第四节 双孢菇栽培原料及培养基配方
一、栽培原料及特性
双孢菇是一种典型草腐菌,野生双孢菇往往生长在腐熟的粪草堆上,所以人工栽培双孢菇一般都采用粪草培养基。双孢菇培养料必须能够提供双孢菇生长必需的碳源、氮源、无机盐和生长因子,而且这些营养物质必须具有合适的比例。
1. 主要原料
在栽培料中所占比例较大的原料称为主要原料,简称主料。主料占培养料总量的90%~95%。双孢菇栽培的主料多为农业生产中的副产物,常用的主料有秸秆(稻草、麦秸、玉米秸秆等)、畜禽粪(牛粪、鸡粪等)以及各种饼肥,近年来棉籽壳、玉米芯也用作栽培主料。
(1)秸秆 一般作物秸秆都可使用,含碳量为45%左右,含氮量只有0.5%~0.7%,主要作用是保持培养料合适的物理性状并提供碳源。秸秆需求量大,应适时收集并妥善保管。
①稻草。稻草是栽培双孢菇和草菇等草腐型食用菌的主要原料,有早季稻、中季稻和晚季稻之分,早季稻秸秆柔软,发热后极易腐熟,影响培养料的透气性,一般较少采用,中、晚季稻是比较理想的栽培原料。不同来源和不同品种稻草的化学成分差别较大,一般认为干稻草的有机物含量为78.60%,可溶性糖类为36.90%,磷和钾的含量分别为0.11%和0.85%。稻草可与麦草混用,也可单独使用(图1-113)。
图1-113 稻草
②麦秸。常用大麦麦秸和小麦麦秸,667m2小麦约产麦秸400kg,大麦麦秸优于小麦麦秸。干大麦麦秸中有机物含量为81.20%,可溶性糖类为34.60%,在灰分中磷和钾的含量分别为0.19%和1.07%。干小麦麦秸中有机物含量为81.10%,可溶性糖类为35.9%,其含碳量为47.03%,含氮量为0.48%,碳氮比(C/N)为98.00∶1,磷和钾的含量分别为0.22%和0.63%。麦秸通气性较好,但秆较硬,蜡质层厚,腐熟慢。麦秸应晒干备用,干燥储存。在实际生产中,麦秸多与稻草混合使用,一般占总用量的1/3。麦秸在使用前最好用石碾等压扁,使茎秆变软,利于吸水发酵(图1-114)。
图1-114 麦秸
③玉米秸秆。在我国,尤其是北方地区有大量的玉米秸秆,近年来利用玉米秸秆栽培双孢菇的数量快速增长。玉米秸秆有机物含量为80.50%,可溶性糖类为42.7%,在灰分中磷和钾的含量分别为0.38%和1.68%。玉米秸秆需选无霉变的,晒干后用粉碎机粉碎成3~5cm长,如果没有粉碎机则用铡刀铡成5~8cm。一般10月末采收,可11月初加工备用,如11月发酵,可12月栽培,春季出菇,也可储存到第2年8月发酵,但不如第2年用刚下来的好。当年产的鲜玉米秸秆含水过大,须晾晒几天,含水量降到30%时再用(图1-115~图1-118)。
图1-115 玉米秸秆
图1-116 大粉碎机粉碎秸秆
图1-117 粉碎后的玉米秸秆
图1-118 运输粉碎的秸秆
④玉米芯。玉米芯是玉米果穗脱去籽粒的穗轴,占玉米棒重量的20%~30%,含碳量为42.3%,含氮量为0.48%,碳氮比为88.13∶1。玉米芯要新鲜、无霉变,整个储存,用时用粉碎机粉碎成1cm颗粒(花生米大小)。玉米芯含碳比例较高,从生物结构来看海绵组织具多,吸水性高,可视为保水剂,并且还有“桥”的作用,可提高培养基的空隙度,便于菌丝蔓延。利用玉米芯栽培双孢菇,扩大了原料来源,比麦草栽培双孢菇省工(图1-119、图1-120)。
