一种利用杏鲍菇菌糠制备的香姜专用有机菌肥技术领域
本发明涉及肥料制备领域，具体涉及一种利用杏鲍菇菌糠制备的香姜专用有机菌
肥。
背景技术
杏鲍菇(Pleurtus eryngii)属于伞菌目侧耳科侧耳属，是一种食用菌。杏鲍菇菌
肉又肥又厚，口感脆嫩香甜，丰富的营养和鲜美的味道给杏鲍菇带来了“平菇王”的美誉。
杏鲍菇菌糠主要是利用作物秸秆、木屑、棉籽壳等原料进行食用菌代料栽培后的
培养基剩余物，是食用菌菌丝残体和经过食用菌酶解作用结构发生质变的粗纤维的复合
物。
菌糠还可以作为沼气生产的原料，在农村非常适合使用生产食用菌所剩的菌糠废
渣生产沼气，既可以作为燃气，又可以储粮、水果保鲜等等。菌糠作为沼气生产原料，是一条
实现农作物、食用菌、沼气、有机肥、饲料、农作物循环利用高效生态农业模型的好途径。
菌糠还可以作为牲畜的代替饲料。大多数牲畜体内缺乏纤维素，不能分解高纤维、
高木质的玉米杆、棉籽壳等饲料，菌糠中含有菌丝体可以产生分解纤维素、木质素的活性物
质和酶。
香姜(Alpinia coriandriodora D.Fang)是姜科，学名为生姜，山姜属多年生草本
植物，茎丛生，高可达2米，根茎短，紫红色。山姜营养丰富，用途广泛，不仅具有食用价值，而
且具备药用价值，在国内占有相当大市场，在国外也享有极高声誉，是我国重要的出口创汇
作物。湖南江永种植香姜历史已近千年，清光绪《永明县志》载有“筠篮处处卖红姜”，香姜现
已成为江永农民致富的主导产业之一。然而，江永香姜在生产中普遍存在产量不高等诸多
不利因素。为了促进香姜产业的发展，开发效果优异的有机菌肥具有重大意义。
发明内容
本发明的目的即是提供一种效果优异的利用杏鲍菇菌糠制备的香姜专用有机菌
肥，本发明的利用杏鲍菇菌糠制备的香姜专用有机菌肥包含生产杏鲍菇后的菌糠。其通过
以下方法制备而成：
(1)菌种活化培养基的配制：称取牛肉膏、蛋白胨、NaCl放入烧杯中，溶解混合均匀
后，调节pH，灭菌；
(2)菌种的活化：将解淀粉芽孢杆菌在无菌操作台采用无菌操作的方法进行接种，
放入恒温培养箱内培养；
(3)菌种的扩大培养：按5g LB肉汤培养基：200mL水的比例将其振荡至培养基完全
溶解，得LB肉汤培养基，灭菌，将活化好的菌种取出备用，在准备好的超净工作台上采用无
菌操作的方法将活化的解淀粉芽孢杆菌接种后放置在带摇床的培养箱内培养；
(4)菌糠的发酵：按25kg杏鲍菇菌糠：3000mL蒸馏水：400ml解淀粉芽孢杆菌菌液：
400ml枯草芽孢杆菌菌液的比例将其混合发酵，用铁铲将单堆发酵样品反复翻动，达到透气
效果，整个发酵过程中使菌糠始终保持处于湿润状态，即单手抓取发酵中的样品菌糠时，用
力握紧菌糠恰有极少量液体流出，每天定时观察含水量变化，适当并等量地对各个发酵样
品补充水分。
所述菌糠的氮含量为5.0-7.0％，全磷含量为0.7-1.0％，全钾含量为0.8-1.2％。
所述菌糠的纤维素含量为30-35％。
所述菌糠的有机质含量为30-45％。
所述菌糠的氨基酸含量为2.5-4.0％。
所述菌糠的蛋白质含量为2.6-7.0％。
所述菌糠的水分含量为12-25％。
本发明的有益效果：
杏鲍菇菌糠中含有丰富菌糠蛋白、氨基酸、多糖、生物活性物质、多种微量元素等。
在杏鲍菇生长周期，菌糠中残留大量的菌丝体，菌丝体会形成子实体，子实体中含有菌体蛋
白、核酸、维生素等营养成分。杏鲍菇菌能在富含纤维素的物质上繁殖，就会从不同的程度
降解了纤维素、木质素等。菌糠在杏鲍菇菌生长周期也可以分解出纤维素、粗细纤维、有机
质以及大量的菌类多糖和菌糠蛋白。粗纤维是杏鲍菇生长过程中主要的碳源，在菌丝体发
育过程中分解出很多酶元素和各种激素，促使粗纤维的结构发生质变，使其变得疏松、柔
软、细小。在生物固氮的作用下，杏鲍菇菌将无机氮转化为有机氮合成菌体蛋白，从而使菌
糠中氨基酸含量增加。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明
