不同果木栽培基质对香菇产量及主要养分转化的影响*
张锁峰，李青，韩鹏远，柴美清，赵毅，王伟仁，李云霞
（山西省农业科学院试验研究中心，山西太原030031）
香菇（Lentinula edodes）属于木腐菌，需要从外界环境摄取营养而生长，而从外界获得的营养主要有碳源、氮源、矿质元素和维生素等[1-2]。其中，碳、氮在食用菌栽培过程中，对子实体的产量和品质有重要影响[3-4]；其他矿质元素如钾、钙、镁、磷、硫、锌、铜、铁、锰、镍、铬、硒等构成了香菇内在的营养成分[5]。这些矿质元素在人体生命活动中具有极其重要的生理作用，缺少任何一种都会引起生理失调，甚至致病[6]。由于香菇具有较高的营养价值、药用价值和保健价值，被人们称之为“山珍”“菇中皇后”“菇中之王”等，在美国更被称之为“上帝食品”[7-8]。
近几年，香菇产业发展迅速，阔叶树木屑等传统的栽培基质短缺严重，致使香菇产业的发展面临一定的危机[9-10]。为了降低香菇生产成本、解决香菇栽培基质短缺问题，国内外专家学者开始研究新型的栽培基质。已有研究表明，苹果枝木屑、桑木枝条屑、杉木屑等利用果树修剪的枝条屑制成的培养料均可栽培香菇，且产量、品质和营养成分含量都较高[11-13]。山西作为北方果树的主要生产基地，每年修剪产生的果木枝条不计其数，目前处理这些废弃果木屑的途径基本上是作为燃料进行燃烧，这不仅浪费了资源，而且破坏了当地的生态环境，造成了严重的环境污染[14]。若能将其开发利用作为香菇的栽培基质，不仅解决了香菇栽培基质短缺问题，而且会产生一定的经济效益和社会效益[15]。虽然已有相关文献证明果木基质可以代替传统的阔叶树木屑用于香菇生产，但都是从产量和品质方面进行研究，从矿质元素等营养成分方面研究的较少。因此，本文从香菇各个栽培阶段的氮、磷、钾等矿质元素含量入手，分析研究香菇对矿质元素的利用情况，旨在为进一步深入研究香菇的营养生理奠定基础，同时为香菇栽培基质的选择提供新的参考依据。
1 试验材料与方法
1.1 试验材料
试验所用的菌种为韩国引进的香菇品种'K5'。
1.2 试验设计
试验于2015年1月～12月在山西省农业科学院东阳试验示范基地进行。试验设置4种不同的果木栽培基质，分别为苹果木、杂木、桑木和枣木，每种果木基质设置3种不同的氮含量处理水平，处理A（添加麸皮10%）为木屑∶麸皮∶石膏=89∶10∶1；处理B（氮常规）为木屑∶麸皮∶石膏=79∶20∶1；处理C（添加麸皮30%）为木屑∶麸皮∶石膏=69∶30∶1。
采取适宜的方法进行出菇管理。
取样方法：在出菇后提取香菇样品作养分含量（氮、磷、钾）测定。
1.3 测定项目和方法
统计每个处理的子实体鲜重。
将香菇菌棒样品烘干粉碎后过60目筛，按照《土壤农化分析》方法对其氮、磷、钾的含量进行分析测定。
采用硫酸——过氧化氢消化和半微量蒸馏法测定氮含量，钒钼黄比色法测定磷含量，火焰光度法测定钾含量。
1.4 数据处理
采用Microsoft Excel 2003软件进行数据处理，采用SPSS软件进行显著性分析。
2 结果与分析
2.1 不同栽培基质对香菇产量的影响
不同栽培基质对香菇产量的影响见表1。
表1 不同栽培基质对香菇产量的影响Tab.1 Influence of different cultivation media on the yield of Lentinula edodes
对4个果木基质3种配方的香菇产量进行比较，结果表明，同种果木基质，不同氮含量水平香菇产量表现为处理A＜处理B＜处理C，说明栽培基质中氮含量越高，香菇产量越高；同种氮含量水平，不同果木基质香菇产量表现为桑木基质＜杂木基质＜苹果木基质＜枣木基质；整体来看，枣木基质处理C产量最高，桑木基质处理A产量最低，只有枣木基质处理C产量的2/3。
2.2 不同栽培基质下香菇养分利用率分析
不同栽培基质下香菇养分利用率见表2。
由表2可知，不同栽培基质下香菇对菌棒中氮、磷、钾的利用率各不相同，其中同种氮含量水平，不同栽培基质，不论是处理A、处理B还是处理C，其香菇对氮、磷、钾的利用率均表现为杂木基质最高，其次是苹果木和枣木基质，而桑木基质最低；同种栽培基质，不同氮含量水平，不论是杂木基质、桑木基质、苹果木基质还是枣木基质，其香菇对氮、磷、钾的利用率均表现为处理A＞处理B＞处理C。
2.3 不同栽培基质下香菇养分运转情况分析
2.3.1 不同栽培基质下香菇菌棒中氮含量的变化
表2 不同栽培基质下香菇养分利用率Tab.2 Nutrient utilization of Lentinula edodes in different cultivation media
