雙孢蘑菇秸稈雞糞發(fā)酵技術(shù)研究進(jìn)展.pdf

雙孢蘑菇秸稈雞糞發(fā)酵技術(shù)研究進(jìn)展 張麗1 盛斌2 李常鳳1 劉方志1 閆曉明1 1 安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所 安徽合肥230001 2 合肥學(xué)院生物與環(huán)境系 安徽合肥230601 摘要 雙孢蘑菇是世界上栽培最為廣泛的蘑菇品種 生產(chǎn)一種適合栽培雙孢蘑菇的基質(zhì)稱為堆肥 綜述了雙孢蘑菇生產(chǎn)過程中關(guān)鍵的 3個(gè)發(fā)酵階段 堆肥過程中的微生物及酶活性變化 以及影響雙孢蘑菇生長的幾個(gè)主要因素 堆肥基質(zhì) 環(huán)境 菌種 旨在為雙孢蘑菇的 標(biāo)準(zhǔn)化種植提供參考 關(guān)鍵詞 雙孢蘑菇 堆肥發(fā)酵 微生物 酶活性 影響因素 中圖分類號 S141 4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517 6611 2021 01 0016 05 doi 10 3969 j issn 0517 6611 2021 01 004 開放科學(xué) 資源服務(wù) 標(biāo)識碼 OSID Research Progress on the Fermentation Technology of Agaricus bisporus Straw Chicken Manure ZHANG Li1 SHENG Bin2 LI Chang feng1 et al 1 Institute of Cotton Research Anhui Academy of Agricultural Sciences Hefei Anhui 230001 2 Department of Biology and Environmental Engineering Hefei University Hefei Anhui 230601 Abstract Agaricus bisporus is the most widely cultivated mushroom in the world A substrate suitable for cultivating Agaricus bisporus was called compost The three key fermentation stages in the production process of Agaricus bisporus the changes of microorganisms and enzyme ac tivities during the composting process and several major factors that affect the growth of Agaricus bisporus compost substrate environment strain were discussed in this paper The aim of this sudy was to provide reference for the standardized cultivation of Agaricus bisporus Key words Agaricus bisporus Compost fermentation Microorganisms Enzyme activity Influencing factors 基金項(xiàng)目 安徽省財(cái)政廳創(chuàng)新基金項(xiàng)目 2020YL053 安徽省科技重大 專項(xiàng) 912238733011 作者簡介 張麗 1992 女 安徽潛山人 實(shí)習(xí)研究員 碩士 從事土 