葡萄木屑与杏鲍菇废菌渣组合对黑灵芝生长的影响

2018-04-09 06:47陆荣生刘晓星韩美丽王迎洁梁志强蓝彩霞
湖北农业科学 2018年4期
关键词:木屑培养料灵芝

陆荣生 刘晓星 韩美丽 王迎洁 梁志强 蓝彩霞

摘要:为开发黑灵芝(Ganoderma atrum J. D.Zhao,L. W. Hsu et X. Q. Zhang)栽培新原料,进行了葡萄(Vitis L.)木屑与杏鲍菇[Pleurotus eryngii (DC.ex.Fr.) Quel.]废菌渣组合对黑灵芝生长的影响试验。结果表明,葡萄木屑富含纤维素与木质素,杏鲍菇废菌渣含较高的无氮浸出物与粗蛋白,二者合理组合对黑灵芝生长具有一定的促进作用。葡萄木屑与棉子壳以60∶20及50∶30比例(W/W)组合的培养料处理可使菌丝生长速度分别达到88、92 mm/d,生物转化率分别达到58.9%、63.1%,显著高于对照;在葡萄木屑与棉子壳以60∶20比例配比组成的培养料基础上,添加250~300 g/kg的杏鲍菇废菌渣,黑灵芝菌丝生长速度可达到101~104 mm/d,菌丝长满菌袋所用时间比对照缩短14-16 d,生物学转化率达79.6%~82.3%。

关键词:黑灵芝(Ganoderma atrum J. D.Zhao,L. W. Hsu et X. Q. Zhang);栽培;葡萄(Vitis L.)木屑;杏鲍菇[Pleurotus eryngii (DC.ex.Fr.) Quel.]废菌渣

中图分类号:S567.3+1.8 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2018)04-0082-04

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.04.021

The Influences of Grape Sawdust and Pleurotus eryngii Waste Residue on Growth

of Ganoderma atrum

LU Rong-sheng1,LIU Xiao-xing2,HAN Mei-li1,WANG Ying-jie3,LIANG Zhi-qiang1,LAN Cai-xia1

(1.Microbiology Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences,Nanning 530007,China;2.Guangxi Gaofeng State-Owned Forest Farm,Nanning 530007,China;3.Guilin Baicaoyuan Agricultural Science and Technology Co. Ltd.,Guilin 542000,Guangxi,China)

Abstract: To develop raw materials for cultivation of Ganoderma atrum J. D.Zhao, L. W. Hsu et X. Q. Zhang, the grape(Vitis L.) sawdust and Pleurotus eryngii (DC.ex.Fr.) Quel. waste residue was used. The results showed that the grape sawdust is rich in cellulose and lignin; while P. eryngii waste residue contains high nitrogen free extract and crude protein; reasonable combination of P. eryngii waste residue and grape sawdust has a certain role in promoting the growth of G. atrum. On medium containing grape sawdust and cotton seed shell(60∶20 and 50∶30, W/W),88 and 92 mm/d of mycelial growth rate, and 58.9% and 63.1% of biological conversion rate were achieved, respectively, significantly higher than the control. When 200 to 300 g/kg P. eryngii waste residue was added in medium containing 60 grape sawdust and 20 cottonseed shell, the mycelium growth rate could be 101 to 104 mm/d; time for mycelia to fulfill the bag could be shortened by 14 to 16 d; and biological conversion rate could reach to 79.6% to 82.3%.

Key words: Ganoderma atrum J. D.Zhao, L. W. Hsu et X. Q. Zhang; cultivation; grape(Vitis L.) sawdust; Pleurotus eryngii (DC.ex.Fr.) Quel. waste residue

