雙孢蘑菇秸稈雞糞發(fā)酵技術(shù)研究進(jìn)展

張麗 盛斌 李常鳳 劉方志 閆曉明

摘要?雙孢蘑菇是世界上栽培最為廣泛的蘑菇品種，生產(chǎn)一種適合栽培雙孢蘑菇的基質(zhì)稱為堆肥。綜述了雙孢蘑菇生產(chǎn)過(guò)程中關(guān)鍵的3個(gè)發(fā)酵階段、堆肥過(guò)程中的微生物及酶活性變化，以及影響雙孢蘑菇生長(zhǎng)的幾個(gè)主要因素（堆肥基質(zhì)、環(huán)境、菌種），旨在為雙孢蘑菇的標(biāo)準(zhǔn)化種植提供參考。

關(guān)鍵詞?雙孢蘑菇;堆肥發(fā)酵;微生物;酶活性;影響因素

中圖分類號(hào)?S141.4?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼?A

文章編號(hào)?0517-6611（2021）01-0016-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.01.004

Abstract?Agaricus bisporus is the most widely cultivated mushroom in the world.A substrate suitable for cultivating Agaricus bisporus was called compost.The three key fermentation stages in the production process of Agaricus bisporus，the changes of microorganisms and enzyme activities during the composting process，and several major factors that affect the growth of Agaricus bisporus（compost substrate，environment，strain） were discussed in this paper.The aim of this sudy was to provide reference for the standardized cultivation of Agaricus bisporus.

Key words?Agaricus bisporus;Compost fermentation;Microorganisms;Enzyme activity;Influencing factors

雙孢蘑菇是一種擔(dān)子菌真菌，在一種特殊工藝的堆肥上大量產(chǎn)生，供人類食用[1]。它是世界上栽培最廣泛的食用菌品種[2]。分解擔(dān)子菌的真菌雙孢菇（Agaricus bisporus）也被稱為白色紐扣蘑菇，是全球第四大最常見(jiàn)的食用菌，占全球產(chǎn)量的15%[3]。據(jù)估計(jì)，2009年全世界雙孢蘑菇的產(chǎn)量約為400萬(wàn)t[4]。2013年，我國(guó)是雙孢蘑菇的第一大生產(chǎn)國(guó)，占世界雙孢蘑菇總產(chǎn)量的54%[5]。雙孢蘑菇除了具有重要的商業(yè)價(jià)值外，還是一種地理分布廣泛的植物生物質(zhì)降解真菌，在陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中起著重要的生態(tài)作用[6]。

在荷蘭，為進(jìn)行商業(yè)生產(chǎn)，雙孢蘑菇在堆肥上生長(zhǎng)，該堆肥以小麥秸稈、馬糞或雞糞、石膏和水為基礎(chǔ)。雙孢蘑菇栽培的關(guān)鍵階段之一就是堆肥，堆肥過(guò)程中養(yǎng)分平衡非常重要，尤其是碳和氮含量[7]。在世界其他地區(qū)，原材料可能會(huì)有所不同[8]。蘑菇堆肥的傳統(tǒng)成分是馬糞草墊，它為堆肥微生物群提供了碳源和氮源，并滿足蘑菇的后續(xù)營(yíng)養(yǎng)需求[9]。由于材料的可用性和可變性困難，秸稈堆肥配方被開發(fā)出來(lái)。在大多數(shù)國(guó)家，尤其是美國(guó)和歐洲，小麥秸稈比黑麥、大麥和燕麥等其他谷物秸稈更可取，因?yàn)樗诙逊蔬^(guò)程中能夠保持其結(jié)構(gòu)，并且分布廣泛[10]。在我國(guó)，麥稈、稻稈和雞糞分別作為主要碳源和氮源，豆粕作為附加氮源[11]。在我國(guó)南方和西南地區(qū)，水稻秸稈、牛糞和石膏更受歡迎，因?yàn)檫@些材料隨處可見(jiàn)[12]。根據(jù)Miller等[13]的說(shuō)法，蘑菇栽培堆肥配方的成分分為3類：一是結(jié)構(gòu)復(fù)雜且難以分解的物質(zhì)，包括大量纖維素、半纖維素和木質(zhì)素（秸稈、甘蔗渣和動(dòng)物垃圾）;二是堆肥活化劑材料，包括大量蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物（尿素、大豆麩皮、棉籽等）;三是無(wú)機(jī)調(diào)理劑（石膏和石灰）[14]。作物秸稈為蘑菇菌絲體的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)，并且其物理結(jié)構(gòu)能夠確保添加水分和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí)，基質(zhì)中形成的空隙允許有氧條件促進(jìn)生物降解;畜禽糞便可以促進(jìn)發(fā)酵以及作為緩釋氮源和碳源;石膏能夠沉淀懸浮膠體，提高堆肥品質(zhì)[15]。

