
杏鲍菇栽培后菌渣还田对水稻品质的影响
周兴1,和悦1,卢娟2,宋羚1,罗富聪2,
刘玉蓉1,罗瑞平1,*桂明英2

作者单位
1.云南农业大学 食品科学技术学院
2.云南省高原特色农业产业研究院
引用格式
周兴,和悦,卢娟,等.杏鲍菇栽培后菌渣还田对水稻品质的影响[J].农产品加工,2026,(07):9-15.
基金项目
云南省重大科技专项项目 (202202AE090034); 云南省南华县食用菌产业科技特派团 (202304BI090031)



一、引言
杏鲍菇(Pleurotus eryngii)隶属于真菌门、担子菌亚门、真担子菌纲、层菌亚纲、伞菌目、侧耳科、侧耳属,是药食两用的食用菌品种,菌肉肥厚、质地软嫩,富含蛋白质、膳食纤维、糖类、维生素和多种微量元素等,是优质的植物蛋白资源,可鲜食或加工成多种产品。
杏鲍菇人工驯化栽培始于法国、意大利和印度,我国在20世纪90年代开始杏鲍菇栽培研究, 栽培方式多样。有研究表明,覆土栽培能明显提高杏鲍菇产量。陆荣生等人通过确定最佳覆土时间和营养液配方,使工厂化废菌包覆土后生物学转化率提高到87%以上,产量增加显著。但大规模栽培产生大量废弃菌渣,处理不当会造成资源浪费与环境污染。
水稻是全球三大粮食作物之一,我国是世界上最大的稻米生产国和消费国,60%以上人口以稻米为主粮。过去30年来,我国水稻产量持续增长,是一个多维度因素共同作用的结果,这一成就主要归功于农业管理水平的提升、化学肥料 (尤其是无机肥料)的合理利用,以及优良水稻品种的选育与推广。饶梅力研究发现,以减少化肥用量为前提,提高水稻产量,需将有机肥替代化肥的比例控制在一定范围内,当有机肥完全替代化肥,既能减少化肥用量又能明显改善稻米品质。陈琨等人研究表明,适当增施有机肥料能提高水稻产量和土壤肥力。
有机肥料的合理使用不仅提高了水稻产量,还对其品质的提升具有积极作用。董慧等人研究表明,减少化肥配施生物有机肥后,增加了水稻籽粒粗蛋白含量,降低了直链淀粉含量,提高了品质。此外,生物有机肥和化肥配施还可提高资源循环利用,减少面源污染,从而提升食品安全。杏鲍菇菌渣富含有机质、氮、磷、钾等营养元素,有良好土壤改良效果。鉴于此,将杏鲍菇栽培后的废弃菌渣发酵后还田,探究其对水稻生长发育、产量及品质的影响,以期为探索生态农业模式提供参考。


