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Ecological features of matter conversion of mushroom(Pleurotus ostreatus) cultured on different media

不同原料栽培平菇的生态学转化特点研究



全 文 :不同原料栽培平菇的生态学转化特点研究*
卞新民 章熙谷 朱普平 (南京农业大学, 南京 210095)
【摘要】 运用熟料袋栽方法对小麦秆和棉籽壳栽培平菇的转化特点进行了研究. 结果表
明平菇生产转化率( Rc)无显著差异, 剩余率 ( Rr )和耗散率( Rd)有极显著差异. Rc、Rr 和
Rd 相互间有极显著的直线回归关系.不同处理中 Rd 对 Rc 的回归系数( b)一致, 但回归
截距( a )有较大差异; Rd 对 Rr 的回归系数( b)和截距( a )都有显著差异,但 b 与 a 之比却
十分接近.说明平菇生产中对原料的消耗可分为两个部分,一是基础消耗,与平菇产量无
关, 二是生产直接消耗,与平菇的产出率呈正相关.
关键词 平菇栽培 生态效率 回归分析 农业生态系统工程
Ecological f eatures of matter conversion of mushroom ( Pleurotus ostreatus) cultured on
dif ferent media. Bian Xinmin, Zhang Xigu and Zhu Puping (N anj ing Ag ricultural Uni-
ver sity , N anj ing 210095) . -Chin. J . App l. Ecol. , 1994, 5( 4) : 385- 388.
The ecolog ical features of mat ter conversion o f mushroom cultured on sterilized and
bagged wheat str aw and cott on seed shells a re studied in the paper . No significant differ-
ence of conversion rat e ( Rc) w as found, but significant differ ence w as ex isted in r esidue
r ate ( R r) and dissipa tion ra te ( Rd) when mushro om w as g rown on differ ent media. High-
ly significant linear r egr essions were found bet ween Rc, Rd and Rr . In differ ent tr eat-
ments, the r egr ession coefficient s ( b) of Rd against Rc ar e consistent , but t he r egr ession
inter cept s ( a) have larg er v aria tion; bo th b and a of Rd against Rr show a significant v ari-
ation w it h very closed r atio s o f b/ a. The results indicat that the dissipation o f o riginal
mater ials for mushroom cultivation could be devided into two part s: the basic dissipat ion
ir r elative with mushro om yield and the dir ect pr oduction dissipation posit ivily co rr elat ed
w ith out put r ate of m ushroom product ion.
Key words  Mushroom cultiv ation, Eco log ical efficiency , Regr ssion analy sis, Ag ro e-
cosystem eng ineering .
  * 高等学校博士学科点科学专项基金资助项目.
  1992年 1月 10日收到, 1993月 10日 13改回.
1 引  言
平菇是我国目前食用菌生产中栽培规
模最大的菌种之一. 它具有产量高, 成本
低,效益好,生产适应性广,栽培技术简单,
易于掌握等特点,很受农民的欢迎.人们对
栽培平菇的原料进行了较多的研究, 结果
表明大多数农作物秸秆都可用于平菇栽
培,平菇与食草性动物一样,可把利用价值
很低的作物秸秆转化为可被人类或畜禽利
用的优质食品和有效饲料, 因而平菇生产
对提高农业生态系统的整体功能和效益有
较重要的意义. 但以往研究多侧重于平菇
栽培的具体技术以及棉籽壳的代用料的选
择等问题上,从农业生态系统整体角度对
不同原料栽培平菇的生态学转化效率及特
点的专门研究尚不多见. 本文通过实验室
条件下的控制栽培试验, 从有机物的转化、
耗散等方面对平菇栽培于不同原料时的生
态学转化效率和特点进行了分析研究, 以
进一步探讨平菇在农业生态工程中的生产
潜力和意义.
2 材料与方法
  试验用平菇品种为“佛罗里达”, 菌种购自江
苏省农科院蔬菜研究所. 栽培原料为扬麦 5 号小
应 用 生 态 学 报 1994 年 10月 第 5卷 第 4期                    
CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY , Oct. 1994, 5( 4)∶385—388
麦秸秆(产地南京农业大学卫岗农场) ,棉籽壳(产
地为江苏东台) .原料配方和灭菌方式见表 1.试验
采用熟料袋栽方法 (聚丙塑料袋规格 15cm×
30cm) , 接种量(以干重计)约为各口袋装料量的
6% .接种后在恒温下培养以发菌丝, 出菇期则按
常规生产技术管理. 试验中分别测量各袋原料净
重, 辅料净重, 口袋重, 灭菌前后毛重, 接种量, 菌
丝发满时毛重,采菇的鲜重与干重, 菇渣鲜重与干
重, 并测定了原料及菌种的含水率. 干重测定以
60℃恒温条件下鼓风干燥至恒重为标准.
