不同基质对食用菌产量的影响研究

林立铭 张振文 蔡坤 姚方杰 李开绵

摘 要 以粉碎后木薯茎杆和木屑为主要培养基质栽培平菇、榆黄蘑两种食用菌，观察不同配比基质对两种食用菌的发菌天数、菌丝生长速度、产量情况，确定栽培基质最优配方。结果表明，配方中添加30%木薯杆和60%木屑栽培的平菇和榆黄蘑，发菌天数分别为25、27 d，菌丝生长速度分别为0.49、0.48 mm/d，总产量分别为1.77、1.51 kg/袋。进一步主成分分析表明，不同配比基质对平菇和榆黄蘑两种食用菌生长特性影响可分为两个成分，其累积贡献分别90.3%、88.0%，在此基础上建立的评价模型表明配方3适合于平菇栽培，配方1适合于榆黄蘑栽培。

关键词 木薯杆；食用菌；产量；主成分；

中图分类号 S646.9 文献标识码 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）是世界三大薯类作物之一，具有生物产量高、耐瘠薄、抗逆性强等优点，其块根可食用、饲用或生产淀粉，但收获后产生大量的木薯茎杆，如未合理利用，不仅造成资源的浪费，也会影响环境。作为可持续农业、循环农业、高效农业于一体的现代农业，食用菌产业已成为实现农业增效、农民增收的一种重要途径。目前，食用菌的主要栽培基料是木屑、棉籽壳、秸秆、树皮等[1-9]，如能充分利用木薯茎杆这一丰富农业资源，不仅有利于提高木薯产品附加值、提升产业影响力、延伸产业链条，同时也有利于扩大食用菌栽培基料的选择范围，实现木薯产业与食用菌产业联合发展的双赢目标。

平菇是世界上栽培最广泛的食用菌之一，其营养价值高，含有多酚、多糖等生物活性物质，具有增强免疫、抗衰老、抗氧化等功能，是国内菌类生产消费主要产品[10-13]。榆黄蘑是一种兼备食用和药用价值的真菌，含有丰富的营养成分[14-17]。木薯杆质地疏松，粗蛋白含量为5.1%、粗纤维含量为23.3%，是一种理想的食用菌栽培基料[18]。有研究表明，木薯杆可部分或全部替代木屑作为金针菇、杏鲍菇、黑木耳的主要栽培基质，且栽培效果较理想[19-21]。然而，利用木薯杆栽培平菇、榆黄蘑的研究鲜见报道[22]。本研究通过开展木薯杆不同添加量栽培平菇和榆黄蘑试验，根据菌丝生长情况和产量等方面进行比较分析，筛选出适宜的木薯杆添加量，为木薯杆资源化利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 菌种 平菇、榆黄蘑菌株，菌种均来自于吉林农业大学。

1.1.2 原料 木薯茎杆由中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所提供；麦皮、石灰、石膏粉、木屑等购自农贸市场。

1.1.3 培养袋规格 培养袋统一采用直径27 cm、長度33 cm的塑料袋，每袋装料重0.5 kg。

1.1.4 仪器与设备 灭菌锅；超净工作台。

1.2 方法

1.2.1 栽培基质营养成分检测 检测常用食用菌栽培基质和木薯茎秆的粗蛋白、粗脂肪、纤维素、半纤维素、木质素、无氮浸出物、灰分。

1.2.2 试验设计 试验按木薯杆与木屑不同添加量为主料设置9种配方，以纯木屑作为对照，见表1，每处理15袋。

1.2.3 基质制备 按配方称取一定比例的木薯杆和木屑，总重量为0.5 kg，加入6 000 mL水搅拌均匀，搅拌过夜。

1.2.4 装袋、灭菌 按配方加入麦皮、石灰、石膏粉后，加入3 000 mL水搅匀，装袋，121 ℃灭菌2 h。

1.2.5 接菌 待培养袋冷却后放入超净工作台，紫外杀菌30 min，打开培养袋塞子，迅速接种后封口。

1.2.6 出菇管理和采收 将接种好的菌袋放入25～28 ℃、濕度65%～70%条件下培养，待菌丝长满后，移入出菇棚统一管理，成熟后，及时采收，测产。

1.3 统计方法

运用Excel制表，利用SAS8.1软件，根据张振文[23]方法进行相关分析和主成分分析，主要成分分析时，X1～X8分别代表木薯杆添加量（%）、菌丝生长速度（mm/d）、发菌天数（d）、污染率（%）、头潮菇产量（kg/袋）、2潮菇产量（kg/袋）、3潮菇产量（kg/袋）、总产量（kg/袋）。

