蘑菇料生物基质对小白菜品质的影响研究

2022-09-11

食用菌栽培是以木屑、玉米芯、稻草、棉籽壳以及甘蔗渣等多种农作物秸秆为主要原料, 生产使用蛋白质的一个过程, 生产食用菌之后的固体废弃料称为菌糠或菌渣[1,2]。近年来, 随着我国食用菌栽培面积不断扩大, 品种不断增多, 我国已成为世界上第一大食用菌生产国。食用菌废弃料作为丰富的可再生资源, 出菇后的菌糠中含有大量的营养元素, 多种氨基酸、蛋白质、微量元素等[3,4], 且其容重小、通透性好, 被认为是理想的无土栽培基质替代品。因此, 菌糠的资源化利用逐渐成为人们关注的焦点。该研究利用发酵后的菌糠进行小白菜栽培, 并对其生长状况、品质进行分析, 旨在为菌糠的再利用及无土栽培基质的发展、特别是基质的开发提供一些理论依据及指导。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试品种

供试小白菜品种为市售“浙白6号”。

1.1.2 供试蘑菇料生物基质

蘑菇料生物基质为浙江大学食用菌研究中心研制。其主要工艺如下:将蘑菇栽培废弃料粉碎至0.5~1 cm的颗粒, 添加5%菜籽饼、0.05%硫酸镁、0.1%磷酸氢二钾、3%的石灰粉, 调整含水量至70%, 然后在发酵隧道内进行快速有氧发酵, 发酵温度55~75℃, 发酵周期9 d。发酵后菌糠的理化性质为:电导率 (EC) 4.6 m S/cm, 容重0.45 g/cm3, 总孔隙度51.30%, 全氮2.3%, 全磷0.9%, 全钾1.81%, p H值7.1。

1.1.3 其他材料

田园土取自浙江大学华家池校区蔬菜实验基地, 其理化性质如下:容重0.35 g/cm3, 总孔隙度60%, p H值6.02, 全氮含量3.15%、全磷含量0.63%。珍珠岩购于盛泰珍珠岩厂。草炭为市售的加拿大“发发得”牌。

1.2 方法

1.2.1 试验分组

将“浙白6号”小白菜种子置于27℃恒温下培养48 h, 发芽后立即移栽到50孔的穴盘中, 每组移栽2个穴盘。在幼苗期小白菜生长至2片真叶时, 开始移苗转入莲座期栽培。

试验基质按蘑菇料生物基质:珍珠岩=4∶1 (A1) 、3∶1 (A2) 、2∶1 (A3) 比例复配, 同时将草炭:珍珠岩=3∶1作为基质B, 菜园土作为基质C。试验设计共分9个试验组 (T1-T9) 和2个对照组CK1和CK2 (表1) 。各处理组幼苗期30株, 莲座期15株。

1.2.2 取样及品质测定

幼苗期每隔2 d浇一次水, 第11 d开始取样, 每组随机取10株幼苗, 分别测量生长指标生理指标。移栽后浇足水分, 随机排列于温室内培养, 正常肥水管理。第25d, 每组随机取出5株进行生长指标的测量。第35 d, 小白菜已经基本成熟, 拍照并取样后, 测量收获后的生长指标和生理指标。对取样的小白菜进行品质检测, 可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法[5], 硝态氮含量测定采用比色法[6], 叶绿素含量测定采用丙酮法[7]。

1.2.3 数据分析

试验数据采用Microsoft Excel 2003进行分析。

2 结果与分析

2.1 蘑菇料生物基质对幼苗期小白菜生长的影响

培育优质的壮苗是园艺生产中的关键一步。3组生物基质试验组之间, T1组的小白菜幼苗在根长和株高上比T2、T3组略低;进一步比较试验组和草炭对照组CK1的区别, 发现CK1的幼苗在株重方面略高于生物基质组, 在叶长、根长和株高方面, 试验组与CK1组差异不大。最后, 比较试验组与菜园土CK2之间的区别, 发现CK2栽培的幼苗长势相对最弱, 详见表2。

2.2 蘑菇料生物基质对莲座期小白菜生长的影响

不同处理组之间对莲座期小白菜生长的影响差异明显。T7、T8、T9处理组的小白菜, 在株质量、株高、根长和平均叶数等各生长指标上明显高于其他处理组, 说明在幼苗期+莲座期的不同试验基质组合栽培效果上, 幼苗期用草炭基质、莲座期用蘑菇料生物基质是最佳基质栽培模式, 优于全程草炭组基质 (CK1) 和菜园土 (CK2) 栽培。分析发现, 试验全程用蘑菇料生物基质的处理组 (T1、T2、T3) 优于只在苗期使用蘑菇料生物基质而莲座期使用草炭基质的处理组 (T4、T5、T6) , 说明蘑菇料生物基质对小白菜莲座期的生长有较好的促进作用。进一步比较复配基质中不同成分比例发现, 小白菜各生长指标随蘑菇料生物基质比例的提高而提升, 二者呈现正相关性。

2.3 蘑菇料生物基质对小白菜叶绿素含量的影响

苗期T1、T2组的小白菜, 叶绿素含量明显高于CK1组和CK2组, 说明复配基质中, 蘑菇料生物基质比例越高, 小白菜叶绿素含量也越高, 二者呈正相关性, T1组叶绿素含量达到1.048mg/g, CK2的叶绿素含量则最低。

莲座期9个处理组的叶绿素含量均比2个对照组高, 尤其是T7、T8、T9等3个处理组的叶绿素含量最高, 达到1.401~1.724 mg/g。进一步分析发现, T1、T2、T3的叶绿素含量略高于T4、T5、T6组, 但低于T7、T8、T9 3个处理组。

