草菇栽培技术发展历程与创新研究进展(一)
草菇(Volvariella volvacea)又名南华菇、草菇创新兰花菇、栽培秆菇、技术进展麻菇(湖南)、发展中国蘑菇,历程隶属于真菌界(Mycota)担子菌纲(Basidiomycetes)伞菌目(Agaricales)光柄菇(Pluteaceae)小苞脚菇属(Volvariella)。研究草菇是草菇创新高温季节生长于热带、亚热带的栽培一种高温型食用真菌,营养丰富,技术进展鲜菇嫩滑爽口,发展干菇香气浓郁,历程广受消费者喜爱。研究中医认为草菇具有补脾益气、草菇创新清热解暑、栽培滋阴壮阳等功效。技术进展现代研究表明,草菇多糖、蛋白等活性成分具有降低胆固醇、提高免疫、抗肿瘤、降血糖、抗癌等功能。草菇栽培周期短、经济效益高。我国是草菇最大生产国,产量居世界之首,据不完全统计,1986 年我国草菇总产量达 11.20 万 t、占世界总产量的 63%,1994 年为 9.15 万 t(不包括台湾、香港),2018 年达 20.23 万 t。广东则是全国最重要的草菇产区和消费区域。草菇人工栽培始于我国明代,最早由南华寺僧人采摘并驯化栽培,一直停留在室外大田堆草式栽培状态,产量很低。20 世纪 60 年代起,我国开始大规模人工栽培草菇,栽培技术与方法都有较大提高,从旧法栽培到新法栽培,从室外栽培到室内栽培,从季节性栽培到周年栽培,从稻草栽培到废棉渣、中药渣等原材料栽培,草菇栽培面积和范围不断扩大,中国蘑菇传遍东南亚,草菇曾经是世界上第三大人工栽培食用菌之一,因草菇不耐低温、保鲜期短等固有特性因素影响,加之其他食用菌品种的快速发展,草菇在食用菌总产量的占比逐步下降。现代草菇栽培经历了 20 世纪 60 年代以稻草为基质的室外生料堆式栽培,70 年代室内或室外稻草生料堆式栽培共存,80 年代堆式栽培(含畦式栽培)与稻草、废棉渣室内床架式栽培共存,80 年代后期开始了可延长栽培季节的保温房床架式栽培,90年代开始有袋式栽培,随后多种栽培方式共存。进入 21 世纪开始采用机械操作、以保温房周年栽培为主,现阶段已开始探索工厂化栽培。本文从草菇栽培用种的繁育、栽培原材料及处理方式、菇房结构建造、菇房加温方式、栽培方法、管理技术等方面的技术创新,介绍我国草菇栽培技术发展历程,并且对草菇未来发展进行了展望,以期为从业人员更好了解我国草菇技术现状、把握草菇未来发展方向提供思路和借鉴。 1 草菇栽培用菌种繁育技术创新 1.1 固体栽培菌种繁育技术 在 20 世纪 50 年代以前,草菇人工栽培的菌种来源不定,菌种活力低、质量不稳定,因此产量很低,栽培地区也仅限于南方发源地及东南亚国家。1952年福建农学院通过组织分离法、孢子粉分离法等培育得到纯草菇菌丝体,继而利用稻草、米糠、麦麸等培养出草菇菌种,草菇制种技术自此获得突破,有了稳定的菌种来源,草菇产量提高了1 倍,生物转化率可达 10%~15%,得到迅速推广应用。1958 年湖南农学院也发明了草菇菌种简易培育方法,稻草预湿,添加石膏等材料堆制发酵,稻草微褐、呈半腐熟状时散堆,并将稻草切碎装入玻璃菌种瓶,进行常压消毒,接种、培养。该方法简单、不需要高压灭菌专用设备,生产成本低,非常适合当时制种设备缺乏、购买菌种困难的地区应用。70 年代末,广东省龙川县外贸局的尝试用聚丙烯塑料袋代替玻璃瓶生产草菇菌种,使得草菇菌种运输和制作效率等均大幅提高,节省了大量玻璃瓶,大大降低了成本,塑料袋菌种一直沿用至今。80 年代以前草菇栽培种都是采用稻草袋栽种,稻草处理麻烦,装包效率低,随着草菇种植面积不断增加,草菇需种量供不应求。1980 年用棉籽壳代替稻草制作草菇菌种,接种后吃料快、菌丝旺,不易衰老,棉籽壳无需切碎浸泡,处理方法比稻草方便,装袋效率大大提高,效果好。至此,草菇菌种采用棉籽壳为原材料、塑料袋装的菌种包装,生产效率大大提高。经过半个多世纪的发展,目前草菇栽培用固体菌种按制作过程先后分三级:一级种(母种、试管种)、二级种(原种)、三级种(生产种、栽培种)。一级种主要用来生产二级种和菌种保藏,二级种用来生产三级种,三级种直接用作草菇栽培生产。从一级种到三级种是逐步扩繁的过程,一支一级种可以扩繁约 5 瓶二级种,也可以继续扩繁约 20 支一级种,一级种可以多代转管扩繁成一级种;一瓶二级种可以扩繁 20~30 瓶(袋)三级种,二级种通常不能再扩繁成二级种;三级种直接用于生产,不再扩繁。生产三级种的工艺流程为:培养基配方确定—培养料准备—培养基调配(pH 值、含水量等)—装瓶(袋)—灭菌—接种—菌丝培养—质量检查—成品菌种。 草菇菌种制作原材料、包装容器及工艺流程的创新给我国草菇栽培带来重大突破,彻底解决了草菇菌种运输难、制种效率低等问题,对推动草菇栽培快速发展起到了关键作用。 