近年来各地的葡萄(Vitis L.)种植业发展迅速,华南地区还出现了双季葡萄生产模式,使葡萄在春季、夏季及冬季3次修剪后产生了大量废弃枝条[1],这些废枝条仅少量做成肥料,多数被烧掉,不仅造成资源浪费,也造成环境污染。前人研究发现,葡萄枝条中含有大量纤维素、木质素、蛋白质等营养成分,目前已有一些利用葡萄枝条栽培食用菌的应用研究[2-4],但鲜见在灵芝(Ganoderma Karst.)栽培上的应用报道。此外,杏鲍菇[Pleurotus eryngii(DC.ex.Fr.)Quel.]工厂化生产企业增加较多,工厂化模式生产的杏鲍菇菌袋只收一潮菇后即被丢弃,因此产生大量废菌渣,这些废菌渣含有丰富的营养物质,但没有被有效地再利用,已成为新的污染源[5,6],如将其与葡萄枝条合理配比,有望成为灵芝等食用菌的栽培新材料。黑靈芝(Ganoderma atrum J. D.Zhao,L. W. Hsu et X. Q. Zhang)是灵芝属的重要种类之一,具有较高的药用与食用价值,它含有三萜类、皂苷、多糖和肽类等多种人体需要的具有药理活性的化合物[7],对于多种疾病如慢性气管炎、白细胞减少症、冠心病等具有较好的疗效,长期服用还可减轻神经衰弱症状[8]。黑灵芝目前的栽培方法主要有段木栽培与袋料栽培[9-11]。以段木栽培为主的木腐食用菌对林木资源高度依赖,其种植需要消耗天然与人工种植的树木,这会导致部分林业自然资源的加剧损耗[12]。袋料栽培主要利用农林加工业的副产品,如杂木屑、棉子壳、玉米芯等,通过这些材料的再利用,不仅提高了所属行业产品的附加值,而且对于环境保护及林业资源可持续循环利用也有较大积极意义。据此,课题组以葡萄废枝木屑与工厂化生产产生的杏鲍菇废菌渣为原料,在黑灵芝出芝袋培养料中添加不同配比组合的葡萄木屑、杏鲍菇废菌渣,通过调查黑灵芝菌丝生长速度、生物转化率,研究葡萄枝条木屑、杏鲍菇废菌渣对黑灵芝生长的影响, 以期为黑灵芝袋料栽培开辟新的原料来源。

1 材料与方法

1.1 材料

试验用黑灵芝菌株W-31采自广西壮族自治区灌阳县西山乡,经组织分离获得。所用杏鲍菇废菌渣收购自广西绿霖食用菌生物科技有限公司[菌袋培养基配比(W/W)为棉子壳28%、桑枝木屑35%、玉米芯25%、玉米粉10%、石膏1%、过磷酸钙1%],葡萄枝条木屑收购自灌阳县。

1.2 试验方法

1.2.1 各培养料营养成分对比分析 主要测定葡萄枝条木屑、杏鲍菇废菌渣、棉子壳、杂木屑各培养料中的无氮浸出物、粗蛋白、半纤维素、粗纤维、木质素、灰分含量。

1.2.2 葡萄枝条木屑与棉子壳不同配比对出芝袋黑灵芝菌丝生长与生物转化率的影响 在棉子壳基本培养基的基础上,添加不同比例的葡萄枝条木屑,以观察其对出芝袋黑灵芝菌丝生长与生物转化率的影响。各处理每千克培养料中葡萄木屑与棉子壳的配比(W/W)分别为80∶0、70∶10、60∶20、50∶30、40∶40、30∶50、20∶60、10∶70、0∶80,每个处理均另添加18%的米糠、1%的过磷酸钙,1%的石膏。各处理都50个菌袋,3次重复。

1.2.3 添加杏鲍菇废菌渣对出芝袋黑灵芝菌丝生长与生物转化率的影响 在“1.2.2”的基础上,以葡萄木屑与棉子壳配比(W/W)60∶20与50∶30的2个处理为基本培养基,分别添加50、100、150、200、250、300 g/kg杏鲍菇废菌渣。基本培养基中均另添加18%的米糠、1%的过磷酸钙,1%的石膏。

1.3 培养基配制方法

1.3.1 出芝袋制作 按配方称取各种配料,拌匀,加水至培养料含水量为60%~65%,然后装入22 cm×45 cm规格菌袋中,经高压121 ℃灭菌3 h,冷却至室温后接种培养。黑灵芝菌丝培养温度24~28 ℃,黑暗环境。

