姜明,周客軒,彌春霞
(牡丹江師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,黑龍江牡丹江157012)
食用菌菌糠主要原料是鋸木屑、玉米芯、棉籽殼、稻草及秸稈等,是食用菌栽培后形成廢棄培養(yǎng)基,其中含有大量的菌絲體,含有粗纖維、粗脂肪、粗蛋白、總糖及多種維生素、礦物元素、豐富的有機(jī)酸、氮、磷、鉀、腐殖質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),經(jīng)加工之后可以用作飼料、土壤改良劑、有機(jī)肥等[1-4]。目前我國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,食用菌經(jīng)采收后剩下菌糠的數(shù)量極大,絕大多數(shù)菌糠被廢棄,這會(huì)給食用菌產(chǎn)業(yè)帶來很大隱患,給農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境造成巨大破壞。若菌糠能被再次利用,這不僅能降低其對(duì)環(huán)境的污染,而且能夠?qū)崿F(xiàn)菌糠變廢為寶。本實(shí)驗(yàn)將元蘑菌糠按照一定比例添加到土壤中栽培百日草(Zinniaelegans),通過比較添加不同比例元蘑菌糠的土壤對(duì)百日草生長(zhǎng)的影響,看其是否能促進(jìn)百日草生長(zhǎng),這對(duì)于菌糠的再次利用及食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有一定意義。
供試菌糠:采用的菌糠為牡丹江師范學(xué)院所提供出菇3茬后的元蘑菌糠?;脚囵B(yǎng)料原始配方:木屑78%,麩皮20%,蔗糖1%,石膏1%。采取3茬元蘑后的培養(yǎng)料作為供試菌糠,從中挑選菌絲白密、料塊結(jié)實(shí)的菌糠塊,將其曬干,壓碎備用。
土壤:腐殖土(土表層中的枯枝殘葉經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)期腐爛發(fā)酵形成的土壤,具有一定的肥力)、普通土(含沙量多的土,肥力低)。
1.2.1 添加不同比例元蘑菌糠的土壤對(duì)百日草種子發(fā)芽影響
(1)配制不同比例元蘑菌糠的土壤:將粉碎后的元蘑菌糠按照0%、10%、20%、30%、40%比例分別添加到腐殖土、普通土中,設(shè)計(jì)2組實(shí)驗(yàn),以添加濃度為0%元蘑菌糠的腐殖土或普通土作為對(duì)照組,以添加濃度為10%、20%、30%、40%元蘑菌糠的腐殖土或普通土作為實(shí)驗(yàn)組。將其充分混勻后再分別裝進(jìn)留有漏水口花盆中。將花盆中含有元蘑菌糠的土壤表面呈水平面狀態(tài),用標(biāo)簽紙和記錄筆標(biāo)好號(hào)并貼在花盆的邊緣。
(2)播種:挑取飽滿、無損壞、無發(fā)霉現(xiàn)象的百日草種子,再將挑好的種子分別置于已挖好坑的花盆土壤中并且每個(gè)坑中1個(gè)種子,每盆放12顆種子且每盆做3次平行實(shí)驗(yàn)。相鄰種子的間距保持一致,土壤中每顆種子的深度保持一致,并將每顆種子標(biāo)好號(hào)。
(3)發(fā)芽:在埋好的種子土壤上方澆水,澆水太多容易造成土壤不透氣,從而影響種子發(fā)芽效果。每2天澆1次水,使花盆中的土壤保持濕度。在菌糠土壤中的種子全部發(fā)芽前,每天都要來觀察并記錄百日草發(fā)芽個(gè)數(shù),并取3次實(shí)驗(yàn)中百日草種子發(fā)芽個(gè)數(shù)的平均數(shù)。
(4)計(jì)算百日草種子的發(fā)芽率,其計(jì)算公式為:
GR=ΣGt/T×100%(Gt為10天內(nèi)的發(fā)芽數(shù);T為供試種子數(shù))[5]。
