食用 菌 學報 收稿 日 期 原稿 修改 稿 基 金項目 國家重點研發(fā)課題 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技 術體系建設專項 和上海市現(xiàn)代農(nóng)業(yè) 產(chǎn)業(yè)技術體系建設 滬農(nóng)科 產(chǎn)字 第 號 作 者簡 介 曲 揚 女 在讀碩 士 主要研究方向為食用菌遺傳育種 本文 通 信作者 不同栽培方式和菌株對香菇 釋放 量 的影響 曲 揚 章爐軍 于海龍 宋春艷 張美彥 譚 琦 尚曉冬 上海海洋大學食品學院 上 海 上海市農(nóng)業(yè)科學院食用菌研究所 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南方食用菌資源利用重點實驗室 國家食用菌工程技術研究中心 國家食用菌加工技術研發(fā)分中心 上海市農(nóng)業(yè)遺傳育種重點開放實驗室 上海 摘 要 監(jiān)測工廠化栽培模式下香菇 菌棒和透氣袋菌包 釋放 量 并比較了刺孔以及不 同 類型菌株 長菌齡 中高溫型品種 短菌齡 高溫型品種和中短菌齡 中低溫型品種 對 釋放 量 的影響 結(jié)果表明 與菌棒比較 透氣袋菌包的 釋放總量在菌絲長滿菌包時較高 但在 培養(yǎng)全過程中少 與未刺孔菌棒比較 刺 孔菌 棒 釋放 量 產(chǎn)量在栽培過程中分別增加 與長菌 齡 菌株比較 短菌齡菌株 的釋 放 量在 少 為 而在 分別多 為 本研究的結(jié)果可為香菇工廠化栽培過程中菌株選擇以及環(huán)境參數(shù) 的調(diào)控提供參考 關鍵 詞 香 菇 工廠化栽培 菌棒 透氣袋菌包 菌齡 刺孔 呼吸 香菇 是一種食藥同源的大型真菌 不僅是人們?nèi)粘Ｉ?活中的美味食材 而且具 有很高的營養(yǎng) 藥用價值 近年來 我國香菇產(chǎn)量不斷增加 年已突 破 萬噸 居各 類食用菌 之首 占我國食用菌總產(chǎn)量的 由于傳 統(tǒng)栽培模式存在從業(yè)人員老齡化以及效率低的問題 香菇栽培正在從以往的 千家萬戶 生產(chǎn)模式向 工廠化制棒 生態(tài)化出菇 模式進行轉(zhuǎn)型升級 以香 菇栽 培發(fā)源地浙江麗水地區(qū)為例 年工廠 化制棒量已達四分之一 節(jié)本增效 億元 工廠 化制 棒采用高密度的設施化培養(yǎng) 環(huán)境條件有別于傳統(tǒng)栽培模式 目前對菌棒高密度培養(yǎng)所需環(huán) 境 因子的認知仍處于不斷的探索階段 缺乏針對性的系統(tǒng)研究 通過調(diào)節(jié)設施設備可以使溫度 光照 空氣濕度等環(huán)境因子達到跟傳統(tǒng)培養(yǎng)相同的條件 濃度雖 然也可以調(diào)節(jié) 但頻繁的通風換氣 將導致溫度和相對濕度的變化 特別是在培養(yǎng)房內(nèi)外溫差較大的季節(jié) 過高的培養(yǎng)密度使通風和溫度 控制難以協(xié)調(diào) 造成能源消耗劇增 筆者采用自制的密閉系統(tǒng)監(jiān)測香菇培養(yǎng)過程中 釋放量 比 較工廠化栽培模式中菌棒和透氣袋 菌包培養(yǎng)階段 釋放量 