图1-119 玉米芯
图1-120 粉碎的玉米芯
⑤棉籽壳。棉籽壳已广泛应用于各种食用菌的栽培,但大面积利用棉籽壳生产双孢菇还是近几年的事。棉籽壳以其优良的物理性状和丰富的营养成分逐渐受到菇农的青睐。其质地松软,持水性好,含水量为9.1%,有机质含量为90.9%,其中粗蛋白含量为6.20%,纤维素(含木质素)含量为81.31%,其碳氮比为27.6∶1。和秸秆相比,棉籽壳的透气性略差,生产中一般添加15%~30%的碎草更好。最好选用色泽为灰白色、绒少、手握之稍有刺感,并发出“沙沙”响声的棉籽壳。此外,棉籽壳力求新鲜、干燥,颗粒松散,无霉变,无结团,无异味,无螨虫(图1-121,彩图)。
图1-121 棉籽壳
彩图1-121 棉籽壳
⑥杏鲍菇菌渣。工厂化生产杏鲍菇只采收一潮菇,发菌、出菇时间仅70天左右,菌渣中还含有大量已被菌丝分解而尚未利用的营养,如丰富的菌体蛋白、氮源和碳源。生产规模达到日产2万袋以上工厂满负荷生产,年产菌渣6000~7200t,原料来源充足。菌渣120元/t,价格较稻草低,比稻草节约原料成本。其菌渣种植双孢菇即实现了杏鲍菇工厂大量菌渣综合利用问题,又减少污染。采菇后的杏鲍菇菌渣脱袋粉碎,晒干(含水量13%),干燥(时间尽量要短),干燥后装袋于通风处保存,保持菌渣干燥,否则易霉变。若季节合适则可将采后的杏鲍菇菌渣经脱袋粉碎后立即使用(图1-122、彩图,图1-123)。
图1-122 粉碎的杏鲍菇菌渣
彩图1-122 粉碎的杏鲍菇菌渣
图1-123 晒干的杏鲍菇菌渣
(2)粪肥 粪肥是双孢菇生产中需要量仅次于秸秆的主要原料,使用量一般占培养料总量的35%~60%,主要作用是保持培养料合适的物理性状并补充培养料中氮源的不足。粪肥的种类很多,牛、马、猪、羊、鸡、鸭、鹅等动物的粪都可使用。粪肥因其来源不同,其营养成分也不一样,各有优缺点(图1-124、图1-125)。
①牛粪。牛是反刍动物,饲料消化彻底,特别是食用青草的耕牛及牧牛,其粪养分不高,干牛粪含氮量为1.65%,比马粪含氮量高,奶牛粪含氮量次之,为1.33%。一头成年牛全年粪便大约可栽培50m2双孢菇。牛粪营养虽然不是很高,但后劲足,在辽宁朝阳市数量大,是较理想双孢菇种植材料,但其性热、质黏,使用时最好晒干打碎。栽培时要根据牛粪质量确定其具体用量,还要适量添加含氮量高的其他辅料。若与含氮量高的猪粪、鸡粪混合搭配使用更为理想。
图1-124 粪晒干
图1-125 粪粉碎
②驴马粪。性热、质松,保水性强,发酵效果好,碳氮比为21∶1,是很理想的粪肥。含氮量比牛、猪粪低,仅为0.58%,因其含氮量不高,使用时要通过增加饼肥或尿素等含氮化肥提高含氮量,提高营养成分。
③猪粪。含氮量为2%,磷、钾含量也较高,其中速效氮含量较高,为速效性粪肥。但猪粪性冷、质黏,发酵时升温慢。用猪粪种双孢菇,出菇快而密,但菇型小,菇质欠佳,易早衰,前期产量高,后期产量低。使用猪粪时也应适量增加含氮辅料,生产上采用猪、牛粪混合堆料,能使双孢菇前后期产菇量较为均衡。需指出,含土或草的猪厩肥含氮量为0.45%,比纯猪粪低得多。