壤環(huán)境影響研究 通信作者 研究員 從事秸稈綜合利用 研究 收稿日期 2020 05 24 雙孢蘑菇是一種擔(dān)子菌真菌 在一種特殊工藝的堆肥上 大量產(chǎn)生 供人類食用 1 它是世界上栽培最廣泛的食用菌 品種 2 分解擔(dān)子菌的真菌雙孢菇 Agaricus bisporus 也被 稱為白色紐扣蘑菇 是全球第四大最常見的食用菌 占全球 產(chǎn)量的15 3 據(jù)估計(jì) 2009年全世界雙孢蘑菇的產(chǎn)量約為 400萬t 4 2013年 我國是雙孢蘑菇的第一大生產(chǎn)國 占世 界雙孢蘑菇總產(chǎn)量的54 5 雙孢蘑菇除了具有重要的商 業(yè)價(jià)值外 還是一種地理分布廣泛的植物生物質(zhì)降解真菌 在陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中起著重要的生態(tài)作用 6 在荷蘭 為進(jìn)行商業(yè)生產(chǎn) 雙孢蘑菇在堆肥上生長 該堆 肥以小麥秸稈 馬糞或雞糞 石膏和水為基礎(chǔ) 雙孢蘑菇栽 培的關(guān)鍵階段之一就是堆肥 堆肥過程中養(yǎng)分平衡非常重 要 尤其是碳和氮含量 7 在世界其他地區(qū) 原材料可能會 有所不同 8 蘑菇堆肥的傳統(tǒng)成分是馬糞草墊 它為堆肥微 生物群提供了碳源和氮源 并滿足蘑菇的后續(xù)營養(yǎng)需求 9 由于材料的可用性和可變性困難 秸稈堆肥配方被開發(fā)出 來 在大多數(shù)國家 尤其是美國和歐洲 小麥秸稈比黑麥 大 麥和燕麥等其他谷物秸稈更可取 因?yàn)樗诙逊蔬^程中能夠 保持其結(jié)構(gòu) 并且分布廣泛 10 在我國 麥稈 稻稈和雞糞 分別作為主要碳源和氮源 豆粕作為附加氮源 11 在我國 南方和西南地區(qū) 水稻秸稈 牛糞和石膏更受歡迎 因?yàn)檫@些 材料隨處可見 12 根據(jù)Miller等 13 的說法 蘑菇栽培堆肥 配方的成分分為3類 一是結(jié)構(gòu)復(fù)雜且難以分解的物質(zhì) 包 括大量纖維素 半纖維素和木質(zhì)素 秸稈 甘蔗渣和動(dòng)物垃 圾 二是堆肥活化劑材料 包括大量蛋白質(zhì) 脂肪和碳水化 合物 尿素 大豆麩皮 棉籽等 三是無機(jī)調(diào)理劑 石膏和石 灰 14 作物秸稈為蘑菇菌絲體的生長提供營養(yǎng) 并且其物理 結(jié)構(gòu)能夠確保添加水分和其他營養(yǎng)物質(zhì)時(shí) 基質(zhì)中形成的空隙 允許有氧條件促進(jìn)生物降解 畜禽糞便可以促進(jìn)發(fā)酵以及作為 緩釋氮源和碳源 石膏能夠沉淀懸浮膠體 提高堆肥品質(zhì) 15 堆肥過程包括2個(gè)階段 和 在第I階段 秸稈先 用水濕潤 然后與其他混合物混合 這個(gè)階段在歐洲國家需 要5 7 d 在我國需要15 21 d 2 7 此過程中 由于嗜熱微 生物大量繁殖和活動(dòng) 堆肥溫度上升至80 隨后進(jìn)行巴 氏殺菌過程 第 階段 堆肥在45 50 條件下發(fā)酵約4 9 d 直到氨氣水平對雙孢蘑菇菌絲體無毒 之后溫度降低至 25 左右 3 16 在第 階段結(jié)束時(shí) 堆肥可用于雙孢蘑菇菌 絲體的生長 11 事實(shí)上 雙孢蘑菇菌絲體接種在第 階段的 堆肥上生長就是第 階段 也可稱為3次發(fā)酵 8 作物秸稈 是一種主要的農(nóng)業(yè)廢棄物 而堆肥發(fā)酵是一種有價(jià)值的固體 廢棄物管理形式 它為蘑菇種植提供基質(zhì)和肥料 并能提高 農(nóng)民的就業(yè)率和收入 2 1 雙孢菇堆肥發(fā)酵技術(shù)研究 1 1 培養(yǎng)料配方 在歐洲 雙孢蘑菇堆肥是由小麥秸稈 占 總干重的40 50 馬糞 占總干重的20 25 禽畜 糞便 