双孢蘑菇是世界栽培总产量最大的大型真菌，也是中国主要栽培食用菌，是我国传统的出口产品^[1]。近年来由于国内营养膳食结构的调整，国内蘑菇鲜销市场迅速扩大。福建省是双孢蘑菇栽培大省，栽培年产量比较均衡，其中漳州地区是主要栽培区，年产量约占福建全省50%以上，大部分菇农以蘑菇栽培为生活主业^[2]。近几年来，栽培双孢蘑菇的原材料稻草、牛粪及劳务工资同比5年前均已翻了一番，而售价仅上涨了30%～40%。漳州地区也是福建省主要的杏鲍菇工厂化栽培区，每天产生大量营养丰富的杏鲍菇菌渣，一部分用于有机肥堆制，部分被用于循环栽培草菇、高温蘑菇、姬松茸和制作草菇、双孢蘑菇菌种^[3-6]，大部分回田利用，未能高效发挥菌渣的利用价值。

据不完全统计，2010年全国食用菌菌糠总产量约5 000万t^[7]。菌糠循环利用已成为近年的研究热点，方向主要集中在如何利用菌糠代料生产其他食用菌品种，达到节能降本的目的。有资料报道利用香菇、平菇、金针菇、杏鲍菇菌糠栽培双孢蘑菇，既可及时处理污染物，减少环境污染，又能废物利用，节约成本，增加创收。但这些资料数据表明仅是利用部分菌糠，仍需添加稻(麦)草、牛粪。近年来，漳州市龙海角美地区利用杏鲍菇菌渣代替稻草栽培双孢蘑菇的技术模式被模仿流传，该模式具有发酵时间短，可利用农机器械降低劳动力成本，生物学转化率高等优点。经过2～3年推广，也爆露较多的问题，例如：二次发酵后菇房仍然容易产生氨气，导致菌种不萌发，造成资源浪费；旧有管理方式不适，导致减产；配方不统一，尚需系统的研究。因此，本研究立足于生产实际需求，开展了利用杏鲍菇菌渣栽培双孢蘑菇的配方优化技术的研究，希望从配方比例调整所对应的温度、pH、产量等要素进行优化配方的筛选，摸索出一套稳定、高效优质的杏鲍菇菌渣循环栽培双孢蘑菇技术模式，惠泽于广大菇农。

1.   材料与方法

1.1   试验材料

双孢蘑菇母种As2796，由福建省农业科学院食用菌研究所提供。供试的杏鲍菇菌包由福建漳州绿宝食品集团提供，要求新鲜、无霉变，不掺杂。牛粪采用黄牛粪，产地江西，要求晒足干，无霉变，成拳头块状。本试验共设计8个配方，根据杏鲍菇菌渣和牛粪添加的重量比例设计8个梯度。具体配方如表 1所示，建堆时配方1～7处理加过磷酸钙0.75 kg·m^-2,配方8添加生石灰0.15 kg·m^-2。试验地点为福建省漳州市龙海紫泥镇安山村。

表  1  供试培养料配方

Table  1.  Substrate formulations for mushroom cultivation

[单位/(kg·m-2)]
配方	杏鲍菇菌渣	牛粪	石灰	轻质碳酸钙	过磷酸钙
1	70	0		0.75	0.75
2	65	2.5		0.75	0.75
3	60	5		0.75	0.75
4	55	7.5		0.75	0.75
5	50	10		0.75	0.75
6(CK)	45	12.5		0.75	0.75
7	40	15		0.75	0.75
8	45	12.5	0.3	0.75
注：表中菌渣为鲜品，折干率以50%计算；配方6为当地使用配方，设为对照。

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1.2   试验方法

1.2.1   原材料碳氮含量分析

对栽培所使用的原材料杏鲍菇菌渣和干牛粪的含碳、氮量进行测定，并计算碳氮比。具体测定方法参照文献^[8-9]。

1.2.2   栽培方法

每组配方为1个处理，共设8个处理。每处理设3个重复，每个重复试验面积为8 m²，填料量为干料35 kg·m^-2，即9 m×0.9 m单个床架的1整层，试验面积共192 m²。供试菇房采用闽南地区特色的多层架砖混菇房，内有菇床6架，每架10层，头尾两床靠墙。本试验区域去除靠墙的两架及每个床架最上和最下的一层，其余随机安排。按不同配方要求将菌包和牛粪称量后分别堆放，先将牛粪提前3～4 d预湿透后，再与菌渣混合建堆，并添加过磷酸钙和石灰，作好标记。然后间隔3 d翻堆1次，翻2次堆后间隔3 d培养料上床，2次发酵、播种、覆土和出菇管理均按常规方法进行，具体参见文献^[1]，采用pH值5.5～9.0的精密试纸测量培养料pH值变化，并用数显温度计，每间隔4 h记录1次料温变化。