的差異 并比較了刺孔以及不同類型菌株 長菌齡 中高溫型品種 短菌齡 高 溫型品種和中短菌齡 中低溫型品種 對 釋放量 的影響 為香菇工廠化栽培過程中菌株選擇以及環(huán) 境參數(shù)的調(diào)控提供參考 材料 與 方法 供 試菌 株 香菇 菌株 七河 號 中低溫型 菌齡 由山東七河生物科技股份有限 公司 提供 滬香 中低溫型 菌齡 申 香 中高溫 型 菌齡 和 高溫型 菌 齡 由上海 市農(nóng)業(yè)科學院食用菌研究所良種繁育中心提供 食 用 菌 學 報 第 卷 培 養(yǎng)料 雜 木屑 麥 麩 石膏 含水 量 釋放量 測定 釋放量 測定在自制的氣密箱里進行 氣密箱用 板 粘貼 而成 內(nèi)部放入 濃度測 定儀 德國 公司 外面套上密封袋 該裝置 大小可依據(jù)所選擇密封袋的大小進行調(diào)節(jié) 且方便易攜帶 將 個香菇菌棒 透氣袋菌包 放入氣密箱中 封口后 每隔 讀取一 次 濃度 值 測定 獲得 個測定 值 每次測定設置 個重復 根據(jù) 濃度值 繪制線性回歸曲線 擬合 曲線的斜率值 表示單 位時間內(nèi)的 濃度增 長量 根據(jù) 的分子 量 標準狀況下氣體的摩爾體積 以及密閉空間的體積 即可計算出單位時間內(nèi)的 釋放量 每 次測定后往氣密箱內(nèi)扇入新鮮空氣以 排除殘留的 防止箱 內(nèi) 濃度的起始值偏高影響測定結(jié)果 以 釋放量 折算當日的釋 放量 計算每千克培養(yǎng)料 濕重 每日的 釋放量 計 算公式如下 日釋放 量 擬合曲線斜率值 密 封 箱 的體積 的 摩 爾 質(zhì)量 固定值 每 小 時 分鐘數(shù) 固定值 每 天 小 時 數(shù) 固定值 個標準大氣壓下 氣體體 積 固定值 菌棒 菌 包 數(shù) 量 菌棒 菌 包 的 培養(yǎng) 料質(zhì)量 不 同栽 培方式 釋放量 測定 菌棒和 透氣袋菌包 釋放量 測定 菌棒 透氣袋菌包制備和培養(yǎng)參照李玉等 的方法 聚 乙烯塑料袋 裝 培 養(yǎng)料 濕重 帶透氣膜的聚乙烯塑料袋 裝 培養(yǎng)料 濕 重 接種香菇菌株 七河 號 后 控制培養(yǎng)溫度 相對濕 度 濃度在 以內(nèi) 培養(yǎng) 期間參照 方 法每 日定時測定 釋放量 培 養(yǎng)至第 天時 增加培養(yǎng)房光照 光照強度為 與透氣 袋 菌包不同 菌棒在培養(yǎng)階段需要刺孔 第一次刺孔的時間為菌棒接種孔處的菌絲生長至背面連接在 一起時 在菌棒接種孔兩側(cè)距離菌絲生長邊緣 處 各刺 排 孔 每排 個孔 孔間距 孔 深 培養(yǎng)至菌棒表 面瘤狀物明顯并均勻分布時 進行第 次刺孔 在菌棒上間隔 刺 排 孔 每 排 個孔 孔 間距 孔深 每次刺孔后培養(yǎng)房內(nèi) 濃度控 制在 以內(nèi) 刺孔 后測 定一次 釋放量 刺孔菌 棒 釋放量 測定 香菇菌株 七河 號 接種菌棒 培養(yǎng)條件 刺孔方式和數(shù)據(jù)測定方法同 和 以未刺 孔的 菌棒作為對照 每日定時測定 釋放量直至第一潮出菇結(jié)束 菌 棒培養(yǎng) 后 進入 出菇管理階段 先在 冷庫中低溫刺激 隨后脫袋在水中浸泡 直至菌棒重量達到制棒時重量的 