林下栽培大球蓋菇的油茶木屑基質配方篩選試驗

王 楠，張余華，李建安，吳玲利，許 雋，熊 利，冷佳明，王雅珺

（1.中南林業科技大學 a.經濟林培育與保護省部共建教育部重點實驗室；b.湖南省南方丘陵山地生態經濟林產業工程技術研究中心；c.經濟林育種與栽培國家林業和草原局重點實驗室，湖南 長沙 410004；2.湖南省微生物研究院，湖南 長沙 410009；3.江西省井岡山市林業局，江西 吉安 343600；4.湖南省林業種苗繁育示范中心，湖南 長沙 410007）

油茶Camellia proliferateAbel.是我國特有的常綠木本油料樹種，在我國南方地區已有2 000 多年的栽培利用歷史，被國家列為第一個全國產業發展規劃樹種，2016年又被列入我國四個大宗油料作物（油菜、大豆、花生、油茶）[1]中。長期以來，油茶低產難題一直是油茶產業面臨的一個重要課題。湖南省現有的油茶成年林分中約有 70%為低產林，占全省油茶林面積的2/3。為了貫徹落實湖南省委省政府推動油茶產業高質量發展的決策部署，湖南省林業局出臺了《湖南省油茶低產林改造三年行動方案（2020—2022年）》，計劃用3年時間，采取更新改造、撫育改造、品種改造3 種主要措施，穩步推進全省油茶低產林規范化、標準化改造工作的開展。在油茶低產林的改造過程中，產生了大量的油茶剩余物，以往對這些油茶剩余物的處理方式為就地填埋或焚燒，這不僅浪費資源，對生態環境還會造成污染。因此，如何高效利用油茶低改剩余物已成為油茶低產林改造過程中急需解決的現實問題[2]。

生產中轉化農林廢棄物最有效的方法是將其用于食用菌的栽培中[3]。徐來源等[4]利用農作物秸稈栽培大球蓋菇，間接地減輕了秸稈焚燒對環境的污染程度，實現了廢棄物的資源化利用；他們研究發現，大球蓋菇出菇后的菌渣等廢棄物又可以作為有機肥還田，以改良土壤性狀，增強土壤肥力。郝福新等[5]以稻草、玉米芯、玉米秸稈等廢棄物作為大球蓋菇栽培料進行試驗，結果表明，采用50%的稻草與50%的玉米芯的混合物作為栽培料栽培出的大球蓋菇其產量最高。彭超等[6]以竹屑為主要營養基質栽培出的大球蓋菇其營養較為均衡，具有高纖維、低脂肪且富含氨基酸等特點。近年來，尋求“量大易得、價格低廉”的新型栽培料以替代傳統基質栽培食用菌，這已成為相關研究的熱點。而油茶枝干內含有大量的木質素、纖維素，且有機碳含量豐富，能夠為食用菌提供充足的碳源和營養物質。因此，本研究從油茶低產林改造剩余物的循環利用出發，將油茶剩余物粉碎后作為栽培料，以此探究不同油茶木屑配方的栽培料對林下栽培大球蓋菇是否可行及其對大球蓋菇生長的影響情況。

大球蓋菇Stropharia rugosoannulata又名為酒紅色球蓋菇、皺環球蓋菇、斐氏球蓋菇等，是一種珍稀食用真菌，因色澤艷麗、清香脆甜而著稱，有著很高的食用價值和藥用功效[7]。大球蓋菇的栽培料來源廣泛，其常見的栽培料為農林廢棄物，如木屑、稻殼、玉米芯等，且不需要添加麥麩、米糠等價格較高的輔料，故大球蓋菇是一種栽培成本較低的食用菌[8]。其菌絲抗逆性強，對原料要求不嚴格，可直接使用生料栽培，且栽培管理粗放，生物轉化率高，深受廣大菇農的喜愛[9]。本課題組前期研究發現，利用油茶木屑栽培糙皮側耳和柱狀田頭菇是可行的，添加油茶木屑后其產量和營養成分均顯著提高[10]。但是，以油茶木屑作為主要培養基質栽培大球蓋菇是否可行，還未見到相關研究報道。同時，由于油茶樹種植3 a 后才掛果，種植5 ～7 a 后才進入豐產期，故種植前期投入較高而收益小；而油茶林下養菌不僅能有效實現“以短養長”，還可以種代撫，抑制雜草的生長，節約管理成本，提高前期油茶林的經濟效益。因此，本試驗利用油茶木屑在油茶林下仿野生環境中栽培大球蓋菇，設用不同配方的油茶木屑基質栽培大球蓋菇，以探討油茶木屑在大球蓋菇種植中的應用潛力，為林-菌新間種模式的研究奠定理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材 料