占總干重的10 15 和石膏 占總干重的5 10 混合制成 17 根據(jù)黃建春等 18 的報(bào)道 荷蘭常用的雙 孢蘑菇堆肥配方分為2種 一種是馬糞配方 其中馬糞 1 000 kg 雞糞100 kg 石膏30 kg 水1 000 L 另一種是秸稈 配方 通常秸稈1 000 kg 雞糞800 kg 石膏75 kg 水5 000 L Jurak等 4 則指出 荷蘭堆肥公司CNC C4C的培養(yǎng)料配方為 新鮮馬糞63 石膏2 濃度為20 的硫酸銨溶液1 滲濾 液17 雞糞11 稻草4 和水2 國內(nèi)學(xué)者侯曉偉等 19 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) J Anhui Agric Sci 2021 49 1 16 20 提出每100 m2的培養(yǎng)料中 大麥秸稈1 500 kg 牛糞1500 kg 過磷酸鈣60 kg 石膏粉60 kg 石灰40 kg 輔料尿素20 kg 油 渣120 kg 萬魯長等 20 使用的培養(yǎng)料配方 100 m2的栽培 面積 為麥草2 600 kg 雙孢菇專用肥300 kg 替代雞糞等 石膏粉150 kg 石灰粉50 kg 蔡開地等 21 提出按130 m2栽 培面積計(jì)算 干稻草2 500 kg 干牛糞500 kg 尿素15 kg 石膏 粉50 kg 碳酸鈣40 kg等 也有文獻(xiàn)報(bào)道雙孢菇培養(yǎng)料應(yīng)按 照草 糞 6 4或5 5的比例配置 22 23 或麥草 雞糞 石膏 1 0 8 0 08 24 可見 國內(nèi)外各地區(qū)的培養(yǎng)料配方存在一定 差異 雖然堆肥使用的原料配方可能因秸稈存放時(shí)間 即是 否存儲已久或?yàn)閯偸斋@ 以及雞糞的氮含量高低而有所不 同 但一般來說 堆肥應(yīng)遵循每噸秸稈含20 21 kg氮的原則 約450 kg雞糞 1 000 kg秸稈 25 1 2 一次發(fā)酵 秸稈的含水量很低 而堆肥混合物需要較 高的濕度分解有機(jī)物 26 因此進(jìn)行一次發(fā)酵前 要對秸稈 進(jìn)行預(yù)濕 可將秸稈浸泡一定時(shí)間 或者采用噴水裝置將水 噴灑至秸稈上 使含水量達(dá)到75 左右 15 20 27 29 將秸稈 糞 水混勻并建堆 同時(shí)供氧促使堆肥中微生物活化增殖而 升溫 溫度可達(dá)到45 以上 甚至可達(dá)70 80 預(yù)濕一般 需要1 3 d 27 28 30 將混合后的培養(yǎng)料裝入料倉 進(jìn)行一次發(fā)酵 也被稱為 前發(fā)酵 20 27 此過程需要10 14 d 26 29 這一階段主要是軟 化秸稈和其他原料 分解可溶性糖并降低C N比 31 在第 一階段堆肥過程中 生物 細(xì)菌 活性增加 3 微生物的強(qiáng)烈 活動(dòng)將熱量 溫度在24 36 h內(nèi)可能超過80 二氧化碳 CO2 和氨 NH3 等物質(zhì)釋放到基質(zhì)和大氣中 26 培養(yǎng)料 進(jìn)倉每隔2 3 d翻倉 保證溫度不能下降 并且在翻倉時(shí)調(diào) 節(jié)水分 一般含水率在70 以上 20 一次發(fā)酵階段中 通常是嗜中溫菌群開始繁殖 這種微 生物將部分碳水化合物和蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為熱量和能量 隨著 溫度的升高 中溫微生物會被嗜熱微生物區(qū)系所取代 17 26 1 3 二次發(fā)酵 經(jīng)過一次料倉發(fā)酵的培養(yǎng)料需要進(jìn)入二次 發(fā)酵隧道進(jìn)行巴氏滅菌 時(shí)間7 9 d 27 29 二次發(fā)酵也被稱 為后發(fā)酵 20 27 