二、 材料与方法
(一)供试材料
水稻云粳37号,购自德宏诚扬农机有限公司,秧苗苗龄为15d。
(二)试验设计与田间管理
试验于2024年5月—2024年10月在云南省大 理白族自治州大理市湾桥镇古生村(100°8′40″W, 25°48′58″N)进行。 试验选取面积为 0.066 7hm2的稻-杏鲍菇轮作田,为上一季投入约8.21 t/0.066 7hm2鲍菇菌棒,产出约6.27 t/0.066 7hm2杏鲍菇鲜菇, 设置不添加菌渣(CK)作为对照、添加未发酵菌渣(T1)、添加生物腐熟剂1[即棘孢木霉厚垣孢子发酵液发酵菌渣(T2)]、添加生物腐熟剂2[即 EM 菌原液发酵菌渣(T3)]4个处理,4 个处理均按常规施肥,水稻施肥方法为按照氮肥 150 kg/hm2,磷肥5kg/hm2,钾肥120 kg/hm2 的总量施入,氮肥按照基肥∶分蘖肥∶穗肥=5∶3∶2 的比例施入,磷肥作为基肥一 次性施入,钾肥按照基肥∶穗肥 = 5∶5 的比例施入。每个处理3个重复,进行小区试验,即一块田划分为 12 个小区,每个小区面积为 45 m2(15 m× 3 m),试验小区采用完全随机排列,水稻田小区之间用宽 30 cm,高 20 cm 的田埂隔开,田埂上铺白膜并向地下延伸 10 cm,每一小区单排单罐,防治窜水窜肥。水沟宽 30 cm,深 20 cm,小区四周设保护行。防控田间病虫害时,根据定期观察情况及时预防各类病虫害的发生并严格控制杂草。
(三)菌渣发酵试验及菌渣理化性质的测定
1. 菌渣发酵试验
将杏鲍菇废弃菌棒置于干燥处风干后粉碎,粉碎后平均分成 3 份,一份置于干燥处放置,一份添加生物腐熟剂 1,即棘孢木霉厚垣孢子发酵液(1× 108 spores/mL)发酵,发酵方法为按5%的比例将木霉厚垣孢子发酵液(1×108 spores/mL)接种至粉碎后的菌渣中并混匀,每个处理重复 3 次,调节含水率在 65%左右,将物料平均堆放在干燥通风处,发酵 15 d 左右;另一份添加生物腐熟剂2,即 EM 菌原液发酵。发酵时,制作 EM 菌原液,按照比例密封活化10~24 h,500 g EM 菌粉可发酵 3~4 t菌渣,按菌渣质量相应加入 EM 菌粉进行活化。 将活化好的 EM 菌原液均匀洒在粉碎过的菌渣上并混匀,每个处理重复 3 次,调节含水率在 50%左右,进行堆肥;间隔3~5 d翻 1 次,整个过程翻 2~3 次,发酵 15 d左右。
2. 菌渣理化性质的测定方法
菌渣样品的采集采用五点取样法,挖取 0~20 cm 发酵前后的菌渣,混匀、剔除杂物, 将菌渣样品带回实验室,室温下风干后研磨并分别过筛,用于测定菌渣理化性质。菌渣有机碳含量采用重铬酸钾氧化 - 外加热法进行测定;菌渣全氮含量采用硫酸 - 加速剂消解,凯氏法测定;菌渣全磷含量采用NaOH碱熔,钼锑抗比色测定;菌渣全钾含量采用NaOH碱熔,火焰光度计法测定;菌渣速效氮含量采用凯氏定氮法测定。
(四)水稻相关农艺性状及产量的测定
1. 水稻农艺性状的测定
为排除边际效应对测定结果的影响,研究在水稻生长的关键时期———幼穗分蘖中期、抽穗期和成熟期,在每个小区内,选取了远离边际的第 5 行和 第 6 行作为调查对象,连续调查 6 穴水稻,进行分蘖数、株高和叶片数的测定。
2. 水稻产量及产量构成因素的测定
在成熟期选取小区中间生长整齐并具有代表性的4 m2(2 m×2 m)水稻植株用于产量测定。测定单位面积有效穗数、单穴有效穗数和产量,3次平均值作为该小区的有效穗密度和产量。根据平均每穴有效穗数,每个小区收取5穴水稻进行考种,测定每穗实粒数、空粒数、总粒数、结实率(每穗实粒数与总粒数的比值)、千粒质量、实际产量。千粒质量和产量在籽粒含水量为14%时测定。
(五)稻米品质的测定
1. 加工品质测定
将成熟期收获后的样品存放2~3个月,在各小区中分别称取洁净稻谷3份,每份30g,使用砻谷机砻谷之后称量糙米质量。将称量后的糙米经碾米机碾磨成精米,称量精米质量,计算糙米率和精米率。

2. 外观品质测定
参照《米质测定方法》(NY/T 83—2017)中外观检验法对整精米进行检测,测定所得指标包括粒长、粒宽、长宽比。
3. 米饭蒸煮特性的测定
1)米饭吸水率。称取大米样品蒸煮前质量为W1,称取蒸煮后米饭样品质量为W2,米饭吸水率为:

2)米饭膨胀率。米饭膨胀率参考王肇慈等人的方法并略有修改。蒸煮后米饭的总质量为W,从中取出30 g 米饭置于100 mL 量筒中, 加入30 mL 蒸馏水,迅速读取此时的体积为V1,则 10 g 米饭的体积 V2 为:

按照同样的方法计算 30 g 大米样品的体积 V0。

4. 营养品质
采用《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》(GB 5009.5—2016)测定稻米蛋白质含量,每个样品重复 3 次;淀粉含量参照《食品安全国家标准 食品中淀粉的测定》(GB 5009.9—2023)进行测定;膳食纤维参照《食品安全国家标准 食品中膳食纤维的测定》(GB 5009.88—2023)进行测定;氨基酸含量参照 《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》(GB 5009.124—2016)进行测定;可溶性糖含量参照《粮油检验谷物、 豆类中可溶性糖的测定铜还原 - 碘量法》(GB/T 37493—2019) 进行测定;钙含量参照《食品安全国家标准 食品中钙的测定》(GB 5009.92—2016)进行测定;铁含量参照《食品安全国家标准 食品中铁的测定》(GB 5009.90—2016)进行测定;镁含量参照《食品安全国家标准 食品中镁的测定》(GB 5009.241—2017)进行测定;钾含量参照《食品安全国家标准 食品中钾、钠的测 定》(GB 5009.91—2017)进行测定;锌含量参照《食品安全国家标准 食品中锌的测定》 (GB 5009.14— 2017)进行测定;锰含量参照 《食品安全国家标准 食品中锰的测定》(GB 5009.242—2017)进行测定;铜含量参照《食品安全国家标准 食品中铜的测定》(GB 5009.13—2017)进行测定。
5. 色差
采用分光色差计进行测定,待仪器校准后, 在样品池中填入 10 g 米饭并压平,每组样品测定 3 次,记录亮度L*(亮度值)、a* (红绿色度值)和 b*(黄蓝色度值),并按照下述公式计算总色差(ΔE*)。


6. 质构特性
采用 SMS Texture Analyzer 型物性分析仪,参考刘庆庆等人的测定方法,测定米饭的硬度、弹性、内聚力、黏性、咀嚼性和回弹性。
(六)数据处理
采用Microsoft Excel 2019对数据进行初步整理分析,使用SPSS Statistics 18软件进行显著性分析,p<0.05 表示具有统计学上的显著性差异,数据用平均值±标准偏差表示, 利用 Origin 2021 软件进行图表的绘制。


三、结果与分析
(一)菌渣发酵前后理化指标变化

由表1可知,菌渣通过棘孢木霉厚垣孢子发酵液发酵后,有机碳和全磷含量差异不显著; 全氮(38.75%)、速效氮(45.93%)和全钾(115.84%)含量显著增加(p<0.05)。通过 EM 菌原液发酵后,有机碳、全氮和全磷含量差异不显著;速效氮(10.37%)和全钾 (219.91%)含量显著增加(p<0.05)。该结 果表明,将杏鲍菇废弃菌渣经棘孢木霉厚垣孢子发酵液和 EM 菌原液发酵后,菌渣肥效和营养价值显著提升,适合作为优质有机肥,改善土壤肥力,促进植物生长,且综合来看,用棘孢木霉厚垣孢子发酵液处理的发酵效果更好。
(二)菌渣还田对水稻生长发育的影响
1. 菌渣还田对水稻株高的影响
菌渣还田对水稻株高的影响见图 1。

由图1可知,分蘖中期,水稻的株高为 37.58~43.12cm,抽穗期为73.72~81.22cm, 成熟期为78.50~86.97cm。各处理的水稻株高在分蘖中期、抽穗期和成熟期均有显著差异(p<0.05),与 CK 组相比,T1,T2,T3处理组均增加了水稻株高,其中T2处理组增加的最多。因此,菌渣还田对水稻株高有显著影响, 且T2处理组效果最好。
2. 菌渣还田对水稻分蘖数的影响
菌渣还田对水稻分蘖数的影响见图 2。
由图2可知,分蘖中期,水稻的茎蘖数在 221~ 267No·m-2,抽穗期在188~198No·m-2,成熟期在180~193No·m-2。分蘖中期,T2处理组较其他处理组的分蘖数有所增加,但未达到显著水平,其他2个时期各处理的分蘖数均无显著差异。因此,菌渣还田对水稻的分蘖数无显著影响。
3. 菌渣还田对水稻叶片数的影响
菌渣还田对水稻叶片数的影响见图3。