大球蓋菇S.rugosoannulata菌種及栽培原種均由湖南省微生物研究院提供；油茶剩余物為采自于湖南省瀏陽市鼎城區蔡家崗鎮油茶示范基地老齡化嚴重、產量較低的油茶樹的枝條，采用大型粉碎機將其粉碎成大小為1 ～2 cm 的碎木片露天晾干以備用。

1.2 方 法

1.2.1 栽培試驗

試驗地設在湖南省長沙市湘純油茶農業專業合作社的育苗基地，育苗樹種為8年生油茶樹，樹勢較旺，郁閉度在75%左右，大球蓋菇生長所需水分完全依靠自然降水；在立地條件、坡向基本一致的同一油茶林地水平梯帶上進行試驗，分別設置配方Ⅰ處理、配方Ⅱ處理、配方Ⅲ處理、配方Ⅳ處理，以不添加油茶木屑的為對照（CK），共計5個處理。每個處理所用的培養基質各采用1個配方配制而成，各處理所用培養基質的具體配方見表1。每個處理各設3 次重復，每個處理試驗小區（長×寬＝2 m×1 m）的面積均為2.0 m2，各投入培養基質生料8 kg，播種菌種4 包，每包菌種500 g，每個處理各重復3 次。2021年1月31日下地，采用單層鋪料，將發酵后的栽培料鋪于整好的畦面，第1 層栽培料厚度為3 ～5 cm，第2 層播種菌種（將菌種捏碎成直徑為1.0 ～1.5 cm 的菌種塊播種），第3 層覆土，土層厚度為3 ～5 cm，最后鋪上稻草以保濕保溫，在出菇階段雨水不充足時則以噴施霧狀水進行加濕即可。在子實體未開傘、內菌幕不破裂時采收，分別測量菌蓋直徑與厚度、菌柄直徑與長度，記錄以各配方培養基質栽培的鮮菇產量，并計算單位面積產量和生物學轉化率。

表1 大球蓋菇培養基質的配方Table 1 Formulation of culture substrates for S.rugosoannulata%

1.2.2 大球蓋菇營養成分的測定

將采收后的大球蓋菇子實體自然曬干后混合均勻，每種配方處理的大球蓋菇各取樣100 g，測定其營養成分。參照國家標準《食用菌中總糖含量的測定》（GB/T 15672—2009）[11]中的分光光度法測定總糖含量；參照國家標準《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》（GB 5009.5—2016）[12]中的凱式定氮法測定蛋白質的含量；參照國家標準《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》（GB 5009.6—2016）[13]中的索氏抽提法測定粗脂肪含量；參照國家標準《食品安全國家標準食品中氨基酸的測定》（GB 5009.124—2016）[14]中的測定方法測定氨基酸含量。

1.3 數據統計與分析

采用SPSS 25 軟件進行單因素方差分析，采用單因素方差分析（One-way Anova）法檢驗其差異顯著性，結果均取3 次重復的平均值；采用隸屬函數法綜合評價不同油茶木屑添加量對大球蓋菇子實體的影響情況。隸屬函數的計算公式為：

