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桄榔木屑为培养基质的黑皮鸡枞菌林下栽培试验研究

2021-12-30邓莉杰卢中强明凤恩陆荣生陈进宁韩美丽

园艺与种苗 2021年11期
关键词:鸡粪木屑出菇

邓莉杰,卢中强*,唐 璇,明凤恩,陆荣生,陈进宁,韩美丽

(1.广西国有高峰林场,广西南宁 530001;2.广西田林农业农村局,广西百色 533399;3.广西农业科学院微生物研究所,广西南宁 530007)

桄榔[(Arenga pinnata(Wurmb.)Merr.]属于棕榈科乔木,在华南地区广泛栽培,主要用于园林绿化、绳缆制造、食品加工等。在桄榔树砍伐、加工过程中会产生许多的粗纤维废渣,在广西南部桄榔树传统种植区,每年都因制作桄榔粉而产生大量桄榔废渣。据统计,仅广西龙州县每年从越南购进的桄榔树就达500~600 t,年产桄榔粉200 t 左右,产生的废渣达300~400 t[1],这些废渣除少量用于农业无土栽培外,多数被焚烧或丢弃,造成资源浪费与环境污染[2]。许多分析测定表明,棕榈科乔木细胞中含纤维素42%~53%,木质素20%~40%[3],可以满足食用菌在内的真菌生长需要,因此如何有效地利用包括桄榔在内的棕榈科乔木加工废弃物是食用菌科研的一个重要内容。

黑皮鸡枞又名长根菇(Oudemansiella raphanipes),是近年出现的食用菌新品种,具有很高的食用和药用价值[4],其子实体内不仅存在大量人体所需的蛋白质、脂肪、钙、磷、铁、核黄酸等多种营养成分,还含有麦角甾醇类物质、多糖体等治疗糖尿病、抑制人体癌细胞生长等物质[5]。黑皮鸡枞菌人工栽培时间不长,主要栽培方式为大棚覆土栽培[6],其栽培技术研究主要包括生物学特性观察、培养料筛选、覆土土壤成分及厚度等,用的较多的栽培材料是棉籽壳、杂木屑等。黎勇等[7]发现采用30%杂木屑附加45%棉籽壳与22%麸皮的培养基栽培黑皮鸡枞菌可以取得较好的生物转化率;谭永忠等[8]研究发现黑皮鸡枞菌最适栽培配方为棉籽壳39%、稻草40%、麸皮17%; 郭兴等[9]认为黑木耳菌糠35%与木屑45%、麦麸15%配合栽培黑皮鸡枞技术上完全可行;颜振兰[10]在推广黑皮鸡枞工厂化栽培技术时推荐使用棉籽壳30%、玉米芯30%、木屑8%、玉米粉10%、麸皮20%、碳酸氢钙1%、石灰粉1%作为栽培料配方。覆土层厚度上,叶雷等[11]发现黑皮鸡枞菌覆土厚度5 cm 较为合适。柯智等[12]认为红黑沙混土最适宜黑皮鸡枞子实体的生长发育,能促使原基快速形成,提高出菇速率和生物学转化率。

目前尚无桄榔木屑及发酵鸡粪在黑皮鸡枞栽培上的应用报道,而华南地区棕榈科植物栽培较多,每年因园林绿化修剪、工业砍伐加工、食品加工而产生很多废木屑,因此笔者通过研究桄榔木屑与发酵鸡粪结合对黑皮鸡枞菌菌丝生长及生物转化率的影响,建立桄榔木屑为主要成分的黑皮鸡枞菌林下栽培基本体系,为拓展食用菌栽培原料,提高棕榈科植物种植业的附加值及丰富林下经济作物种类提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验用黑皮鸡枞菌HP-7 号为笔者所在课题组保存的菌株,所用桄榔木屑由广西国有高峰林场木材加工厂提供。

1.2 试验地点

高峰林场森林公园5年生灰木莲林下,林区郁闭度85%~90%。

1.3 试验方法

1.3.1 不同含量桄榔木屑对黑皮鸡枞菌出菇袋菌丝生长影响。以棉籽壳78%+ 米糠20%+ 石膏1%+ 过磷酸钙1%的培养基为基本培养基,设置添加桄榔木屑处理8 个,添加量分别为0%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、78%,各处理以78%为基数,同时减少对应的棉籽壳含量。接种后观察不同处理菌丝生长情况。

1.3.2 桄榔木屑为主要成分培养基中以鸡粪发酵物替代米糠后对黑皮鸡枞菌出菇袋菌丝生长、生物转化率的影响。以“1.3.1”选出的桄榔木屑为主要成分的出菇袋培养基为基本培养基,鸡粪添加量分别为0%、4%、8%、12%、16%、20%(各处理米糠对应量分别为20%、16%、12%、8%、4%、0),所用鸡粪分为发酵鸡粪与非发酵鸡粪。接种后观察出菇袋成品率、菌丝生长、生物转化率的变化。