移 入出菇 房 后測定一次 釋放量 出 菇房相對濕度為 溫度為 濃度 控制 在 以內(nèi) 光照 強度 每天早晚對菌棒噴霧狀水 保持菌棒表面濕潤 接 種第 天采菇 統(tǒng) 計產(chǎn)量 不 同類 型菌株 釋放量 測定 香菇菌株 七河 號 滬 香 申香 和 分別接 種透氣袋菌包 培養(yǎng)期間每日定時測 定 釋放量 由于不 同類型菌株的菌齡不同 培養(yǎng)和測定的天數(shù)不同 透氣袋菌包培養(yǎng)條件和數(shù)據(jù) 測定方法同 和 統(tǒng)計分 析 本研究中所有實驗均設置 次重復 所得結(jié)果以平均值 標準差表示 利用 軟件對 數(shù) 據(jù)進行單因素方差分析 和 檢驗 為差異 顯著 以不同小寫字母表示 第 期 曲 揚 等 不同栽培方式和菌株對香菇 釋放 量 的影響 結(jié)果 與 分析 不 同栽 培方式對 釋放量 的影響 菌棒和 透氣袋菌包 釋放量 如圖 所示 在 的 培養(yǎng) 周期內(nèi) 菌棒的 釋放量 呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢 第 天之前 釋放量 一直低于 后 菌絲 定植 變得潔白粗壯 濃密旺盛 釋放量 呈增加趨 勢 第一次刺孔之后達到最大值 為 之后呈 下降趨勢 菌棒 釋放量 變化曲線存 在兩個明顯的峰值 分別是在兩次刺孔之后產(chǎn)生 第一次刺孔 之 后 釋放量 明顯增加 是刺孔 前的兩倍 第二次刺孔 之 后 釋放量 增加 為 與菌棒 相比 透氣袋菌包的 釋放量 曲線沒有出現(xiàn)明顯的峰值 在菌絲長滿菌包時 約 以 及轉(zhuǎn) 色開始后 約 釋放 量較 高 分別為 圖 不同 栽 培方式 日釋放量變化曲線 由表 可知 在 的 培養(yǎng) 周期內(nèi) 菌棒 釋放量 為 透氣袋 菌包 釋放量 比 菌棒少 菌絲長 滿菌棒約為 比 透氣 袋菌包多 但這個階段兩種栽培方式 釋放總 量 無顯著差異 并且透氣袋菌包的 釋放量在培養(yǎng)前期 第 天 均高于菌棒 圖 且增長速度 快 菌絲長滿菌包前 開始下降 而菌棒 釋放量 持續(xù)升高直至菌絲長滿菌袋 特別是在菌棒刺孔 之后 釋放量 顯著升高 給通風 制冷設備帶來很大的壓力 表 不同 栽 培方式 釋放 量 栽培方 式 滿袋期 釋放 量 釋放 總 量 菌 棒 透氣袋 菌包 數(shù)據(jù) 為 平均值 標準差 同一列不同小寫字母表示差異 顯著 菌棒 透 氣 袋菌包菌絲長滿時間分別為 培養(yǎng) 期 食 用 菌 學 報 第 卷 刺孔對 菌棒 釋放量 的影響 由圖 可知 香菇菌株 七河 號 培養(yǎng)至第 天進行第一次刺孔時 釋放量 達到 刺孔 后 釋放量 達到原來的 倍 開 始緩 慢下降 第一次刺孔后的 內(nèi) 刺 孔菌 棒 釋放量 均高于對照的未刺孔菌棒 直到第 天略低 培養(yǎng)第 天 刺孔菌棒 釋放量 降低到 此時對菌棒進行第二次刺孔 刺 孔 后 釋放量較刺孔前增加 了 但遠 低于 第一次刺孔后的峰值 刺孔 后 即下 降至刺孔前的水平 且繼續(xù)下降并略低于對照 從培養(yǎng)第 天開始 刺孔菌棒與對照相比 釋放量 無顯著差異 刺孔與未刺孔菌棒在整個培養(yǎng)階段 