堆肥過(guò)程包括2個(gè)階段（Ⅰ和Ⅱ）。在第I階段，秸稈先用水濕潤(rùn)，然后與其他混合物混合，這個(gè)階段在歐洲國(guó)家需要5～7 d，在我國(guó)需要15～21 d[2，7]。此過(guò)程中，由于嗜熱微生物大量繁殖和活動(dòng)，堆肥溫度上升至80 ℃。隨后進(jìn)行巴氏殺菌過(guò)程（第Ⅱ階段），堆肥在45～50 ℃條件下發(fā)酵約4～9 d，直到氨氣水平對(duì)雙孢蘑菇菌絲體無(wú)毒，之后溫度降低至25 ℃左右[3，16]。在第Ⅱ階段結(jié)束時(shí)，堆肥可用于雙孢蘑菇菌絲體的生長(zhǎng)[11]。事實(shí)上，雙孢蘑菇菌絲體接種在第Ⅱ階段的堆肥上生長(zhǎng)就是第Ⅲ階段，也可稱為3次發(fā)酵[8]。作物秸稈是一種主要的農(nóng)業(yè)廢棄物，而堆肥發(fā)酵是一種有價(jià)值的固體廢棄物管理形式，它為蘑菇種植提供基質(zhì)和肥料，并能提高農(nóng)民的就業(yè)率和收入[2]。

1?雙孢菇堆肥發(fā)酵技術(shù)研究

1.1?培養(yǎng)料配方

在歐洲，雙孢蘑菇堆肥是由小麥秸稈（占總干重的40%～50%）、馬糞（占總干重的20%～25%）、禽畜糞便（占總干重的10%～15%）和石膏（占總干重的5%～10%）混合制成[17]。根據(jù)黃建春等[18]的報(bào)道，荷蘭常用的雙孢蘑菇堆肥配方分為2種，一種是馬糞配方，其中馬糞1 000 kg、雞糞100 kg、石膏30 kg、水1 000 L;另一種是秸稈配方，通常秸稈1 000 kg、雞糞800 kg、石膏75 kg、水5 000 L。Jurak等[4]則指出，荷蘭堆肥公司CNC-C4C的培養(yǎng)料配方為新鮮馬糞63%、石膏2%、濃度為20%的硫酸銨溶液1%、滲濾液17%、雞糞11%、稻草4%和水2%。國(guó)內(nèi)學(xué)者侯曉偉等[19]提出每100 m2的培養(yǎng)料中，大麥秸稈1 500?kg、牛糞1500?kg、過(guò)磷酸鈣60?kg、石膏粉60?kg、石灰40?kg，輔料尿素20?kg、油渣120?kg。萬(wàn)魯長(zhǎng)等[20]使用的培養(yǎng)料配方（100 m2的栽培面積）為麥草2 600 kg、雙孢菇專用肥300 kg（替代雞糞等）、石膏粉150 kg、石灰粉50 kg。蔡開地等[21]提出按130 m2栽培面積計(jì)算，干稻草2 500 kg、干牛糞500 kg、尿素15 kg、石膏粉50 kg、碳酸鈣40 kg等。也有文獻(xiàn)報(bào)道雙孢菇培養(yǎng)料應(yīng)按照草∶糞=6∶4或5∶5的比例配置[22-23]，或麥草∶雞糞∶石膏≈1∶0.8∶0.08[24]?？梢?jiàn)，國(guó)內(nèi)外各地區(qū)的培養(yǎng)料配方存在一定差異。雖然堆肥使用的原料配方可能因秸稈存放時(shí)間（即是否存儲(chǔ)已久或?yàn)閯偸斋@）以及雞糞的氮含量高低而有所不同，但一般來(lái)說(shuō)，堆肥應(yīng)遵循每噸秸稈含20～21 kg氮的原則（約450 kg雞糞、1 000 kg秸稈）[25]。

