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第4問:蘑菇堆料中有哪些微生物?-《現代蘑菇堆肥技術》
作者:    來源:    點擊數:   文章發布時間:2011年05月09日 【字體:

編者按:應本網之邀,河北大學生物技術中心楊國良教授欣然同意在本網增設了一個蘑菇技術專欄,在此謹表謝意。

  在堆料發酵過程中,起作用的微生物主要是嗜溫細菌、放線菌,有時還有嗜溫霉菌。這些微生物自然存在于堆料的原材料中,在合適的條件下生長繁殖,分解利用堆料中的可溶性營養物,進行生物代謝而產生熱量、水和二氧化碳,同時也把氨態氮轉化為蛋白質化合物,多種微生物的增殖和演替使堆料形成了腐殖質,從而具備了獨特的選擇性,這是蘑菇增產的物質基礎。 

  大部分微生物的生長適溫是20~40℃,稱為好嗜中溫菌(Mesophile);適宜在40~65℃生長的微生物為嗜熱菌(Thermophile);適宜在20℃以下生長的微生物為嗜冷菌(psychrophile)。

  在蘑菇堆料發酵過程中,主要是嗜熱菌起作用,因此須按嗜熱菌的環境溫度進行調控。

  由于大堆的堆料有聚熱效應,發酵產生的熱能使料溫逐漸上升。當溫度升到一定的高度,如40℃對于較先繁殖的好嗜中溫菌群來說已經不適而衰亡,然后由嗜熱菌群取代,直至溫度到達60~63℃。高于這個溫度,嗜熱菌群都不能存活而停止繁殖。但某些嗜熱菌芽孢可以在更高溫度下存活。

  堆料中的細菌、放線菌、霉菌等微生物群是如何繁衍交替的?這是非常復雜的問題,要搞清楚并非易事。但根據已有的研究結果可以肯定,在堆料發酵過程中主要有細菌、放線菌、霉菌三種微生物群參與(表6)。

  表6 堆料發酵過程中重要的菌群

微生物群  種   屬   名
細 菌 膠粘桿菌  Bacillus coagulans
    枯草桿菌  Bacillus subtilis
放線菌 高溫放線菌 Thermoactinomyces sp
    高溫單孢菌 Thermomonospora sp
    鏈霉菌   Streptomyces sp
霉  菌 灰腐質霉高溫變種 Humicola grisea var.thermoidea
    柔毛腐質霉 Humicola lanuginosa
    高溫毛殼霉 Chaetomium thermophile var.dissitum
    高溫色串孢 Torula thermophile

  細菌存在于秸稈莖葉表面,1g干稻草附有高溫細菌1×105個。畜糞中發現有8種以上形態特征不同的球菌與桿菌,1g干糞含菌數量高達1~3×108個。此外,糞草原材料中還含有大量放線菌。Eicker(1980)從發酵堆料中分離出44種中溫菌,50%以上有分解纖維素的能力。

  堆料發酵開始時檢出的主要是嗜中溫菌如曲霉屬(Aspergillus)和青霉屬(Penicillium),這些菌群在之后的二次發酵“巴氏滅菌”過程中基本被消滅,因而在二次發酵后期檢出的主要是嗜高溫菌。一般情況下,二次發酵時堆料的腐熟溫度限定在45~53℃范圍內較適當,這是嗜高溫放線菌和嗜高溫細菌共同的適宜生長溫區。發酵較好的堆料中有無數的放線菌而呈灰白色,即“白化現象”。

  荷蘭造料側重于微生物的作用,注重微生物動力學過程。從一次發酵到二次發酵結束,堆肥內微生物群落變化是有序的、可控的。二次發酵重點培養鏈霉菌、雙岐菌和黑腐質霉,這些菌群對蘑菇產量是有益的。不同的生產時期,堆料中的放線菌種類及數量有區別,數據列于表7。

  表7 堆料中的放線菌種類與數量

           孢子數/克干料重×104
 放線菌種類
          建堆時 二次發酵 接種時 發菌期 覆土

普通高溫放線菌
Thermoactinomyces  7.8   16.5   4.7  13.1  --
 Vulgaris

高溫單孢菌/放線雙歧菌
Thermomonospora/  15.2   54.4   48.1  7.0  --
 ActinObifida

 綠色糖單孢
Saccharomonospora  0.8   0.4    4.3  --   --
 Viridis

 產褐放線雙歧菌  14.4   60.5   72.4  72.3  4.3
Actinbifida chromogena

 (灰色)鏈霉菌   15.5   24.3   24.7   7.0  1.3
Streptomyces spp (grey)

白色鏈霉菌 S. Albus 1.8    --    --   0.9  --

灰鏈霉菌 S.griseus 1.8    --    3.9   --  --

諾卡氏菌 Nocardia spp 6.4  5.6    0.1   7.0  2.2

 糞生微多孢菌    --    --    0.2   --  --
Micropolyspora faeni

  其它       4.2   9.9   17.1  34.9  2.9

  在堆料發酵中繁殖最快的是普通嗜高溫放線菌,在其作用下秸稈的纖維迅速崩解;而綠色糖單孢菌分解木聚糖。

  通過發酵積累在堆料中的菌體蛋白質是蘑菇菌絲的優良營養源。接種蘑菇菌種時,堆料中微生物菌體量(生物量)相當于1克干堆料含9.2毫克。據報道,放線菌和細菌的比例是2.8:1,細菌總數是1克干堆料1×1011個,1克干堆料中菌類細胞的排列總長度可達39.5公里。據Sparling GP(1982)報道,堆料中的微生物生物量為堆料干重的2%。

  試驗表明,堆料中添加蔗糖和糖蜜等可溶性糖類,可使高溫細菌明顯地增殖,堆料可在較短時間內發酵結束而不含游離氨,干物質的損失變少,蘑菇的產量增加。


 
Tags:食用菌 栽培技術
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