钾磷钙镁矿质元素对白灵侧耳菌丝和子实体生长的影响,农业工程论文

钾磷钙镁矿质元素对白灵侧耳菌丝和子实体生长的影响,农业工程论文白灵侧耳〔Pleurotusnebrodensis〕又名阿魏蘑、天山神菇，商品名白灵菇，是我们国家一种重要的食用菌,其子实体肥大洁白、营养丰富，药用价值高。1983年我们国家初次试验栽培获得成功,1997年在北京实现规模化商业栽培，此后规模和产量逐年提高，根据中国食用菌协会统计，2007年全国总产量已到达31万吨，产地普遍达到南北诸省，尤其京、津、冀、鲁、豫省区。随着白灵侧耳生产发展，白灵侧耳遗传育种、栽培生理、加工技术以及营养与药用价值等方面遭到广泛关注。但是从当前的研究情况来看，更多的研究集中在白灵侧耳遗传多样性以及栽培管理技术、培养基配方上,而与矿质元素对白灵侧耳生长发育作用相关的研究很少.食用菌在生长、发育经过中，需要一定的矿质元素，如P、S、K、Mg、Ca、Fe、Cu、Mo、Mn、Zn、Co等，在这些元素中，以P、S、K、Mg、Ca最重要.JONATHAN〔2001〕研究表示清楚，矿质元素K、Mg、Ca能够提高近裸香菇〔Lentinussubnudus〕和裂褶菌〔Schizophyllumcommune〕菌丝生长速度,同年报道矿质元素Ca和Mg是Psathyerellaatroumbonata的最佳大量元素，而Cu、Zn是最佳微量元素.WIREKO〔1988〕报道合成液体培养基补充磷、钾、镁等无机盐有利于提高菌丝生长速度，且KH2PO4浓度与干菌丝体产量呈线性关系；碗豆提取物培养基中则不需要补充镁，但补充低浓度镁〔0.1~0.15g/L〕时，菌丝生长速度有少量增加.闫永亮研究表明150mg/kg钙、3mg/kg锌、20mg/kg铁、200mg/kg铜是促进香菇生长发育的最佳配比。笔者通过向白灵侧耳培养基质中添加钾、磷、钙、镁4种矿质元素，重点分析其对菌丝生长、子实体生长的影响，以期为白灵侧耳高产栽培提供参考。1材料与方式方法1.1供试菌株白灵侧耳〔P.nebrodensis〕中农翅鲍由中国农业科学院食用菌工程技术研究中心提供。1.2培养基质对照培养料配方：80%棉籽壳，18%麦麸，2%石灰，料水比1∶1.3〔m/v〕.参试培养料配方：对照培养料中分别添加钾〔以KCl为添加剂，K+浓度为0.05%、0.1%、0.2%、0.4%和0.6%〕、镁〔以MgCl26H2O为添加剂，Mg2+浓度为0.005%、0.01%、0.02%、0.03%和0.04%〕、磷〔以NaH2PO4为添加剂，PO43-浓度为0.02%、0.04%、0.08%、0.10%和0.15%〕、钙〔以CaCl22H2O为添加剂，Ca2+浓度为0.3%、0.6%、1.2%、2.4%和4.8%〕4种矿质元素，共20个配方。试剂：KCl、MgCl26H2O、NaH2PO4、CaCl22H2O均为国产分析纯。1.3菌丝培养试验30mm200mm大试管装培养料80g〔湿重〕，121℃高温灭菌2h,然后冷却至室温，接种麦粒种1小匙〔5粒〕，置于〔231〕℃恒温培养箱内培养15d,每3d划线，测定生长速度〔mm/d〕，记录菌丝生长势。每处理3个重复。1.4栽培试验17cm35cm0.04cm聚丙烯塑料袋装料400g〔干重〕，121℃高温灭菌，接种量麦粒种2小匙，〔231〕℃培养室内发菌培养，菌丝满袋后继续培养50d,然后4~12℃菇房进行低温催蕾，12~16℃出菇管理,并记录产量，计算生物学效率。