U=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)。

式中：U為隸屬函數值；i為某項指標，Xi為某項指標的測定值，Xmin與Xmax分別為某項指標測定值的最小值和最大值。

2 結果與分析

2.1 不同油茶木屑添加量對出菇的影響

以不同配方處理的大球蓋菇的出菇情況見表2。由表2 可知，配方Ⅲ處理的大球蓋菇其菌蓋厚度、菌蓋直徑、菌柄長度、菌柄直徑均為最大值，而配方Ⅳ處理的均為最小值，兩者差異顯著（P＜0.05）。從菌蓋厚度來看，配方Ⅲ處理的顯著高于其他配方處理的，其次是配方Ⅱ處理的，但配方Ⅱ與配方Ⅰ處理間的差異不顯著，而其與對照間的差異均顯著（P＜0.05）；從菌蓋直徑、菌柄直徑上來看，配方Ⅲ與配方Ⅱ處理間均無顯著差異，而其與其他配方處理間的差異均顯著。在菌柄長度上，配方Ⅲ與配方Ⅳ處理間有顯著差異，但其與其他配方處理間的差異均不顯著。從單位面積產量及生物學轉化率來看，隨著油茶木屑在基質中的占比逐漸升高，兩者均呈現先升高后降低的趨勢；在單位面積產量上，配方Ⅲ處理的顯著高于配方Ⅰ與配方Ⅳ處理的，配方Ⅲ與配方Ⅱ和對照處理間均無顯著差異，而配方Ⅳ處理的顯著低于其他配方處理的，但配方Ⅳ與配方Ⅰ處理間的差異不顯著；從單袋產量及生物學轉化率來看，配方Ⅲ處理的均最高，其轉化率為38.76%，比對照處理的轉化率提高了11.64%。這一結果表明，在基質中加入60%的油茶木屑，這樣處理的培養效果最為顯著。

表2 不同配方處理的大球蓋菇的出菇情況?Table 2 Fruiting body development of S.rugosoannulata treated with different formulations

以添加不同比例的油茶木屑的培養基質栽培的大球蓋菇，其子實體的形態差異較大，其出菇形態如圖1所示。從圖1 中可以看出，配方Ⅲ處理的菇型較大且菇質較好。

圖1 不同配方處理的大球蓋菇的子實體形態Fig.1 Fruiting body morphology of S.rugosoannulata treated with different formulations

續圖1Continuation of Fig.1

2.2 不同油茶木屑添加量對大球蓋菇三大營養成分的影響

不同配方處理的大球蓋菇子實體內三大營養物質含量的測定結果見表3。由表3 可知，隨著油茶木屑添加量的增加，大球蓋菇子實體內三大營養物質的含量均有不同程度的提高。隨著油茶木屑在基質中的占比的逐漸升高，不同配方處理的大球蓋菇子實體內的總糖含量呈現先升高后降低的趨勢，其含量為2.02%～3.91%，配方Ⅲ處理的含量達到最大值，比對照處理的提高了63.60%，且顯著高于其他配方處理的；配方Ⅱ、Ⅲ處理的均顯著高于對照處理的，而配方Ⅰ與對照處理間其含量無顯著差異。不同配方處理的大球蓋菇子實體內蛋白質與粗脂肪的含量均呈逐漸下降的變化趨勢，其蛋白質與粗脂肪的含量分別為11.40%～20.60%和1.12%～1.80%；配方Ⅰ處理的蛋白質與粗脂肪含量均最高，且均顯著高于對照處理的；配方Ⅳ處理的蛋白質與粗脂肪含量均最低，且均顯著低于其他配方處理的。

表3 不同配方處理的大球蓋菇子實體內三大營養物質的含量?Table 3 The contents of three nutrients in the fruit body of S.rugosoannulata treated with different formulations %

采用Pearson 相關性分析法分析了油茶木屑含量與大球蓋菇子實體內三大營養物質含量間的相關關系，結果見表4。由表4 可知，基質中油茶木屑的添加量與大球蓋菇子實體內的總糖含量間其Pearson 相關系數絕對值＜0.2，說明兩者間無顯著的相關關系，而與其蛋白質、粗脂肪的含量間卻均呈極顯著的負相關。這一分析結果表明，過高的油茶木屑占比會導致大球蓋菇子實體內蛋白質、粗脂肪含量的明顯下降。

表4 油茶木屑含量與大球蓋菇子實體內三大營養物質含量間的相關性分析結果?Table 4 Correlation between the content of C.oleifera sawdust and the contents of three nutrients in the fruiting body of S.rugosoannulata