1.3.2 出芝管理 2016年3月,将长满黑灵芝菌丝的菌袋除去塑料袋后,埋入郁闭度大于70%的林地中,菌块表面覆盖厚度2~3 cm的土层,自然生长至采收,当年7月与10月各采收1次。

1.4 样品检测方法

无氮浸出物的测定采用减差法,粗蛋白含量采用凯氏定氮法测定,半纤维素含量采用盐酸水解法和DNS法相结合进行测定,纤维素含量采用植物类粗纤维测定法[13]测定,木质素含量采用Klason法测定,多糖含量采用苯酚-硫酸比色法测定;灰分含量于马弗炉中560 ℃灼烧至恒量,再计算灰分含量。各测定方法均重复测定3次,取平均值。

出芝袋黑灵芝菌丝生长速度于接种后14-24 d测定;菌丝生长状况分别表述如下:“+”为菌丝生长一般;“++”为菌丝生长较健壮;“+++”为菌丝生长健壮;幼芝形成时间指菌袋覆土至幼芝出土所用时间;计算生物转化率,公式为:

生物转化率=2次采收的子实体鲜重(g)/培养料干重(g)×100%。

1.5 数据处理

试验所得数据应用Microsoft Office Excel 2007程序处理,并制表;采用SPSS 19.0软件进行方差分析和邓肯氏多重比较。

2 结果与分析

2.1 葡萄木屑与杏鲍菇废菌渣营养成分分析

将葡萄木屑、杏鲍菇废菌渣与棉子壳、杂木屑的营养成分进行分析比較,结果见表1。从表1可见,葡萄木屑中无氮浸出物、粗蛋白、木质素、灰分4种成分的含量高于棉子壳,纤维素含量与棉子壳接近,半纤维素含量低于棉子壳。与杂木屑相比,葡萄木屑中粗蛋白、半纤维素、木质素、灰分含量均高于杂木屑,无氮浸出物、纤维素含量低于杂木屑。杏鲍菇废菌渣测定结果表明,杏鲍菇废菌渣在无氮浸出物、粗蛋白、灰分3种成分含量上有明显的优势,其含量分别达到38.5%、9.52%、5.20%,远远高于棉子壳、杂木屑,但它所含的半纤维素、纤维素、木质素低于其他3种原料。由此可见,葡萄木屑、杏鲍菇废菌渣在营养成分上具有各自的独特之处,二者含有较为丰富的可满足食用菌生长的有机营养成分,经过调整组合,可以满足灵芝生长的需求。

2.2 葡萄木屑与棉子壳不同配比对出芝袋黑灵芝菌丝生长与产量的影响

出芝袋培养料中添加不同配比葡萄木屑与棉子壳对黑灵芝菌丝生长与生物转化率的影响情况见表2。从表2可以看出,培养料中葡萄木屑与棉子壳配比为80∶0的处理黑灵芝菌丝长满菌袋所需时间最长,为76.7 d;菌丝生长速度最慢,只有50 mm/d,并且菌丝较弱。葡萄木屑与棉子壳配比为60∶20、50∶30、40∶40的3个处理菌丝生长速度分别达到88、92、90 mm/d,菌丝长满菌袋所需时间分别为63.4、60.3、61.2 d,较对照(0∶80)及其他处理明显缩短,差异上达极显著水平(P<0.01),但三者之间差异不显著(P>0.05),其中60∶20处理菌丝生长稍弱,其他2个处理菌丝生长健壮。在长满菌丝的菌袋埋入土里后的出芝调查发现,葡萄木屑与棉子壳配比为60∶20、50∶30、40∶40这3个处理的幼芝出土时间分别为26.6、25.1、25.8 d,早于对照及其他处理,与对照及其他处理多数差异极显著(P<0.01);2次采收总生物转化率分别达到58.9%、63.1%、65.6%,其中50∶30、40∶40这2个处理极显著(P<0.01)高于对照及其他处理。