1.3.3 出菇袋覆土层土壤中发酵鸡粪添加量与覆土层厚度对黑皮鸡枞菌生物转化率、蛋白质含量的影响。为改善覆土层土壤营养成分,在覆土层土壤中添加了不同含量的发酵鸡粪,添加量分别为0、3.0%、6.0%、9.0%、12.0%、15.0%。覆土层厚度设置了2、4、6、8、10 cm 共5 个处理。观察不同处理黑皮鸡枞菌原基形成所用时间、生物转化率的变化。

1.4 鸡粪发酵方法

将鸡粪发酵剂活化12 h 后,添加到鸡粪与秸秆粉混合物中(2 种成分分别为70%、30%),翻拌均匀,用塑料薄膜密封,在适宜温度为25℃~35℃下发酵5~10 d。发酵结束后发酵产物用于出菇袋培养基配制与土壤调配。

1.5 出菇袋培养基制作与出菇管理

按试验方案称取各成分,加水到含水量60%~65%,拌匀,装袋(23 cm×70 cm 规格聚丙烯菌袋),121℃消毒4 h。菌丝24℃~28℃下黑暗培养。菌丝长满菌袋后继续培养60~65 d 以完成后熟作用。

出菇管理:将长满菌丝的出菇袋在菌袋侧面划一个切口,然后将塑料袋平放于林下挖好且已消毒过的地畦中(切口向上),按试验设计盖上调配好的混配土,第1 次淋次透水,以后5~7 d 淋1 次透水。出菇期间林下温度28℃~32℃,空气湿度80%~90%。采收2 批。

1.6 数据统计

试验中,各指标计算方法如下:

接种块恢复生长所需时间指菌种接种至开始在新培养基上生长所需时间。

出菇袋成品率(%)= 菌丝长满且没有杂菌的出菇袋数/ 接种出菇袋总数

生物转化率(%)=2 次采收的子实体鲜重(g)/ 培养料干重(g)

2 结果与分析

2.1 不同含量桄榔木屑添加物对黑皮鸡枞菌出菇袋菌丝生长的影响

将栽培菌种接入添加不同含量的桄榔木屑出菇袋培养基上后,可以观察到不同含量桄榔木屑培养基的菌丝生长与生物转化率明显不同(表1)。桄榔木屑添加量60%、70%、78%的3 个处理接种菌块恢复生长时间分别为3.3、3.3、3.0 d,明显少于对照与其他处理,三者间无显著差异;这3 个处理菌丝生长速度分别为50.0、53.3、50.0 mm/d,明显高于对照及其他处理,三者间也无明显差异,但桄榔木屑添加量78%的处理菌丝生长稍弱。桄榔木屑添加量50%的处理菌块恢复生长时间次之,菌丝生长速度为1.4 cm/3 d;桄榔木屑添加量20%的处理菌丝生长速度与对照无差异。

表1 不同含量桄榔木屑添加物对黑皮鸡枞菌菌丝生长与生物转化率的影响

桄榔木屑添加量50%、60%、70%的3 个处理生物转化率分别为61.8%、66.4%、65.7%,明显高于对照与其他处理,三者无显著差异。桄榔木屑添加量20%、30%的2 个处理生物转化率分别为49.4%、50.2%,与对照无显著差异。

综合接种块恢复生长所用时间、菌丝生长速度、生物转化率3 个因素,黑皮鸡枞菌出菇袋培养时,桄榔木屑的添加量以60%~70%为宜。

2.2 桄榔木屑为主要成分培养基中添加鸡粪发酵物替代米糠对黑皮鸡枞菌出菇袋菌丝生长、生物转化率的影响

从表2 可以看出,发酵鸡粪添加量为4%、8%、12%、16%、20%的5 个处理,菌袋成品率分别达94.6%、96.8%、97.8%、97.8%、96.7%,与对照无明显差异;发酵鸡粪添加量为12%、16%、20%的3 个处理菌丝生长速度在所有处理中最高,分别为83.3、86.7、83.3 mm/d,三者间无明显差异;这3 个处理的生物转化率分别达到76.8%、78.1%、75.5%,高于对照与其他处理,三者间无明显差异。

表2 鸡粪添加物对桄榔木屑为主要成分的黑皮鸡枞菌生长的影响

非发酵鸡粪添加量为4%、8%、12%、16%、20%的5 个处理中,12%、16%、20%的3 个处理,菌袋成品率分别达90.0%、86.6%、83.3%,明显低于对照及其他处理;12%、16%、20%的3 个处理菌丝生长速度在所有处理中最高,分别为73.3、80.0、76.7 mm/d,3 者间无明显差异;三者的生物转化率分别达70.5%、72.4%、71.9%,高于对照及其他处理,但低于添加发酵鸡粪对应处理的生物转化率。