累 積釋放 量分別為 藍色部分表示刺孔菌棒比未刺孔菌棒 釋放 量 多 紅色部分表示刺孔菌棒比未刺孔菌棒 釋放 量 少 圖 刺孔與未刺孔菌棒培養(yǎng)階段的 釋放 量 如圖 所示 菌 棒在低溫刺激 后 釋放量 明顯下降 小于 后 搬出 冷庫 進行開袋 補水 后刺孔菌棒 釋放量略有下降 隨后迅 速升高 在出菇前 內(nèi)均低于未刺孔菌 棒 出菇后則無明顯差異 圖 刺孔和未刺孔菌棒出菇期 釋放 量 第 期 曲 揚 等 不同栽培方式和菌株對香菇 釋放 量 的影響 如表 所示 培 養(yǎng) 時刺孔菌棒質(zhì)量為 與裝料 時的質(zhì)量相比減少了 而未刺 孔 菌棒質(zhì)量為 僅減少 刺孔菌棒需通過浸泡的方式進行補水 使 菌棒質(zhì)量達到制棒時 的 以 上 才能 獲得較高的產(chǎn)量 刺孔菌棒產(chǎn)量顯著高于未刺孔菌棒 表 刺孔和未刺孔菌棒質(zhì)量變化及產(chǎn)量 處理 菌棒泡水前質(zhì)量 菌棒泡水后質(zhì)量 子實體 數(shù)量 產(chǎn) 量 刺孔 未刺孔 數(shù)據(jù) 為 平均值 標準差 同一列不同小寫字母表示差異顯著 不 同類 型菌株對 釋放量 的影響 如圖 所示 不同類型香菇菌株 釋放量的變化情況差異明顯 從 整個培養(yǎng)周期來看 長菌齡 品種 申香 釋放量 均高于其他菌株 第 天達到最大值 顯著高 于同時期的 其他類型菌株 滿袋 第 天 后逐漸減弱 至轉(zhuǎn)色前 第 天 低于其他類型菌株 在轉(zhuǎn)色初始階段存 在另一個較小的 釋放高 峰 隨后的轉(zhuǎn)色和后熟期 第 天 釋放量 始終低于其他類型菌 株 維持在 高溫型 短 菌齡品種 的 釋放量 在滿袋前 第 天 達到 峰值 在該水平一直維持到轉(zhuǎn)色前期 第 天 出現(xiàn)另一個釋放高峰 隨后的轉(zhuǎn)色及后熟期 第 天 仍 處于 較高水平 釋放量 維持在 高于其 他類型菌株 適于工廠化 生產(chǎn)的中短菌齡品種 滬香 和 七河 號 的 釋放量 變化趨勢一致 滿袋前 釋放 量處 于 申香 和 之間 轉(zhuǎn)色 初期 第 天 最高 轉(zhuǎn)色后期及后熟期 第 天 又 處于 申 香 和 之間 圖 培養(yǎng)過程中不同類型菌株 日釋放量變化曲線 食 用 菌 學 報 第 卷 如表 所示 種不 同類型菌株發(fā)菌至轉(zhuǎn)色初期均為 而 轉(zhuǎn)色 至后熟階段短菌齡 中短菌齡 長菌 齡菌株分別為 長菌齡 菌株 申香 的 釋放量顯著高于其 他菌株 為 其次是 中短菌齡菌株 滬香 和 七河 號 短菌齡菌株 最 低 只有 中短菌 齡菌株 釋放量 最高 其次是短菌齡菌株 長菌齡菌株最低 菌絲進 入轉(zhuǎn)色 至后熟期 短菌齡菌株 釋放量 最高 達到 其次是 中短菌齡菌株 而長菌齡菌株最低 短 菌齡菌株和長菌齡菌株 的 累積釋放量沒有顯著差異 個中 短菌齡菌株在 的 累 積釋放量均有顯著差異 表 不同類型菌株培養(yǎng)過程中 釋放 量 不 同階 段 不 同菌 株 釋 放 量 滬 香 七河 號 申香 發(fā)菌 階 段 瘤狀物 形成 轉(zhuǎn)色初 期 轉(zhuǎn)色 后熟 累 積量 數(shù) 據(jù) 為 平均值 