1.2?一次發(fā)酵

秸稈的含水量很低，而堆肥混合物需要較高的濕度分解有機(jī)物[26]。因此進(jìn)行一次發(fā)酵前，要對(duì)秸稈進(jìn)行預(yù)濕?？蓪⒔斩捊菀欢〞r(shí)間，或者采用噴水裝置將水噴灑至秸稈上，使含水量達(dá)到75%左右[15，20，27-29]。將秸稈、糞、水混勻并建堆，同時(shí)供氧促使堆肥中微生物活化增殖而升溫，溫度可達(dá)到45 ℃以上（甚至可達(dá)70～80 ℃），預(yù)濕一般需要1～3 d[27-28，30]。

將混合后的培養(yǎng)料裝入料倉(cāng)，進(jìn)行一次發(fā)酵，也被稱為前發(fā)酵[20，27]，此過(guò)程需要10～14 d[26，29]。這一階段主要是軟化秸稈和其他原料、分解可溶性糖并降低C/N比[31]。在第一階段堆肥過(guò)程中，生物（細(xì)菌）活性增加[3]。微生物的強(qiáng)烈活動(dòng)將熱量（溫度在24～36 h內(nèi)可能超過(guò)80 ℃）、二氧化碳（CO2）和氨（NH3）等物質(zhì)釋放到基質(zhì)和大氣中[26]。培養(yǎng)料進(jìn)倉(cāng)每隔2～3 d翻倉(cāng)，保證溫度不能下降，并且在翻倉(cāng)時(shí)調(diào)節(jié)水分，一般含水率在70%以上[20]。

一次發(fā)酵階段中，通常是嗜中溫菌群開始繁殖，這種微生物將部分碳水化合物和蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為熱量和能量。隨著溫度的升高，中溫微生物會(huì)被嗜熱微生物區(qū)系所取代[17，26]。

1.3?二次發(fā)酵

經(jīng)過(guò)一次料倉(cāng)發(fā)酵的培養(yǎng)料需要進(jìn)入二次發(fā)酵隧道進(jìn)行巴氏滅菌，時(shí)間7～9 d[27，29]。二次發(fā)酵也被稱為后發(fā)酵[20，27]，國(guó)外將二次發(fā)酵階段主要分為2個(gè)過(guò)程，第1個(gè)過(guò)程是巴氏滅菌期，第2個(gè)過(guò)程是轉(zhuǎn)化期[26，31-32]。根據(jù)Vieira等[26]的研究，巴氏殺菌期的設(shè)定值通常在57～62 ℃，持續(xù)2～8 h，以殺死競(jìng)爭(zhēng)物種和病原體等;轉(zhuǎn)化期的溫度通常在47～48 ℃，持續(xù)5～8 d。Straatsma等[33]也曾報(bào)道，培養(yǎng)料在二次發(fā)酵階段的巴氏殺菌期（56～60 ℃）保持8 h，最后于45 ℃的轉(zhuǎn)化期停留7 d，直到清除空氣中的NH3為止。華爾山[34]根據(jù)二次發(fā)酵期間的料溫變化將此過(guò)程分為3個(gè)階段，即升溫階段（溫度快速升至60～62 ℃，維持6～8 h）、持溫階段（料溫維持在50～55 ℃，4～6 d）、 降溫階段（首先將溫度降至45 ℃，最后通風(fēng)將料溫迅速降低）。趙彥崗[29]在總結(jié)荷蘭雙孢菇標(biāo)準(zhǔn)化種植技術(shù)時(shí)，將二次發(fā)酵階段分為平衡期、升溫期、巴氏滅菌期、降溫期、轉(zhuǎn)化期5個(gè)時(shí)期?？灯降萚28]將二次發(fā)酵階段分為6個(gè)時(shí)期，在降溫期后增加了腐熟期，與楊國(guó)良等[35]的報(bào)道一致。