综合菌袋成品率、菌丝生长速度、生物转化率3 个方面的因素,可以认为培养基中添加发酵鸡粪12%~20%的效果高于添加20%的米糠效果。

2.3 出菇袋覆土用土壤中发酵鸡粪添加量与覆土层厚度对黑皮鸡枞菌原基形成与生物转化率的影响

黑皮鸡枞菌室内栽培时,菌袋覆土层厚度一般为1~2 cm。林下栽培时,空气湿度变化比室内大,进而可能影响到土层湿度,为此,针对林下的特点,研究了不同覆土层厚度对黑皮鸡枞菌子实体形成的影响,同时也通过添加发酵鸡粪对覆土层土壤的营养成分进行了补充(表3、4)。

从表3 可以看出,覆土层厚度对黑皮鸡枞菌原基形成与生物转化率均有一定影响。土层厚度6、8 cm 2 个处理原基形成时间比对照推迟3~5 d,但生物转化率明显高于对照及其他处理,分别达到83.4%、85.6%。因此,黑皮鸡枞菌林下栽培适宜的土层厚度为6~8 cm。

表3 覆土层厚度对黑皮鸡枞菌生物转化率的影响

从表4 可以看出,覆土层6 cm 的条件下,发酵鸡粪添加量不同对黑皮鸡枞生物转化率的影响不同。发酵鸡粪加入量10%、15%、20%的生物转化率分别为90.3%、92.4%、89.8%,高于对照与其他处理,三者间无显著差异。覆土层中加入发酵鸡粪的不同处理原基形成时间无明显差异。因此黑皮鸡枞覆土层中添加10%~20%的发酵鸡粪有助于生物转化率的提高,但对原基形成时间无影响。

表4 覆土层土壤中发酵鸡粪加入量对黑皮鸡枞菌生物转化率的影响

3 结论与讨论

华南地区不是产棉区,棉籽壳需要从北方运过来,成本高,加之近年农业侧供给改革,棉花种植也相对减少,棉籽壳本身价格也逐年提高。因此结合当地资源情况,发掘当地低廉的农林加工生产过程产生的废弃物替代棉籽壳很有必要。棕榈科植物富含纤维素、木质素等食用菌生长所需的营养成分,但棕榈科植物加工过程中的废弃物在食用菌生产上的应用报道较少。该试验发现了棕榈科中桄榔加工废渣循环再利用的方法。

发酵鸡粪替代米糠加入培养,有助于菌丝体的快速生长及生物转化率的提高。鸡粪是价格低廉的优质有机肥,其含纯氮、磷(P2O5)、钾(K2O)分别约为1.63%、1.54%、0.85%。未发酵鸡粪内存在一些寄生虫及其卵,以及传染性的一些病菌,因此使用前必须经过充分腐熟,将有害生物在腐熟(沤制)的过程得到灭活[13]。该试验也证明,发酵鸡粪的菌袋成品率高于非发酵菌袋,原因可能是非发酵鸡粪中的有害生物虫卵及病菌孢子在设定的消毒条件下不能完全杀死,表现为消毒不彻底,因而影响菌袋的成品率。采用发酵过的鸡粪则没有了消毒不彻底的现象。米糠是食用菌生产中用得较多的一种添加物,它主要提供给食用菌生长所需的氮源、维生素。近年来米糠价格逐年提高,因此有条件的地方发酵鸡粪替代米糠可以降低生产成本。

覆土层厚度对黑皮鸡枞菌原基形成与生物转化率均有一定影响。若土层太薄,原基形成数量少,且由于原基露出土面过早导致原基发育不良或干死,会大幅降低生物转化率。若土层太厚,有些原基形成后未能及时出土,造成发良不良或畸形菇,也会影响生物转化率。该文中的覆土层厚度试验结果表明,林下栽培条件下,黑皮鸡枞适宜的土层厚度为6~8 cm。

在林下土壤腐殖质含量不高的情况下,可以通过在覆土层土壤中添加发酵鸡粪改善覆土层营养成分,添加量10.0%~15.0%为宜。由于发酵鸡粪发酵时添加了一定量的秸秆粉,因此在覆土层中加入发酵鸡粪对土壤质地也有改善作用,提高了土壤通透性。

棕榈科植物在南方很多地区种植面积较大,不仅用于街道公园绿化、制作食品与化工品,也用于家具加工、造船等,这些加工过程中均会产生废渣,因此桄榔粉制作废渣在食用菌上的利用,不仅提高了桄榔粉制作行业的附加值,还对整个棕榈科植物加工行业废渣废木屑的应用有重要意义。

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