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本文作为吉林省重大科技攻关项目“作物秸秆与畜禽粪便高效转化生产食用菌的关键技术研究与示范”的重要组成部分,以草腐菌双孢蘑菇[Agaricus bisporus (Lange)Sing.]为高效转化载体,开展双孢蘑菇新基质的筛选及营养生理的研究,旨在为吉林省及北方地区具有地域特色的作物秸秆、黑木耳菌糠等农业废弃物高效转化生产食用菌提供科学依据和配套栽培技术,促进循环农业发展,延长农业产业链。以玉米秸秆、玉米芯和黑木耳菌糠三类农业废弃物为新基质,部分或全部替代传统双孢蘑菇栽培基质稻草,依据双孢蘑菇培养料配制的碳氮比原则,设计6个培养料配方,以传统双孢蘑菇培养料配方为对照,重复3次,小区面积为6m2。研究了整个栽培过程中微生物区系、木质纤维素降解利用、胞外酶活性等的营养生理动态变化,分析调查了产量、品质、生物学效率,获得如下结果:(1)对新基质培养料发酵过程中的微生物区系检测表明,放线菌、细菌和真菌通过新陈代谢产生胞外酶,分解木质纤维素。三种微生物的数量变化呈先上升后下降趋势,但是细菌在第二次翻堆大量繁殖,达到峰值;放线菌在第三次翻堆数量达到峰值;真菌在第三、四次翻堆出现最大值。细菌、放线菌、真菌的数量最大峰值存在基质间差异。其中玉米秸秆配方细菌、放线菌最多,黑木耳菌糠配方次之;黑木耳菌糠和玉米芯配方真菌数量较多。每克湿料含有细菌、放线菌、真菌最大数量级分别为108、107、106。(2)对新基质培养料发酵过程中胞外酶活性、木质纤维素的动态变化研究表明,木质素、纤维素、半纤维素的降解率与木质素酶系、纤维素酶系、半纤维素酶活性变化呈正相关。酶系活性变化均呈先上升后下降趋势。半纤维素酶活性在第二次翻堆时最强,半纤维素降解率最大。纤维素酶系、木质素酶系在第三次翻堆时,酶活性最高,纤维素、木质素降解率也达到最大。其中菌糠替代稻草40%的配方、玉米芯替代稻草30%的配方纤维素酶系活性较高,纤维素降解率大。黑木耳菌糠替代稻草40%的配方木质素酶系活性较强、降解率较高。(3)在发菌出菇阶段,双孢蘑菇菌丝分泌7种胞外酶,其活性均呈先升高再降低的变化趋势,但是不同胞外酶活性峰值出现的时期不同,其中木质素酶出现在菌丝生长期,纤维素酶系和半纤维素酶出现在子实体形成期。不同基质间胞外酶活性、木质纤维素降解率存在差异,黑木耳菌糠替代稻草40%的配方酶活性高于其它配方,降解率最大。(4)新基质种类不同、配方不同,双孢蘑菇产量、品质和生物学效率存在明显差异。黑木耳菌糠替代稻草40%的配方产量最高,为6.95kg/m2,生物学效率为47.38%,其次是75.6%玉米秸秆配方,产量为5.44kg/m2,生物学效率33.59%,产量分别是对照配方的1.45倍和1.14倍。黑木耳菌糠替代稻草40%的配方可溶性蛋白含量0.397mg/g,与玉米秸秆和玉米芯配方差异极显著。可溶性糖含量2.830%,与对照配方差异显著。维生素C含量14.363%,比其它配方高1.3-7.39%,达到极显著水平。(5)进一步开展黑木耳菌糠替代稻草的试验研究,设置3个替代量处理(40%、60%、80%),仍以传统双孢蘑菇培养料配方为对照。结果表明:细菌、放线菌、真菌的数量最大峰值在配方间存在差异。替代量为40%的配方放线菌、真菌数量峰值最高,但细菌数量峰值最低。在发酵阶段,半纤维素酶活性变化不大,在第二次翻堆时出现峰值,半纤维素降解率也最高;对照配方最大酶活为8.67U,高于试验配方。纤维素酶系、木质素酶系均在第三次翻堆时,酶系活性最高,纤维素、木质素降解率也达到最大;其中替代量为40%的配方酶系活性较强,降解率高。在发菌出菇阶段,替代量40%的配方胞外酶活性高于其它配方,木质纤维素降解率也最大。不同替代量配方间双孢蘑菇产量、品质和生物学效率存在一定差异。替代量40%的配方产量最高,是对照配方的1.61倍。替代量为40%配方的生物学效率最高,在5%和1%显著水平下,均与其它配方差异显著。营养成分含量均高于其它配方。(6)本研究根据新基质新配方集成适宜东北地区栽培双孢蘑菇的配套技术。配方为黑木耳菌糠23.28%,稻草34.92%,牛粪38.8%,石膏1%,石灰1%,过磷酸钙1%。栽培季节在7月中下旬建堆发酵,培养料发酵需22-25天,期间翻堆五次。发菌期20天,出菇期20-25天。产量为7.50kg/m2,生物学效率为47.60%。