玉米芯颗粒度对秋栽平菇发酵料理化特性的影响_马玮超.pdf
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1、北 方 园 艺 2 0 2 3(1 3):1 2 1-1 2 5N o r t h e r nH o r t i c u l t u r e食 用 菌第一作者简介:马玮超(1 9 9 0-),男,硕士,助理研究员,现主要从事食用菌品种选育和栽培技术等研究工作。E-m a i l:1 5 9 9 3 0 1 6 9 2 01 6 3.c o m.责任作者:范永胜(1 9 7 8-),男,硕士,副研究员,现主要从事 农 业 科 研 和 示 范 推 广 等 工 作。E-m a i l:x x n k y1 2 6.c o m.基金项目:河南省重大科技专项资助项目(2 0 1 3 0 0 1 1 0
2、7 0 0);河南省食用菌产业技术体系资助项目(HA R S-2 2-0 8-Z 1)。收稿日期:2 0 2 2-1 1-2 1d o i:1 0.1 1 9 3 7/b f y y.2 0 2 2 4 7 3 9玉米芯颗粒度对秋栽平菇发酵料理化特性的影响马 玮 超,范 永 胜,李 习 军,任 广 乾,张 玉 红,谭 秀 芳(新乡市农业科学院,河南 新乡4 5 3 0 0 0)摘 要:以4种不同颗粒度的玉米芯为试材,建堆发酵,采用对应国家标准、地方标准测定方法,研究了堆体理化特性的差异,以期筛选出适宜平菇发酵料栽培的玉米芯颗粒度范围。结果表明:颗粒度0.20.5c m和0.51.5c m的发酵
3、料,发酵最高温度保持在7 08 0,发酵结束时,碳氮比分别为3 7.9和3 9.2,p H分别为7.3 2和7.3 7,持水系数分别为3.3 9和3.3 2,含水量分别为6 2.7%和6 1.1%。玉米芯颗粒度1.52.5c m和2.53.5c m的发酵料,发酵最高温度保持在5 06 0,发酵结束时,碳氮比分别为4 4.5和4 6.2,p H分别为8.5 2和8.4 9,持水系数分别为3.2 2和3.1 8,含水量分别为5 6.4%和5 3.8%。颗粒度0.20.5c m和0.51.5c m的发酵料,对平菇菌丝快速生长、提高平菇产量更为有利,适宜作为平菇发酵料的主要原料。关键词:玉米芯;颗粒度
4、;平菇;发酵;理化特性中图分类号:S6 4 6.1+4 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 1-0 0 0 9(2 0 2 3)1 3-0 1 2 1-0 5 平菇(P l e u r o t u s o s t r e a t u s)营养丰富,富含多种生物活性物质,经济价值也很高。采用玉米芯为主料的发酵料种植平菇,是目前广泛应用的一种平菇种植方法1-2。以玉米芯为主料的发酵料平菇栽培,多集中在秋季展开,秋季环境温度适宜,利于平菇菌丝生长,且大气中杂菌含量较低,不易滋生害虫。栽培成本方面,秋季玉米刚刚结束夏收,原料充足,价格相对较低,秋收结束后空闲劳动力较多,用工价格低。发酵料种植具有独特
5、优势3,相比熟料种植,无需消耗燃料灭菌、可开放式接种,不需要专门的灭菌和接种设备,经济成本低、技术门槛低、低碳环保,十分符合当前绿色发展理念和乡村振兴、产业振兴的发展需求。种植成败的关键在于发酵料质量,玉米芯颗粒度大小,直接影响着发酵料质量。目前农户采用发酵料种植平菇时使用的玉米芯,颗粒度大小差异大,发酵质量参差不齐,经常导致菌丝生长缓慢、产量低,甚至种植失败。该研究旨在通过测定发酵过程中培养料主要理化指标的变化情况,研究适宜秋栽平菇种植使用的玉米芯颗粒度范围,为广大平菇种植户提供参考依据。1 材料与方法1.1 试验材料供试菌株:“新科1 0 8”,2 0 1 8年河南省农作物鉴定品种,鉴定证
6、号:豫品鉴食用菌2 0 1 8 0 0 3,由新乡市农业科学院食用菌研究所选育。供试培养料:不同颗粒度玉米芯,尿素,磷肥,石灰。供试仪器:UD K-1 3 2型凯氏定氮仪,D K-6型实验室蒸煮器,电热烘干箱,恒温加热器,分光光度计,p H检测仪,温度计。1.2 试验方法1.2.1 试验设计发酵料配方为玉米芯9 4.0%,尿素1.5%,磷肥2.0%,石灰2.5%。设置不同颗粒度玉米芯处理,处理1:玉米芯直径0.20.5c m;处理2:玉米芯直径0.51.5c m;处理3:玉米芯直径1.52.5c m;处理4:玉米芯直径2.53.5c m。1.2.2 建堆方法每处理按配方搅拌出培养料2 5 0k
7、 g,建成直径约1.8m、高约0.8m的圆锥堆体。同时建堆,建堆时间2 0 2 0年1 1月6日。1.2.3 翻料方法待堆体温度升至5 0以上后,每隔1d在相同时间翻堆一次,将表面物料翻入堆体内部,内部物料翻到堆体表面,保证发酵均匀,共发酵1 0d。1.3 项目测定取样方法:刚建堆时拌匀培养料后随机从发酵堆体表面和内部5个点取样,开始发酵后,每次翻堆后随机从发酵堆体表面和内部5个点取样,充分混合后,用四分法取出1 0 0g备用。碳氮含量测定前样品预处理方法:将样品切碎成0.5c m以下小碎块,放在培养皿上摊薄,放入电热干燥箱,5 0加热8h,取出样品用粉碎机粉碎,过4 0目筛备用。有机碳含量依