標準差 同一行不同小寫字母表示差異顯著 菌株結(jié)束培養(yǎng)進入出菇環(huán)節(jié) 未測定 討論 食用菌 作為異養(yǎng)型生物 通過分解培養(yǎng)料獲得營養(yǎng) 在呼吸過程中會吸收 并釋放 丁湖廣 等 觀察了香菇生長的不同階段對 的反應 發(fā) 現(xiàn)培養(yǎng)期間 濃度為 時 菌絲生 長發(fā)育良 好 當 濃度高 于 時 菌絲活 力下降 生長緩慢 變色萎縮 子實體 發(fā)育過程中通過控制 濃度可 以調(diào)節(jié)菌蓋直徑和菌柄長度的比例 濃度過高會影響正常發(fā)育 造 成菇蕾退化或菌柄 過長 早期有 關食用菌呼吸的研究采用氣相色譜法 發(fā)現(xiàn) 濃度之和保持在 左 右時 不 同品 種香菇菌絲在培養(yǎng)期間對通風強度有不同的需求 之后的 研究多采用閉路裝置和密閉系統(tǒng)的方法 閉路裝置利用氣體的流動性 通過循環(huán)裝置吸取培養(yǎng)環(huán)境中的氣體進行測定 郭家選等采用閉路裝置 型 紅外分 析儀測定了 種培養(yǎng)料中食用菌菌絲的 釋放量 發(fā) 現(xiàn)環(huán)境中 濃度低 刺 激菌絲 釋放 環(huán)境 中 濃度高 抑制 釋放 且不 同種類的食用菌菌絲 釋放量 有差 異 肖生美 采用密閉系統(tǒng)法 利用 土壤碳 通量測定系統(tǒng)測定雙孢蘑菇和秀珍側(cè)耳培養(yǎng) 內(nèi) 的 釋放量 在這些 測定方法中 氣相色譜法測定精準 但取樣困難 并且耗時 分析復雜 閉路 裝置法的組裝過程復雜 中間環(huán)節(jié)較多 可能會造成氣體的流失 密閉系統(tǒng)法原理簡單 但不能用于測 定培養(yǎng)料內(nèi)部的 釋放量 綜合分析以上幾種測定方法后 本 研究設計了一種簡易的氣密箱 并按 照單位時間內(nèi)的 濃度增 長量計算一定時期內(nèi)的 釋放量 避免取樣過程和氣體流 動造成的 誤差 第 期 曲 揚 等 不同栽培方式和菌株對香菇 釋放 量 的影響 香菇栽 培環(huán)境中的 含量直接影響菌絲的新陳代謝 呼吸 速率越快 消耗糖分等物質(zhì)就越 多 有機物在新陳代謝過程中被用作呼吸的底物 并在有氧條件下被徹底氧化 大部分釋放出的能量 被轉(zhuǎn)移到 中 從而 在生物體內(nèi)產(chǎn)生可用能量 空 氣中 含量增 加時 含量相 對減少 影響香 菇的正常呼吸作用 導致菌絲缺氧而生長緩慢 不同栽培方式會采用不同措施增加通氧量 日本的透 氣袋菌包采用透氣膜保證袋內(nèi)外氣體交換 等發(fā)現(xiàn) 在香菇菌絲 的 培養(yǎng) 過程中 透氣 袋菌包內(nèi)部的 水平與 菌株類型 代謝活動 發(fā)育階段 透氣膜微孔的大小有關 食用菌產(chǎn)量 子 實體大小和污染嚴重程度均受透氣膜透氣性的影響 為了獲得最佳的產(chǎn)量 每個菌株需要給予不同的 通氣量 本研究 中 與菌棒比較 透氣袋菌包栽培香菇 釋放量 較少 并且整個培養(yǎng)周期 釋放 量波 動較為平緩 對通風 控溫設備壓力相對較小 在培養(yǎng)前期透氣袋菌包 釋放量 高于菌棒 說明 透氣袋菌包在發(fā)菌前期的氣體交換優(yōu)于菌棒 