國外將二次發(fā)酵階段主要分為2個(gè)過程 第1 個(gè)過程是巴氏滅菌期 第2個(gè)過程是轉(zhuǎn)化期 26 31 32 根據(jù) Vieira等 26 的研究 巴氏殺菌期的設(shè)定值通常在57 62 持續(xù)2 8 h 以殺死競爭物種和病原體等 轉(zhuǎn)化期的溫度通常 在47 48 持續(xù)5 8 d Straatsma等 33 也曾報(bào)道 培養(yǎng)料 在二次發(fā)酵階段的巴氏殺菌期 56 60 保持8 h 最后于 45 的轉(zhuǎn)化期停留7 d 直到清除空氣中的NH3為止 華爾 山 34 根據(jù)二次發(fā)酵期間的料溫變化將此過程分為3個(gè)階段 即升溫階段 溫度快速升至60 62 維持6 8 h 持溫階 段 料溫維持在50 55 4 6 d 降溫階段 首先將溫度降 至45 最后通風(fēng)將料溫迅速降低 趙彥崗 29 在總結(jié)荷 蘭雙孢菇標(biāo)準(zhǔn)化種植技術(shù)時(shí) 將二次發(fā)酵階段分為平衡期 升溫期 巴氏滅菌期 降溫期 轉(zhuǎn)化期5個(gè)時(shí)期 康平等 28 將 二次發(fā)酵階段分為6個(gè)時(shí)期 在降溫期后增加了腐熟期 與 楊國良等 35 的報(bào)道一致 總結(jié)國內(nèi)外二次發(fā)酵技術(shù)工藝主要過程如下 23 均 溫期 隧道填料后 通過給予循環(huán)風(fēng) 料層不同位置料溫趨 于一致 在42 45 升溫期 料溫一致后 逐步將溫度 升高至58 巴氏滅菌期 料溫58 60 保持8 h 此過 程主要是利用巴氏消毒的原理 將培養(yǎng)料內(nèi)殘留的雜菌蟲 害 競爭物種等殺死 但料溫不能偏高 如偏高會損傷發(fā)酵有 益微生物 26 35 冷卻期 將隧道內(nèi)料溫逐漸降至48 53 選擇培養(yǎng)期 保持隧道內(nèi)溫度在44 45 讓放 線菌等有益微生物大量繁殖 直至隧道內(nèi)的氨氣完全消失為 止 10 17 降溫播種期 將溫度降至24 25 準(zhǔn)備接種 雙孢菇菌株 28 29 33 35 36 經(jīng)過二次發(fā)酵隧道之后的培養(yǎng)料質(zhì)量數(shù)據(jù)應(yīng)該是水分 65 68 pH 7 2 7 5 氨氣 5 含氮量在2 左右 20 27 29 1 4 三次發(fā)酵 將一定比例的菌種與二次發(fā)酵料充分混 勻 讓菌種在25 左右培養(yǎng)約15 d 8 36 這個(gè)過程稱為發(fā)菌 階段 也可稱為三次發(fā)酵階段 27 29 30 三次發(fā)酵技術(shù)從荷蘭 引進(jìn) 具體為二次發(fā)酵結(jié)束播種后 直接進(jìn)入隧道進(jìn)行第3 次密閉發(fā)菌 37 發(fā)菌階段應(yīng)嚴(yán)格控制溫度和濕度 促進(jìn)菌 絲快速生長 30 一般15 d左右 菌絲體就會長滿整個(gè)培養(yǎng) 料 38 此時(shí)可將菌絲體填進(jìn)菇房 進(jìn)行后續(xù)培養(yǎng) 部分學(xué)者認(rèn)為雙孢菇培養(yǎng)料的堆肥過程分為2個(gè)階段 即前文所述的一次發(fā)酵和二次發(fā)酵 認(rèn)為經(jīng)過二次發(fā)酵技術(shù) 的培養(yǎng)料達(dá)到雙孢蘑菇生長標(biāo)準(zhǔn)后即可播種 2 17 26 也有學(xué) 者認(rèn)為雙孢蘑菇培養(yǎng)料發(fā)酵技術(shù)分為3個(gè)階段 即包括隧道 發(fā)菌過程 7 8 29 30 39 調(diào)查發(fā)現(xiàn) 采用三次發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的 