探索综合利用秸秆进行灵芝栽培方法.pdf

农业与技术 农业科学探索综合利用秸秆进行灵芝栽培方法张智超 陈灿辉 王宏越(吉林省生物研究所 吉林 长春)摘 要:灵芝栽培作为食药用菌能够进行人工栽培后 生产面积逐步扩大 而其连作困难 对土壤肥力要求高且容易富集重金属离子的特性仍未得到有效解决 为了解决上述问题 项目组采用秸秆完全代替土壤进行灵芝棚栽实验 其主要目的就是利用秸秆中丰富的营养为灵芝提供养分的同时 将秸秆转化为土壤肥料 减少对土壤肥力的降低程度 加大秸秆综合利用力度关键词:秸秆 综合利用 灵芝 栽培 发酵中图分类号:文献标识码:/收稿日期:基金项目:吉林省科技发展计划项目“灵芝无覆土栽培新技术的研究及示范”(项目编号:)作者简介:张智超()女 本科 副高 研究方向:食药用菌发酵及栽培 陈灿辉()男 大专 高级工 研究方向:食药用菌发酵及栽培 王宏越()女 硕士 中级 研究方向:食药用菌发酵及栽培 综合利用秸秆的意义 农作物废料秸秆处理难题农作物秸秆还田推广缓慢 处理成本高 难度大 尤其在东北地区 秸秆处理主要以焚烧为主 然而焚烧秸秆形成的烟雾 造成空气能见度下降 也极易引燃周围的易燃物 一旦引发农田燃烧起火 一般难以控制 从而产生直接或者间接的经济损失 秸秆焚烧还会破坏土壤结构 造成农田质量下降 加剧了干旱 影响农作物的生长 秸秆利用有效途径作物秸秆作为一种生物质资源 蕴藏着丰富的能量 秸秆燃烧值约为标准煤的 秸秆中还含有大量的营养物质 开发利用潜力巨大 发展前景十分广阔 经过科学处理 秸秆的价值还有大幅度提高的空间 秸秆原来仅限于当做农村生活的一部分能源和喂养牲畜的饲料 现在发展成作为肥料、饲料、食用菌基料、工业原料和燃料等多种用途 秸秆能源化利用也发生了质的变化 从农民低效燃烧发展到秸秆直燃发电、秸秆沼气、秸秆固化、秸秆干馏等高效利用通过大力推进秸秆综合利用 带动相关产业加快发展 重点地区的秸秆焚烧问题基本得到解决 大气环境污染问题得到有效缓解 带动了农村剩余劳动力就业、促进了农业增效和农民增收 近些年来 我国越发重视作物秸秆的综合利用 利用的途径主要包括肥料、饲料和能源 个方面 这也是秸秆资源利用的普遍趋势 本文的主要研究方向为将秸秆大规模应用于灵芝栽培的过程中 探索出一种综合利用秸秆进行灵芝栽培的方法 全秸秆灵芝栽培 灵芝的药用价值灵芝子实体大多为一年生 少数为多年生 有柄 小柄侧生 其中绝大部分生长在热带、亚热带和温带地区 灵芝属真菌大多生长在有散射阳光、树木较稀疏的地方或者空旷地带 现代研究证实 灵芝可以改善心、脑血管的血液循环 降低血液中的胆固醇 改善动脉硬化的斑块 最终达到治疗心脑血管疾病的作用 值得一提的是灵芝同时还具有一定的降压和降糖的作用 这些都是灵芝主要的功效与作用 利用秸秆进行灵芝栽培的意义近些年来 灵芝产业发展迅速 但是不同生长地区的灵芝以及采用不同栽培方式出产的灵芝质量参差不齐 这是导致灵芝市场不稳定的因素之一 事实上 人们很大程度上对于灵芝栽培技术的了解不够透彻 以及对栽培技术掌握程度的不熟练也更加凸显出灵芝栽培和灵芝市场衔接的短板 但是灵芝种植产业发展整体趋向良好 灵芝栽培在未来会愈加趋于规模化、工厂化 随着人民生活水平的提高以及大众对身体健康的关注 灵芝作为珍贵的食药用菌的发展前景 农业科学 农业与技术 非常广阔 所以 拓展灵芝栽培新方法新思路的同时 结合环境创造更大的经济价值也应该成为关注的重点灵芝栽培作为食药用菌能够进行人工栽培后 生产面积逐步扩大 而其连作困难 对土壤肥力要求高 且容易富集重金属离子的特性仍未得到有效解决 为了解决上述问题 项目组采用秸秆完全代替土壤进行灵芝棚栽实验 其主要目的就是利用秸秆中丰富的营养为灵芝提供养分的同时 将秸秆转化为土壤肥料 减少对土壤肥力的降低程度 加大秸秆综合利用力度 秸秆栽培灵芝与传统栽培方式比较传统的灵芝栽培方法主要有 种 袋栽法 在聚乙烯或聚丙烯塑料袋中装入培养基 