2.4 蘑菇料生物基质对小白菜可溶性糖含量的影响

不同处理组对小白菜幼苗期和莲座期可溶性糖含量的影响不同。在幼苗期, 各处理组间T1的可溶性糖含量最高, 且高于CK2组;T2和T3的可溶性糖含量相差不大;同时, 都低于CK1组。

莲座期中, T7、T8、T9等3个处理组可溶性糖含量最高, 其次是T4、T5、T6等处理组, 而T1、T2、T3处理组明显低于其他各组, 与可溶性糖含量较最高的T8、T9相差超过50%。草炭组CK1栽培的小白菜可溶性糖含量最低。

2.5 蘑菇料生物基质对小白菜硝态氮含量的影响

在幼苗期, T1、T2、T3这3个处理组的小白菜, 其硝态氮的含量在2 000~2 500 mg/kg, 略高于菜园土CK2组;同时, 复配基质中蘑菇料生物基质的比例越高, 硝态氮的含量也越高;草炭组CK1的硝态氮含量最低, 明显低于其他各组。

在莲座期, 其硝态氮含量明显高于草炭组CK1和T4、T5、T6等处理组, 且复配基质中蘑菇料生物基质含量越高, 其栽培的小白菜硝态氮含量也越高;对照组CK2的小白菜硝态氮含量最高, 明显高于其他各组, 说明基质性状对莲座期小白菜硝态氮积累影响较大。

3 讨论

本实验以蘑菇料生物基质作为主要栽培基质, 研究不同的蘑菇料生物基质配方对小白菜品质及生理指标的影响。实验结果表明, 蘑菇料生物基质的理化性质与菜园土基本相近, 其中蘑菇料生物基质3:1组的理化性质与菜园土最为接近。这就为将菌糠转化为园艺栽培基质提供了可靠的依据。用蘑菇料生物基质栽培的小白菜与用草炭和菜园土栽培的小白菜相比, 前者的各项生长指标都非常好, 株高、株质量、根长等明显优于后者。

各组小白菜在叶绿素含量上的差异也很明显。苗期实验组的叶绿素含量明显高于对照组。莲座期使用蘑菇料生物基质栽培的小白菜, 其叶绿素含量明显高于用草炭和菜园土栽培的小白菜。其中, 蘑菇料生物基质4:1组的小白菜, 其叶绿素含量比菜园土提高了44%, 增强了小白菜后期的生长力。

苗期用蘑菇料生物基质培养的小白菜, 可溶性糖含量高于菜园土组, 其中蘑菇料生物基质4:1组的可溶性糖含量比菜园土组提高了40%。莲座期用蘑菇料生物基质栽培的小白菜, 其可溶性糖含量明显高于其他各组, 改善了小白菜的品质。

小白菜的硝态氮含量与其他3项指标有所不同。总的来说, 使用草炭栽培的小白菜, 不论苗期还是生长期, 其硝态氮含量都远远低于其他各组。苗期使用蘑菇料生物基质栽培的小白菜, 其硝态氮含量略高于菜园土组。但到了生长期, 菜园土栽培的小白菜中硝态氮含量大幅度提高, 超过使用蘑菇料生物基质栽培的小白菜接近50%。使用蘑菇料生物基质栽培的小白菜, 虽然硝态氮含量高于草炭栽培的小白菜, 但是相比常用的菜园土, 还是有了很明显的降低。

综上所述, 使用蘑菇料生物基质栽培小白菜, 可以显著增强小白菜的生长能力, 提高产量。从各项生理指标的分析来看, 用蘑菇料生物基质栽培的小白菜, 其叶绿素和可溶性糖含量有明显的提高, 对比用菜园土栽培的小白菜, 硝态氮含量也有明显的降低, 显著改善了小白菜的营养品质[8,9]。同时, 还大量的节约了化肥的使用量。由此可见, 食用菌栽培废弃物的利用前景非常广阔。

我国食用菌行业规模化生产以后, 每年都会产生大量的食用菌栽培废弃物, 食用菌采摘后, 大量的菌糠堆放在露天环境中, 日晒雨淋, 对周围的土壤和水资源造成极大的污染。对这些食用菌栽培废弃物进行合理应用, 将实现食用菌产业的可持续发展, 也可降低农业生产废弃物对环境的污染, 实现食用菌行业内循环发展经济模式, 为政府解决“三农”问题提供新思路。

摘要：用发酵后的蘑菇菌糠栽培小白菜, 测定小白菜中叶绿素、可溶性糖及硝态氮的含量, 研究发酵后的菌糠对小白菜苗期和莲座期生长的影响。结果表明, 苗期处理CK1的生理指标优于其它组, 莲座期处理T7较优;苗期处理T1叶绿素的含量是对照组的1.2倍;莲座期处理T1小白菜的叶绿素含量明显高于对照;苗期处理T1可溶性糖含量高于对照, 莲座期处理T7可溶性糖含量约为对照的2倍;苗期以处理CK1硝态氮的含量最低, 约为处理T1的1/10;莲座期处理T7组中硝态氮的含量明显低于用田园土栽培的小白菜。总之, 用草炭作为苗期基质, 用菌糠作为莲座期基质栽培小白菜可以提高其品质和产量, 且符合食品安全要求。研究表明, 发酵后的菌糠适宜在其它蔬菜上推广使用。

关键词：菌糠,小白菜,叶绿素,可溶性糖,硝态氮