摘 要:以猴头菇“黑威9910”为试材,以汉麻秸秆和阔叶木屑为主要栽培原料,研究不同基质配方对猴头菇菌丝生长、生育期、农艺性状、产量和营养品质的影响,以期为汉麻秸秆作为新型栽培基质替代木屑栽培猴头菇的可行性和安全性提供参考依据。结果表明:与对照相比,汉麻秸秆替代木屑可以促进猴头菇菌丝生长,缩短出菇时间和成熟时间;当基质中汉麻秸秆添加量达到40%时,猴头菇子实体大小适中、菌肉紧实、畸形率低,产量和生物学效率最高;当完全添加汉麻秸秆替代木屑时,子实体蛋白质含量明显提高,同时子实体无四氢大麻酚(THC)和大麻二酚(CBD)成分检出。
猴头菇(Hericium erinaceus)隶属于担子菌亚门(Basidiomycotina)、多孔菌目(Polyporales)、猴头菌属(Hericium),又名猴头菌、猴头蘑、猴头、对脸蘑等,是一种食、药兼用的珍稀食用菌[1]。我国东北地区猴头菇的代料栽培仍以阔叶木屑为主要原料,然而由于近些年国家限制了林木采伐数量,造成了木屑原料短缺,成本价格居高不下,寻找新型基质替代木屑对猴头菇产业的可持续发展具有重要意义。
汉麻(Cannabis sativa L.)又称工业大麻,是一种重要的经济作物。汉麻秸秆是汉麻加工业的主要副产品,含有纤维素、木质素、半纤维素和果胶质等多种化学成分,可以为食用菌生长提供必要的营养来源[2,3]。在此前相关研究[4]的基础上,以汉麻秸秆作为主料替代木屑栽培猴头菇,研究栽培基质中添加汉麻秸秆对猴头菇菌丝生长、子实体农艺性状和主要营养成分等方面的影响,以期为汉麻秸秆在猴头菇栽培中的应用提供参考依据。
1材料与方法
1.1试验地概况
试验地位于黑龙江省农业科学院牡丹江分院食用菌标准化示范基地(北纬129°29′57″,东经44°24′55″),坐落于黑龙江省牡丹江市西安区温春镇,该地区属温带大陆性季风气候,年平均气温5.0℃,年平均降雨量500~600mm,气候四季分明,昼夜温差大[5],适合猴头菇的自然生长和人工栽培。
1.2试验材料
供试猴头菇(H.erinaceus)菌种为“黑威9910”(代号RT10),引种自黑龙江省科学院微生物研究所,为黑龙江省主栽品种;栽培原料:汉麻秸秆(已脱去麻皮纤维)购于黑龙江省孙吴县汉麻种植基地,阔叶木屑购于黑龙江省牡丹江市万博木业有限公司,麸皮和稻糠购于黑龙江省牡丹江市金芙蓉粮油有限公司;母种培养基为PDA培养基;原种培养基配方:78%落叶木屑,20%麸皮,1%石膏,1%过磷酸钙,含水量60%。
1.3试验方法
试验按汉麻秸秆不同添加量(20%、40%、60%和83%)设4个处理(T1~T4),以常规木屑配方为对照(CK),具体配方见表1。菌包制作所用塑料袋为耐高温聚乙烯袋,规格16.50cm×33.00cm×0.05cm。汉麻秸秆使用前需粉碎成0.5cm左右的小段,以防止装袋时扎破菌袋。按表1制备不同配方栽培种,拌料时将木屑、汉麻秸秆同麸皮、石膏等辅料混合均匀,含水量调节至58%左右,装料后121℃高压灭菌,维持3h,待菌包冷却至常温后接入原种,每个配方制备菌包300袋。发菌管理和出菇管理参照黑龙江省海林市猴头菇短袋层架栽培模式[6]。不同配方菌包采用完全随机区组方式上架摆放,每处理3次重复,每个小区摆放70~80袋。
表1 汉麻秸秆代料栽培配方
处理 |
阔叶木屑 |
汉麻秸秆 |
麸皮 |
石膏 |
过磷酸钙 |
CK |
83 |
0 |
15 |
1 |
1 |
T1 |
63 |
20 |
15 |
1 |
1 |
T2 |
43 |
40 |
15 |
1 |
1 |
T3 |
23 |
60 |
15 |
1 |
1 |
T4 |
0 |
83 |
15 |
1 |
1 |
注:数据为质量百分比。
1.4项目测定
1.4.1猴头菇主要栽培性状测定
在菌丝培养阶段,调查记录菌丝长势[7]和满袋时间(接种到菌丝发满菌袋的时间),采用划线法测定菌丝生长速率[8];在子实体生长阶段,调查记录菇蕾形成时间(菌袋开口到出现菇蕾的时间)和子实体成熟时间(出现菇蕾到子实体达到九分熟的时间);采收第1潮菇后测定子实体大小(长度、宽度)、菌刺长度、畸形率等农艺性状指标。
产量指标的测定:出菇前每个试验小区用标签随机选取30个菌袋,待子实体成熟时测定并统计前2潮鲜菇总产量,计算生物学效率。生物学效率(%)=前2潮菇鲜菇产量/培养料干质量×100。
1.4.2营养成分指标测定