如玉米秸、棉籽壳、木屑、麦麸、糖、石膏粉、碳酸钙等原料 经过灭菌 再接种上灵芝菌种 灵芝菌种在培养基中萌发出菌丝 并长满培养基 在合适的温度、湿度、光照等条件下 会长出灵芝子实体 这里虽然有用到玉米秸秆 但作为培养基配料之一 使用的量不大 也没有决定性作用 袋料培养出来的灵芝较轻 形状外观一般 多数有变形现象 苦味淡 无法与柞木灵芝的品质相媲美 灵芝采用袋栽法产量虽然比较高 但药效差 同时还伴有大量农药和化肥残余 原木灵芝栽培法 将灵芝菌种接种在灭菌过的木段上 待原木被灵芝菌丝体包裹后 可在合适的环境条件下长出灵芝子实体 原木栽培法是给灵芝提供接近天然的生长环境 生长时间比较长 获得的灵芝子实体较大而重 形状也比较美观 其外观质量较袋栽灵芝好 而传统的利用秸秆进行食药用菌栽培不同的是不仅将秸秆用作灵芝菌种的培养基配方中 还进一步用粉碎的秸秆将木段于土壤进行隔离 让灵芝在全秸秆的包裹环境中生长 因此加大了秸秆的需求量 也给秸秆发酵和还田提供了时间和空间 同时减少了灵芝子实体中重金属离子的含量 达到了一举多得的效用传统灵芝栽培培养基是由木屑、麦麸、玉米粉、石膏粉和轻质碳酸钙 也有用段木或原木代替木屑进行栽培的 这些培养基都将造成树木资源的浪费且随着灵芝产品的大量开发 以及人们对灵芝认识的加深 灵芝的需求量越来越大 此时 寻找合适的培养基原料成为灵芝种植业关注的问题 项目组将玉米秸秆粉碎加水拌料 然后加入麦麸、白糖、石膏粉、生石灰进行拌料 堆放发酵获得灵芝栽培培养基质传统的灵芝栽培将长满菌丝的木段埋入土壤 从而进入子实体生长阶段 项目组将大量秸秆提前粉碎 在灵芝进入棚栽阶段时 将粉碎的秸秆铺在土壤之上 再将灵芝菌段置于秸秆上 使用粉碎后的秸秆将菌段完全覆盖 大大增加了秸秆的用量 随着灵芝生长 秸秆在提供营养的同时也进行发酵 不再需要焚烧处理 全秸秆进行灵芝栽培操作方法 全秸秆栽培工艺流程 灵芝菌种发酵条件的研究母种的纯化及选育液体发酵培养基配比(摇瓶)液体发酵培养条件筛选(摇瓶)工艺验证(种子罐)发酵罐深层发酵 灵芝的袋装栽培栽培房的搭建栽培袋料的筛选栽培袋料的制作(培养基装袋、高温灭菌、无菌接种)菌丝萌发选取最佳转接生长点 灵芝的木段栽培栽培木料的筛选栽培木料的制作(木料装袋、高温灭菌、无菌接种)菌丝萌发选取最佳转接生长点 灵芝的减重金属栽培土壤替代物的筛选培植因素的确定(温度、湿度、酸碱度、遮光度)人工筛选 出芝管理控制生长条件上架弹粉孢子粉的采收收集子实体采收后管理 发酵培养条件筛选 温度菌丝生长设置不同的温度环境 观察菌丝的生长特性 设置、每个温度环境平行 个 除温度参数外 其它参数相同 不同温度条件下 菌丝的萌发并不完全相同 在环境温度在 以下 以上时 菌丝并不萌发 说明温度极恶劣时 菌丝或者休眠 或者已经死亡 无法萌发 当温度条件达到 以上时 菌丝开始萌发 随着温度的上升 菌丝生长速度呈现上升趋势 当温度条件达到 时 菌丝活力最强 长速最快 当温度达到 以上时 菌丝生长受到温度抑制 生长速度下降 至 以上时 菌丝基本停止生长 结果如图 所示图 不同温度条件下菌丝生长情况 农业与技术 农业科学 转数以优化培养基配方配制培养基 考察转速分别为、观察对灵芝菌丝体生物量的影响 结果详见图 当转数在 时菌丝生长情况最好图 不同转数条件下菌丝生长情况 对新菌丝 特性进行研究时 以优化培养基配方配制培养基 灭菌前用 和 调节 值至 、自然状态测定不同 对灵芝菌丝体生物量的影响 其它条件均相同 观察菌丝生长发育情况 通过菌丝长速获得新品种菌丝生长的 范围 并得到最适 对不同 值的培养基中新品种菌丝的生长情况进行记录观察菌丝生长趋势 值至 及自然状态下菌丝长势相当 详见图 图 不同 条件下菌丝生长情况灵芝菌丝体喜欢偏酸性的条件 由图 可知 在 均能生长 但不同 对菌丝体生物量有较大影响 其中以 时菌丝体得率最高 在自然状态下其生物量与 的生物量相差不太 因此也可选择自然状态 各级菌种生长发育情况 斜面菌种培养采用 