食用菌是一種具有重要營養(yǎng)價值和藥用價值的真菌，富含蛋白質(zhì)、維生素、微量元素、多糖以及人體必需的8種氨基酸，是一種高蛋白、低脂肪的營養(yǎng)食品，被譽(yù)為“植物蛋白的頂峰”,還具有提高人體免疫力、降糖降脂降壓、抗癌、抗腫瘤、抗衰老、抗氧化、增強(qiáng)體質(zhì)等功效[1,2]。因此食用菌是一種營養(yǎng)豐富、功效廣泛、保健美容的綠色食品，同時食用菌肉質(zhì)肥嫩、風(fēng)味獨(dú)特、味道鮮美，被人們視為食品中的珍品，冠以山珍佳肴、上帝食品的美稱。近年來，隨著人們生活水平的提高和養(yǎng)生保健意識的增強(qiáng)，具有有機(jī)、營養(yǎng)、保健等特點(diǎn)的食用菌越來越受到廣大消費(fèi)者的歡迎，且生產(chǎn)食用菌所用的原材料大多是工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品，來源廣泛、成本低廉，因此，發(fā)展食用菌產(chǎn)業(yè)，不僅可以滿足人們的需求，而且可以保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展[3]。同時，由于國內(nèi)外對食用菌的需求量與日俱增，亟需尋求新的技術(shù)手段以降低食用菌生產(chǎn)成本、提高食用菌產(chǎn)量。

　　增氧水和磁化水是通過物理技術(shù)對水處理后得到的活化水，水經(jīng)活化后，理化性質(zhì)發(fā)生改變，如水分子偶極矩增大，電性增強(qiáng)，活性增加，接觸角變小，粘滯系數(shù)、表面張力降低，滲透壓、溶解度增大，電導(dǎo)率、pH升高，溶解氧含量增加等[4,5],使用活化水灌溉能改善土壤環(huán)境、促進(jìn)作物生長、提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，還不會對作物、土壤、土壤微生物等產(chǎn)生毒害作用，也不會帶來任何化學(xué)殘留和污染，同時具有處理過程快速、儀器設(shè)備簡便易操作、效果明顯等優(yōu)勢[6]。自19世紀(jì)起，活化水技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。BHATTARAI等[7]使用增氧水對大豆、鷹嘴豆、南瓜進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)增氧水處理分別較對照增產(chǎn)43%、11%、15%。ABUARAB等[8]研究發(fā)現(xiàn)增氧水灌溉玉米可增加玉米單株葉面積，提高根系分布狀況、莖粗、株高和穗粒數(shù)，顯著提高玉米產(chǎn)量和水分利用效率。CHEN等[9]使用增氧水灌溉作物后發(fā)現(xiàn)，作物根區(qū)氧濃度提高了2.4%～32.6%,小麥、棉花、菠蘿產(chǎn)量分別提高了8%、14%、17%。GREWAL等[10]使用磁化水浸泡雪豌豆和鷹嘴豆種子，發(fā)現(xiàn)磁化水浸種可增強(qiáng)種子活性，促進(jìn)種子萌發(fā)，提高種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢。GHANATI等[11]研究表明磁化水處理顯著增加了玉米葉綠素、花青素和類黃酮含量，促進(jìn)了植株的生長和代謝，玉米產(chǎn)量較對照提高了117%,同時顯著提高了玉米籽粒的總鐵蛋白、糖、鐵、鈣含量。YUSUF等[12]使用磁化水灌溉番茄，發(fā)現(xiàn)磁化水處理后番茄生長速度顯著高于對照，產(chǎn)量也較對照提高了40%～69%。