而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条
件或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则所有的百分数、比率、比例或份数按
重量计。
除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意
义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中
所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。
实施例1利用杏鲍菇菌糠制备的香姜专用有机菌肥采自湖南省果秀集团宇秀生物
科技有限公司杏鲍菇培养基地，采集方法为多点采样混合取样法，即在不同时间的不同批
次分别采取等量的样本，将它们均匀混合后从中取出一部分作为实验样本。采集时间分别
为2014年3月采集A、B两组样品，4月采集C组样品。
试验例一利用杏鲍菇菌糠制备的香姜专用有机菌肥中无机成分含量的测定
(1)采用凯氏定氮法测得样品的氮含量，结果见表1所示。
表1样品各组各因数统计表
N(％)＝[C(V－V0)×0.014×D×100]÷[m(1－X0)]
C－标定标准溶液的摩尔浓度为0.05mol/L。
V0－实验空白组时，所消耗标定溶液的体积0.09mL。
V－样品测定时消耗标定标准溶液的体积，单位为毫升(mL)。
0.014－氮的摩尔质量，单位为(g/mol)。
X0－风干样品含水量，A、B、C各不相同。
m－所称取风干样品的质量，单位为克(g)。
D－分取倍数为2。
结果显示，杏鲍菇菌糠A、B、C三组样品氮含量分别为6.33％、6.08％、6.33％，在杏
鲍菇栽培过程中，食用菌需要从原料中吸取蛋白质、多糖等有机物，随着杏鲍菇的生理周期
变化产生的菌丝体对蛋白质进行分解成氨基酸，而且食用菌的代菌培养中会产生各种激素
和酶。杏鲍菇菌在生物固氮的作用下将无机氮转化为有机氮合成菌体蛋白，使得菌糠中的
氨基酸含量增加,从而使菌糠中的氮含量增加。
(2)采用磷钼蓝比色法测样品全磷含量，结果见表2所示。
表2各组样品的磷含量
结果显示，A、B、C样品磷含量分别为0.85％、0.90％、0.83％。杏鲍菇菌糠含有磷可
能与原料有关，杏鲍菇菌糠是利用棉籽壳、木屑、玉米芯等为主要原料。杏鲍菇菌在菌代培
养过程中需要从原料及外界吸收磷盐，调节杏鲍菇生长环境的PH，保护杏鲍菇细胞，增强细
胞壁厚度。
(3)按火焰光度法测得样品全钾含量，结果见表3所示。
表3各组样品的钾含量
结果显示，杏鲍菇菌糠样品A、B、C三组全钾含量为0.85％、1.03％、1.12％。原料中
的有机物经过食用菌酶解作用将有机物中的全钾转为可被利用的水溶性钾，被杏鲍菇细胞
生长代谢利用和维持酸碱的平衡。
(4)按分光光度法测得样品重金属含量，结果见表4和表5所示。
表4样品中重金属含量(单位：mg/kg)
表5样品中主要的重金属含量(单位：mg/kg)
结果显示，A、B、C三组样品的重金属含量有所差别主要跟取样时间地点以及杏鲍
菇生长的条件息息相关。对于同一样品组，铬含量比砷、铅、镉、汞的含量明显高很多，杏鲍
菇菌糠对铬吸附性最大，对汞吸附性最小，杏鲍菇菌糠对重金属的吸附能力依次为铬、砷、
镉、铅、汞；对于不同样品组，汞的含量均为零；杏鲍菇菌糠中的重金属含量均符合国家有机
肥料中重金属含量标准，如：用于饲料、有机肥料等对动植物没有危害，因此，杏鲍菇菌糠可
以应用于饲料、有机肥料。
试验例二利用杏鲍菇菌糠制备的香姜专用有机菌肥中有机成分含量的测定
(1)菌糠中水分含量测定结果与分析
将A、B、C各取三组样品1-3、4-6和7-9，依序将9组样品在80℃下经过3次烘干，每次
烘干时间均为16h，最终测得杏鲍菇菌糠中水分含量，结果如表6所示：
表6各组菌糠样品中水分的含量