2.3 不同油茶木屑添加量對大球蓋菇子實體內氨基酸的影響

不同配方處理的大球蓋菇子實體內氨基酸的組成見表5。由表5 可知，隨著油茶木屑在基質中的占比的逐漸升高，大球蓋菇子實體內氨基酸的含量呈現逐漸降低的趨勢。大球蓋菇子實體內總氨基酸、必需氨基酸、半必需氨基酸、非必需氨基酸的含量，對照處理的均為最大值，且均顯著高于其他配方處理的；而配方Ⅳ處理的均最低。在其必需氨基酸/總氨基酸之值中，配方Ⅰ、Ⅱ與對照處理的差異均不顯著，配方Ⅳ處理的比值達到最大，為44.78%。

表5 不同配方處理的大球蓋菇子實體內氨基酸的組成?Table 5 Amino acid composition in the fruit body of S.rugosoannulata treated with different formulations %

不同配方處理的大球蓋菇子實體內各種必需氨基酸的含量見表6。由表6 可知，隨著油茶木屑在基質中的占比的逐漸升高，不同配方處理的大球蓋菇子實體內蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸的含量均呈逐漸降低的變化趨勢，而對照處理的這幾種必需氨基酸的含量（蛋氨酸含量除外）均最高；不同配方處理的大球蓋菇子實體內亮氨酸、賴氨酸的含量均呈先升高后降低的變化趨勢，配方Ⅱ處理的這幾種必需氨基酸的含量上升到最大值后均下降。

表6 不同配方處理的大球蓋菇子實體內各種必需氨基酸的含量?Table 6 Essential amino acid content in the fruit body of S.rugosoannulata treated with different formulations %

不同配方處理的大球蓋菇子實體內各種半必需氨基酸的含量見表7。由表7 可知，隨著油茶木屑在基質中的占比的升高，不同配方處理的大球蓋菇子實體內甘氨酸、酪氨酸、組氨酸的含量均一直降低，配方Ⅳ處理的含量均降至最小值，而其絲氨酸、胱氨酸、精氨酸的含量均呈先升高后降低的變化趨勢。

表7 不同配方處理的大球蓋菇子實體內各種半必需氨基酸的含量?Table 7 Semi-essential amino acid content in the fruit body of S.rugosoannulata treated with different formulations %

不同配方處理的大球蓋菇子實體內各種非必需氨基酸的含量見表8。由表8 可知，不同配方處理的大球蓋菇子實體內4 種非必需氨基酸的含量均呈下降趨勢，且均低于對照處理的。

表8 不同配方處理的大球蓋菇子實體內各種非必需氨基酸的含量?Table 8 Non-essential amino acid content in the fruit body of S.rugosoannulata treated with different formulations %

2.4 不同油茶木屑添加量對大球蓋菇子實體綜合評價的影響

采用隸屬函數法對不同配方處理的大球蓋菇子實體的性狀、平均產量、生物學效率及營養成分等測定指標進行綜合評價，結果見表9。由表9可知，配方Ⅲ處理的大球蓋菇的平均隸屬函數值最大，其產量高且菇質較好；然后依次是配方Ⅱ、配方Ⅰ處理的，且配方Ⅱ、配方Ⅰ處理的皆優于CK 處理的；而配方Ⅳ處理的大球蓋菇的綜合評價值最低。

表9 不同配方處理的大球蓋菇子實體的綜合評價結果Table 9 Comprehensive evaluation on fruiting body of S.rugosoannulata treated with different formulations