1.2 液体菌种繁育技术 随着具有生产周期短、成本低等优点的食用菌液体菌种技术逐渐成熟,草菇液体菌种繁育技术研究也取得了一些进展。广州市微生物研究所开展了草菇液体菌种制作与栽培试验,结果表明液体菌种比固体菌种生长快、出菇早、产量高,但是液体菌种作为生产种,不便于远距离运输,只能就地使用,难以对外推广应用。但可考虑将液体菌种作为原种来用,再转入生产种],可以缩短原种制作时间。陈多扬等研究了草菇液体菌种配方、菌丝发酵终点,并探索不同播种方法对出菇的影响,结果表明,以葡萄糖20.2 g、蛋白胨2.0 g、酵母膏2.0 g、硫酸镁0.5 g、磷酸二氢钾1.0 g、磷酸氢二钾1.0 g、蒸馏水1 000 mL为液体培养基配方(pH 8.3),发酵6 d后,直接将液体菌种洒在栽培料面并混匀,出菇效果最佳。虽然液体菌种制作周期短、成本较固体菌种低,但是液体菌种仍然没有解决生产中运输、储存及配套出菇管理(易出现群菇、采菇难、商品性差)等关键技术问题,因此目前草菇液体菌种的应用仍处于摸索阶段。但随着技术进步特别是草菇工厂化栽培技术的发展,液体菌种在草菇栽培上的应用必将具有广阔前景。 2 草菇栽培原材料及处理方法创新 自南华寺僧人种植草菇至 20 世纪 60 年代,稻草一直是种植草菇的主要原材料,随着草菇种植技术的推广应用、栽培规模的扩大和种植者对提高单产的需求提升,仅有稻草作草菇栽培原材料远不能满足生产需求,业内一直探索新的栽培原材料及处理方法。 2.1 废棉渣、棉籽壳栽培原材料及处理方法 20 世纪 60 年代末,张树庭等首次将稻草改为废棉渣,尝试在室内控制条件下利用废棉渣栽培草菇,取得了重大突破,使草菇生物转化率从 7%左右提高到 30%~45%,改变了草菇栽培原材料单一的局面,使我国乃至全球草菇栽培发生了重大转变与改革,极大地促进了草菇产业的发展。70 年代,广州郊区菇农开始利用棉纺厂的下脚料废棉渣进行室内栽培草菇,结果发现室内废棉渣栽培比露地稻草栽培产量提高、栽培周期缩短,而且出菇集中,经济效益显著提高,因此该方法得到迅速推广应用。随后利用废棉渣开展室内砖栽方式栽培草菇,平均生物转化率达到 39.68%,比广东地区以稻草为原材料栽培的产量提高 3 倍以上。废棉渣栽培草菇之所以能获得高产,主要是因为其中含有丰富纤维和棉壳碎屑等物质,不但可以提供丰富的容易被草菇菌丝利用的营养物质,而且具有良好的保温、保湿性能及透气效果,有利于草菇菌丝生长和子实体的形成、发育。废棉渣成功用于草菇种植后,谈国荣、王琪昶等利用棉籽壳栽培草菇也获得较好效果,生物转化率较稻草显著提高。由于 80 年代废棉渣是垃圾,价格低甚至可以免费获得,栽培草菇产量高,该项技术获得成功后迅速在我国推广应用。印度尼西亚、马来西亚、菲律宾、泰国、新加坡、中国香港等东南亚地区应用此法,使得草菇种植也越来越多。 废棉渣、棉籽壳作为草菇栽培原材料的处理方法经历了一次堆沤发酵栽培到二次发酵再进行栽培的发展过程。80 年代中期之前,废棉渣栽培草菇处理方法是将废棉渣直接放入装有石灰水的池子里,100 kg 废棉渣加石灰粉 3~5 kg,先把约 2/3 的石灰放入水池中,搅拌后将废棉渣加入,以浸没废棉渣为度,然后将其余石灰均匀撒在料面,再用双脚踏踩,废棉渣浸透后捞起建堆,用薄膜覆盖发酵2 d 左右,翻堆后再堆 2 d 左右,搬入菇房铺料、播种。简单堆沤虽然草菇能生长,比稻草栽培的产量提高不少,但由于培养料发酵不均匀、未能很好地控制杂菌和害虫,导致杂菌害虫为害严重,产量稳定性差。80 年代后期,栽培者在科研人员指导下参照双孢蘑菇后发酵方式,在室外堆制发酵基础上,将栽培料搬入菇房,铺在栽培床架上,通过加温,使料内温度温度达到 60℃后,保持 6 h 以上,整个过程从加温开始到播种约 18~24 h。通过二次发酵持续高温处理,病虫害显著减少,同时因高温细菌、放线菌等有益微生物的作用,使栽培料腐熟,利于草菇菌丝吸收和生长发育,产量提高,稳定性好。随后,二次发酵栽培管理技术得到快速推广并一直沿用至今。 废棉渣等栽培原材料预湿处理也经历了传统水池浸泡、喷淋踏踩、污水横流,到机械拌料、废水回收再利用,再到精准加水机械拌料、零污水排放的发展过程。从 2018 年开始,在一些大型草菇栽培场,栽培原料预湿、拌料已实现按原料用量设定加水量,实现拌料污水零排放。 声明:本文所用图片、文字来源《广东农业科学》,版权归原作者所有。如涉及作品内容、版权等问题,请与本网联系 相关链接:胆固醇,菌丝体,微生物
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