④鸡粪。新鲜鸡粪中含水分50%、有机质25.5%、氮1.65%、磷1.54%、钾0.85%。鸡粪的营养成分较全,氮含量高,堆料发热快、温度高,但碱性强、黏度大,不宜大量使用。如果采用鲜鸡粪且未经后发酵,则双孢菇菌床和菇体易感病。烘干鸡粪的含氮量为3%左右,此外还含有双孢菇高产所必需的脂肪以及未消化完全的饲料颗粒,大都是碳水化合物(占有机物的45%~50%)。生产实践证明,烘干鸡粪作为堆肥的优良添加物,效果相当好。
⑤羊粪。含碳较少,质地又细,不宜大量使用,必须与其他粪肥搭配才能使用。代替部分猪、牛粪,栽培效果也很好。
(3)饼肥 饼肥是花生饼、豆饼、菜籽饼、棉籽饼等的通称,含氮量高,是双孢菇生长的良好氮源,一般添加量为培养料总量的2%~5%。
2. 辅助原料
辅助原料简称辅料,约占培养料总量的5%。其作用是补充营养,改善理化性状,加快发酵速度。因辅料所起作用不同,常在发酵时分批加入。
(1)化肥 主要用尿素和碳酸氢氨等,其中尿素含氮量高(46%),易溶于水,是很好的氮源,应优先使用。尿素含氮量高,在水溶液中呈中性,但不能直接被蘑菇菌丝吸收利用,必须经过堆制过程中好氧微生物的作用,转化为碳酸氢铵的形式固定下来,才能被双孢菇菌丝利用。尿素转化速度受堆料的温度、酸碱度影响。使用尿素时不宜多,宜早不宜迟。尿素使用量一般占干重的0.5%~2%,且应在建堆时一次加入,或在建堆和第1次翻堆时分2次加完。加入过多或过迟,会使培养料内产生大量的游离氨,轻者造成鬼伞大量发生,重者抑制双孢菇菌丝生长,甚至使菌种不能萌发。在添加氮肥时要注意三点:一是碳氮比计算好后,作为有限度的补氮物质进行添加,切忌过多;二是宜早不宜迟,在建堆和第1次翻堆时一定要添加完毕,否则培养料后期氨气过重影响发菌;三是两种以上化肥混合添加比单一添加好,但硫酸铵、尿素等不能与石灰同时混合使用。
(2)矿物质元素
①过磷酸钙。也叫普钙,大多数为灰白色粉末,微溶于水,易吸湿结块,含磷16.5%,含钙17.5%,是一种弱水溶性的迟效酸性磷肥。其主要成分:水溶性磷酸钙30%~50%,硫酸钙(石膏)40%左右,游离酸4%~5%。双孢菇堆料中添加过磷酸钙,可补充磷、钙素的不足,同时磷能促进微生物的分解活动,有利于堆料发酵腐熟,还能与堆料中过量游离氨结合形成氨化过磷酸钙,防止堆肥中铵态氮的散失。过磷酸钙是一种缓冲物质,具有改善堆肥理化性状的作用。过磷酸钙使用量一般为0.5%~1%,常在第1、第2次翻堆时分2次加入。注意不要与石灰一起混合使用,应分开使用。
②石膏。即硫酸钙,其微溶于水,培养料中添加石膏,一方面直接为双孢菇生长提供硫、钙等营养,而且可使秸秆表面的胶体粒子、腐殖质等凝结成颗粒结构而沉淀下来,产生凝析现象,使黏结的料堆变松散,形成有利于氨气挥发、通气性良好的物理结构,提高了培养料的持水性和保肥力。石膏本身不含氮、磷、钾等元素,但其可固化气态氮为化合态氮,并减少培养料中氮素损失,加速培养料有机质分解,使可溶性磷、钾迅速释放而被双孢菇吸收利用。石膏因其本身的弱酸性,添加于培养料后,还可调节堆肥酸碱度。另外,石膏还能与双孢菇菌丝产生的草酸结合,使菌丝表面形成草酸钙薄膜,起到抵御外界不良环境、保护菌丝的作用。石膏用量为培养料干重的1%~2%,常在第1、第2次翻堆时分2次加入。