平菇生产性投入总干重为原料、辅料及菌种
干重之和. 转化率 ( Rc )、剩余率 ( R r ) 和耗散率
( Rd)分别定义为:
 Rc= 产菇干重÷投入总干重×100%
 Rr= 菇渣干重÷投入总干重×100%
 Rd= (投入总干重- 产菇干重-
   菇渣干重)÷投入总干重×100%
  = 100%- Rc- Rr
表 1 试验原料及预处理方式
Table 1 Media and preparation
原 料
Media
生石灰
Lim e
( % )

Water
( % )
雏 鸡饲 料
Chicken
fodder
( % )
高压灭菌时间
S teril i-
zat ion
t ime
( min)
袋 数
Sample
bags
小麦杆
Wheat
st raw
1 125 5 40 50
棉籽壳
Cot ton
seed
sh ell s
1 125 0 40 40
3 结果与分析
3. 1 转化率、剩余率和耗散率
试验结果(表 2)表明小麦秆与棉籽壳
之间在转化率方面没有明显的差异, 用小
麦秆作原料,平均生物学效率为 81. 66%,
平均转化率为 6. 15% , 最高生物学效率
137%, 最高转化率 10. 3% ,与棉籽壳作原
料的生产结果不相上下. 故从经济产出要
求看, 它们是等效的,作为原料两者可以相
互替代.然而转化率各处理的变异程度都
很大, 极大值与极小值相差 6倍左右,变异
系数比另外两项指标要大几倍, 说明原料
不是生产中转化率的决定性因素, 平菇产
出之差异更多的是受其它技术因素的影
响.剩余率和耗散率在两原料之间却有极
显著差异, 小麦秆的剩余率比棉籽壳低
25. 8% ,小麦秆的耗散率比棉籽壳高 2倍.
单位产出的耗散量 Rd/ Rc, 小麦秆比棉壳
也要高近 2倍.
3. 2 转化率、剩余率、耗散率之间的关系
两种原料所得数据中, 分别以转化率
Rc, 剩余率 Rr ,耗散率 Rd为基础, 将每相
邻的 5- 7个数据集合为一组,求得各组相
应数据的平均值, 据此进行回归分析,结果
如表 3.可见, 所有回归方程均达极显著水
平, Rd 与 Rr 的回归关系尤其吻合. 这表明
在平菇生产中, 经济产物的转化与有机物
的耗散之间存在着一定的比例关系, 要提
高产量就必然增加消耗.
从表 3还可以看出,模型 11与模型 21
之间的回归截距 a 相差近 5倍, 但回归系
数却十分接近, 模型12与22的回归截距
表 2 不同原料的转化率、剩余率与耗散率
Table 2 Ro, Rr and Rd with dif ferent media
原 料
Media
生态效益指数
Ecolog ical ef ficien cy
indexes R. j
极大值
Maximum
Rmax
极小值
Minim um
Rmin
均 值
Mean
R-
s r CV Sr 1j-r 2j t
小麦秆 转化率 R01 10. 3 1. 5 6. 145 3. 016 49. 082 1. 869 0. 1629
Wheat s tr aw 剩余率 Rr1 73. 0 52. 0 61. 88 10. 34 16. 713 4. 116 5. 235* * *耗散率 Rd1 37. 0 26. 0 31. 98 3. 709 11. 600 2. 289 9. 282
R-d1/ R
-
01 5. 204棉籽壳 转化率 R02 13. 0 1. 8 5. 840 3. 919 67. 107
Cot ton s eed 剩余率 Rr2 92. 0 67. 0 83. 43 8. 581 10. 286
sh ell s 耗散率 Rd2 20. 0 6. 0 10. 73 4. 786 44. 586
R-d2/ R
-
02 1. 838
t 0. 001= 4. 14
386 应 用 生 态 学 报 5 卷
和系数都有较大的差异,但两个参数的比
值却几乎相同
  a12/ b12= 99. 256
  a22/ b22= 99. 562
由此可知, 当 Rd 趋向零时, Rr 就趋向于
100,当 Rr 趋向零时, Rd就趋向于回归截
距 a. j. 这说明如若不进行平菇生产( Rd=
0)剩余率就为 100%(无消耗) , 若平菇的
生产十分完全(有机物的剩余率为零) ,则
耗散率就为 a. j,意味着此时以小麦秆作原
料的最大转化率为
  Rc= 100%- 85. 62%= 14. 38%
以棉籽壳为原料的最大转化率为
  Rc= 100%- 67. 6%= 32. 4%
这表明了两种原料进行平菇生产时的极限
理论生产潜力, 可作为农业生态系统工程
设计的一个重要依据.
