万鲁长，韩 红，韩建东，宫志远，任鹏飞，盛清凯**

（1.山东省农业科学院农业资源与环境研究所，山东 济南 250100；2.山东省农业科学院畜牧兽医研究所山东省畜禽疫病防治与繁育重点试验室，山东 济南 250100）

菌渣-猪粪发酵床垫料对玉米种子发芽及酶活性的影响*

万鲁长1，韩 红2，韩建东1，宫志远1，任鹏飞1，盛清凯2**

（1.山东省农业科学院农业资源与环境研究所，山东 济南 250100；2.山东省农业科学院畜牧兽医研究所山东省畜禽疫病防治与繁育重点试验室，山东 济南 250100）

为了促进发酵床废弃垫料的循环利用，研究不同菌渣发酵床养猪后的菌渣垫料对玉米种子发芽及酶活的影响。分别设置添加金针菇菌渣和杏鲍菇菌渣发酵床各2种，金针菇菌渣在发酵床中的添加比例分别为15%、45%，以常规发酵床（60%木屑和40%稻壳）为对照。杏鲍菇菌渣的添加比例为15%和45%。在发酵床饲养生猪后测定其垫料零倍、50倍、100倍稀释液对玉米种子发芽率、主根长度及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）酶活的影响。结果为这5种发酵床垫料零倍稀释液在第2天、第3天及第4天玉米种子的发芽率皆极显著高于100倍的稀释液（P＜0.01），相同时间5种垫料同一稀释倍数的种子发芽率之间无显著差异。发芽第3天零倍稀释液的主根长度、SOD、POD、CAT极显著高于100倍稀释液（P＜0.01）。结果表明这5种发酵床垫料皆可用于玉米种子发芽，适当的稀释垫料有助于种子发芽。

食用菌菌渣；发酵床；猪粪；玉米；发芽

发酵床养猪技术，即猪在添加外源微生物的发酵床垫料上生长，粪尿免清理，原位消纳粪污，含有粪污的废弃垫料可以作为有机肥使用。该技术不同于我国目前常见的水泥地面养猪技术，将养殖生产与粪污处理两环节有机结合，改善了环境，实现了废弃资源的循环利用。2006年山东省引进发酵床养猪技术，目前已经在全省17个市地推广，全国20多个省份推广。发酵床技术促进了养猪生产，但废弃垫料资源如何利用一直没有很好解决。

发酵床养猪技术所用的垫料主要为锯末和稻壳。而山东省森林、稻壳资源缺乏制约了发酵床养猪技术的进一步推广。食用菌为近年来快速发展的产业之一，利用食用菌的下脚料—菌渣替代锯末和稻壳等垫料原料，可以促进菌渣资源的利用，同时降低垫料的成本[1]。食用菌种类繁多，应用栽培较多的为金针菇（Flammulina velutiper）、杏鲍菇（Pleurotus eryngii）、真姬菇（Hvpsizvgus marmoreus）等[2]。食用菌种类不同，栽培基料也不同。盛清凯[3]等曾报道金针菇菌渣发酵床垫料可饲养雏鸡，对雏鸡生产性能无不良影响且降低垫料成本，但其它菌渣发酵床垫料的再次循环利用问题尚未见报道。菌渣发酵床养殖后的垫料是否可以用于还田、种植蔬菜，也未见报道。本试验检测金针菇菌渣发酵床、杏鲍菇菌渣发酵床养猪后废弃垫料的理化指标，及研究不同浓度的废弃垫料提取液对玉米种子发芽率的影响，为废弃菌渣垫料的利用提供参考。

1 材料与方法

1.1材料

金针菇菌渣、杏鲍菇菌渣由山东省农科院资环所提供。生猪为（20±0.5） kg欧德莱品种。锯末、稻壳、玉米面市场购买。发酵床菌种为山东省农科院畜牧兽医研究所提供，纳豆芽孢杆菌含量为1.0× 109cfu·g-1。玉米种子为农大108，北京金色农华种业科技有限公司提供。

1.2试验设计

根据表1按湿法制作5种发酵床，垫料厚度为80 cm，5种发酵床分别为对照组菌床（简称CL）、金针菇菌床Ⅰ和Ⅱ（简称FL-Ⅰ和FL-Ⅱ）、杏鲍菇菌床Ⅰ和Ⅱ（简称PL-Ⅰ和PL-Ⅱ），每种发酵床重复1次。每种发酵床中饲养生猪8头。生猪自由采食，垫料定期翻耙。饲养100 d后每种发酵床中选取代表性位点4处，取其深10 cm处垫料200 g。将每种发酵床中4处位点的垫料混匀后，分别进行理化指标分析及种子发芽试验。