　　活化水技術(shù)已廣泛應(yīng)用于小麥、水稻、玉米、大豆、豌豆、番茄、黃瓜、向日葵、辣椒、棉花等作物的研究上，但在食用菌研究方面鮮有報道，因此該研究選用平菇為對象開展研究，以驗證活化水技術(shù)在食用菌上應(yīng)用的效果。擬采用增氧水和磁化水對平菇進(jìn)行處理，研究增氧水和磁化水對平菇生長發(fā)育、產(chǎn)量和儲藏特性的影響，以期為增氧水和磁化水在平菇生產(chǎn)上的應(yīng)用提供參考依據(jù)。

　　1 材料與方法

　　1.1 試驗材料

　　供試平菇品種為“平菇615”,由陜西西安欣苗食用菌生態(tài)開發(fā)專業(yè)合作社提供，培養(yǎng)料配料包括棉籽殼、木屑、石灰、麩皮、硫酸鎂、磷酸二氫鉀等;磁化水是將15 L自來水通過3 000 Gs磁強(qiáng)的磁場循環(huán)磁化20 min所得，增氧水是將15 L自來水通過ZJC-NM系列微納米氣泡發(fā)生器循環(huán)增氧20 min所得。

　　1.2 試驗方法

　　試驗于2020年7—10月在中國科學(xué)院水利部水土保持研究所人工氣候室進(jìn)行，室內(nèi)溫度設(shè)置為白天18 ℃、夜間25 ℃,空氣相對濕度85%±5%。將購置的菌棒放入室內(nèi)，待菌絲長滿袋后，解開袋口，分別用自來水、增氧水、磁化水對平菇進(jìn)行噴水處理，其中以自來水處理為對照，共計3個處理，每處理重復(fù)24次，每天噴水2次。觀察并記錄平菇子實體生長發(fā)育情況，包括現(xiàn)蕾時間、采收時間等，待子實體菌蓋邊緣稍內(nèi)卷，未彈射孢子時及時采收。

　　1.3 項目測定

　　采收后，記錄平菇子實體的形態(tài)和顏色，測量子實體菌柄長度、菌柄直徑、菌蓋厚度、菌蓋大小、平均產(chǎn)量等農(nóng)藝指標(biāo)，計算生物學(xué)效率。選取不同處理的樣品各3份(每3份為一次重復(fù)),保證每份形狀大小相近，裝入保鮮盒放于4 ℃的冰箱內(nèi)儲藏，每隔1 d稱質(zhì)量，計算各處理的失重率。生物學(xué)效率(%)=子實體鮮質(zhì)量/培養(yǎng)料干質(zhì)量×100;失重率(%)=(儲藏前質(zhì)量-儲藏后質(zhì)量)/儲藏前質(zhì)量×100。

　　1.4 數(shù)據(jù)分析

　　使用SPSS 20和Excel 2016軟件對數(shù)據(jù)整理和分析，不同處理之間的差異采用單因素方差分析，使用Origin 2018軟件繪圖。

　　2 結(jié)果與分析

　　2.1 增氧水和磁化水對平菇出菇時間的影響

　　增氧水和磁化水處理均提前了平菇的平均出菇時間(圖1),其中在第一潮菇和第三潮菇，增氧水和磁化水處理對出菇時間的影響較大，分別較自來水提前了0.2、1.3 d和1.9、2.1 d。同時，增氧水處理縮短了平菇出菇時間段，增加了同一潮菇的出菇整齊度，在第二潮菇尤為明顯。

　　2.2 增氧水和磁化水對平菇產(chǎn)量的影響

　　由圖2可知，與自來水相比，增氧水和磁化水處理顯著促進(jìn)了平菇總產(chǎn)量的提高(P<0.05)。自來水、增氧水、磁化水處理的平菇總產(chǎn)量分別為366.8、404.5、398.2 g·袋-1,增氧水、磁化水處理分別較自來水提高了10.3%、8.6%。增氧水和磁化水處理的各潮平菇產(chǎn)量較自來水均有增加，但在第一潮菇和第三潮菇上差異均未達(dá)顯著水平，在第二潮菇，增氧水和磁化水處理顯著高于自來水(P<0.05),增產(chǎn)19.5%。