雙孢蘑菇產(chǎn)量穩(wěn)定 且始終高于使用二次發(fā)酵技術(shù)的蘑菇產(chǎn) 量 37 也有學(xué)者報(bào)道采用隧道發(fā)菌方式 縮短了菇房生長 時(shí)間 由60 d縮短至45 d 雙孢蘑菇栽培由每年的6輪增加 到8輪 提高了產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益 40 2 堆肥發(fā)酵過程中的微生物及酶活性變化研究 堆肥是通過有氧呼吸將不穩(wěn)定的富含有機(jī)物的材料轉(zhuǎn) 化為穩(wěn)定的物質(zhì) 41 該過程較為復(fù)雜 涉及多種物質(zhì)變化 在此僅簡單介紹發(fā)酵過程中的微生物和相關(guān)酶活性變化 2 1 微生物 在堆肥過程中 作為驅(qū)動(dòng)力的微生物在降解 有機(jī)物方面起著關(guān)鍵作用 42 微生物包括細(xì)菌 放線菌和 真菌 是分解堆肥過程中有機(jī)物的主要分解者 43 由于其代 謝的廣譜性 微生物的影響力很大 42 在堆肥過程中 細(xì)菌 在降解蛋白質(zhì) 脂類 纖維素 木質(zhì)素甚至有毒化合物方面發(fā) 揮著重要作用 44 45 此外 與真菌和放線菌 46 相比 細(xì)菌對 嚴(yán)酷條件 高溫或低pH 的適應(yīng)能力顯著 47 Ren等 47 利用16S高通量測序技術(shù)測定了秸稈堆肥過 程中微生物的種群變化 結(jié)果發(fā)現(xiàn) 堆肥各階段細(xì)菌群落結(jié) 構(gòu)和組成存在顯著差異 擬桿菌門和變形菌門是各發(fā)酵階 段中最豐富的門 放線菌門僅在中溫期占優(yōu)勢 根據(jù)Shan non Wiener指數(shù)和Simpson多樣性指數(shù) 中溫期的細(xì)菌群落 多樣性高于其他時(shí)期 李云福等 48 的研究結(jié)果與此類似 門水平上的優(yōu)勢菌群為變形菌門等 堆肥建堆后 微生物種 類和數(shù)量大幅上升 這可能是因?yàn)槎逊食跗诘臓I養(yǎng)物質(zhì)較為 7149卷1期 張麗等 雙孢蘑菇秸稈雞糞發(fā)酵技術(shù)研究進(jìn)展 豐富 雜菌生長較快 隨著發(fā)酵進(jìn)程的推進(jìn) 微生物的多樣 性開始下降 這可能是因?yàn)楦邷厥葻嵛⑸锵牧瞬糠譅I養(yǎng) 物質(zhì) 從而導(dǎo)致其他雜菌數(shù)量減少 19 王鴻磊等 49 研究發(fā) 現(xiàn) 在培養(yǎng)料發(fā)酵過程中 細(xì)菌數(shù)量最多 其次為放線菌 而 霉菌的數(shù)量最少 Sharma等 25 研究認(rèn)為 堆肥過程中的中 溫菌群包括真菌和單細(xì)胞細(xì)菌 而嗜熱菌群則包含高比例的 放線菌 李敏 50 研究提出 細(xì)菌在堆肥初期發(fā)揮作用 其破 壞木質(zhì)纖維素的外部結(jié)構(gòu) 并釋放出熱量 讓堆肥溫度不斷 升高 而在發(fā)酵后期 真菌及放線菌則利用自身優(yōu)勢使木質(zhì) 纖維素內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化 并分泌木質(zhì)纖維素降解酶 從而 促進(jìn)培養(yǎng)料物質(zhì)的降解和轉(zhuǎn)化 2 2 酶活性 微生物降解雙孢菇堆肥中的秸稈纖維是釋放 碳水化合物 為雙孢菇菌絲體提供營養(yǎng)的關(guān)鍵 51 堆肥過 程中的酶活性直接影響各纖維素的降解 52 事實(shí)上 酶活 性越高 各纖維素的降解速率越快 反之 則越慢 53 目前 關(guān)于堆肥過程中酶活性變化的報(bào)道較少 有研究指出最普遍 的碳水化合物降解酶是木質(zhì)素降解酶 漆酶和錳過氧化物酶 MnP 以及半纖維素降解酶的半纖維素酶 