1.2.2 添加不同比例元蘑菌糠的土壤對(duì)百日草株高的影響。在百日草種子最終發(fā)芽的種子數(shù)不變后,拔掉多余的百日草苗,使花盆中百日草苗的數(shù)量保持在6株。在花盆中的土壤保持水平面狀態(tài)的前提下,用格尺或卷尺測(cè)定百日草頂芽距土壤表面的高度,即株高。每隔2天來測(cè)定百日草的株高并作好記錄,全部數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010作圖,并用單因素方差進(jìn)行分析。
1.2.3 添加不同比例元蘑菌糠的土壤對(duì)百日草生長(zhǎng)速率的影響。由于百日草進(jìn)入花期后,其植株不再生長(zhǎng)。測(cè)定每盆百日草的株高并記錄測(cè)定時(shí)的天數(shù),取每盆百日草株高的平均值,再計(jì)算百日草生長(zhǎng)速率。得出全部數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010作圖,并分析添加元蘑菌糠的土壤對(duì)百日草種子生長(zhǎng)速率的影響。
1.2.4 添加不同比例元蘑菌糠的土壤對(duì)百日草開花時(shí)間的影響。當(dāng)百日草進(jìn)入花蕾期時(shí),記錄添加不同濃度梯度的元蘑菌糠土壤中百日草的開花時(shí)間,每天來記錄百日草的開花時(shí)間,通過對(duì)比分析添加元蘑菌糠的土壤對(duì)百日草開花時(shí)間的影響。
1.2.5 添加不同比例元蘑菌糠的土壤對(duì)土壤微生物的影響。當(dāng)百日草進(jìn)入花期后,從添加不同濃度梯度的元蘑菌糠的土壤中取出離土壤表面5cm以下的土壤,置于干凈的三角瓶中備用,用標(biāo)簽紙和筆標(biāo)好號(hào)。制備土壤稀釋溶液,并取0.1mL適當(dāng)稀釋度的土壤稀釋液接種于牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基(用于細(xì)菌培養(yǎng))、高氏1號(hào)培養(yǎng)基(用于放線菌培養(yǎng))、馬鈴薯培養(yǎng)基(PDA)(用于霉菌培養(yǎng))表面,將高氏1號(hào)平板、馬鈴薯平板倒置于28℃溫箱中培養(yǎng),放線菌培養(yǎng)時(shí)間為5~7d,霉菌培養(yǎng)時(shí)間為3~5d,將牛肉膏蛋白胨平板倒置于37℃溫箱中培養(yǎng),細(xì)菌培養(yǎng)時(shí)間為1~2d。細(xì)菌、放線菌、霉菌分別培養(yǎng)1~2d、5~7d、3~5d之后,取出培養(yǎng)皿,首先挑選同一稀釋度的平均菌落數(shù)在30~300之間進(jìn)行計(jì)數(shù)。確定培養(yǎng)皿合適的稀釋倍數(shù)D,然后計(jì)算出某一稀釋度下幾個(gè)平板上的菌落平均數(shù)X,依據(jù)平板上加入菌液量Y(0.1mL)和含菌樣品克數(shù)Z(g),得出每克土壤中微生物的活菌數(shù)(CFU/g)=(X×D)/(Y×Z)[6]。全部數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010分析。
不同梯度菌糠的土壤中,每個(gè)梯度做3盆平行樣,每盆放12顆百日草種子,最后取平均值計(jì)算百日草種子發(fā)芽率。
表1 添加不同濃度梯度的菌糠土壤對(duì)百日草種子發(fā)芽的影響
由表1得知:在腐殖土中添加濃度為10%元蘑菌糠時(shí)百日草種子發(fā)芽率最高,添在普通土中添加濃度為20%元蘑菌糠時(shí)百日草種子發(fā)芽率最高,兩種土壤綜合比較:添加濃度為10%元蘑菌糠的腐殖土中百日草種子的發(fā)芽率最高。
圖1 添加不同濃度梯度菌糠的腐殖土或
利用添加不同比例元蘑菌糠的腐殖土或普通土栽培百日草,栽培67天后,進(jìn)入花期時(shí),植物停止生長(zhǎng),測(cè)量百日草最終株高,取不同比例菌糠的土壤中百日草株高的平均值,作柱狀圖進(jìn)行分析。由圖1得知:經(jīng)單因素方差分析,由于F>F0.05,P<0.05,說明不同比例元蘑菌糠的土壤對(duì)百日草株高的影響顯著差異。在腐殖土和普通土中,隨著元蘑菌糠施用量的增加,百日草的平均株高呈現(xiàn)先增后減,2種土壤綜合比較,發(fā)現(xiàn)元蘑菌糠濃度為10%的腐殖土栽培的百日草株高最高。