由图3可知,分蘖中期,水稻的叶片数为 11.00~12.67片,抽穗期为10.44~11.33片, 成熟期为6.39~8.28片。各处理下水稻的叶片数在3个时期均无显著差异,因此菌渣还田对水稻叶片数无显著影响。
(三)菌渣还田对水稻产量及产量构成因素的影响
菌渣还田对水稻产量及产量构成因素的影响见表2。

由表 2 可知,菌渣还田对水稻的每穗粒数和千粒质量无显著差异,但能显著增加水稻的有效穗数、结实率、理论产量和实际产量 (p<0.05),且 T2 处理 组增加的最多,分别为有效穗数增加了 6.80%,结实率增加了 7.90%,理论产量增加了 17.20%,实际产量增加了 14.12%。因此,菌渣还田主要是通过提高 水稻的有效穗和结实率来提高水稻产量。
(四)水稻还田对稻米品质的影响
1. 稻米加工品质

由表 3 可知,不同处理下水稻的糙米率无显著差异,但精米率差异显著(p<0.05)。与 CK 处理组相比,T1,T2,T3 处理组的精米率显著增加,分别增加了2.82%,7.55%和 4.04%。因此,菌渣不同处理还田能提升水稻的精米率,且T2 处理组的提升效果更好。
2. 稻米外观品质

由表 4 可知,各处理在水稻的粒长、粒宽、长宽比方面均无显著性差异。因此,菌渣还田对水稻外观品质无显著影响。
3. 米饭蒸煮特性

由表 5 可知,与CK 组相比,T1,T2,T3 处理组的吸水率和膨胀率均显著增加 (p<0.05),且T2处理组增加的最多,具体表现为吸水率增加了5.95%,膨胀率增加了 14.23%。因此,菌渣还田能增加米饭的吸水率和膨胀率,且T2 处理组的提升效果更好。
4. 营养品质
1) 基本营养成分。
菌渣还田对水稻基本营养成分的影响见表 6。

由表6可知,与CK处理组相比,T1,T2,T3 处理组蛋白质、淀粉和膳食纤维的含量均有显著提升(p<0.05),其中 T2 处理组的蛋白质含量和膳食纤维含量增加最多,分别增加了 25.08%和 92.75%,T3 处理组的淀粉含量增加最多(3.04%);T2 处理组的可溶性糖含量增加最多,提升了 7.30%,CK、T1和T3处理组的可溶性糖含量无显著差异。因此,菌渣还田能提升稻米的营养品质。
2) 矿物质含量。
菌渣还田对水稻矿物质含量的影响见表 7。

由表7可知,各处理在镁含量上无显著差异,其他矿物质含量差异显著(p<0.05)。从水稻的钙、铁、钾、锰、铜含量上看,T2 处理组增加的最多,与CK处理组相比,分别增加了12.04%,8.58%,12.34%,31.71%,44.07%;T1处理组的锌含量增加最多,增加了4.58%。 因此,菌渣还田能显著增加稻米的矿物质含量。 5. 米饭色度差异
菌渣还田对米饭色度的影响见表 8。

由表8可知,与CK处理组相比,T1,T2,T3 处理组米饭的色度a*和b*无显著差异,亮度L*显著增加(p<0.05),且 T2 处理组增加最多; 色差ΔE*显著降低(p<0.05),且 T2 处理组降低的最少。具体表现为,T2 处理组的亮度 L*增加了12.37%,色差ΔE*降低了 52.28%。L* 值越大,代表稻米颜色越白;ΔE*越小,代表稻米色差越小。因此,菌渣还田可使煮制出的米饭颜色较白,光泽度较好,还能减小米饭的色差。
6. 米饭质构特性
菌渣还田对米饭质构特性的影响见表 9。