木聚糖酶和 木聚糖酶等 4 17 36 39 51 這些不同的水解酶被認(rèn)為可以控制 不同底物的降解速率 并且它們是各種降解過程的主要介 質(zhì) 54 對各種酶活性的監(jiān)測可提供有關(guān)重要營養(yǎng)元素 如 碳和氮 動(dòng)力學(xué)的有用信息 并且有助于理解堆肥過程中發(fā) 生的轉(zhuǎn)化 55 參照Liu等 43 的研究 蛋白酶被認(rèn)為是有機(jī) 物分解的指標(biāo) 是堆肥過程中的重要酶 脲酶活性與尿素水 解成銨和二氧化碳有關(guān) 56 Liu等 43 研究發(fā)現(xiàn)纖維素酶活 性隨著發(fā)酵進(jìn)程而逐漸增加 葡萄糖苷酶的活性與纖維素 酶類似 在堆肥開始時(shí)其活性增加 木聚糖酶活性先上升后 降低 脫氫酶可用于衡量整體的微生物活性 在堆肥過程中 其活性不斷變化 56 Savoie 51 在研究中報(bào)道 漆酶活性是雙 孢蘑菇在堆肥中定植的一個(gè)標(biāo)記 錳過氧化氫酶與此相似 研究結(jié)果顯示 0 3 d錳過氧化氫酶活性快速降低 表明微 生物群落組成可能發(fā)生了變化 并通過多糖酶活性變化推測 一個(gè)受雙孢蘑菇影響的群落取代堆肥的初始微生物群落 蔡盼盼等 53 研究指出 羧甲基素纖維素酶 CMC 和木聚糖 酶及木糖苷酶分別在降解纖維素和半纖維素過程中起到一 定作用 因此酶活性可以作為檢驗(yàn)發(fā)酵料質(zhì)量的指標(biāo)之一 姚琴 57 研究表明 不同的發(fā)酵階段 各個(gè)酶的活性也在不斷 發(fā)生變化 總體上 微生物數(shù)量越多 酶活性越強(qiáng) 則纖維 素 木質(zhì)素 灰分等的分解速率也就越快 秦改娟等 58 的研究 同樣表明 雙孢蘑菇生產(chǎn)中的酶活性與堆肥微生物量息息相 關(guān) 而酶活性高低也是影響雙孢蘑菇產(chǎn)量大小的重要原因 3 雙孢蘑菇生長的影響因素研究 3 1 堆肥基質(zhì) 堆肥是雙孢蘑菇保持營養(yǎng)循環(huán)的關(guān)鍵階段 之一 對維持營養(yǎng)物質(zhì)特別是碳和氮的平衡具有重要意 義 14 59 栽培雙孢蘑菇的基質(zhì)種類多樣 不同農(nóng)作物秸稈 廢棄物組合的基質(zhì) 其堆肥后生產(chǎn)的雙孢蘑菇質(zhì)量和產(chǎn)量也 會有所不同 60 De等 14 以燕麥 Avena sativa 秸稈和臂型草屬 Bra chiaria sp 植物2種堆肥配方進(jìn)行了雙孢蘑菇的培養(yǎng)試驗(yàn) 結(jié)果顯示 以燕麥為基質(zhì)的堆肥是培養(yǎng)雙孢蘑菇的最佳肥 料 Noble等 9 比較了不同秸稈類型 小麥 油菜 豆類和亞 麻秸稈 有機(jī)氮源和無機(jī)氮源對雙孢蘑菇堆肥排放 產(chǎn)量等 的影響 結(jié)果發(fā)現(xiàn) 氮含量較低的原料 可可殼 硫酸銨等 比 氮含量較高的材料 家禽糞便 尿素等 產(chǎn)蘑菇量低 小麥秸 稈比油菜秸稈堆肥的蘑菇產(chǎn)量更高 然而與小麥秸稈相比 混合肥料中的油菜秸稈比例有助于減少厭氧帶的形成和臭 味排放 因?yàn)樗刃←溄斩捘軌蚋玫乇３制浣Y(jié)構(gòu)和孔隙 度 Diamantopoulou 61 等研究發(fā)現(xiàn) 0 05 和0 10 的CaCl2 對雙孢蘑菇的平均重量有顯著影響 而添加0 25 的CaCl2 對蘑菇的顏色有一定的改善作用 Colmenares Cruz等 3 首 先對基質(zhì) 玉米芯 安哥拉草和這2種成分與春樹木屑的混 合物 進(jìn)行了測試 結(jié)果顯示 在混合物和安哥拉草上單獨(dú)栽 培蘑菇的效果相近 然后將大豆 麥麩等各輔料分別添加到 安哥拉草的堆肥基質(zhì)上進(jìn)行了2次補(bǔ)充試驗(yàn) 