總結(jié)國(guó)內(nèi)外二次發(fā)酵技術(shù)工藝主要過(guò)程如下[23]：①均溫期。隧道填料后，通過(guò)給予循環(huán)風(fēng)，料層不同位置料溫趨于一致，在42～45 ℃。②升溫期。料溫一致后，逐步將溫度升高至58 ℃。③巴氏滅菌期。料溫58～60 ℃保持8 h，此過(guò)程主要是利用巴氏消毒的原理，將培養(yǎng)料內(nèi)殘留的雜菌蟲害、競(jìng)爭(zhēng)物種等殺死，但料溫不能偏高，如偏高會(huì)損傷發(fā)酵有益微生物[26，35]。④冷卻期。將隧道內(nèi)料溫逐漸降至48～53 ℃。⑤選擇培養(yǎng)期。保持隧道內(nèi)溫度在44～45 ℃，讓放線菌等有益微生物大量繁殖，直至隧道內(nèi)的氨氣完全消失為止[10，17]。⑥降溫播種期。將溫度降至24～25 ℃，準(zhǔn)備接種雙孢菇菌株[28-29，33，35-36]。

經(jīng)過(guò)二次發(fā)酵隧道之后的培養(yǎng)料質(zhì)量數(shù)據(jù)應(yīng)該是水分65%～68%，pH 7.2～7.5，氨氣≤5%，含氮量在2%左右[20，27，29]。

1.4?三次發(fā)酵

將一定比例的菌種與二次發(fā)酵料充分混勻，讓菌種在25 ℃左右培養(yǎng)約15 d[8，36]，這個(gè)過(guò)程稱為發(fā)菌階段，也可稱為三次發(fā)酵階段[27，29-30]。三次發(fā)酵技術(shù)從荷蘭引進(jìn)，具體為二次發(fā)酵結(jié)束播種后，直接進(jìn)入隧道進(jìn)行第3次密閉發(fā)菌[37]。發(fā)菌階段應(yīng)嚴(yán)格控制溫度和濕度，促進(jìn)菌絲快速生長(zhǎng)[30]。一般15 d左右，菌絲體就會(huì)長(zhǎng)滿整個(gè)培養(yǎng)料[38]，此時(shí)可將菌絲體填進(jìn)菇房，進(jìn)行后續(xù)培養(yǎng)。

部分學(xué)者認(rèn)為雙孢菇培養(yǎng)料的堆肥過(guò)程分為2個(gè)階段，即前文所述的一次發(fā)酵和二次發(fā)酵，認(rèn)為經(jīng)過(guò)二次發(fā)酵技術(shù)的培養(yǎng)料達(dá)到雙孢蘑菇生長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)后即可播種[2，17，26];也有學(xué)者認(rèn)為雙孢蘑菇培養(yǎng)料發(fā)酵技術(shù)分為3個(gè)階段（即包括隧道發(fā)菌過(guò)程）[7，8，29-30，39]。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，采用三次發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的雙孢蘑菇產(chǎn)量穩(wěn)定，且始終高于使用二次發(fā)酵技術(shù)的蘑菇產(chǎn)量[37]。也有學(xué)者報(bào)道采用隧道發(fā)菌方式，縮短了菇房生長(zhǎng)時(shí)間（由60 d縮短至45 d），雙孢蘑菇栽培由每年的6輪增加到8輪，提高了產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益[40]。

2?堆肥發(fā)酵過(guò)程中的微生物及酶活性變化研究

堆肥是通過(guò)有氧呼吸將不穩(wěn)定的富含有機(jī)物的材料轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的物質(zhì)[41]，該過(guò)程較為復(fù)雜，涉及多種物質(zhì)變化。在此僅簡(jiǎn)單介紹發(fā)酵過(guò)程中的微生物和相關(guān)酶活性變化。

