質(zhì)1.2%[11]，其營養(yǎng)成分更容易被大球蓋菇分解利用，因此含有玉米芯的料更適合用于制備大球蓋菇栽培種。配方5和配方6中雖然也用玉米芯作為主料，但未用稻殼，而稻殼在基料中除了可以為菌絲提供碳源營養(yǎng)，還能起到提高基料孔隙率、基料透氣性的作用[12]。配方7中雖然含有玉米芯，但未添加麩皮或牛糞，這兩種成分主要為菌絲生長提供氮源，兩配方料中缺少木屑或稻殼，可能造成料空隙率太小，透氣性差，不利于菌絲生長。

2.3 栽培試驗結(jié)果

配方3、配方4所制栽培種以及市售栽培種接種栽培料后營養(yǎng)生長時間和生物轉(zhuǎn)化率如表3所示。

由表3可知，配方4所制栽培種，接種栽培料后營養(yǎng)生長時間最短，與市售栽培種相比營養(yǎng)時間平均縮短2 d，生物轉(zhuǎn)化率最高，與市售栽培種相比平均提高3.1%。配方4所制栽培種與配方3的栽培種和市售栽培種在營養(yǎng)生長時間上差異不顯著。但在生物轉(zhuǎn)化率上，配方4所得栽培種與其他栽培種差異均顯著。配方4相對于配方3，降低了麩皮的用量，并添加了木屑，而木屑可以促進(jìn)菌絲生長[12]，因此配方4所制栽培種對玉米秸稈的適應(yīng)性更好。

表3 供試配方培養(yǎng)栽培種接種后營養(yǎng)生長時間和生物轉(zhuǎn)化率

3 小 結(jié)

配方4（玉米秸稈49%，玉米芯30%，麩皮10%，稻殼5%，木屑5%，硫酸鈣粉1%）作為大球蓋菇栽培種的培養(yǎng)料，有利于菌絲分解基質(zhì)，可制得菌絲粗壯、致密、分布均勻的栽培種，該栽培種接種栽培料后營養(yǎng)生長時間最短、生物轉(zhuǎn)化率最高，優(yōu)于供試市售栽培種。

配方4的成分與栽培料接近，因此對玉米秸稈栽培料具有良好的適應(yīng)性，但制種時間較長，不使用抑菌劑的情況下在培養(yǎng)后期易染菌。另外該配方?jīng)]有考慮磷、鉀、鎂等礦物質(zhì)元素的影響，礦物質(zhì)元素對微生物的生長繁殖具有促進(jìn)作用，閆培生等[13]報道磷酸鈉對大球蓋菇菌絲生長具有顯著促進(jìn)作用。后續(xù)研究可考慮優(yōu)化栽培種配方中磷酸鹽、鎂鹽等無機(jī)鹽用量，以期縮短栽培種培養(yǎng)時間。