综合培养基 培养温度 该菌萌发快 菌种接后 内形成以基点的明显菌落 菌落长满管 菌丝初期白色 网状 分枝多 通过镜检明显观察到菌丝粗壮 分枝多 锁状联合发达 美蓝单染色着色深 可见大量生长点 有空泡 无杂菌污染 液体深层发酵种子培养 发酵罐接种后 不同阶段 培养液的 变化不同 在前 内 开始降低 但趋势较缓由 降低至 由此可见 此阶段菌丝活动较弱仍然处于适应期 培养至 时 下降到 时 下降较快 说明此期间菌丝生长旺盛增殖较快 产生大量的酸性代谢产物 此时菌丝应是处于对数增长期 菌丝活动较弱 处于较稳定阶段 说明此时菌丝处于稳定期 为了保持稳定的 环境 需要加碱来中和菌丝生长产生的酸性物质 由上可知 发酵罐培养 后 此时菌丝培养接近尾声 镜检菌丝锁状联合明显 是转接菌种的最佳时机 培养液接种后 前 培养液溶氧量变化不明显 后 溶氧量有所下降 后溶氧量逐渐恢复到初设值 为了保证培养液内溶氧量保持稳定需要从转速(不高于)和通气量两方面进行调整 此时 溶氧量下降主要是菌丝增殖耗氧量大所致 溶氧下降点时间与 值迅速下降的时间点基本重合 说明菌丝体在这一阶段进入对数生长期菌丝代谢旺盛 增殖快 大罐发酵培养将 种子罐内的液体种接入 发酵罐内培养 内 降低较缓慢 说明此阶段灵芝菌丝正处于适应期 下降迅速 表明此阶段灵芝菌丝生长较快 产生大量的酸性物质 导致培养液 变化明显 因此 判断此阶段为快速生长期 后 基本趋于稳定 表明此阶段灵芝菌丝体处于稳定期 配合镜检此时菌丝体锁状联合明显 接种至 发酵罐后 培养 后 溶氧量开始下降人为控制通气量及转数 调整其溶氧 保证灵芝菌丝体正常增殖代谢 后溶氧量基本恢复平稳 袋料培养袋料培养基成分为 份干木屑、份水、份麦麸、份玉米粉、份石膏粉 高压压力 灭菌 冷却后接种 接种量为培养基的 温度 木段栽培前期菌丝生长温度在 左右 菌丝生长后期阶段温度为 最高不能超过 空气相对湿度应该控制在 左右 接种后 不通风 菌丝封面后加大通风 后加强菌袋通风换气 菌丝长满菌段后 在 左右继续培养 无覆土大棚栽培大量秸秆提前粉碎 在灵芝进入棚栽阶段时 将粉碎的秸秆铺在土壤之上 将灵芝菌段置于秸秆上再使用粉碎后的秸秆将菌段完全覆盖 可以起到保温增效的作用 保持棚内水分湿度在 以上 温度 农业科学 农业与技术 维持在 有原基生长 左右开始产生孢子粉 整个生长期为 个月左右 结论对减重金属所得灵芝生长状况、产量进行比较同时对灵芝提取物多糖、三萜、重金属离子等含量进行检测 对照组采用传统灵芝栽培方式 实验组为采用利用秸秆栽培灵芝的方式 根据 组生长状况对比可知 子实体及孢子粉生长状态及产量、灵芝提取物所含营养物质均无明显区别 但采用秸秆栽培灵芝的方式所的灵芝重金属离子含量有所降低农作物秸秆综合利用是保护生态环境、实现农业可持续发展的需要 是发展农村经济和增加农民收人的宝贵资源 能够有效提升农业废物综合利用率 也可以作为开辟新的农业资源和拓宽农业经营领域的战略选择参考文献 李林 郭红艳 孙晓杰 等.利用大豆秸杆和玉米秸秆栽培灵芝.食用菌学报 ():.陈宜 谢晟 李胜杰 等.棉花秸秆栽培灵芝的品种与配方筛选试验.中国食用菌 ():.农作物秸秆栽培灵芝试验效果评价.中国农学通报 ():.全艳玲 邬惠彤 邵贺 等.灵芝袋装栽培物料配方的筛选.贵州农业科学 ():.卫军 李晓 刘凤珠.灵芝液体发酵条件优化研究.食品研究与开发 ():.杨德 周明 高虹 等.灵芝液体发酵培养基筛选研究.安徽农业科学 ():.夏志兰 喻桃生 周连玉 等.灵芝液体发酵条件的优化研究.微生物学杂志 ():.陈霞 伞迦楠 赵嘉鑫 等.一种灵芝栽培方法.吉林:.吴有军.一种灵芝栽培用的土壤增效剂.贵州:.鹿傲飞 王玉斌.黑龙江省玉米秸秆资源时空分布特征与资源化利用模式构建.资源开发与市场 ():.李景玉 赖宪明 李达 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