菌棒由于前期沒有刺孔 僅能通過接種孔進行空氣交換 菌絲呼吸受到限制 生長速度緩慢 這種現(xiàn)象在刺孔后得到改善 并迅速形成 釋放量高峰并維持 數(shù)天 我 國食用菌傳統(tǒng)栽培方式使用菌棒 為了滿足菌絲生長對 的需要 在 菌棒中菌絲生長過半時采 用刺孔的方式增加菌棒內(nèi)部的 之后隨著菌絲滿袋及菌絲的生長狀況調(diào)節(jié)刺孔的深度和數(shù)量 等發(fā)現(xiàn)塑料袋的通氣 程度對香菇產(chǎn)量和生物轉(zhuǎn)化率均有影響 通氣性最好處理的香菇產(chǎn)量反而 最低 推測與培養(yǎng)料內(nèi)水分散失過多有關 的 含水 量與中低孔隙度塑料袋相結(jié)合有利于提高香菇 產(chǎn)量 本研究 發(fā)現(xiàn)刺孔會引起香菇菌棒在培養(yǎng)過程中大量失水 需要進行補水才能獲得較高的產(chǎn) 量 未刺孔的菌棒由于水分無法從刺孔處散失 棒內(nèi)含水量較高 影響菌絲正常呼吸 導致菌棒松軟 易 斷裂 造成采菇困難 另外 未刺孔菌棒子實體的數(shù)量少 品質(zhì)差 不同菌棒產(chǎn)量差異較大 本研究發(fā)現(xiàn)短菌齡品種從轉(zhuǎn)色開始至培養(yǎng)結(jié)束的呼吸強度均顯著高于長菌齡品種 菌齡越長 整 個培養(yǎng)期的呼吸消耗越大 另外 并非所有菌株都適合工廠化制棒培養(yǎng) 如本研究使用的 申香 其發(fā)菌 階段 釋放量 顯著高于其他菌株 在工廠化高密度培養(yǎng)時容易造成菌包缺氧 溫度過高 因而 抑制菌絲生長 工廠化栽培時可通過菌絲的 釋放量 來選擇合適的菌株 并指導培養(yǎng)期間通風換氣 頻率 參考文獻 中國食用菌協(xié)會關于 印發(fā)全國食用菌 年度產(chǎn) 量 產(chǎn)值統(tǒng)計調(diào)查結(jié)果的函 葉 曉星 陳 麗 朱星考 等 慶元加快香菇產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級實踐及成效 食用菌 張 金霞 陳 強 黃晨陽 等 食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史 現(xiàn)狀與趨勢 菌物學報 耿 立 龔鳳 萍 張應香 香菇菌棒工廠化生產(chǎn)中的主要污染形式及其相互關系 食藥用菌 李玉 張振 宇 尚曉冬 等 香菇菌棒工廠化生產(chǎn)及其問題淺析 食用菌 黃毅 香菇工廠化栽培的難點 食 藥 用菌 李 玉 尚曉 冬 宋春艷 等 香菇工廠化栽培長棒模式與透氣袋模式的比較 食藥用菌 丁湖廣 丁 榮輝 影響香菇高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的關鍵因素 林產(chǎn)化工通訊 食 用 菌 學 報 第 卷 郭 家選 趙 永厚 沈元月 幾種食用菌菌絲呼吸生理的研究 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報 肖生美 食用菌栽培過程碳素物質(zhì)轉(zhuǎn)化及 排放規(guī)律的研究 福 州 福 建 農(nóng)林大學 中文編 輯 汪 虹 英文編輯 費理文