林群英，吳亮亮，孫曉明，鄭光耀

(1. 中華全國(guó)供銷合作總社南京野生植物綜合利用研究所，江蘇 南京210042； 2. 江蘇鴻豐果蔬食品有限公司，江蘇 宿遷 223700； 3. 浙江師范大學(xué)行知學(xué)院, 浙江 金華，321004； 4. 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所，江蘇 南京 210042)

食用菌可降解纖維素及木質(zhì)纖維素，是利用農(nóng)林下腳料的優(yōu)良生物資源，在農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)中起著重要的作用[1-3]。平菇(Pleurotus)是我國(guó)栽培范圍十分廣泛的品種，2019年總產(chǎn)量高達(dá)686.47萬噸，是我國(guó)第三大栽培品種。平菇具有很強(qiáng)的纖維素降解能力，可利用的農(nóng)林下腳料多樣，不同類型的基質(zhì)均能達(dá)到較好的出菇效果，如稻桿、朝天椒秸稈、香蕉葉、桉樹木屑[4-7]?？梢?，平菇對(duì)不同來源的基質(zhì)均有較好的分解能力。平菇的栽培技術(shù)成熟且應(yīng)用范圍廣泛，栽培品種豐富，有低、中、高溫型的菌株[8]，實(shí)現(xiàn)了全年的季節(jié)性生產(chǎn)，為適應(yīng)不同時(shí)期產(chǎn)生的農(nóng)林下腳料提供了極大的便利。因此，平菇在解決農(nóng)林廢棄物資源化方面具有良好的優(yōu)勢(shì)。

隨著我國(guó)食用菌生產(chǎn)規(guī)模的不斷增大，木屑原料問題日益突出。一些具有芳香氣味的木屑原料也開始成功用于食用菌的栽培，桉樹木屑已經(jīng)被用于平菇栽培[5]。但松杉類木屑在直接用于栽培生產(chǎn)上仍然存在較大障礙。目前，通過適當(dāng)?shù)念A(yù)處理可消除松木屑中的萜類和單寧等成分[9]，也可通過篩選適宜的菌株，實(shí)現(xiàn)其利用[10]。除了預(yù)處理技術(shù)外，通過氮源和增效劑等營(yíng)養(yǎng)調(diào)節(jié)劑也可提高食用菌對(duì)基質(zhì)的利用能力[11-12]。本研究通過篩選適宜菌株、增效劑和氮源優(yōu)選等方面，改良馬尾松木屑栽培平菇的技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)馬尾松木屑的應(yīng)用推廣，提升其資源價(jià)值提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試菌株

供試菌株均購(gòu)自江都天達(dá)食用菌研究所，具體情況見表1。

表1 平菇供試菌株及主要栽培性狀

1.1.2 原種培養(yǎng)基

原種培養(yǎng)基為棉籽殼90%、玉米粉10%，經(jīng)滅菌后接入試管種，25℃下暗培養(yǎng)30 d，滿瓶后用于接種。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 菌株篩選

采用兩種方法進(jìn)行馬尾松木屑培養(yǎng)適用型菌株的篩選，分別是松脂及松節(jié)油培養(yǎng)基篩選法[10]和馬尾松木屑培養(yǎng)基篩選試驗(yàn)。馬尾松木屑培養(yǎng)基的配方為新鮮馬尾松木屑45%、玉米芯45%、玉米粉8%、輕質(zhì)CaCO32%。對(duì)照組以棉籽殼代替馬尾松木屑，其他成分及用量相同。培養(yǎng)料分裝至14 mm×140 mm的栽培袋中，121℃下滅菌80 min。各菌株每配方接種10袋。培養(yǎng)基冷卻至室溫后，將10 g原種接種于培養(yǎng)基表面。25℃下暗培養(yǎng)30 d，采用劃線法測(cè)量菌絲生長(zhǎng)速度，滿袋后繼續(xù)培養(yǎng)5 d，開袋出菇。出菇條件如下：溫度25～28℃，空氣相對(duì)濕度80%～90%，光照強(qiáng)度為200～400 lx。記錄前三潮菇產(chǎn)量，計(jì)算生物轉(zhuǎn)化率。生物轉(zhuǎn)化率=子實(shí)體鮮重/原料干重×100%。

1.2.2 增效劑及氮源對(duì)新鮮馬尾松木屑的調(diào)節(jié)作用

PDA培養(yǎng)基中分別添加海藻精和木醋液，海藻精終濃度為25 mg/L，木醋液則稀釋1000倍，接入菌種塊，觀察菌絲生長(zhǎng)情況。未加海藻精或木醋液的培養(yǎng)基為空白對(duì)照(CK)。