圖2 添加不同濃度梯度菌糠的腐殖土或普通土栽培百日草67天測(cè)的平均生長(zhǎng)速率
由圖2得知:在腐殖土和普通土中,隨著元蘑菌糠施用量的增加,百日草的平均生長(zhǎng)速度呈現(xiàn)先增后減,腐殖土中元蘑菌糠濃度為10%時(shí)百日草的平均生長(zhǎng)速率最快,普通土中元蘑菌糠濃度為10%時(shí)百日草的平均生長(zhǎng)速率最快;兩種土壤對(duì)比發(fā)現(xiàn),添加濃度為10%元蘑菌糠的腐殖土栽培的百日草的生長(zhǎng)速率最高。
圖3 添加不同濃度梯度菌糠的土壤栽培百日草
由圖3所示,黑色編號(hào)的為添加不同濃度元蘑菌糠的腐殖土,黃色編號(hào)為添加不同濃度元蘑菌糠的普通土,添加元蘑菌糠的腐殖土中栽培的百日草的開花時(shí)間比未添加元蘑菌糠的腐殖土早,同一時(shí)期添加元蘑菌糠的腐殖土栽培的百日草的開花時(shí)間比添加同濃度元蘑菌糠的普通土早,添加濃度為10%元蘑菌糠的腐殖土中百日草開花時(shí)間最早。
2.5.1 添加不同比例元蘑菌糠的土壤對(duì)土壤細(xì)菌影響的結(jié)果
表2 添加不同濃度元蘑菌糠的土壤中細(xì)菌數(shù)量統(tǒng)計(jì)
由表2得知:在腐殖土和普通土中,細(xì)菌的數(shù)量隨著元蘑菌糠濃度遞增出現(xiàn)先增后減;腐殖土中元蘑菌糠濃度為10%時(shí)細(xì)菌的數(shù)量最高,普通土中元蘑菌糠濃度為20%時(shí)細(xì)菌的數(shù)量最高,2種土壤中細(xì)菌數(shù)量相比較可知:添加濃度為10%元蘑菌糠的腐殖土中細(xì)菌數(shù)量最高。
2.5.2 添加不同比例元蘑菌糠的土壤對(duì)土壤中霉菌影響的結(jié)果
表3 添加不同濃度元蘑菌糠的土壤中霉菌數(shù)量統(tǒng)計(jì)
由表3得知:在腐殖土中,元蘑菌糠濃度為10%的腐殖土中霉菌數(shù)量最高,霉菌的數(shù)量隨著元蘑菌糠濃度的增加出現(xiàn)先增后減;在普通土中,元蘑菌糠濃度為20%的普通土中霉菌數(shù)量最高,霉菌的數(shù)量也隨著元蘑菌糠濃度的增加出現(xiàn)先增后減;2種土壤中霉菌的數(shù)量相比較可知:添加濃度為10%元蘑菌糠的腐殖土中霉菌數(shù)量最高。
2.5.3 添加不同比例元蘑菌糠的土壤對(duì)土壤中放線菌影響的結(jié)果
表4 添加不同濃度元蘑菌糠的普通土
由表4得知:在腐殖土中,元蘑菌糠濃度為10%的腐殖土中放線菌的數(shù)量最高,放線菌的數(shù)量隨著元蘑菌糠濃度的增加出現(xiàn)先增后減;在普通土中,元蘑菌糠濃度為10%的普通土中放線菌的數(shù)量最高,放線菌的數(shù)量隨著元蘑菌糠濃度的增加出現(xiàn)先增后減。2種土壤中放線菌的數(shù)量相比較可知:添加濃度為10%元蘑菌糠的腐殖土中放線菌的數(shù)量最高。
3.1 添加濃度為10%元蘑菌糠的腐殖土對(duì)百日草的發(fā)芽率、株高、生長(zhǎng)速率有顯著地促進(jìn)作用,百日草開花時(shí)間最早。
3.2 元蘑菌糠濃度為10%的腐殖土中細(xì)菌、霉菌、放線菌的數(shù)量最高,添加元蘑菌糠的腐殖土中微生物的數(shù)量明顯比添加同濃度元蘑菌糠的普通土高。因此,當(dāng)腐殖土中添加濃度為10%的元蘑菌糠能增加土壤中微生物的數(shù)量。
3.3 元蘑菌糠中含有菌體蛋白、微量元素、次生代謝產(chǎn)物等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),當(dāng)施入到土壤中,進(jìn)一步被微生物分解成腐殖質(zhì)。由于腐殖土比普通土中微生物的含量豐富,元蘑菌糠施入到腐殖土中更容易被微生物分解成腐殖質(zhì),從而使土壤變得肥沃,有助于植物的生長(zhǎng)。綜合上述可知:可用添加10%比例元蘑菌糠的腐殖土來栽培百日草。