2.1?微生物

在堆肥過(guò)程中，作為驅(qū)動(dòng)力的微生物在降解有機(jī)物方面起著關(guān)鍵作用[42]。微生物包括細(xì)菌、放線菌和真菌，是分解堆肥過(guò)程中有機(jī)物的主要分解者[43]，由于其代謝的廣譜性，微生物的影響力很大[42]。在堆肥過(guò)程中，細(xì)菌在降解蛋白質(zhì)、脂類、纖維素、木質(zhì)素甚至有毒化合物方面發(fā)揮著重要作用[44-45]。此外，與真菌和放線菌[46]相比，細(xì)菌對(duì)嚴(yán)酷條件（高溫或低pH）的適應(yīng)能力顯著[47]。

Ren等[47]利用16S高通量測(cè)序技術(shù)測(cè)定了秸稈堆肥過(guò)程中微生物的種群變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，堆肥各階段細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)和組成存在顯著差異。擬桿菌門和變形菌門是各發(fā)酵階段中最豐富的門，放線菌門僅在中溫期占優(yōu)勢(shì)。根據(jù)Shannon-Wiener指數(shù)和Simpson多樣性指數(shù)，中溫期的細(xì)菌群落多樣性高于其他時(shí)期。李云福等[48]的研究結(jié)果與此類似，門水平上的優(yōu)勢(shì)菌群為變形菌門等;堆肥建堆后，微生物種類和數(shù)量大幅上升，這可能是因?yàn)槎逊食跗诘臓I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較為豐富，雜菌生長(zhǎng)較快。隨著發(fā)酵進(jìn)程的推進(jìn)，微生物的多樣性開始下降，這可能是因?yàn)楦邷厥葻嵛⑸锵牧瞬糠譅I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而導(dǎo)致其他雜菌數(shù)量減少[19]。王鴻磊等[49]研究發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)料發(fā)酵過(guò)程中，細(xì)菌數(shù)量最多，其次為放線菌，而霉菌的數(shù)量最少。Sharma等[25]研究認(rèn)為，堆肥過(guò)程中的中溫菌群包括真菌和單細(xì)胞細(xì)菌，而嗜熱菌群則包含高比例的放線菌。李敏[50]研究提出，細(xì)菌在堆肥初期發(fā)揮作用，其破壞木質(zhì)纖維素的外部結(jié)構(gòu)，并釋放出熱量，讓堆肥溫度不斷升高。而在發(fā)酵后期，真菌及放線菌則利用自身優(yōu)勢(shì)使木質(zhì)纖維素內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，并分泌木質(zhì)纖維素降解酶，從而促進(jìn)培養(yǎng)料物質(zhì)的降解和轉(zhuǎn)化。