2.3 添加杏鲍菇废菌渣对出芝袋黑灵芝菌丝生长与产量的影响

在葡萄木屑与棉子壳比例为60∶20与50∶30的出芝袋培养料中,添加不同数量的杏鲍菇废菌渣,比较不同杏鲍菇废菌渣添加量对黑灵芝菌丝生长与生物转化率的影响,结果见表3。从表3可看出,在葡萄木屑与棉子壳比例为60∶20情况下,杏鲍菇废菌渣添加量为200、250、300 g/kg的处理其黑灵芝菌丝生长健壮,菌丝生长速度分别达到101、104、100 mm/d,菌丝长满菌袋时间分别缩短为50.7、48.6、49.7 d,幼芝形成时间缩短到22.4、21.8、20.4 d,生物转化率有所提高,分别达到79.6%、82.3%、81.5%,与其他杏鲍菇废菌渣添加量处理大部分差异极显著(P<0.01);并且子实体多糖含量也有所提高,分别达到了0.65、0.67、0.69 g/100 g。由表3还可见,在葡萄木屑与棉子壳比例为50∶30情况下,杏鲍菇废菌渣添加量为200、250、300 g/kg的处理其黑灵芝菌丝生长健壮,菌丝生长速度分别达到96、95、96 mm/d,菌丝长满菌袋时间分别缩短为51.0、50.4、52.3 d,与其他杏鲍菇废菌渣添加量处理大部分差异极显著(P<0.01);但幼芝形成时间与其他处理间无显著差异(P>0.05);杏鲍菇废菌渣添加量为200 g/kg的处理生物转化率有所提高,达到83.6%,与其他处理差异极显著(P<0.01);子实体多糖含量也有所提高,达到了0.66 g/100 g。

总体来看,在葡萄木屑与棉子壳比例为60∶20的配比组合下,在出芝袋培养料中添加杏鲍菇废菌渣200~300 g/kg,对黑灵芝菌丝生长与生物转化率有较大的促进作用,同时对其品质也有提升效果。

3 小结与讨论

1)碳源是食用菌重要的营养来源,食用菌所需的碳源主要有木质素、纤维素、半纤维素等。黑灵芝是木腐真菌,它降解纤维素与木质素的能力较强。葡萄作为一种重要水果近年种植面积不断扩大。葡萄栽培中产生的修剪枝条其木屑营养成分较多,试验测定结果表明,葡萄木屑纤维素与木质素含量高达40.1%、39.2%,与传统食用菌袋料原料棉子壳、杂木屑成分相似,个别成分还高于后两者,完全可以满足以木腐材料为原料的黑灵芝生长所需。黑灵芝菌丝生长速度、生物转化率调查结果表明,葡萄木屑与棉子壳配比(W/W)为60∶20、50∶30、40∶40情况下,菌丝长满菌袋所需时间与幼芝形成时间均比对照有明显的缩短,总生物转化率也大大高于对照及其他葡萄木屑与棉子壳配比处理。说明葡萄木屑与棉子壳适量配比有利于黑灵芝生长。

2)食用菌菌渣是食用菌栽培原材料经过菌丝生长及子实体生长收获后的剩余物,由于原料经过菌丝体较长时间的分解,其营养成分构成与最初相比发生了较大变化,前人研究表明,其可成为食用菌栽培的优质有机氮源[12,14]。试验测定结果显示,杏鲍菇废菌渣中无氮浸出物与粗蛋白含量较高,可作为良好的天然有机氮源应用于黑灵芝生产。在试验中,葡萄木屑与棉子壳以适当比例配合的培养基中,添加一定量的杏鲍菇废菌渣有利于黑灵芝产量的进一步提高,并可提高黑灵芝的多糖含量。灵芝多糖是灵芝中最有效的成分之一,灵芝的药用价值高低与多糖含量有很大的关系。在葡萄木屑与棉子壳比例为60∶20的组合下,添加杏鲍菇废菌渣200~300 g/kg,对黑灵芝生物转化率与子实体多糖的提高均有较大的促进作用。

3)目前包括灵芝在内的许多食用菌种植都采用段木栽培,这与国家的森林保护与林业可持续发展方针形成矛盾。近年来伴随食用菌作为精准扶贫的主要项目在各地的展开,食用菌行业产生的菌渣也持续增加,因此,本试验結果对于食用菌产业的循环发展与林业资源保护协同并进具有重要意义。

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