将采收的第1潮菇子实体置于鼓风干燥箱中,55℃烘干至质量恒定,获得干品样本,按照相应的国家标准测定粗蛋白(GB5009.5-2016)[9]、粗纤维(GB/T5009.10-2003)[10]、粗脂肪(GB5009.6-2016第二法)[11]、灰分(GB5009.4-2016)[12]和粗多糖(NY/T1676-2008)[13]含量。另取100g干样品送至黑龙江省农业科学院农产品质量安全研究所,采用高效液相色谱法检测样品中的四氢大麻酚(THC)和大麻二酚(CBD)成分,以0.1g·kg-1为检出限,具体参照黑农厅规[2020]16号文件《工业大麻中大麻二酚、大麻二酚酸、四氢大麻酚、四氢大麻酚酸的测定操作技术规程》。
1.5数据分析
利用Microsoft Excel2016软件进行试验数据整理,采用SPSS20.0软件对不同处理的菌丝生长速率和子实体产量等指标进行方差分析和差异显著性比较(P<0.05,LSD)。
2结果与分析
2.1汉麻秸秆添加量对猴头菇菌丝生长和生育期的影响
由表2可知,T2、T3和T4的菌丝长势好于对照(CK),菌丝浓密、粗壮,其中T3和T4的菌丝生长速率可分别达到0.55cm·d-1和0.58cm·d-1,与对照相比差异显著,且从接种到菌丝发满菌袋均不到30d;在子实体生长阶段,T4的生育期最短,从开口到菇蕾形成仅用时5d,从菇蕾生长至子实体成熟只需12d,比对照缩短了4d,其次是T3和T2,T1与对照的发育期无明显差别。由此可知,栽培基质中添加汉麻秸秆能够促进猴头菇的菌丝生长,缩短生育期。
表2 不同基质配方对猴头菇菌丝生长和子实体生育期的影响
处理 |
菌丝长势 |
菌丝生长速率 |
满袋时间 |
现蕾时间 |
成熟时间 |
CK |
+ |
0.48±0.03b |
33 |
8 |
16 |
T1 |
+ |
0.49±0.08b |
32 |
7 |
16 |
T2 |
++ |
0.53±0.06ab |
30 |
6 |
13 |
T3 |
+++ |
0.55±0.02a |
28 |
6 |
13 |
T4 |
+++ |
0.58±0.04a |
27 |
5 |
12 |
注:“+”表示菌丝稀疏、长势一般,“++”表示菌丝密,长势好,“+++”表示菌丝浓密、粗壮;数据以平均值±标准差表示;不同小写字母表示在P<0.05水平上差异显著,下同。
2.2汉麻秸秆添加量对猴头菇子实体农艺性状的影响
由表3可知,在所有处理中T1和T2的菇体大小与对照相当,T3和T4菇体偏小,T2菇体圆整、菌肉紧实,畸形率仅为3.1%,而T1的子实体畸形率较高,达到了7.8%,T4菇体疏松紧实度低。基质中添加汉麻秸秆对子实体菌刺长度影响不大。综合来看,T2子实体农艺性状表现较好。
表3 不同基质配方猴头菇子实体农艺性状
处理 |
子实体大小 Fruiting body size/cm |
菌刺长度 |
畸形率 |
紧实度 |
|
长度 |
宽度 |
||||
CK |
12.8±2.5 |
10.9±2.1 |
12.1±1.6 |
4.5 |
较紧实 |
T1 |
12.4±1.8 |
11.5±2.4 |
11.3±1.1 |
7.8 |
紧实 |
T2 |
12.3±1.3 |
11.6±1.8 |
11.8±0.7 |
3.1 |
紧实 |
T3 |
10.1±1.5 |
9.6±1.4 |
11.4±0.9 |
3.9 |
紧实 |
T4 |
9.8±1.9 |
9.2±1.3 |
11.6±1.2 |
4.2 |
松散 |
2.3汉麻秸秆添加量对猴头菇子实体产量的影响
产量和生物学效率是衡量食用菌生产性状的重要指标。由表4可知,T2的产量性状表现最好,前2潮菇每袋总产量为349.7g,生物学效率达到78.1%,显著高于对照,其次是T1,产量和生物学效率与对照相当,T4的前2潮菇产量均为最低,总产量只有220.6g,而T3虽然第1潮菇产量表现尚可,但第2潮菇产量明显降低。通过产量的分析结果来看,猴头菇栽培中汉麻秸秆的最适添加量为40%。
2.4子实体营养成分分析
试验收集了以纯木屑(CK)为主料和以纯汉麻秸秆(T4)为主料栽培的猴头菇子实体,进行了主要营养成分和大麻素类物质的检测。从表5可以看出,纯木屑子实体中的粗多糖和粗纤维含量高,而汉麻秸秆栽培的子实体中粗蛋白显著提高,并且子实体无四氢大麻酚和大麻二酚成分检出。
表4 不同基质配方下猴头菇子实体产量和生物学效率
处理 |
每袋干料质量 |
各潮次产量 Yield of every flush/g |
每袋总产量 |
生物学效率 |
|
第1潮 |
第2潮 |
||||
CK |
480.3 |
192.5±25.6ab |
145.6±18.3a |
338.1±17.6b |
70.4±3.7b |
T1 |
473.5 |
193.5±21.2a |
149.8±16.2a |
343.3±26.8ab |
72.5±5.8b |
T2 |
447.8 |