由表9可知,与CK处理组相比,T1,T2,T3处理组米饭的硬度和回弹性显著降低 (p<0.05),其 中 T2 处理组回弹性降低最多 (10%),T1 处理组的硬度降低最多 (62.62%);T2 处理组的弹性较 CK 处 理组显著增加(24.59%)(p<0.05),T1 和 T3 处理组的弹性与 CK 处理组无显著差异;T1,T2,T3处理组的内聚力和黏性较 CK 处理组显著增加(p< 0.05),其中 T3 处理组的内聚力增加最多(25%),T2 处理组的黏性增加最多 (190.85%);从米饭咀嚼性上看,T1和T3处理组较CK处理组显著增加(p< 0.05),且T1处理组增加的最多(207.05%),T2与CK处理组无显著差异。


四、讨论
氮、磷和钾是植物生长所必需的养分物质, 对评价堆肥品质具有重要意义。研究结果表明, 发酵后菌渣的全氮、全钾、速效氮含量显著增加,这与已有的研究结果相似。这可能是由于在腐熟剂发酵过程中,微生物会降解杏鲍菇菌渣中的有机物质,并释放出其中的养分。这些养分包括氮、磷、钾等元素,其在微生物的作用下从有机物中释放出来,使得全氮、全磷、全钾的含量有所增加。谢修鸿等人研究发现,菌渣施用量越大,牧草的分蘖能力越强,且达到一定量时稳定下来。试验研究表明,种植一季杏鲍菇的菌渣不同处理还田后,除水稻分蘖中期的分蘖数有一定程度增加,且未达到显著影响,其他时期水稻分蘖数均无显著变化,这可能与菌渣的成分和还田量有关。有研究表明,菌渣化肥配施不仅有利于提高水稻成穗率和稻谷产量,且还有助于提高水稻株高和有效穗数。菌渣还田能够提高作物产量,这与该研究结果一致。稻米的加工品质、 外观品质受环境影响较大。水稻的粒长、粒宽和长宽比主要受遗传因素影响。研究表明,单施有机肥可以提高糙米率、精米率和整精米率,并在一定程度上提高加工品质。该研究表明,菌渣不同处理还田能提升水稻的精米率,对水稻的糙米率和外观品质无显著差异。这可能是由于在遗传因素相对稳定的情况下,菌渣还田主要影响的是水稻的籽粒灌浆和成熟过程,而对糙米率和外观品质的影响相对较小。蛋白质是水稻中重要的营养成分之一,蛋白质含量越高,稻米的营养品质也就越好。BHAVYA M S P 等人和赵秀哲等人发现,与施用常规肥相比,施用生物肥可增加蛋白质含量,与该研究结果一致。


五、结论
种植一季杏鲍菇后的废弃菌渣经不同发酵处理增加了菌渣中的养分,还田后促进了水稻的生长,提高水稻的产量和品质。T2 处理组对水稻的生长发育和产量影响最大,对水稻的品质提升也最优,从实际生产角度来讲,可选择在稻菇轮作的水稻种植季,将杏鲍菇菌渣经棘孢木霉厚垣孢子发酵液发酵后还田。研究结果是在仅一年一个地点的试验中得到的,杏鲍菇菌渣还田对水稻影响的长期互作效应及在其他地方的相互作用还有待于进一步探讨;用于菌渣发酵的生物腐熟剂可多选择几种进行对比,还可不同种类复配后再进行菌渣发酵;此外,菌渣的还田量可分为不同比例还田,进一步探索水稻-杏鲍菇轮作系统中菌渣还田后肥料施用的最佳比例。未来,应更为深入地研究不同菌渣有机肥料配比使用方法,以期为有机栽培的高产和优质提供更为有益的技术支持。

编辑:王裕清
审核:关 颖
本篇文章刊登于《农产品加工》2026年4期上