1.3   数据统计与分析

采用Excel和DPS 7.05软件对不同配方的发酵温度、pH值以及出菇期不同潮次出菇产量，进行统计分析。

2.   结果与分析

2.1   原材料碳氮含量分析

从表 2可见，杏鲍菇菌渣具有较高的含氮量，是传统栽培原料稻草的3倍左右，与牛粪相当，可见菌渣中仍含有丰富的营养物质，可以供给双孢蘑菇栽培需要。同时可以看到杏鲍菇菌渣的含碳量低于稻草，因此需要合适的原料配比来进行双孢蘑菇栽培。

表  2  杏鲍菇菌渣和牛粪的主要营养成分

Table  2.  Main nutrients in PER and CD

项目	杏鲍菇菌渣	牛粪
含碳量/%	35.2	36.3
含氮量/%	2.14	1.96
碳氮比	16.45	18.52

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2.2   不同配方的pH值变化

牛粪、菌渣进行预湿后，测得菌渣pH呈中性，牛粪呈弱酸性，pH为6.5；经过预堆后，牛粪料堆pH上升至8.0，呈弱碱性。从图 1可以发现，建堆后，随着牛粪添加比例的增加，培养料的pH为7.0～7.5，配方8＞配方7、配方6、配方5＞配方4、配方2＞配方1＞配方3，其中配方8添加了1%的生石灰，pH值达到8.0。但配方3形成反差，pH为6.5。经过3 d发酵，第1次翻堆时培养料的pH逐渐下降，8个配方pH在5.5～7.0，配方8、7相等＞配方6、配方5＞配方4、配方3＞配方2、配方1；继续发酵3 d，第2次翻堆前培养料pH均有增加，为7.0～8.5，此时配方8、7、6相等＞配方3＞配方5、配方4、配方2＞配方1。一次发酵结束堆料上床前，pH均有下降，在这3个阶段中，配方8、7pH均为最高，配方1均为最低。

图  1  不同配方pH值变化

Figure  1.  Changes in substrate pH of different formulas

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2.3   不同配方的温度变化

图 2表明，一次发酵期间，编号5、6、7、8的4个配方虽然早1 d建堆，但整个一次发酵过程中的温度曲线较为平稳，而编号1、2、3、4的4个配方建堆后约36 h后，温度上升到45～50℃，并迅速超越后4个配方。说明随着牛粪添加量的增加，配方料温上升速度较为平缓。在整个一次发酵期间，平均料温整体表现为配方3＞配方1＞配方4＞配方2＞配方8＞配方5＞配方6＞配方7。

图  2  不同配方一次发酵料温比较

Figure  2.  Substrate temperatures of different formulas infirst fermentation cycle

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图 3表明，二次发酵过程中，经过菇床培养料自热升温和菇房内部换气循环后，整个菇房上下层料温差距缩小。在安装了循环风机动力系统的作用下，菇房上下层料温差距较小。但是由于时值冬季，室内外温差大，为保证培养料的氧气含量，微量添加的新风导致菇房内空间气温明显低于料温，配方7试验区被随机安排在床架上部，受到温度低的新风影响，整体平均气温相对低于其他配方。

图  3  不同配方二次发酵料温变化

Figure  3.  Substrate temperatures of different formulas insecond fermentation cycle

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图 4表明，在发菌阶段由于寒流的影响，导致菇房内的气料温迅速下降到15℃以下，并维持较长的时间，对菌丝生长造成不利影响，可能会导致减产。

图  4  发菌期间料温变化

Figure  4.  Substrate temper at uresduring in cubation

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2.4   不同配方的单产比较

表 3表明：供试的8个配方中经5潮采摘量统计，生物学转化率从高到低依次是配方5＞配方8＞配方6＞配方7＞配方2＞配方4＞配方1＞配方3，说明在试验范围内，随着牛粪比例的逐步增加，单产也逐步增加，其中配方5和配方8单产最高，分别为14.3、14.1 kg·m^-2，生物学转化率均高于40％，与当地采用传统粪草配方相当，也与张金文的报道相符^[10]，同比CK(配方6)增产11.7%和10.2%。其他配方均有不同程度的减产，配方3单产最低，较对照减产42.2%。而配方8仅比CK配方多添加了生石灰0.3 kg·m^-2，是否这些生石灰发挥了神奇的增产效果，有待进一步验证。

表  3  不同配方的产量统计

Table  3.  Statistics on mushroom yield per unit area under cultivation with substrates of different formulas

配方	1	2	3	4	5	6	7	8
平均单产/(kg·m-2)	10.7±0.5 d	11.1±0.7 cd	7.4±1.3 e	10.9±0.8 d	14.3±0.7 a	12.8±0.4 b	12.1±0.6 bc	14.1±0.4 a
生物学效率/%	30.6	31.7	21.1	31.1	40.9	36.6	34.6	40.3
注：同列数据后面不同小写字母表示差异显著(P＜0.05)。

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图 5表明：5潮的采摘过程中，第2潮的单产占比最高，其次依次是1潮、3潮、4潮、5潮，仅配方1的1潮高于2潮；第5潮产量占比很低，其中配方1占比最高为4.1％。