以馬尾松木屑為原料添加增效劑及氮源進(jìn)行平菇栽培，考察其對(duì)新鮮馬尾松木屑的調(diào)節(jié)作用。以配方為玉米芯45%、馬尾松木屑25%、氮源23%、增效劑2%。增效劑分別為含海藻精的增效劑和商用增效劑(オルガK1)。氮源分別為玉米粉、豆粕和蛹蟲草菌糠。各原料混勻后，分裝至聚丙烯栽培袋，121℃滅菌80 min，冷卻后接種，接種量為5 g。發(fā)菌及出菇條件同1.2.1。

1.2.3 高溫處理馬尾松木屑對(duì)平菇生長(zhǎng)的影響

分別以經(jīng)微生物發(fā)酵處理的馬尾松[9]及新鮮馬尾松木屑為原料，按照1.2.1中的配方進(jìn)行培養(yǎng)基配制。各配方制備10袋培養(yǎng)基，接種、發(fā)菌及出菇條件同1.2.1。

2 結(jié)果與分析

2.1 菌株篩選

馬尾松木屑中的松脂和松節(jié)油是抑制食用菌菌絲生長(zhǎng)的主要組分，因此以分別含有松脂和松節(jié)油的PDA培養(yǎng)基進(jìn)行菌株篩選。松節(jié)油對(duì)平菇菌絲的抑制程度均超過松脂。通過比較各菌株的菌絲生長(zhǎng)速度，7號(hào)和8號(hào)菌株的適應(yīng)性最好，在松脂培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)速度分別為4.2 mm/d和3.6 mm/d，而在松節(jié)油培養(yǎng)基中的則分別為2.5 mm/d和2.6 mm/d(圖1)。與對(duì)照組相比，這兩個(gè)菌株的菌絲生長(zhǎng)受抑制程度最小，在含松脂培養(yǎng)基中菌絲的生長(zhǎng)速度分別下降了4.52%和26.53%。其次是2號(hào)菌株，對(duì)松脂和松節(jié)油的耐受能力略低于7號(hào)和8號(hào)。4號(hào)和5號(hào)菌株受松脂和松節(jié)油的抑制最大。通過初步的平板培養(yǎng)，比較各菌株的菌絲生長(zhǎng)速度，篩選得7號(hào)和8號(hào)菌株，即先鋒1號(hào)和南抗9號(hào)。

為進(jìn)一步驗(yàn)證菌絲培養(yǎng)試驗(yàn)的結(jié)果，對(duì)各菌株進(jìn)行出菇試驗(yàn)。根據(jù)不同平菇菌株的出菇表現(xiàn)來看，6號(hào)菌株對(duì)馬尾松木屑的適應(yīng)性最好，試驗(yàn)組和對(duì)照組的子實(shí)體生物轉(zhuǎn)化率最為接近，但生物轉(zhuǎn)化率不高；其次是7號(hào)和8號(hào)菌株(圖2)，馬尾松木屑組的生物轉(zhuǎn)化率比對(duì)照組分別低了9.47%和13.33%，且生物轉(zhuǎn)化率均超過了100%。由此可見，7號(hào)和8號(hào)菌株對(duì)馬尾松木屑的適應(yīng)性較好。

圖2 平菇不同菌株在馬尾松木屑培養(yǎng)基中的生物轉(zhuǎn)化率Fig. 2 Biological efficiencies of Pleurotus on medium with sawdust of Pinus massoniana

2.3 增效劑及氮源對(duì)馬尾松木屑的調(diào)節(jié)作用

增效劑對(duì)平菇生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用。平板培養(yǎng)結(jié)果顯示，木醋液稀釋至1000倍時(shí)，有一定的促進(jìn)作用，菌絲生長(zhǎng)速度為5.6 mm/d(圖3)，而海藻精則在濃度為25 mg/L時(shí)，菌絲生長(zhǎng)速度為5.8 mm/d，均高于空白對(duì)照組(5.2 mm/d)。由于海藻精效果比木醋液好，以下試驗(yàn)僅對(duì)海藻精增效劑的調(diào)節(jié)作用進(jìn)行試驗(yàn)。

為進(jìn)一步證實(shí)增效劑的作用，并篩選適當(dāng)?shù)牡?，以?shí)現(xiàn)增效劑對(duì)馬尾松木屑的調(diào)節(jié)作用，進(jìn)行了栽培出菇試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，豆粕、蛹蟲草菌糠和玉米粉三種氮源對(duì)馬尾松木屑均有一定的促進(jìn)作用，其中玉米粉表現(xiàn)最好。添加玉米粉可提升增效劑的增產(chǎn)作用。在以玉米粉為氮源，添加海藻精的培養(yǎng)基中，平菇的生物轉(zhuǎn)化率最高，為104%(圖10)。海藻精增效劑的促進(jìn)作用與商用增效劑(105%)無顯著差異，僅低了1%。這表明，海藻精是促進(jìn)馬尾松木屑應(yīng)用的潛在增效劑。