③石灰。为碱性物质,常用作消毒剂、杀菌剂和防潮剂,其不仅可以调节酸碱度和补充钙元素,还可降解培养料中农药残留量,有着重要作用。石灰的用量一般为料干重的1%~2%,石灰一般在第1次建堆时开始加入,并视培养料的酸碱度情况逐次加入。
石灰有生石灰和熟石灰之分。生石灰是以碳酸钙为主的石灰石或贝壳等天然原料经800~1000℃高温煅烧所得的产品,呈块状结构,又叫氧化钙。生石灰吸水后则成为熟石灰,或叫消石灰,呈粉状结构,又叫氢氧化钙。熟石灰吸收二氧化碳后,其中一部分转变成轻质碳酸钙。熟石灰、生石灰为碱性物质,主要用来中和培养料的酸度,中和堆肥酸度的能力若以碳酸钙为100计算,则熟石灰为135,生石灰为179,生石灰比熟石灰效果更好。但石灰不能与氨态化肥(如碳酸氢氨、硫酸铵等)同时混合使用,也不应与水溶性的磷肥同时混合使用,否则会发生不良化学反应。在堆肥之前,用1%~2%的石灰水预湿草料,可以软化原料组织,提高草料的持水力,改善堆肥的理化性状。石灰还有补充钙元素,降解堆肥中农药残留的作用。此外,石灰也常用来对双孢菇用水和出菇场地进行杀菌消毒。阳畦及菇棚在铺料前撒上石灰粉或喷洒石灰水,不仅有消毒杀菌作用,还有杀死线虫的效果。秋季多雨季节或空气相对湿度大时,菌种培养场地或种瓶棉塞外表撒上石灰粉,可以降低环境湿度,减少杂菌的发生。出菇床面经常喷洒低浓度的清石灰水,能及时中和料床的酸度,可延长出菇时间,提高产量,因此石灰被誉为双孢菇栽培的“万金油”。
④碳酸钙。又叫白垩,或石灰石粉,呈弱碱性,其性质稳定,但不具消毒能力。碳酸钙不溶于水,但如果水中有较多的二氧化碳,则能使其溶解,生成可溶性的碳酸氢钙。双孢菇菌丝体在含水的基质中生长,并不断排出二氧化碳,而二氧化碳又为碳酸钙所吸收生成碳酸氢钙,碳酸氢钙可溶于水释放出钙离子,能不断地为双孢菇提供钙质营养。碳酸钙除补充钙素外,还能中和菌丝生长时产生的有机酸,使堆肥的pH值不致下降到过低,其用量一般为堆肥干重的1%~2%。
二、培养料配方
1. 常用配方推荐
(1)草粪等量配方(以100m2计) 草2000kg,粪2000kg,饼肥50kg,尿素30kg,过磷酸钙30kg,石膏粉50kg,碳酸钙40kg,石灰40kg。C/N=30/1,含氮量1.54%。
(2)草多粪少配方(以100m2计) 草2500kg,粪1500kg,饼肥50kg,尿素28kg,碳酸氢氨30kg,磷肥30kg,石膏50kg,碳酸钙40kg,石灰40kg。C/N=30/1,含氮量1.47%。
(3)草少粪多配方(以100m2计) 草1500kg,粪2500kg,饼肥50kg,尿素20kg,过磷酸钙30kg,石膏50kg,碳酸钙40kg,石灰40kg。C/N=29/1,含氮量1.52%。
(4)工厂化培养料的配比(供参考) 基本配方:干麦秆53%~55%,干鸡粪或牛马粪42%~47%,石膏3%~4%,尿素0.2%,豆粕2%。
以栽培面积480m2的菇房(一间长50m、宽5m、高5m的菇房)为例,需要优质麦秸28t,鸡粪22t,石膏2.2t,尿素90kg,豆粕1.2t。