图  5  不同配方不同潮次产量比较

Figure  5.  Mushroom yieldson different formulations and tide times

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3.   讨论和结论

3.1   营养配方的影响分析

本试验使用的杏鲍菇菌渣经福建省测试中心检测，含碳量35.2%、含氮量2.14%、碳氮比16.45，氮素营养丰富。程翊等^[7]取自南平和意公司的杏鲍菇菌渣经检测，含碳量33.86%、含氮量1.20%、碳氮比28.13，研究认为菌渣使用量以不超过30％为宜；张良等^[6]取自成都榕珍菌业公司的杏鲍菇菌渣(棉籽壳、木屑、麸皮为主)含碳量48.84%、含氮量1.17%、碳氮比41.74^。二者的含氮量约为本研究样品的50％，主要差别原因是近几年杏鲍菇工厂化配方研究不断改进，木屑和棉籽壳用量大幅降低，玉米芯和蔗渣大幅增加，菌渣木质素比例降低，纤维素和半纤维素比例增加，而杏鲍菇菌丝可分解转化纤维素、半纤维素，却不能直接分解转化木质素^[11]。有研究表明，以玉米芯为主要碳源的配方与以木屑、棉籽壳相比，第1潮产量较高，栽培周期短，非常适合工厂化栽培，工厂化栽培杏鲍菇不宜添加较多的棉籽壳^[12-16]，田景花等^[17]的杏鲍菇培养基质研究也证实了这一点。例外，本研究配方碳氮比处于16.45～18.52，与草粪配方的30～33具有较大差距，但是因为菌渣是经过杏鲍菇菌丝的营养分解后的产物，其纤维素和半纤维素大部分被分解成小分子营养物质，一次发酵时间要明显短于草粪配方，配方的碳氮比要求也更接近于一次发酵后17～18的营养要求^[18]。

3.2   不同配方对pH的影响分析

牛粪、菌渣进行预湿后，菌渣pH呈中性，假堆后为发生变化；牛粪呈弱酸性，pH为6.5；假堆后2 d，粪堆pH上升至8.0，呈弱碱性，应该是粪块中含有大量的微生物芽孢迅速萌发，经过分解作用释放出氨氮物质，致使pH升高，而杏鲍菇菌渣本身不含有其他微生物，pH未发生变化。料堆混合后2～3 d，菌渣丰富的营养使得不同温型微生物交替快速繁殖，产生大量有机酸，同时料堆内含氧量降低制约微生物菌群的活动，使得物料pH值下降，因此第1次翻堆时，料堆pH值均有下降^[19]，配方8在建堆时添加1%的生石灰，pH值略高于其他配方。进行翻堆后，改善料堆的溶解氧，大量微生物菌群继续繁殖，大量有机氮快速转化为氨氮，造成pH值迅速上升。同时可以分析，8个配方随着牛粪比例增加，pH值上升的更高，推测是较多牛粪块为料堆内带来大量的微生物，活动越强产生的氨氮物质也越多。

3.3   不同配方对一次发酵的料温影响分析

料堆的温度变化是堆体微生物活动和堆体进程的直观反应，也是堆肥快速腐熟的一个重要参数^[20]。配方5～8的4个配方提早1个晚上建堆，但整个一次发酵过程中的温度曲线较为平稳，而配方1～4的4个配方建堆约36 h后，温度上升到45～50℃，并迅速超越配方5～8的配方，说明牛粪量的增加，影响了料温上升速度，这与草粪培养基的发酵呈反差，可能是杏鲍菇菌渣营养丰富，且易被微生物菌群迅速吸收利用，繁殖数量迅速增加，导致温度上升迅速。而牛粪添加越多，微生物分解和转化的时间越长，温度呈较平稳上升趋势，经过一段时间的分解后的营养成分，促使料堆内微生物迅速繁殖，温度迅速上升。与图 2中对应的152 h后配方5～8的料温迅速上升相对应。

配方5～8的4个配方牛粪添加量均超过30％，推测30％的牛粪添加比例可能是一个分界值。但配方3料堆升温速度迅速，均温明显高于其他配方，该独特表现与pH值的反差现象相对应，具体原因不明，是否受物理性状(空隙度)影响有待于进一步验证。配方8平均料温与配方6比较吻合，配比相同，说明添加生石灰量值未对温度产生明显影响。

3.4   不同配方对产量的影响分析

统计结果表明配方5和配方8生物学转化率最高，均高于40％，与当地采用传统粪草配方相当，也与张金文的研究相符^[10]。特别值得关注的是配方8与CK配方相同，差别仅是前者添加了1％生石灰，而单产增产10.2%，是否这些生石灰发挥了神奇的增产效果，有待于进一步验证。目前漳州龙海地区杏鲍菇菌渣代替稻草栽培双孢蘑菇的过程中，仍经常发生二次发酵后氨气过重的问题，由于培养料的变化使得营养结构和生理结构均发生变化，可能导致发酵工艺的改变，因此，有必要针对渣粪培养基质栽培双孢蘑菇进行更系统的研究。