　　2.3 增氧水和磁化水對平菇生物學(xué)效率的影響

　　由圖3可知，增氧水處理的平菇生物學(xué)效率最高，達(dá)73.5%,與自來水處理(66.7%)相比呈顯著性差異(P<0.05),磁化水處理的平菇生物學(xué)效率為72.4%,略低于增氧水處理，較自來水處理提高了10.3%。

　　3 討論與結(jié)論

　　增氧水和磁化水技術(shù)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上一種新型的活化水技術(shù)，其中增氧水技術(shù)是從2000年起美國開始研究的一種農(nóng)業(yè)技術(shù)，它是通過向普通水中通入空氣或者氧氣以提高水中溶解氧含量，目前應(yīng)用較多的有機(jī)械增氧和化學(xué)增氧2種增氧方式[6]。機(jī)械增氧是通過物理方法(微納米氣泡發(fā)生器、文丘里空氣射流器、增氧泵、曝氣等)向水中增加氧氣，化學(xué)增氧是在水中加入過氧化氫或其它含氧物質(zhì)以實現(xiàn)增氧，因過氧化氫屬強(qiáng)氧化劑，濃度過高會對根系造成損傷，同時也有研究表明化學(xué)增氧對作物品質(zhì)有一定的負(fù)面影響[13],因此在一定程度上限制了化學(xué)增氧在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用，文丘里空氣射流器、增氧泵和曝氣增氧均具有溶解氧含量增加、降低快速的特點(diǎn)，通常停止加氧后，水中溶解氧含量會在15～30 min內(nèi)降低到初始值，相比微納米氣泡發(fā)生器增氧可使水中溶解氧濃度增至36.9 mg·L-1以上，是普通水的4～6倍，甚至可達(dá)過飽和狀態(tài)，且產(chǎn)生的微納米氣泡細(xì)小均勻，能長時間存留在水中，溶解氧含量降低緩慢，至少需要6 h才能恢復(fù)至初始值[14,15],同時微納米氣泡發(fā)生器市場價幾千到萬元，具有成本低、操作簡單、處理過程快速、高效、對生態(tài)環(huán)境友好等特點(diǎn)[16]。磁化水技術(shù)是一種新型物理技術(shù)，是使普通水以一定流速沿磁力線垂直方向流經(jīng)固定磁場而形成[6],一般磁化水的制備由管道、泵、磁水器等組成，磁水器按磁場形式分為永磁式和電磁式2種[17],因此磁化水技術(shù)具有磁化設(shè)備簡便、易操作、投入少、安全、無毒無害無污染、無生理損傷等優(yōu)點(diǎn)[18]。

　　3.1 增氧水和磁化水對平菇出菇時間的影響

　　食用菌的出菇時間是影響食用菌市場價格的重要因素，生產(chǎn)上一般根據(jù)當(dāng)?shù)亓?xí)俗、國家重大節(jié)假日等情況，使食用菌的生產(chǎn)適應(yīng)于對其需求量大、價格高的時段，以提高食用菌種植利潤，目前常通過控制環(huán)境條件(氧氣濃度、二氧化碳濃度、溫度、光照)和噴施生長素等方式來提早或推遲食用菌的出菇和上市。該研究使用活化水處理平菇，發(fā)現(xiàn)可提前平菇出菇時間，縮短出菇時間段，也縮短了平菇整個栽培周期，特別是對于增氧水處理，在第二潮菇顯著縮短了出菇時間段，增加了出菇整齊度，有利于對平菇的集中采收和銷售，從而減少平菇種植的人工成本、增加種植的利潤。JAMIL等[19]使用不同磁場強(qiáng)度、不同磁化時間的磁場對平菇菌種進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)經(jīng)磁場處理的平菇菌絲生長更均勻快速，發(fā)菌時間和菇蕾形成時間分別較未處理快1.3 d和6.0 d, 這與該研究結(jié)果一致。磁化水促進(jìn)食用菌生長的原因可能與磁化水容易進(jìn)入菌株細(xì)胞參與細(xì)胞內(nèi)生物化學(xué)反應(yīng)，增強(qiáng)菌株胞外酶活性，加速菌株對培養(yǎng)料中纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等的利用有關(guān)[20]。