表1 菌渣发酵床配方Tab.1 Formulae of mushroom residues litters

1.3种子发芽试验

挑选籽粒完整无损、大小均匀的种子,进行发芽率试验。取适量菌渣垫料，用蒸馏水按1∶10浸提，3 000 r·min-1离心20 min，取上清液做为原液，再用蒸馏水按0、50倍、100倍稀释，分别保存。将种子放入铺有滤纸的培养皿内，每皿50粒，并向培养皿内加入5 mL稀释液，3次重复，在25℃恒温箱中培养96 h。每日记录种子的发芽个数。

主根长度测定：培养第3天后每个培养皿内随机取5株幼苗测定最上部侧根着生位置至主根最下端长度，取其平均值。

酶活测定：参照鲍观娟等方法[4]。培养第3天后，从培养皿内随机取5株幼苗，称重，加入预冷的0.05mol·L-1pH 7.5的磷酸缓冲液少量，冰浴中匀浆后，定容至1.25 mL，10 000 r·min-1低温离心20 min，取上清液置于低温冰箱备用。超氧化物歧化酶（SOD）采用氮蓝四唑，过氧化物酶（POD）采用改良联苯胺法，过氧化氢酶（CAT）采用KI法。3种酶活检测试剂盒皆由南京建成生物工程公司提供。

1.4菌渣垫料理化指标检测方法

氮、磷、钾、有机质含量依据NY525-2002测定[5]，铜、铁、锌、锰含量依据GB/T13885-2003测定[6]。

1.5数据分析

试验数据采用Excel 2003和SAS统计，进行方差分析和Duncan′s多重比较。

2 结果与分析

2.1菌渣垫料的理化指标

发酵床菌渣垫料理化指标见表2。

表2中氮、磷、钾含量范围分别为1.82%～ 2.30%、1.98%～2.39%、1.42%～1.87%，铜、铁、锌、锰的含量范围分别为69.79mg·kg-1～122.63mg·kg-1、117.12mg·kg-1～161.38mg·kg-1、227.20mg·kg-1～289.67mg·kg-1及236.21mg·kg-1～269.93mg·kg-1。

2.2菌渣垫料对玉米种子发芽的影响

菌渣垫料提取液对玉米种子发芽率及主根长度的影响见表3。

表2 发酵床菌渣垫料理化指标Tab.2 Physicochemical indexes of mushroom residues litters

表3 菌渣垫料提取液对玉米种子发芽率及主根长度的影响Tab.3 Effect of different wast litters extracts on corn seed germination rate and root length

表3中在发芽第2天CL、FL-Ⅰ、FL-Ⅱ、PL-Ⅰ、PL-Ⅱ的零倍稀释液发芽率与50倍稀释液无显著差异，二者皆显著高于100倍稀释液（p＜0.01）；相同稀释倍数的CL、FL-Ⅰ、FL-Ⅱ、PL-Ⅰ、PL-Ⅱ玉米种子发芽率无显著差异。在发芽第3天、第4天不同稀释倍数的稀释液对玉米种子发芽率的影响等同第2天。零倍稀释的CL、FL-Ⅰ、FL-Ⅱ、PL-Ⅰ、PL-Ⅱ主根长度最长，其次为50倍稀释；零倍稀释液极显著高于100倍稀释液的主根长度（P＜0.01），相同稀释倍数CL、FL-Ⅰ、FL-Ⅱ、PL-Ⅰ、PL-Ⅱ的主根长度无显著差异。

2.3菌渣垫料对玉米种子酶活的影响

菌渣垫料提取液对玉米发芽种子酶活的影响见表4。

表4中零倍稀释液CL、FL-Ⅰ、FL-Ⅱ、PL-Ⅰ、PL-Ⅱ玉米种子POD、CAT、SOD的酶活活性显著高于50倍稀释液的酶活活性（P＜0.05），极显著高于100倍稀释液的酶活活性（P＜0.01）。0、50倍、100倍同一等同稀释倍数CL、FL-Ⅰ、FL-Ⅱ、PL-Ⅰ、PL-Ⅱ之间的POD、CAT、SOD皆无显著差异。

表4 菌渣垫料提取液对玉米发芽种子酶活性的影响Tab.4 Effect of different wast litters extracts on enzyme activity of germinated corn seed