圖3 增效劑對(duì)平菇菌絲生長(zhǎng)速度的促進(jìn)作用Fig. 3 Promoting effects of synergist on mycelial growth of Pleurotus ostreatus

圖4 氮源及增效劑對(duì)馬尾松木屑的調(diào)節(jié)作用Fig.4 Regulation of nitrogen supplement and synergist on sawdust of Pinus massoniana

2.4 氮源對(duì)發(fā)酵處理馬尾松木屑的調(diào)節(jié)作用

經(jīng)發(fā)酵處理的馬尾松木屑為培養(yǎng)原料，添加不同的氮源可影響其利用率。在測(cè)定的三種氮源中，玉米粉是最理想的氮源，相應(yīng)的培養(yǎng)基栽培的平菇生物轉(zhuǎn)化率最高，為109.20%，略高于棉籽殼對(duì)照組(108.67%)，其次是豆粕和菌糠(圖5)。這與上述試驗(yàn)結(jié)果相一致，玉米粉是平菇利用新鮮或經(jīng)發(fā)酵處理的馬尾松木屑的最佳氮源(圖5、圖4中CK組)。

圖5 氮源對(duì)發(fā)酵處理馬尾松木屑的調(diào)節(jié)作用Fig.5 Regulation of nitrogen supplements on sawdust of Pinus massoniana treated with compost

3 結(jié)論與討論

食用菌菌株各異，其性狀和栽培要求不同，通過抗性篩選可能獲得對(duì)特定基質(zhì)的適應(yīng)性菌株。以分別含有松脂和松節(jié)油的PDA培養(yǎng)基進(jìn)行馬尾松木屑適宜菌株篩選，篩選得7號(hào)和8號(hào)菌株。這兩個(gè)菌株受抑制程度最小，在馬尾松木屑培養(yǎng)基的生物轉(zhuǎn)化率均超過了100%，說明這兩個(gè)菌株對(duì)馬尾松木屑的適應(yīng)性較好。這與松木屑栽培木耳的研究報(bào)道相一致[13]。但與目前常用的栽培原料棉籽殼比較，新鮮的馬尾松木屑的效果仍然較差，這兩個(gè)菌株的生物轉(zhuǎn)化率分別低了9.47%和13.33%。適當(dāng)?shù)脑鲂┘暗纯稍谝欢ǔ潭壬细纳拼龠M(jìn)平菇對(duì)馬尾松木屑的利用率。木醋液是木材干制的副產(chǎn)物，對(duì)黑木耳有增產(chǎn)作用[14-16]，而木醋液也能提高平菇對(duì)馬尾松木屑的生物轉(zhuǎn)化率。海藻精作為增效劑在植物栽培方面有較多研究，但在食用菌培養(yǎng)方面鮮見研究，目前僅在香菇和滑子菇栽培等方面有報(bào)道[17-18]。本研究證實(shí)海藻精對(duì)平菇的生長(zhǎng)同樣具有良好的促進(jìn)作用。合適的氮源是另一個(gè)促進(jìn)平菇利用馬尾松木屑的因素。氮源在食用菌栽培生產(chǎn)中起著重要的作用。麥麩可促進(jìn)棉籽殼熟化以提高平菇的產(chǎn)量[19]，水稻秸稈為主要栽培基質(zhì)時(shí)麥麩同為平菇的最佳氮源[20]。由于本試驗(yàn)未對(duì)麥麩進(jìn)行試驗(yàn)，無法作出比較。在測(cè)試的氮源中，玉米粉促進(jìn)平菇利用馬尾松木屑的最佳氮源。在以玉米粉為氮源，并添加海藻精的培養(yǎng)基中，平菇的生物轉(zhuǎn)化率最高。

盡管馬尾松木屑含不利于食用菌生長(zhǎng)的成分，局限了其在栽培基質(zhì)中的應(yīng)用，但是通過不斷的改良，目前已取得較好的進(jìn)展。平菇在以松木屑為主要碳源的基質(zhì)中產(chǎn)生大量的漆酶，用于降解木質(zhì)素[21]，具備降解松木屑的生理基礎(chǔ)。本研究獲得能促進(jìn)平菇利用馬尾松木屑的增效劑和氮源等初步結(jié)果，可為馬尾松木屑栽培平菇提供有用的參考依據(jù)。