每处理30袋。生物学效率=子实体鲜重/培养料干重100%1.5统计分析实验数据采用计算机统计软件MicrosoftExcel与SPSS17.0进行分析。各处理平均数间的多重比拟采用邓肯氏新复极差测验〔Duncansnewmultiplerangetest〕，差异显着性水平定为=0.05,极差异显着性水平定为=0.01.2结果与分析2.1矿质元素对白灵侧耳菌丝生长速度的影响2.1.1K+对菌丝生长的影响基质中添加KCl,当K+浓度在0.10%时，菌丝生长速度最快，为〔12.10.85〕mm/d,高于对照组[〔11.20.14〕mm/d],但对照、K1、K2三个处理的生长速度和生长势差异均不显着；当K+浓度超过0.2%时，与对照组相比，生长速度和生长势均显着下降〔表1〕。因而，基质中补充钾，浓度不宜过高，应控制在0.1%以内。【表1】2.1.2Ca2+对菌丝生长的影响研究结果〔表2〕显示，基质中添加CaCl22H2O,当Ca2+浓度为0.3%时，菌丝生长速度略快于对照组，但对照、C1、C2三个处理的生长速度和生长势差异均不显着；而当Ca2+浓度1.2%时则表现出显着的抑制作用，当Ca2+为2.4%时，菌丝不萌发。因而，基质中补充CaCl22H2O时，Ca2+浓度应不高于0.6%.2.1.3PO43-对菌丝生长的影响当基质中添加PO43-离子浓度为0.02%时，菌丝生长速度的促进效果显着，为〔12.50.14〕mm/d;当PO43-离子浓度为0.04%时，菌丝生长速度略高于对照；当PO43-浓度0.08%时，菌丝的生长速度与对照相比，呈现显着受抑制。从生长势来看，P1、P2与对照生长旺盛，而PO43-浓度0.08%时，菌丝生长较弱〔表3〕。因而，基质中补充NaH2PO4时，PO43-离子浓度应控制在0.04%以内。【表2.3】2.1.4Mg2+对菌丝生长的影响基质中添加MgCl26H2O,在试验浓度范围内，Mg2+浓度对白灵侧耳菌丝生长速度有较好促进效果〔表4〕。当Mg2+浓度为0.005%时，菌丝生长速度快于对照，且菌丝洁白、浓密；试验浓度范围内，随着Mg2+浓度的升高，菌丝生长速度虽逐步降低，但都高于对照处理。当Mg2+浓度到达0.04%时，菌丝稀疏，生长势弱。因而，基质中补充MgCl26H2O时，Mg2+离子浓度应控制在0.04%以内。【表4】2.2矿质元素对白灵侧耳子实体生长发育的影响4种矿质元素对白灵侧耳产量或生物学效率的影响差异较大，与对菌丝生长的影响有大致类似性。基质中补充KCl,K1、K2、K3三个处理〔浓度在0.05%~0.20%〕产量略高于对照，但统计分析差异不显着；而高浓度K+导致产量显着低于对照。基质中补充CaCl22H2O,产量低于对照，十分是高浓度Ca2+处理〔C3,C4,C5〕，菌丝生长缓慢或菌丝不萌发，无法出菇，因此无产量统计数据。基质中补充NaH2PO4时，产量最高的是P1处理，但实验范围内差异不显着。基质中补充MgCl26H2O时，M1、M2、M3三个处理产量较高，但与对照差异不显着〔表5〕。除此之外，高浓度矿质元素处理的污染率和畸形率比拟高，即表中K5、P4、P5、M5畸形率较高。造成这种现象的原因可能是矿质元素浓度过高，对子实体的生长造成了毒害.