3 讨论

发酵床废弃垫料中的化学成分主要来源于两个方面：一方面是垫料中的锯末、稻壳和菌渣，另一方面是猪排泄的粪污。本试验中所用的菌渣为金针菇菌渣和杏鲍菇菌渣，菌渣的来源金针菇和杏鲍菇培养基料并不相同。基料种类及配比的差异是垫料中氮、磷、钾及重金属含量差异的一个重要原因。饲料中的碳、氮、磷及铜、锌等物质被生猪采食，营养成分被生猪消化吸收后，其排泄物粪尿中的有机质及铜等重金属物质含量也是影响垫料中化学成分的一个重要原因。垫料原料种类、原料配比及生猪排泄物三个因素中究竟哪一个因素是影响垫料化学成分最主要因素有待今后探讨。

菌渣垫料中的化学组分不同于单纯的锯末、稻壳、菌渣和猪粪污中的组分，锯末、稻壳及菌渣为植物性原料，铜、锌等重金属含量低于粪便中重金属的含量。张树清等[7]测定了我国7个省、市、自治区的典型规模化养殖场畜禽粪便的主要化学组成，猪粪中有机物平均含量为53.87%，全氮、全磷、全钾的平均含量分别为1.86%、2.04%、1.40%，铜含量范围分别为10.7mg·kg-1～1591mg·kg-1，锌含量范围分别为71.3mg·kg-1～8 710mg·kg-1，铁和锰的平均含量为8 640mg·kg-1和395.62mg·kg-1，本试验测定结果中氮、磷、钾含量与其接近，铜、铁、锌、锰含量基本处于低水平。菌渣垫料中铜、锌含量低于欧洲国家对堆肥中重金属的限量标准[8]，表明本试验中的金针菇菌渣废弃垫料和杏鲍菇菌渣垫料可以作为有机肥使用。

本试验中4种菌渣垫料稀释液稀释倍数对玉米种子发芽率有显著影响。该结论与盛清凯等报道的结果一致[9]。本试验中零倍稀释液的玉米种子主根长度高于100倍稀释液的主根长度，表明菌渣垫料稀释液中化学物质浓度较高时可以促进发芽种子的生长，该结论与刘自成等[10]、鲁璐等[11]研究结果相似。种子发芽需要适宜浓度的微量元素[12]，适宜的微量元素种类及浓度可促进玉米种子发芽[10]。鲁璐等[11]报道用锌肥拌种效果优于用铁肥拌种，铁肥与锌肥配合施用效果更好，用锌、铁肥拌种，玉米单株穗数、穗粒数、千粒重及产量均较对照有所增加。本试验中菌渣垫料提取液提高玉米种子主根长度的原因可能为其中铜、铁、锌、锰等微量元素与氮、磷、钾等化学成分共同作用的结果。

SOD、POD和CAT等酶系统的作用是清除动植物体内的活性氧和抗氧化物质[13]。正常条件下，植物体内活性氧的产生和清除处于相对动态平衡中。但在逆境条件下，体内活性氧自由基产生的速度超出了植物清除自由基的能力，就会引起伤害。SOD、POD和CAT的共同作用能有效地阻止O-2和H2O2在体内积累[14]。本试验中零倍、50倍稀释液SOD、POD和CAT活性高于100倍稀释液，表明零倍、50倍稀释液清除自由基的能力强于100倍稀释液，铜、锌、锰、铁以及氮、磷、钾浓度较高的零倍稀释液没有对玉米种子造成胁迫。该结论与蒋永涛等[15]、付世景等[16]报道的逆境条件下SOD、POD和CAT活性下降、种子发芽率降低的结论相似。张子学等报道在适宜的浓度范围内，铜、铁、锌、锰、钼、硼6种元素的6种处理均能提高大豆种子的发芽率、主根长度和侧根数量，随着处理浓度的提高，6种微量元素处理均能提高POD和SOD的活性[17]。

参考文献：

[1]盛清凯，王可，马跃宁，等.菌渣垫料堆积发酵试验[J].山东农业科学，2011a（11）：67-68，72.

[2]王刚，郭永红，刘蓓，等.我国驯化、引种栽培的食用菌种类[J].中国食用菌，2006，25（6）：5-9.

[3]盛清凯，赵红波，宫志远，等.菌渣发酵床对雏鸡生产性能的影响[J].山东农业科学，2011b（4）：100-102.

[4]鲍观娟，魏冬，豆威，等.紫茎泽兰叶片水提液对鸭茅种子发芽、幼苗生长及保护酶的影响[J].中国农学通报，2010，26（1）：182-188.

[5]NY525-2002，有机肥料标准[S].

[6]GB/T13885-2003,动物饲料中钙、铜、铁、镁、锰、钾、钠和锌含量的测定[S].

[7]张树清.规模化养殖畜禽粪有害成分测定及无害化处理效果[R].中国农业科学院博士后研究工作报告，2004.

[8]李书田，刘荣乐.国内外关于有机肥料中重金属安全限量标准的现状与分析[J].农业环境科学学报 2006，25（增刊）：777-782.