不同栽培基质下香菇菌棒中氮含量变化情况见图1。
图1 不同栽培基质下香菇菌棒中氮含量变化图Fig.1 Change of nitrogen content of the Lentinula edodes stick in different cultivation media
由图1可以看出，不同栽培基质、不同氮含量水平菌棒中的氮含量随香菇生长阶段的推移均呈先升高后降低的趋势，在转色完成时菌棒中的氮含量达到最高值，随后随着出菇潮次的增多，菌棒中氮含量逐渐降低；由图1还可以看出，同种氮含量水平，不同栽培基质，在转色完成时，桑木基质的氮含量最高，其次是枣木基质，再次是苹果木基质和杂木基质；同种栽培基质，不同氮含量水平，在转色完成时，菌棒中的氮含量表现为处理A＜处理B＜处理C。
2.3.2 不同栽培基质下香菇菌棒中钾含量的变化
不同栽培基质下香菇菌棒中钾含量变化情况见图2。
图2 不同栽培基质下香菇菌棒中钾含量变化图Fig.2 Change of potassium content of the Lentinula edodes stick in different cultivation media
由图2可以看出，不论哪种氮含量水平以及哪种基质材料制作的香菇菌棒，其钾含量的变化均表现为先升高后降低的趋势，在转色完成时钾含量达到最大；同种氮含量水平，不同果木栽培基质在转色完成时，桑木基质的钾含量最大，其次是枣木基质，苹果木基质和杂木基质相差不大；同种栽培基质，不同氮含量水平，在转色完成时，菌棒中的钾含量表现为处理A＜处理B＜处理C。
2.3.3 不同栽培基质下香菇菌棒中磷含量的变化
不同栽培基质下香菇菌棒中磷含量的变化情况见图3。
图3 不同栽培基质下香菇菌棒中磷含量变化图Fig.3 Change of phosphorus content of the Lentinula edodes stick in different cultivation media
由图3可以看出，不同氮含量水平不同栽培基质间，菌棒中的磷含量变化趋势基本相同，在转色完成前呈上升趋势，在转色完成开始出菇后呈下降趋势；同一时期，处理B和处理C中桑木基质的磷含量最高，其次是枣木基质和苹果木基质，而杂木基质最低；同种栽培基质，不同氮含量水平，菌棒中的磷含量表现为处理A＜处理B＜处理C。
3 结论与讨论
试验结果表明，随着香菇生长阶段的推移，不同栽培基质、不同氮水平栽培的香菇，其菌棒中的氮、磷、钾含量均呈现先升高后降低的趋势，且在转色完成时达到最高值。这是由于香菇在不同的生长阶段对营养条件的要求有所不同导致的。转色阶段是香菇菌丝由营养生长向生殖生长转变的关键时期，是营养物质积累、合成和转化的重要过程[16-17]，因此，菌棒中的氮、磷、钾含量呈现上升趋势。而出菇阶段，香菇子实体的生长发育需要利用菌棒中的氮、磷、钾等矿质元素[18]，所以，呈现下降趋势。
试验结果还表明，在相同氮含量水平、不同栽培基质下，枣木基质和苹果木基质生产的香菇产量、菌棒中氮、磷、钾含量和养分利用率均处于相对较高的水平，这是因为不同栽培基质中氮、磷、钾等营养元素存在的物理化学形态不同，为香菇生长发育所提供的营养不同，产量也不同[19-20]。同种栽培基质、不同氮含量水平下，香菇产量和菌棒中氮、磷、钾含量均表现为处理A＜处理B＜处理C，而养分利用率则表现为处理A＞处理B＞处理C，这说明随着栽培基质中氮含量增多，香菇产量和菌棒中氮、磷、钾含量也随着增多，而养分利用率则逐渐降低。
试验中，桑木基质栽培的香菇，其菌棒中的氮、磷、钾等养分含量均比其他果木基质高，但是其养分利用率和产量却比其他果木基质低很多；杂木基质栽培的香菇，其对氮、磷、钾的养分利用率比其他果木基质高，但是菌棒中的氮、磷、钾含量和产量却不高，因此，整体来看，并不建议选用桑木和杂木屑作为香菇的栽培基质。
综上所述，从香菇产量、养分利用率以及菌棒中氮、磷、钾的含量三方面综合考虑，笔者认为在香菇代料栽培中可以使用果木屑，尤其是可以考虑使用枣木屑和苹果木屑代替传统的阔叶树木屑，这与王华、薛变丽等的研究结果一致[21-22]。
本试验仅研究了香菇对氮、磷、钾三种元素的利用率及其在菌棒中的含量变化，而关于其他微量元素和营养成分的分析有待进一步研究，从而为深入研究香菇的营养生理奠定基础。
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