对栽培周期的影响：总的看来，基质补充K+、PO43-、Ca2+、Mg2+不能缩短白灵侧耳现蕾时间，但适量K+和Mg2+能够缩短生长周期〔表5〕。与对照〔162.8d〕相比，M1〔Mg2+浓度0.005%〕、M2〔Mg2+浓度0.01%〕、M3〔Mg2+浓度0.02%〕和K1处理〔K+浓度0.05%〕栽培周期分别缩短了8.2、7.6、4.3和4.3d.PO43-和Ca2+的添加对白灵侧耳栽培周期起到延迟作用。【表5】3讨论矿质元素磷、钾、镁、钙、铁、锌、锰等元素含量直接影响食用菌的生长和生理活性，华而不实磷、钾、镁、钙最重要，磷是核酸、酶、磷蛋白等的重要成分；镁是ATP构成经过中磷酸转移酶需要的元素，也是三羧酸循环经过中异柠檬酸脱氢酶所需要的元素；钾调节细胞浸透压;钙是细胞的第二信使，调控多种重要的生理生化防御反响，维持细胞的正常生理功能。食用菌矿质营养来源于栽培基质，但不同食用菌对矿质元素的营养要求不同。从本研究结果来看，培养基添加K+0.10%、Mg2+0.005%~0.04%、PO43-0.02%~0.04%对菌丝生长有促进作用，但基质中补充CaCl22H2O时，Ca2+浓度0.60%时则表现出显着的抑制作用，当Ca2+为2.4%时，菌丝不萌发，廖星昊、梁宇斌等在Ca2+对金针菇生长发育的影响研究中有类似结论.生产实践中，培养料中通常补充石灰1%~2%,并不影响菌丝生长和子实体生长，与本实验结果不一致，可能由于本实验补充CaCl22H2O时，提高Ca2+浓度的同时引进高浓度Cl-,抑制了菌丝生长。揣测适宜钙离子浓度与钙化合物种类有关。从矿质元素对子实体产量的影响来看，低浓度的钾、磷、镁均能够提高子实体产量，但效果并不特别显着。高浓度则抑制子实体生长且畸形率较高，这可能是由于矿质元素浓度过高，引起子实体生长经过中所需营养不平衡，造成子实体畸形。对栽培周期的总体影响来看，低浓度的K+〔0.1%〕和Mg2+〔0.02%〕添加，会缩短白灵侧耳的栽培周期；Ca2+添加和高浓度的Mg2+〔0.02%〕延长白灵侧耳的生长周期。由此得出，提早进入后熟期与缩短栽培周期不存在线性关系，揣测白灵侧耳子实体的生长需要的能量累积与进入后熟期的时间先后没有关系。综合上述结果，基质中补充KCl、NaH2PO4、MgCl26H2O时，K+、PO43-和Mg2+浓度以0.1%、0.08%和0.01%最佳，而CaCl22H2O不合适用作白灵侧耳钙源。由于不同培养基配方中，各种矿质元素的背景值差异，因而，基质中补充矿质元素时不同配方，补充量亦不一样。以下为参考文献[1]戴玉成，周丽伟，杨祝良，等.中国食用菌名录[J].菌物学报，2018,29〔1〕:1-21.[2]甘勇，吕作舟.阿魏蘑多糖理化性质及免疫活性研究[J].菌物系统，2001,20〔2〕:28.[3]王波，唐利民，熊鹰，等.白灵侧耳〔白灵菇〕种质资源评价[J].菌物系统，2003,22〔3〕:502-503.[4]胡润芳，薛珠政，唐永晖.白灵侧耳菌株间的RAPD分析[J].福建农业学报，2006,21〔4〕:346-349.[5]谭琦，ROMAINECP,SCHLAGENHAUFERC,等.中国六个白灵菇〔Pleurotusnebrodensis〕商业菌株的DNA指纹图谱分析[J].食用菌学报，2006,13〔1〕：13-19.[6]冯作山，胡娟秀，管道平，等.混料设计优化白灵侧耳栽培配方[J].食用菌学报，2018,18〔2〕:27-29.