[9]盛清凯，赵红波，周萍，等.发酵床废弃垫料理化特性及对种子发芽率的影响[J].猪业科学，2011c（5）：86-88

[10]刘自成，杨虓，杨艳丽.微量元素对小麦种子发芽状况的影响[J].安徽农业科学，2014，42（6）：1650-1652.

[11]鲁璐，吴瑜.3种微量元素对小麦生长发育及产量和品质的影响研究进展[J].应用与环境生物学报，2010，16（3）：435-439.

[12]Nehnevajova E,Lyubenova L,Herzig R,et al.Metal accumulation and response of antioxidant enzymes in seedlings and adult sunflower mutants with improved metal removal traits on a metal-contaminated soil[J].Environmental&Experimental Botany,2012(76):39-48.

[13]Linyu L,Qunce H,Shuyin Z,et al.Effect of enhanced UV-B radiation and low-energy N+ion beam radiation on the response of photosynthesis,antioxidant enzymes,and lipid peroxidation in rice (Oryza sativa)seedlings[J].Applied Biochemistry and Biotechnology,2013,171(4):1072-1083.

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[15]蒋永涛，董现义，刘传兰，等.铝胁迫对黄瓜种子发芽及抗氧化酶活性的影响[J].山东农业科学，2010，（7）：32-35.

[16]付世景，宗良纲，张丽娜，等.镉、铅对板蓝根种子发芽及抗氧化系统的影响[J].种子，2007，26（3）：14-17.

[17]张子学，胡能兵，鑫波，等.微量元素对大豆种子发芽及其保护酶表达的影响[J].大豆科学，2011，30（2）：347 -349.

书讯

《食用菌营养与烹饪》由湖南省食用菌研究所与中国食用菌协会、中华全国供销合作总社昆明食用菌研究所共同编写，主要包括毒菌类的识别方法、食用菌的选购与贮藏、食用菌的营养与保健作用、食用菌经典菜式等内容，重点介绍39种常见食用菌141个菜品的烹饪方法。烹饪方法结合了多地菜肴的特色，兼顾营养、口味、地域及烧、蒸、煮等各种制作技巧的使用，菜式丰富、搭配合理。内容详实、图片精美，实用性强。

本编辑部现有少量存书，欲购者可直接汇款至中国食用菌杂志编辑部，本书售价30元，平邮加邮寄费5元，挂号加邮寄费10元，联系电话0871-65151099。

《中国食用菌》编辑部

Effects of Pig Litters Composed of Mushroom Residues on Germination of Corn Seeds and It’s Enzymes Activities

WAN Lu-zhang1,HAN Hong2,HAN Jian-dong1,GONG Zhi-yuan1,REN Peng-fei1,SHENG Qing-kai2
(1.Institute of Agricultural Resource and Environment of SAAS,Jinan 250100,China;2.Institute of Animal Science and Veterinary Medicine,SAAS/Shandong Provincial Key Laboratory of Animal Disease Control and Breeding,Jinan 250100,China)

In order to promote the recycling utilization of waste litters,the effect of pig litters with mushroom residues on corn seed germination and their enzyme activities were investigated.The proportion of Flammulina velitupe and the Pleurotus eryngii residue in litters was respectively 15%and 45%,the basal formal of litter was 60%sawdust and 40%rice husk.After pigs were raised on the five litters,the effects of zero times,50 times,100 times residue litter dilutions on corn seed germination rate,root length and the activities of superoxide dismutase (SOD),peroxidase (POD),catalase(CAT)were determined.The results showed that the seed germination of the zero times dilution for the five litters in the second,third,forth day were higher than that of 100 times dilution(P＜0.01),and the germination between the five litters had no significant difference for the same times dilution at the same day.The main root length and the activities of SOD,POD,CAT in the zero times dilution were significantlyhigher than that in the 100 times dilution in the third day(P＜0.01).The four residue litters can be used for the corn seed germination and the proper dilution of litters was beneficial for the germination.

mushroom residue;deep litters;pigs;corn;germination

S646.9

A

1003-8310（2015）04-0067-05

10.13629/j.cnki.53-1054.2015.04.016

国家自然科学基金面上项目（31172245）；“十二五”国家科技支撑计划（2012BAD14B07）；山东省食用菌产业技术体系创新团队建设项目（SDAIT-11-011-01）。

万鲁长（1965-），男，本科，研究员，主要从事食用菌技术及菌渣循环利用研究。E-mail:wanluzhang657@163.com

**通信作者：盛清凯（1971-），男，博士，研究员，主要从事动物营养与饲料科学研究。E-mail:qksheng@163.com

2015-04-10