2.2?酶活性

微生物降解雙孢菇堆肥中的秸稈纖維是釋放碳水化合物、為雙孢菇菌絲體提供營(yíng)養(yǎng)的關(guān)鍵[51]。堆肥過(guò)程中的酶活性直接影響各纖維素的降解[52]。事實(shí)上，酶活性越高，各纖維素的降解速率越快，反之，則越慢[53]。目前關(guān)于堆肥過(guò)程中酶活性變化的報(bào)道較少，有研究指出最普遍的碳水化合物降解酶是木質(zhì)素降解酶、漆酶和錳過(guò)氧化物酶（MnP），以及半纖維素降解酶的半纖維素酶、木聚糖酶和β-木聚糖酶等[4，17，36，39，51]。這些不同的水解酶被認(rèn)為可以控制不同底物的降解速率，并且它們是各種降解過(guò)程的主要介質(zhì)[54]。對(duì)各種酶活性的監(jiān)測(cè)可提供有關(guān)重要營(yíng)養(yǎng)元素（如碳和氮）動(dòng)力學(xué)的有用信息，并且有助于理解堆肥過(guò)程中發(fā)生的轉(zhuǎn)化[55]。參照Liu等[43]的研究，蛋白酶被認(rèn)為是有機(jī)物分解的指標(biāo)，是堆肥過(guò)程中的重要酶。脲酶活性與尿素水解成銨和二氧化碳有關(guān)[56]。Liu等[43]研究發(fā)現(xiàn)纖維素酶活性隨著發(fā)酵進(jìn)程而逐漸增加，β-葡萄糖苷酶的活性與纖維素酶類似，在堆肥開始時(shí)其活性增加;木聚糖酶活性先上升后降低;脫氫酶可用于衡量整體的微生物活性，在堆肥過(guò)程中，其活性不斷變化[56]。Savoie[51]在研究中報(bào)道，漆酶活性是雙孢蘑菇在堆肥中定植的一個(gè)標(biāo)記，錳過(guò)氧化氫酶與此相似;研究結(jié)果顯示，0～3 d錳過(guò)氧化氫酶活性快速降低，表明微生物群落組成可能發(fā)生了變化，并通過(guò)多糖酶活性變化推測(cè)一個(gè)受雙孢蘑菇影響的群落取代堆肥的初始微生物群落。蔡盼盼等[53]研究指出，羧甲基素纖維素酶（CMC）和木聚糖酶及木糖苷酶分別在降解纖維素和半纖維素過(guò)程中起到一定作用，因此酶活性可以作為檢驗(yàn)發(fā)酵料質(zhì)量的指標(biāo)之一。姚琴[57]研究表明，不同的發(fā)酵階段，各個(gè)酶的活性也在不斷發(fā)生變化。總體上，微生物數(shù)量越多，酶活性越強(qiáng)，則纖維素、木質(zhì)素、灰分等的分解速率也就越快。秦改娟等[58]的研究同樣表明，雙孢蘑菇生產(chǎn)中的酶活性與堆肥微生物量息息相關(guān)，而酶活性高低也是影響雙孢蘑菇產(chǎn)量大小的重要原因。

3?雙孢蘑菇生長(zhǎng)的影響因素研究

3.1?堆肥基質(zhì)

堆肥是雙孢蘑菇保持營(yíng)養(yǎng)循環(huán)的關(guān)鍵階段之一，對(duì)維持營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)特別是碳和氮的平衡具有重要意義[14，59]。栽培雙孢蘑菇的基質(zhì)種類多樣，不同農(nóng)作物秸稈、廢棄物組合的基質(zhì)，其堆肥后生產(chǎn)的雙孢蘑菇質(zhì)量和產(chǎn)量也會(huì)有所不同[60]。

De等[14]以燕麥（Avena sativa）秸稈和臂型草屬（Brachiaria sp.）植物2種堆肥配方進(jìn)行了雙孢蘑菇的培養(yǎng)試驗(yàn)，結(jié)果顯示，以燕麥為基質(zhì)的堆肥是培養(yǎng)雙孢蘑菇的最佳肥料。Noble等[9]比較了不同秸稈類型（小麥、油菜、豆類和亞麻秸稈）、有機(jī)氮源和無(wú)機(jī)氮源對(duì)雙孢蘑菇堆肥排放、產(chǎn)量等的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，氮含量較低的原料（可可殼、硫酸銨等）比氮含量較高的材料（家禽糞便、尿素等）產(chǎn)蘑菇量低;小麥秸稈比油菜秸稈堆肥的蘑菇產(chǎn)量更高;然而與小麥秸稈相比，混合肥料中的油菜秸稈比例有助于減少厭氧帶的形成和臭味排放，因?yàn)樗刃←溄斩捘軌蚋玫乇３制浣Y(jié)構(gòu)和孔隙度。Diamantopoulou[61]等研究發(fā)現(xiàn)，0.05%和0.10%的CaCl2對(duì)雙孢蘑菇的平均重量有顯著影響，而添加0.25%的CaCl2對(duì)蘑菇的顏色有一定的改善作用。Colmenares-Cruz等[3]首先對(duì)基質(zhì)（玉米芯、安哥拉草和這2種成分與春樹木屑的混合物）進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果顯示，在混合物和安哥拉草上單獨(dú)栽培蘑菇的效果相近;然后將大豆、麥麩等各輔料分別添加到安哥拉草的堆肥基質(zhì)上進(jìn)行了2次補(bǔ)充試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雙孢蘑菇的最高產(chǎn)量是以9%的添加量獲得，其中大豆、黑豆、麥麩、奇異籽各占25%。De等[59]研究發(fā)現(xiàn)，菌株和堆肥類型對(duì)蘑菇產(chǎn)量有一定的影響，并且蘑菇中的粗蛋白、灰分和粗纖維含量也與雙孢蘑菇菌株和秸稈類型有關(guān)。國(guó)內(nèi)學(xué)者李曉博等[62]選用4種農(nóng)作物秸稈和廢棄物質(zhì)作為堆肥發(fā)酵的基質(zhì)，比較了各基質(zhì)雙孢蘑菇的出菇情況和經(jīng)濟(jì)效益，結(jié)果顯示，使用棉籽殼配方基質(zhì)的雙孢蘑菇產(chǎn)量和利潤(rùn)最高，其次是稻草，然后依次是玉米芯和玉米秸稈。與孫亞芳等[60，63]的研究結(jié)論一致，說(shuō)明不同堆肥基質(zhì)的雙孢蘑菇產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等存在較大差異。