三、碳氮比及计算
碳氮比是培养料中碳的总量与氮的总量的比值,它表示培养料中碳氮浓度的相对量。培养料碳氮比(C/N)是否合理,与培养料发酵好坏密切相关,直接影响双孢菇的出菇时间和产量。培养料中适宜的碳氮比在发酵前为(30~35)∶1,发酵结束后降为(17~18)∶1,出菇结束后废料中只有(11~15)∶1。培养料发酵时,高温微生物繁殖会分解大量碳素营养,产生大量能量,其中一部分能量用于微生物自身生长繁殖需要,大部分能量以热能的形式释放出去,而氮素营养却转化为菌体蛋白保留了下来。培养料中若氮素过少,会明显影响双孢菇的产量,若氮素过多,会导致出菇困难,同时也增加了种菇成本,造成不必要的浪费,因此培养料的配方中一定要计算好合理的碳氮比(表1-4)。
培养料发酵前的碳氮比的计算方法:先将湿料折算成干料,再分别计算出各种原料中的总碳量和总氮量,然后算出总碳量和总氮量的比值即为碳氮比。例如以常用配方1为例,培养料用干麦草2000kg,干牛粪2000kg,菜籽饼50kg,其碳氮比和需要添加的尿素计算如下。
麦草含碳量=2000×46.5%=930kg
奶牛粪含碳量=2000×31.8%=636kg
菜籽饼含碳量=50×45.2%=22.6kg
总含碳量=930+636+22.6=1588.6kg
麦草含氮量=2000×0.48%=9.6kg
奶牛粪含氮量=2000×1.33%=26.6kg
菜籽饼含氮量=50×4.6%=2.3kg
总含氮量=9.6+26.6+2.3=38.5kg
表1-4 常用原料碳、氮含量及碳氮比
碳氮比=1588.6∶38.5=41.26∶1
发酵前碳氮比应为(30~35)∶1,主料中含碳量偏多,含氮量偏少,还应添加氮素。总含氮量应为1588.6÷(30~35)=45.39~52.95kg,还需要加氮素(45.39~52.95)-38.5=6.89~14.45kg。折合尿素(6.89~14.45)÷46%=14.98~31.41kg或碳酸氢氨(6.89~14.45)÷17.5%=39.37~82.57kg,即还需添加尿素14.98~31.41kg或碳酸氢氨39.37~82.57kg。
四、培养料中含氮量及计算
氮素也是双孢菇生长发育的一种重要营养,碳氮比只能反映碳素与氮素的比例关系,主要影响双孢菇出菇的快慢,而培养料中氮素的绝对含量则代表营养水平的高低,直接决定双孢菇的产量。培养料含氮量过低,双孢菇产量不高,含氮量过高会使料发酵后容易导致氨气过重,影响双孢菇的生长。高产配方中发酵前含氮量最低要达到培养料干重的1.5%,最高不超过1.7%。上面例子中的添加尿素前含氮量为38.5kg÷[(2000+2000)×0.85]=1.132%,含氮量偏低;添加尿素后含氮量为(52.95~45.39)kg÷[(2000+2000)×0.85]=1.56~1.33(其中乘0.85是要减去料中15%左右的水分),添加尿素31.41kg(或碳酸氢氨82.57kg)后含氮量比较合适(含氮量1.56%)。
根据以上碳氮比和含氮量两方面的计算综合考虑,配方中应添加尿素约30kg或碳酸氨70kg较好。