3 討論與結論

3.1 討 論

前人在利用樟樹木屑栽培大球蓋菇時發現，在相同的培養條件下，以不同配方配制的栽培料培養的子實體其性狀、產量均不相同，其中，以添加了50%的香樟木屑的基質培養的子實體其產量最高且其品質最佳[15]。楊四蔭等[16]在水稻秸稈中分別添加稻殼、木屑等輔料進行試驗，結果發現，這些培養基質對大球蓋菇的生長及秸稈降解都有影響，添加木屑的基質可以促進大球蓋菇菌絲的生長，提高其產量與生物學效率。黃堅雄等[17]也曾利用橡膠木屑成功栽培出了大球蓋菇，其產量為3.46 ～5.22 kg/m2，平均為4.28 kg/m2。而試驗結果表明，不同配方處理的大球蓋菇子實體的產量為1.06 ～1.55 kg/m2，低于黃堅雄等[17]的研究結果。其主要原因可能是，前者栽培料的用量為10 kg/m2，而本試驗用的栽培料僅有4 kg/m2，且栽培料的配方不同，栽種時間又晚，以至于采收的茬數較少。試驗結果還表明，與CK 處理的相比，配方Ⅲ處理的子實體其形態偏大，菇形更好。結合產量和生物學轉化率分析發現，配方Ⅲ處理后的產量和生物學轉化率最高，其培養基質中添加了60%的油茶木屑，高于以谷殼為主料的對照處理的。這一結果為在油茶林下利用油茶木屑生料栽培大球蓋菇提供了可行性。但是，試驗中發現，當油茶木屑添加量達到80%時，大球蓋菇的產量和生物學效率均大幅度降低，其原因可能是，油茶中富含茶皂素，而過高的茶皂素含量對食用菌生長會起到一定的抑制作用[10]。黃永芳等[18]研究發現，已脫茶皂素并已發酵的茶粕能快速增加草坪的分蘗數；馬力等[19]也研究發現，在利用微生物法以油茶粕生產蛋白飼料前應進行脫皂素處理，且以熱水脫皂后油茶粕的脫皂率高達79%。這些研究結果對于油茶木屑利用前的脫皂處理具有借鑒意義。

培養基質是食用菌生長的養分來源，培養基質的配方差異會直接影響到食用菌的營養成分，而營養品質是評價子實體品質的重要指標[20]。以不同配方配制的栽培基質栽培的大球蓋菇其營養組成各有不同，不同配方處理的子實體內總糖、粗脂肪、蛋白質、氨基酸的含量都因油茶木屑在培養基質中占比的不同而發生明顯的變化，其總糖含量隨著油茶木屑在培養基質中占比的升高而明顯升高，但其脂肪、蛋白質的含量隨著油茶木屑在培養基質中占比的升高均逐漸下降。比較前人[21]的研究結果分析發現，以油茶木屑為主要培養基質培養的大球蓋菇其氨基酸含量相對低于以橡膠木屑為主要培養基質栽培的，而其粗蛋白、粗脂肪含量均與之接近，以油茶木屑為主要培養基質培養的大球蓋菇表現出高蛋白、低脂肪且富含氨基酸等特點。馬艷蓉等[22]研究發現，以谷殼為主要培養基質培養的大球蓋菇其產量高且品質優，其培養基質的最佳配方為40%的谷殼加20%的雜木屑；與馬艷蓉等[22]以谷殼為主要培養基質培養的大球蓋菇相比，本試驗用油茶木屑為主料栽培大球蓋菇，鮮菇產量和生物學效率均無顯著的增加，但與對照處理的相比，添加了20%的油茶木屑的栽培基質能使其子實體內總糖、蛋白質、粗脂肪等營養成分的含量均有明顯的提高。利用隸屬函數法對不同配方處理的大球蓋菇子實體的性狀、平均產量、生物學效率及營養成分等測定指標進行綜合評價，結果發現，配方Ⅲ處理的得分最高。這一結果表明：從各個測定指標綜合來看，其子實體的產量較高品質較好；但是，單從其營養成分的分析結果來看，培養基質中過高的油茶木屑占比會造成大球蓋菇子實體內氨基酸含量的顯著下降，因此如何在提高產量的同時增加其營養成分的含量是目前尚待攻克的難題。同時，為了更多地利用油茶木屑，油茶木屑最大的添加量、栽培基質配方的優化及油茶木屑的脫皂再利用等問題仍需深入研究。

3.2 結 論

試驗結果表明，以油茶木屑替代常規基質配方中的谷殼作為主要培養基質于林下栽培大球蓋菇是可行的，其培養基質中油茶木屑的添加量以60%為宜。