3.2?環(huán)境因素

從微生物學(xué)角度來(lái)說(shuō)，堆肥可以被認(rèn)為是微生物群在不斷適應(yīng)一直變化的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)和環(huán)境條件（溫度、水分、二氧化碳、氧氣和氨含量）[12]。因此，菌絲的生長(zhǎng)受營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度高低、有毒物質(zhì)積累、次生代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生以及pH等因素的影響，從而影響雙孢蘑菇的生長(zhǎng)[59，61，64]。堆肥是自熱、好氧的固相過(guò)程，由微生物驅(qū)動(dòng)分解有機(jī)材料[12]。堆肥的整個(gè)過(guò)程中，若周圍環(huán)境條件無(wú)法達(dá)到堆肥所需要的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，那么堆肥質(zhì)量一定會(huì)受到影響，則雙孢蘑菇的產(chǎn)量與質(zhì)量等也會(huì)大大降低[25]。例如在堆肥第1階段中，進(jìn)入一次發(fā)酵隧道的培養(yǎng)料要進(jìn)行轉(zhuǎn)倉(cāng)，并且在發(fā)酵過(guò)程中也會(huì)進(jìn)行通風(fēng)操作，目的就是避免厭氧[2]。同時(shí)還會(huì)補(bǔ)充水分，以供微生物生長(zhǎng)需要[2，20]。堆肥第2階段主要是巴氏滅菌過(guò)程，此過(guò)程的溫度設(shè)定值一般為56～62 ℃[26，30]，若溫度太高會(huì)殺死有益發(fā)酵細(xì)菌，太低則可能無(wú)法達(dá)到滅菌效果，從而讓雜菌繼續(xù)生長(zhǎng)[35]。巴氏滅菌結(jié)束后需要降溫，標(biāo)準(zhǔn)是降到氨氣濃度為0為止，因?yàn)榘睔鈱?duì)雙孢蘑菇的生長(zhǎng)有毒[65]。Wiegant等[66]研究發(fā)現(xiàn)，二氧化碳能夠提高雙孢蘑菇菌絲體的生長(zhǎng)速率。Noble等[9]研究表明，增加堆肥的氮含量會(huì)增加NH3濃度和N損失，同時(shí)也需要增加清除NH3所需的時(shí)間。Straatsma等[10]研究指出接種雙孢蘑菇時(shí)，要控制的堆肥質(zhì)量參數(shù)包括NH3濃度、pH、N濃度等，因此，控制堆肥過(guò)程中的環(huán)境條件等因素至關(guān)重要，不僅關(guān)系堆肥質(zhì)量，更影響雙孢蘑菇栽培的最終質(zhì)量與效益[25，67]。