197.3±11.6a |
152.4±15.2a |
349.7±19.4a |
78.1±4.9a |
T3 |
402.4 |
186.4±17.9b |
75.8±11.5b |
262.4±15.2c |
67.6±4.1bc |
T4 |
350.7 |
167.5±15.2c |
53.1±4.7c |
220.6±17.8d |
62.9±5.4c |
表5 不同配方猴头菇子实体营养成分含量
处理 |
粗蛋白质含量 |
粗多糖含量 |
粗脂肪含量 |
粗纤维含量 |
灰分含量 |
四氢大 |
大麻 |
CK |
8.55 |
4.10 |
5.1 |
17.3 |
6.2 |
未检出 |
未检出 |
T4 |
16.60 |
3.36 |
6.0 |
15.8 |
7.5 |
未检出 |
未检出 |
注:THC、CBD等大麻素成分检出限为0.10g·kg-1。
3讨论与结论
黑龙江省不仅是我国最大的汉麻产区,也是我国寒地优质猴头菇的主产区,将汉麻秸秆作为新型栽培基质应用在猴头菇产业不仅起到变废为宝的作用,还能够降低成本,带来更多的经济效益。该研究结果表明,以汉麻秸秆为主料替代阔叶木屑栽培猴头菇具有可行性,当基质中汉麻秸秆添加量达到40%时,不仅子实体产量和生物学效率最高,同时猴头菇的菌丝生长、生育期和子实体农艺性状表现优于常规木屑配方,当汉麻秸秆完全替代木屑时,子实体蛋白质含量显著提高。在此前研究中已报道利用纯汉麻秸秆栽培的珊瑚猴头菌子实体中无THC、CBD等大麻素成分检出,该结果也与之相符,由此可进一步说明汉麻秸秆作为猴头菌属真菌的栽培基质具有安全性。
当基质中汉麻秸秆添加量达到40%,猴头菇的菌丝长势、菌丝生长速率和出菇时间等指标与常规配方相比显著提升,但当添加量达到60%和83%以后,猴头菇子实体大小、紧实度和第2潮菇产量等指标明显下降,分析一方面原因可能是汉麻秸秆组织结构比较疏松,装料后易发生回弹,致使菌袋装料量受限,菌袋中营养成分供给不足,最终影响了总产量和生物学效率,另一方面原因可能是汉麻秸秆的持水性比木屑差,当采摘第1潮菇以后,在菌袋开口处容易风干,造成培养料水分不足,从而影响后期出菇。因此,在生产管理过程中,针对汉麻秸秆的组织结构特点还有待对装料、水分控制等环节进行改善。
参考文献
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[2]张树权,王贵江,宋宪友,等.黑龙江省汉麻产业发展的优势和对策[J].黑龙江农业科学,2018(1):125-128.
[3]宋善军,张美云,聂勋载.大麻秆化学特性的研究[J].中国造纸学报,1994(9):72-79.
[4]张鹏,王延锋,史磊,等.利用汉麻秸秆栽培珊瑚猴头菌[J].食用菌学报,2021,28(2):55-59.
[5]孟祥海,李玉梅,邵光忠,等.玉米秸秆还田深度及腐熟菌对虫害的防控效果研究[J].黑龙江农业科学,2020(6):59-65.
[6]班新河,王延锋.猴头菇种植能手谈经[M].郑州:中原农民出版社,2016.
[7]段丹,谢丽源,邓静.不同猴头菌菌株品质分析及优势菌株筛选[J].食用菌学报,2015,22(4):16-22.
[8]张一帆,杨小兵.灰树花菌丝在不同碳氮比栽培料中的生长情况[J].北方园艺,2017(3):151-155.
[9]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会和国家食品药品监督管理总局.食品安全国家标准食品中蛋白质的测定:GB5009.5-2016[S].北京:中国标准出版社,2016.
[10]中华人民共和国卫生部和中国国家标准化管理委员会.植物类食品中粗纤维的测定:GB/T5009.10-2003[S].北京:中国标准出版社,2003.
[11]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会和国家食品药品监督管理总局.食品安全国家标准食品中脂肪的测定:GB5009.6-2016[S].北京:中国标准出版社,2016.
[12]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.食品安全国家标准食品中灰分的测定:GB5009.4-2016[S].北京:中国标准出版社,2016.
[13]中华人民共和国农业部.食用菌粗多糖含量的测定:NY/T 1676-2008[S].北京:中国农业出版社,2008.
文章摘自:张鹏,史磊,刘姿彤,盛春鸽,赵静,王延锋.汉麻秸秆替代木屑对猴头菇生长发育和营养品质的影响[J].北方园艺,2022(07):114-118.