結(jié)果發(fā)現(xiàn) 雙 孢蘑菇的最高產(chǎn)量是以9 的添加量獲得 其中大豆 黑豆 麥麩 奇異籽各占25 De等 59 研究發(fā)現(xiàn) 菌株和堆肥類型 對蘑菇產(chǎn)量有一定的影響 并且蘑菇中的粗蛋白 灰分和粗 纖維含量也與雙孢蘑菇菌株和秸稈類型有關(guān) 國內(nèi)學(xué)者李 曉博等 62 選用4種農(nóng)作物秸稈和廢棄物質(zhì)作為堆肥發(fā)酵的 基質(zhì) 比較了各基質(zhì)雙孢蘑菇的出菇情況和經(jīng)濟(jì)效益 結(jié)果 顯示 使用棉籽殼配方基質(zhì)的雙孢蘑菇產(chǎn)量和利潤最高 其 次是稻草 然后依次是玉米芯和玉米秸稈 與孫亞芳等 60 63 的研究結(jié)論一致 說明不同堆肥基質(zhì)的雙孢蘑菇產(chǎn)量 營養(yǎng) 價(jià)值等存在較大差異 3 2 環(huán)境因素 從微生物學(xué)角度來說 堆肥可以被認(rèn)為是 微生物群在不斷適應(yīng)一直變化的營養(yǎng)供應(yīng)和環(huán)境條件 溫 度 水分 二氧化碳 氧氣和氨含量 12 因此 菌絲的生長 受營養(yǎng)物質(zhì)濃度高低 有毒物質(zhì)積累 次生代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生 以及pH等因素的影響 從而影響雙孢蘑菇的生長 59 61 64 堆肥是自熱 好氧的固相過程 由微生物驅(qū)動(dòng)分解有機(jī)材 料 12 堆肥的整個(gè)過程中 若周圍環(huán)境條件無法達(dá)到堆肥 所需要的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn) 那么堆肥質(zhì)量一定會受到影響 則雙孢 蘑菇的產(chǎn)量與質(zhì)量等也會大大降低 25 例如在堆肥第1階 段中 進(jìn)入一次發(fā)酵隧道的培養(yǎng)料要進(jìn)行轉(zhuǎn)倉 并且在發(fā)酵 過程中也會進(jìn)行通風(fēng)操作 目的就是避免厭氧 2 同時(shí)還會 補(bǔ)充水分 以供微生物生長需要 2 20 堆肥第2階段主要是 巴氏滅菌過程 此過程的溫度設(shè)定值一般為56 62 26 30 若溫度太高會殺死有益發(fā)酵細(xì)菌 太低則可能無法達(dá)到滅菌 效果 從而讓雜菌繼續(xù)生長 35 巴氏滅菌結(jié)束后需要降溫 標(biāo)準(zhǔn)是降到氨氣濃度為0為止 因?yàn)榘睔鈱﹄p孢蘑菇的生長 有毒 65 Wiegant等 66 研究發(fā)現(xiàn) 二氧化碳能夠提高雙孢蘑 菇菌絲體的生長速率 Noble等 9 研究表明 增加堆肥的氮 含量會增加NH3濃度和N損失 同時(shí)也需要增加清除NH3 所需的時(shí)間 Straatsma等 10 研究指出接種雙孢蘑菇時(shí) 要 控制的堆肥質(zhì)量參數(shù)包括NH3濃度 pH N濃度等 因此 控 制堆肥過程中的環(huán)境條件等因素至關(guān)重要 不僅關(guān)系堆肥質(zhì) 81 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2021年 量 更影響雙孢蘑菇栽培的最終質(zhì)量與效益 25 67 3 3 菌種差異 雙孢蘑菇的產(chǎn)量和質(zhì)量高低與其自身菌種 類型有關(guān) 許多可食用的蘑菇是高質(zhì)量的食物 含有豐富的 蛋白質(zhì) 幾丁質(zhì) 維生素和礦物質(zhì) 并且熱量和脂肪含量低 然而 蘑菇的營養(yǎng)成分取決于蘑菇的種類 品系等 59 事實(shí) 上 菌種對雙孢蘑菇生長的影響早有研究 Pontes等 