　　活化水對作物也表現(xiàn)出了類似的作用，可使種子萌發(fā)提前、出苗更均勻、果實早熟等。蔣程瑤等[14]使用微納米氣泡發(fā)生器對純凈水進(jìn)行充氧，充氧后水中溶解氧達(dá)45 mg·L-1,是普通水的5～6倍，然后比較了充氧氣泡水和普通水對小白菜和生菜種子發(fā)芽的影響，結(jié)果表明充氧氣泡水促進(jìn)了種子萌發(fā)、縮短了2種葉菜的發(fā)芽周期并提高了發(fā)芽品質(zhì)，充氧氣泡水的促進(jìn)作用可能是由于溶液中氧氣增多有利于促進(jìn)種子有氧呼吸產(chǎn)生更多能量，供給主動運(yùn)輸，促進(jìn)離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)合成其它代謝所需的物質(zhì)，從而加速種子萌發(fā)。GREWAL等[10]對雪豌豆和鷹嘴豆進(jìn)行磁化種子和磁化水灌溉處理，均發(fā)現(xiàn)磁化種子和磁化水灌溉處理較對照提前了種子的萌發(fā)，提高了種子出苗速度，以致更早覆蓋裸露地面，有效控制雜草的生長，也達(dá)到了高效利用水分養(yǎng)分的目的。苗錦山等[21]使用磁化水浸泡大蔥種子4 h發(fā)現(xiàn)在低溫條件下可使種子出苗提前36 h。YUSUF等[12]使用磁化水對番茄植株進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)磁化水處理植株較非磁化水處理生長快速、莖粗更粗、番茄也成熟得更早。MAHMOOD等[22]采用235 mT的磁場對4種水(自來水、咸水、運(yùn)河水、污水)進(jìn)行磁化處理，也觀察到了使用磁化水灌溉可使作物早熟2～3 d這一現(xiàn)象。HAQ等[23]研究磁化水對蘿卜種子發(fā)芽的結(jié)果表明，經(jīng)過磁化水處理的種子出苗更均勻，發(fā)芽率更高。磁化水對種子出苗速度的影響可能是由于水經(jīng)磁化后顯著改變了水的pH和電導(dǎo)率，浸泡種子后增強(qiáng)了種子生物活性、增加了種子吸水率，從而影響幼苗出苗速度。也有研究認(rèn)為幼苗出苗速度的提高是由于磁化水處理激活了有關(guān)種子萌發(fā)的酶和激素，促進(jìn)了營養(yǎng)物質(zhì)向胚軸的運(yùn)輸[22]。

　　3.2 增氧水和磁化水對平菇產(chǎn)量的影響

　　平菇屬好氧型真菌，生長過程中需要充足的氧氣，氧氣供應(yīng)不足會使平菇形成畸形菇或者死亡，嚴(yán)重影響平菇的產(chǎn)量，目前常采用通風(fēng)的方式增加平菇栽培房的氧氣含量，但通風(fēng)會造成室內(nèi)濕度下降，這與平菇生長所需高濕度環(huán)境相悖，加之平菇菌袋透氣性差，更容易造成菌袋內(nèi)缺氧。該研究采用增氧水對平菇進(jìn)行處理，顯著提高了平菇產(chǎn)量和生物學(xué)效率，這與大多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)增氧水處理能使作物增產(chǎn)的結(jié)果相似[7,24,25]。增氧水灌溉作物可增加根區(qū)氧氣含量，緩解根區(qū)缺氧環(huán)境，增強(qiáng)土壤和根系的呼吸作用，促進(jìn)土壤微生物對有機(jī)質(zhì)的氧化分解，影響土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化、根系對水分養(yǎng)分的吸收和運(yùn)輸，從而有利于植株生長，提高作物產(chǎn)量、品質(zhì)和水分利用效率[26,27]。但過高的氧氣含量也會導(dǎo)致氧氣充滿土壤孔隙，影響水分進(jìn)入土壤孔隙，降低了根系的水分利用率，從而阻礙植物根系和地上部分的生長[28]。