2 结果与分析

2.1 培养基质成分比较

木质纤维素是食用菌生长发育过程中的主要碳源，绝大多数是由木质素、纤维素、半纤维素组成的复杂高分子复合体[24]。食用菌生长可直接利用的氮源有氨基酸、尿素等，蛋白质则需要分解。由图1可知，纤维素含量由高至低排列顺序为：小麦秸秆>高粱秸秆>木薯杆>杂木屑>玉米秸秆>棉籽壳>玉米芯，木薯杆的纤维素含量为39.32%，仅次于小麦秸秆和高粱秸秆相应含量；与其他培养基质相比，木薯杆中的木质素含量最高，达到19.84%；半纤维素、粗脂肪含量分别为11.88%、0.38%，均低于其他培养料的相应含量；粗蛋白含量为4.47%，仅低于棉籽壳相应含量；无氮浸出物含量为21.32%，仅低于杂木屑相应含量。从食用菌生长所需碳、氮源看，木薯杆的碳源充足，氮源略显不足，因此不宜作为单一原料使用，需加入麦皮等含氮物质较高的辅料，以确保食用菌获得合理的碳氮源。

2.2 对食用菌生长特性的影响

图2可以看出，当木薯杆添加比例为0-30%时，2种食用菌菌丝生长速度变化趋势一致，其中添加比例为30%时，菌丝生产速度最快；随后随着木薯杆添加比例的增加，菌丝生长速度缓慢下降，其中平菇菌丝的下降幅度较大，而榆黄蘑在木薯杆添加比例40%～90%间基本保持一致，无显著变化。由图3可知，当木薯杆添加比例为30%时，平菇和榆黄蘑发菌天数小于对照（CK），其他配方培养基对2种食用菌发菌天数影响不大。由表2、表3可知，2种食用菌发菌天数与菌丝生长速度变化趋势基本相反，呈极显著负相关；污染率与两种食用菌的产量负相关，影响平菇各时期的产量，说明控制好污染率是保证平菇稳产的关键，而污染率又与培养基质的配比密切相关。图4可以看出，平菇污染率随着木薯杆添加量的增加而增加，榆黄蘑生长的污染率显著低于平菇，但不同配比间差异不显著。

图5可以看出不同配比基质显著影响不同收获时期食用菌产量，当培养基质中木薯杆添加量为20%～40%时，其产量相对高于其他配比。因此，有必要对培养基质中木薯杆添加量进行综合评价，以优化培养基质配比。

2.3 主成分分析

为了进一步探讨不同配比基质对平菇和榆黄蘑生长特性和产量的影响，利用SAS进行主成分分析和综合评价，结果如表4、表5所示。由表4可知，不同配比基质对两种食用菌的生长特性影响可分2个主要成分，其累积贡献率分别达到90.3%、88.2%，但两种食用菌的主成分关键因素有差别，平菇第一主成分中菌丝生长速度是关键因素，而榆黄蘑却是以产量为主要因素。两者的综合评价模式分别是：

第一主成分：

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

Y1榆黄蘑=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榆黄蘑=-0.555X1+0.714X2-0.330X3-0.130X4+0.202X5+0.116X6+0.050X7 （4）

根据2种食用菌两个主成分及其特征值分别建立综合评价模式如下：

F平菇=0.745Y1平菇+0.158Y2平菇 （5）

F榆黄蘑=0.617Y1榆黄蘑+0.265Y2榆黄蘑 （6）

再将不同配比基质所得指标值代入（1）～（6）公式，获得综合评价值，如表6所示。

由表6可以看出，不同配方的综合评价值有差异，其中平菇在配方3，即木薯茎秆的添加量为30%的综合评价值最大，与上述结果保持一致；榆黄蘑在配方1，即木薯茎秆的添加量为10%的综合评价值最大。因此，不同食用菌栽培应选择适宜的培养基质配方。

3 讨论

随着国家对农业可持续性发展的日益重视，农作物秸秆处理技术越发关键。近年来，已有人进行木薯杆的肥料化、资源化、能源化等相关利用技术的研发[25-27]，但这些技术都存在一定的局限性[28]，未能在生产中得到广泛应用。食用菌产业可充分发挥降解吸收农业副产物秸秆中木质纤维素等物质的能力，以此作为食用菌栽培的主要碳源，达到农业生产循环高效利用的目的。然而，不同种类、不同生长阶段的食用菌降解吸收木质纤维素的能力有所差异，如蘑菇、粗毛栓菌、平菇等食用菌，在其生长发育过程中对木质素的分解是碳素的主要来源[29-31]，其含量与食用菌的产量成极显著正相关[32]，而杏鲍菇、金针菇等则优先降解纤维素作为碳素营养[33-34]。

木薯是南方一种重要经济、饲料和粮食兼用作物，茎杆的纤维素和木质素含量高，半纤维素含量较低，是一种理想的平菇栽培基质。张晓昱等[35]发现，木质素不能作为白腐菌唯一碳源，但一定量的木质素能诱导漆酶分泌，反过来加速木质素的降解，因此选择合理配比的营养条件对白腐菌生长有决定作用。本实验结果表明，添加30%比例的木薯茎秆，平菇产量最高。王琴飞等[36]研究发现，该添加比例下的平菇海藻糖含量较未添加木薯茎秆的高，品质较对照组的好；由于榆黄蘑对木质素和纤维素降解率较低，综合考虑，榆黄蘑的栽培基料中添加10%木薯茎杆为宜，这个结果与鞠洪波等[37]的研究基本一致。

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