8、据H J 6 1 5-2 0 1 1,土壤 有机碳的测定 重铬酸钾氧化-风光光度法4测定。氮含 量 依 据 环 境 部 发 布 的 凯 氏 定 氮 法5测定。温度测定:在堆体表面以下3 0c m处使用温度计测定。p H测定:用5倍蒸馏水充分浸泡、搅拌待测样品1 0g,待样品沉淀后用p H测定仪测定p H。持水能力测定:按上述样品预处理的方法粉碎、烘干1 0g样品,测定样品质量,再分别用蒸馏水4 0m L浸透各处理样品2 4h,在阴凉无风处沥干至手持无水渗出,分别称量,用持水系数大小反映持水能力大小,持水系数=(浸水后质量-烘干后质量)/烘干后质量。含水量测定:取1 0g湿样品,按上述样品预处理
9、的方法粉碎、烘干样品,再次测定待测样品质量,含水量(%)=(1 0-烘干后质量)/1 01 0 0。各指标测定3次,取平均值。1.4 数据分析试验采用E x c e l2 0 0 7软件进行数据分析和作图。2 结果与分析2.1 发酵过程中堆体温度的变化从图1可以看出,随着发酵进行,4个处理的温度均呈现先升高,然后基本稳定在一定温度范围的趋势,每次翻堆后堆体温度会有一定下降,随后再次升高,其中处理1、2最高温度均保持在7 08 0,处理3、4的最高温度仅维持在5 06 0。堆体热量主要源自堆内微生物释放的生物热,处理3、4玉米芯颗粒度较大,不利于微生物生长繁殖,且孔隙过大,保温效果差,堆体内微生
10、物活跃 度 低,产 生 的 生 物 热 少,因 此 呈 现 以 上结果。图1 堆体温度变化F i g.1 T e m p e r a t u r ec h a n g e so f r e a c t o r2.2 发酵过程中培养料酸碱度的变化从图2可以看出,随着发酵进行,各处理的酸221北 方 园 艺 77月月(上上)碱度均呈现逐渐下降的趋势,发酵结束时,处理3、4的p H分别为8.5 2和8.4 9,明显高于处理1、2的7.3 2和7.3 7。原因是发酵过程中堆体内微生物不断生长繁殖,逐渐积累酸性代谢产物6,使得p H下降,处理1、2的p H下降幅度更大,因为堆体内玉米芯颗粒度较小,空隙较
11、小,保温保湿效果好,微生物繁殖、代谢强于处理3、4,产生的酸性代谢产物更多。平菇生长最佳的p H范围为5.56.27,考虑到平菇菌丝生长过程中积累有机酸使得培养料p H下降,平菇发酵培养料p H范围应控制在7.08.08。图2 堆体p H变化F i g.2 p Hc h a n g e so f r e a c t o r2.3 发酵过程中培养料C/N的变化从图3可以看出,随着发酵进行,各处理的碳氮比均呈现初期有所上升,随后逐渐下降的趋势,发酵结束时,处理1、2的碳氮比分别为3 7.9和3 9.2,处理3和处理4的碳氮比分别为4 4.5和4 6.2。初期碳氮比上升,原因是微生物大量繁殖,消耗氮
12、源的速度超过了碳源,后期碳氮比逐渐下降的原因是:随着堆体内微生物数量的稳定,继续消耗碳源物质,而对氮源消耗速度下降,同时菌体繁殖、代谢产生了大量含氮产物,使得碳氮比不断下降9,处理1、2下降幅度更大的原因是其玉米芯颗粒度较小,空隙较小,保温保湿效果好,堆体内微生物繁殖、代谢更活跃。2.4 发酵过程中培养料持水能力的变化从图4可以看出,随着发酵进行,各处理的持图3 堆体碳氮比变化F i g.3 C a r b o nn i t r o g e nr a t i oc h a n g e so f r e a c t o r图4 堆体持水系数变化F i g.4 W a t e rh o l d i
13、 n gc o e f f i c i e n t c h a n g e so f r e a c t o r水系数不断增大,持水能力不断增强,发酵结束时,处理1、2的持水系数分别达到3.3 9和3.3 2,处理3、4的持水系数分别达到3.2 2和3.1 8,其中处理1、2的持水能力明显强于处理3、4。以上结果的原因可能是:玉米芯的主要成分纤维素、半纤维和木质素相对疏水1 0,随着发酵进行,堆体内微生物不断将玉米芯降解为含有大量、羧基、羟基、氨基等多种亲水基团的小分子物质,这些基团对水的亲和能力较强1 1-1 3,在电子显微镜下照片显示,发酵后玉米芯表面微观结构明显从光滑平整变得凹凸不平1
14、4,与水分子结合能力提高,以上变化使得培养料的持水能力明显提高。处理321 第第11 33期期 北 方 园 艺1、2的持水能力更强,是因为其玉米芯颗粒度较小,空隙较小,保温保湿效果好,堆体内微生物繁殖、代谢更为活跃,培养料降解程度更高,产生的富含亲水基团小分子产物更多。2.5 发酵过程中培养料含水量的变化从图5可以看出,随着发酵进行,各处理含水量均呈现下降趋势,其中处理1、2含水量分别降至6 2.7%和6 1.1%,处理3、4分别降至5 6.4%和5 3.8%。原因是处理3和处理4玉米芯颗粒直径大,发酵过程中微生物相对活跃度低,降解产生的亲水基团和小分子物质少,持水能力差,且孔隙大,水分更容易
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