6 選用 6個(gè)不同生長特性的野生型菌株 012 DD 1 065 BP 8 088 FS 44 147 JB 41 219 30P和245 AMA 7 以及2個(gè)商業(yè)菌 株 A15和U1 比較各雙孢蘑菇品種在堆肥條件下的產(chǎn)量 結(jié)果顯示 與A15相比 065 BP 8和088 FS 44在整個(gè)堆肥 培養(yǎng)物中分泌更高的 1 4 D半乳糖苷酶活性 并分別在 堆肥30和39 d產(chǎn)生更高的 1 4葡糖苷酶活性 而高酶活 性與065 BP 8所獲得的最高蘑菇產(chǎn)量 4 1 kg 箱 密切相 關(guān) 商業(yè)菌株A15的蘑菇產(chǎn)量 3 8 kg 箱 較好 而菌株 147 JB 41的堆肥生長很差 沒有產(chǎn)生子實(shí)體 王芳等 63 選 用了As2796 W192和W2000這3種雙孢蘑菇菌株來研究其 栽培技術(shù) 結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同菌株的雙孢蘑菇營養(yǎng)指標(biāo)含量不 同 品種間存在差異 李曉博等 62 選用了同樣的3個(gè)菌株 研究結(jié)果相似 不同的雙孢蘑菇菌株 其子實(shí)體營養(yǎng)存在較 大區(qū)別 Pontes等 6 通過使用高純度單糖和多糖以及幾種 植物生物質(zhì)原料 檢測到野生型雙孢蘑菇菌株和A15菌株在 碳利用方面存在差異 由于A15菌株能夠在高度受控的堆肥 過程中生產(chǎn)出具有良好商業(yè)品質(zhì)的蘑菇 因此已被選擇用于 商業(yè)種植 68 De等 59 比較了3種菌株 ABI 07 06 ABI 05 03和PB 1 在堆肥中的雙孢蘑菇鮮重 生產(chǎn)力和生物效 率 結(jié)果發(fā)現(xiàn) 菌株ABI 07 06的表現(xiàn)最佳 不同品系的雙孢 蘑菇菌株對堆肥中養(yǎng)分的吸收情況有所差異 受環(huán)境影響的能 力也有所不同 從而在雙孢蘑菇的最終生產(chǎn)上出現(xiàn)較大區(qū)別 此外 有研究表明 在堆肥基質(zhì)上的其他菌株也會影響 雙孢蘑菇的生長 例如Wiegant等 66 研究指出 雙孢蘑菇堆 肥中嗜熱真菌 嗜熱鐮刀菌 Scytalidium thermophilum 產(chǎn) 生的二氧化碳對雙孢蘑菇菌絲體的生長具有促進(jìn)作用 Coello Castillo等 69 的研究與此相似 在Scytalidium ther mophilum定植的基質(zhì)上 雙孢蘑菇生長更快 并且其生物效 率大大提高 Straatsma等 10 同樣報(bào)道堆肥基質(zhì)中的嗜熱真 菌對雙孢蘑菇菌絲體的生長必不可少 4 結(jié)語 該研究闡述了雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)中的秸稈雞糞發(fā)酵 技術(shù) 發(fā)酵過程中微生物和酶活性的變化 以及影響雙孢蘑 菇生長的主要因素 因發(fā)酵原料 配比及堆肥環(huán)境不同 各 工廠的發(fā)酵過程存在一定差異 但如何縮短各發(fā)酵階段時(shí) 間 減少發(fā)酵過程中雜菌數(shù)以及提高雙孢蘑菇產(chǎn)量仍是今后 主要的研究工作之一 參考文獻(xiàn) 1 FOULONGNE ORIOL M SPATARO C SAVOIE J M Novel microsatellite markers suitable for genetic studies in the white button mushroom Agaricus bisporus J Applied 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