　　該研究發(fā)現(xiàn)磁化水處理平菇也顯著提高了平菇的總產(chǎn)量和生物學(xué)效率，其中磁化水較對照總產(chǎn)量提高了8.6%,第二潮菇產(chǎn)量提高了12.3%,這與使用磁化水處理食用菌可使食用菌增產(chǎn)10%～50%的結(jié)果一致[29],磁化水對食用菌的增產(chǎn)作用可能是由于水經(jīng)過磁化后，大分子水變小分子水，水的活性增加，使用其處理食用菌可增加食用菌基質(zhì)中纖維素酶、脂肪酶、淀粉酶等酶的活性，從而促進(jìn)纖維素、脂肪、淀粉等養(yǎng)分的分解，提高食用菌對養(yǎng)分的利用效率。前人關(guān)于磁化水對植物方面的研究較多[10,11,30],大部分研究表明磁化水灌溉能促進(jìn)作物種子萌發(fā)和植株生長發(fā)育，提高光合性能，增強(qiáng)植株抗逆性，緩解植株在脅迫條件下的生長，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，磁化水對作物的積極作用一方面可能是因為磁化水灌溉改變了土壤微環(huán)境，促進(jìn)了土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和積累，改善了土壤養(yǎng)分狀況，另一方面可能是磁化水處理促進(jìn)了根系的生長發(fā)育，增強(qiáng)了根系活性，促進(jìn)根系對水分養(yǎng)分的吸收，從而提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。同時，還有一部分研究表明磁化水對植物生長無明顯的生物學(xué)效應(yīng)或存在負(fù)效應(yīng)，如邱念偉等[31]使用磁化水處理小麥，發(fā)現(xiàn)磁化水對小麥種子萌發(fā)、幼苗生長、葉片光合作用均無顯著影響，原因是該試驗磁化所用水為去離子水，去離子水為逆磁體，電導(dǎo)率很小，故不能被磁化，何媛等[32]使用磁化水灌溉苜蓿發(fā)現(xiàn)，磁化水灌溉顯著抑制了根瘤菌在根際土壤中的生長繁殖，減少了苜蓿單株結(jié)瘤數(shù)，降低了根瘤菌的固氮率和固氮量，原因可能是此研究采用2 000 mT恒定磁場切割處理磁化水，強(qiáng)度過大對細(xì)胞造成刺激損傷，從而對相關(guān)生理反應(yīng)產(chǎn)生了不利影響。因而，磁化水的效果受水質(zhì)、磁化設(shè)備、磁場強(qiáng)度、磁化時間、水流速度、磁化后放置時間、作物類型等因素的限制。

　　綜上，增氧水和磁化水處理提前了平菇的平均出菇時間，增氧水處理縮短了平菇出菇時間段，增加了同一潮菇的出菇整齊度，增氧水和磁化水處理明顯提高了平菇總產(chǎn)量和生物學(xué)效率，其中總產(chǎn)量分別較自來水提高了10.3%和8.6%,且可在一定程度上增加平菇的儲藏時間，同時增氧水和磁化水制備方法簡便，成本低，效率高，無污染，有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

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　　《增氧水和磁化水對平菇生長發(fā)育的影響》來源：《北方園藝》，作者：楊學(xué)亭; 樊軍; 蓋佳敏

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