3.3?菌種差異

雙孢蘑菇的產(chǎn)量和質(zhì)量高低與其自身菌種類型有關(guān)，許多可食用的蘑菇是高質(zhì)量的食物，含有豐富的蛋白質(zhì)、幾丁質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)，并且熱量和脂肪含量低。然而，蘑菇的營(yíng)養(yǎng)成分取決于蘑菇的種類、品系等[59]。事實(shí)上，菌種對(duì)雙孢蘑菇生長(zhǎng)的影響早有研究。Pontes等[6]選用6個(gè)不同生長(zhǎng)特性的野生型菌株（012 DD-1、065 BP-8、088 FS-44、147 JB-41、219 30P和245 AMA-7）以及2個(gè)商業(yè)菌株（A15和U1），比較各雙孢蘑菇品種在堆肥條件下的產(chǎn)量，結(jié)果顯示，與A15相比，065 BP-8和088 FS-44在整個(gè)堆肥培養(yǎng)物中分泌更高的β-1，4- D半乳糖苷酶活性，并分別在堆肥30和39 d產(chǎn)生更高的β-1，4葡糖苷酶活性，而高酶活性與065 BP-8所獲得的最高蘑菇產(chǎn)量（4.1 kg/箱）密切相關(guān)。商業(yè)菌株A15的蘑菇產(chǎn)量（3.8 kg /箱）較好，而菌株147 JB-41的堆肥生長(zhǎng)很差，沒(méi)有產(chǎn)生子實(shí)體。王芳等[63]選用了As2796、W192和W2000這3種雙孢蘑菇菌株來(lái)研究其栽培技術(shù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同菌株的雙孢蘑菇營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)含量不同，品種間存在差異。李曉博等[62]選用了同樣的3個(gè)菌株，研究結(jié)果相似，不同的雙孢蘑菇菌株，其子實(shí)體營(yíng)養(yǎng)存在較大區(qū)別。Pontes等[6]通過(guò)使用高純度單糖和多糖以及幾種植物生物質(zhì)原料，檢測(cè)到野生型雙孢蘑菇菌株和A15菌株在碳利用方面存在差異，由于A15菌株能夠在高度受控的堆肥過(guò)程中生產(chǎn)出具有良好商業(yè)品質(zhì)的蘑菇，因此已被選擇用于商業(yè)種植[68]。De等[59]比較了3種菌株（ABI-07/06、ABI-05/03和PB-1） 在堆肥中的雙孢蘑菇鮮重、生產(chǎn)力和生物效率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，菌株ABI-07/06的表現(xiàn)最佳。不同品系的雙孢蘑菇菌株對(duì)堆肥中養(yǎng)分的吸收情況有所差異，受環(huán)境影響的能力也有所不同，從而在雙孢蘑菇的最終生產(chǎn)上出現(xiàn)較大區(qū)別。

此外，有研究表明，在堆肥基質(zhì)上的其他菌株也會(huì)影響雙孢蘑菇的生長(zhǎng)。例如Wiegant等[66]研究指出，雙孢蘑菇堆肥中嗜熱真菌——嗜熱鐮刀菌（Scytalidium thermophilum）產(chǎn)生的二氧化碳對(duì)雙孢蘑菇菌絲體的生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用。Coello-Castillo等[69]的研究與此相似，在Scytalidium thermophilum定植的基質(zhì)上，雙孢蘑菇生長(zhǎng)更快，并且其生物效率大大提高。Straatsma等[10]同樣報(bào)道堆肥基質(zhì)中的嗜熱真菌對(duì)雙孢蘑菇菌絲體的生長(zhǎng)必不可少。

4?結(jié)語(yǔ)

該研究闡述了雙孢蘑菇工廠化生產(chǎn)中的秸稈雞糞發(fā)酵技術(shù)，發(fā)酵過(guò)程中微生物和酶活性的變化，以及影響雙孢蘑菇生長(zhǎng)的主要因素。因發(fā)酵原料、配比及堆肥環(huán)境不同，各工廠的發(fā)酵過(guò)程存在一定差異。但如何縮短各發(fā)酵階段時(shí)間、減少發(fā)酵過(guò)程中雜菌數(shù)以及提高雙孢蘑菇產(chǎn)量仍是今后主要的研究工作之一。

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