3. 3 不同原料间回归模型的同质性分析
表 3 不同生态效率指数之间的回归分析
Table 3 Regression analysi s of ecological efficiency indexes
原 料
Media
模型编号
No. of
models
因变量
Dep endent
var iable
自变量
Indepen dent
variable
回归截距
Intercept
回归系数
Coeff icient
F
F0. 01
小麦秆
Wheat st row
11 Rd Rc 24. 51 1. 215 249. 85 13. 74
12 Rd Rr 85. 62 -0. 8626 1326. 9 10. 04
棉籽壳
Cot ton s eed
shel ls
21 Rd Rc 4. 01 1. 151 47. 90 13. 74
22 Rd Rr 67. 60 -0. 6790 388. 62 11. 26
  对模型 11和模型 21的回归系数进行
统计检验, 发现 b11和 b21之间无显著差异
(表 4) ,因而可以合并为一个统一的回归
系数 b1= 1. 1724. 由模型 11和 21可以看
出,平菇生产中的有机物消耗可以分为两
个部分:一是由 a. j表示的, 它与平菇产量
及转化率无关, 二是由 b和转化率的乘积
表示的, 它与平菇的生产有直接的线性比
例关系,即转化率每提高 1%, 原料中有机
物的消耗就增加 1. 17% .不同原料生产条
件下 b 的同质性结果说明,生产性消耗与
原料无关,是平菇经过了一定的营养生长,
具备了出菇能力以后的固有特性. 而回归
截距 a 的明显差异则说明, 具备出菇能力
以前的基础消耗与原料有极大的关系.基
础消耗的差异表明了平菇“佛罗里达”对不
同原料的反应特点, 可作为不同原料用于
平菇生产时适合性的一种指标. 从农业生
态系统的总体生产潜力来看, 某一生产子
过程中对有机物的消耗越低, 可传往其它
生产子过程的有机物原料也就越多,因而
对提高整个系统的综合生产能力就较为有
利.
b12和b22之间的差异达极显著水平,表
明对不同的原料来说, 耗散率与剩余率之
间存在不同的比例关系, 这从另一个侧面
反映了平菇“佛罗里达”对原料的反应特
点.
图 1和 2描绘了观测值(均值)的点分
布及根据回归方程计算的预测值置信带( a
= 0. 01) . 可以看出“佛罗里达”平菇对两种
栽培原料在生态效益方面表现出的差异和
一致性.图 1反映棉籽壳作原料时数据离
散程度较大,但两处理的点分布基本平行
图 1 转化率和耗散率的理论估计及置信带( a= 0. 01)
Fig. 1 Guarantee area of Rc and Rd in regr ess ion model.
3874 期         卞新民等: 不同原料栽培平菇的生态学转化特点研究     
表 4 回归系数的同质性检验
Table 4 Equivalence test of regression coeff icients
原 料
Media
因变量
Dependent
variable
自变量
Independent
variable
模型编号
No. of
models
b Sb S b1j-baj t
小麦秆
Wheat st row
Rd Rc 11 1. 215 0. 07688 0. 2047 0. 3126
Rd Rr 12 0. 8626 0. 02366 0. 3893 4. 7157* * *
棉籽壳
Cot ton
Rd Rc 21 1. 151 0. 16633
seed
shel ls
Rd Rr 22 0. 679 0. 03445
t 0. 001= 4. 318
且无重合.图 2表明两处理的数据离散程
度均较小,且从点( 100, 0)处起呈放射线状
分布, 该点十分确切地反映了生产中的一
种实际情况, 置信带有部分重合.
图 2 剩余率和耗散率的理论估计及置信带( a= 0. 01)
Fig. 2 Guarantee area of Rr and Rd in regress ion m odel
4 结论与讨论
4. 1 小麦秆与棉籽壳作原料进行平菇生
产时,在生物学产量方面无显著差异,生产
效果相似.但小麦秆来源更加广泛和充足,
价格便宜,可降低生产成本,从而使平菇的
生产净收入增加 10%以上. 小麦栽培地域
十分广大,秸秆收获量极大,是我国农业生
态系统中最主要的生物有机物资源之一,
但大多数仍然用作燃料或还田, 若将其开
发用于栽培平菇, 再与沼气、畜禽、渔业生
产子系统结合起来形成综合利用的农业生
产体系,则对提高整个农业生态系统的功
能和增加农民收入将会发挥积极作用.
4. 2 小麦秸秆和棉籽壳栽培平菇在有机
物的消耗方面差异极大. 反映了两种原料
用于平菇生产时所付出的生态学方面的代
价之不同, 可作为评价一定的平菇生产体
系效益和功能的基本指标. 在进行农业生
态系统的总体设计时, 必须考虑到不同原
料在平菇生产中有机物耗散的差异, 选择
最佳的配方, 最大限度地提高系统的整体
生态效率和经济效益.
4. 3 “佛罗里达”平菇在生产过程中对有
机物消耗可分为基础性消耗和生产性消耗
两个部分.基础性耗散率与产出无关,是原
料和平菇之间生产适宜性的一个重要标
志, 生产性消耗与经济产出有直接的比例
关系.不同菌种之间的生产性消耗是否不
同尚需作进一步研究, 若有差异则该指标
可作为对平菇分类、评价的重要参考指标,
也可作为农业生态系统分析和设计中规划
平菇生产的基本指标和参数.
参考文献
[ 1] 马世骏等. 1987.中国农业生态工程,科学出版社,
北京.
[ 2 ] 孙玉芳. 1989.稻草-平菇-蚯蚓-肉鸡食物链的 N
流能流研究,生态学杂志, 8( 5) : 1- 3.
[ 3] 刘铁斌等. 1991.农村生态工程-食用菌工厂的创
建及其生态经济分析.农村生态环境, ( 1) : 29-
30.
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