结果显示，经完全烘干后，A组菌糠中水分含量为13.22％；B组样品中水分含量为
14.83％，两组样品中的水分含量相差不大，可能是因为采集时间相同，杏鲍菇培养基的差
异对菌糠样品中水分含量的影响不大。对比A、B两组样品，C组菌糠中的水分含量为
23.04％，明显高于前两组，可能是因为采集时间不同，4月南方气候湿润，土壤中水分含量
较多，杏鲍菇生长良好，使得杏鲍菇菌糠中水分的含量也随之增加；或者是由于人工灌溉菌
糠之后，不久便采集菌糠的缘故。而对比其他的菇类菌糠的含水量，其中蛹虫草菌糠的含水
量为3.91％，香菇菌糠的含水量为6.88％，而杏鲍菇菌糠的含水量明显高于两者，这可能是
风干的程度不同，因为风干的程度不同，因此后面测得的含水量比其他菇类的含水量高。
(2)菌糠中有机质含量测定结果与分析
上述9组样品经过消化处理后，用硫酸亚铁标准溶液滴定，利用公式计算其有机质
含量，结果如表7所示：
表7各组菌糠样品中有机质的含量
结果显示，杏鲍菇菌糠中的有机质主要含有C、N、P等非金属元素，A组中有机质的
含量为30.73％；B组中有机质的含量为33.00％；C组中有机质的含量为43.98％。有机质含
量比原料中有机质含量偏低的原因可能是：菌糠中的各种原料经过一系列生物化学反应，
其中碳提供能量和杏鲍菇细胞的生成，经过这些分解作用从而使有机质的含量发生变化。
(3)菌糠中纤维素含量测定结果与分析
测定样品中葡萄糖含量，首先绘制标准曲线。将纤维素含量的标准曲线绘制之后，
再分别测定杏鲍菇菌糠中的总糖含量和还原糖含量，最后得出杏鲍菇菌糠的纤维素含量，
结果如表8-10所示：
表8各组菌糠样品的总糖含量
表9各组菌糠样品中还原糖的含量
表10各组菌糠样品中纤维素的含量
杏鲍菇菌糠的原料主要是木屑、棉籽壳和稻草等物质，一般未经处理的木屑中纤
维素的含量为59.22％，棉籽壳中纤维素的含量为40.90％，麸皮中纤维素的含量为
10.40％。而最后测得的杏鲍菇菌糠中纤维素的含量为：A组纤维素含量31.85％；B组纤维素
含量为33.65％；C组纤维素含量为34.22％。样品中纤维素含量比原料中纤维素含量偏低的
原因可能是：杏鲍菇生长过程中分泌的纤维素酶对原料中的纤维素进行了降解，使菌糠原
料中的纤维素含量比未进行杏鲍菇培养之前的含量有所下降。
(4)菌糠中氨基酸含量测定结果与分析
首先绘制氨基酸标准溶液的标准曲线，空白对照中C0＝0.089，V＝1ml；根据浓度
可得知样品中氨基酸的质量，将菌糠的质量、吸光度、浓度和氨基酸的质量如表11所示：
表11各组菌糠样品中氨基酸的含量
结果显示，A组中氨基酸的含量为3.9548％；B组含量为3.0910％；C组含量为
2.9720％。而未经培养过杏鲍菇的菌糠中氨基酸的含量为2.8875％，原料中木屑的氨基酸
含量为2.79％，稻草中氨基酸的含量为3.2％。对比未经培养过菇类的菌糠中氨基酸的含量
和原料中氨基酸的含量，发现经过一次培养后的菌糠中氨基酸的含量有所下降，可能是因
为菌糠中含有各种分解纤维素、半纤维素及木质素等物质的酶，使这些物质分解为小分子
的氨基酸，提供杏鲍菇的生长。而对比其他菇类中氨基酸的含量，如平菇中氨基酸的总含量
为3.59％，比杏鲍菇中氨基酸的含量较高，可能是因为平菇培养基中各种酶的活性不如杏
鲍菇菌糠中各种酶的活性高。
(5)菌糠中蛋白质含量测定结果与分析
试验测得空白对照时消耗盐酸的体积为：V0＝43.4mL，盐酸的浓度为c＝
0.04979g/ml，根据上述公式可求的9组样品的蛋白质的含量百分比，结果如表12所示：
表12各组菌糠样品中蛋白质的平均含量百分比
结果显示，杏鲍菇菌糠中蛋白质的含量A组为2.9040％，B组含量为4.9843％，C组
含量为6.7540％。平均蛋白质含量为4.8808％。一般未经处理的木屑中粗蛋白的含量为
1.50％，棉籽壳中粗蛋白的含量为4.00％，麸皮中粗蛋白的含量为13.50％。对比以其他原
料为主的菌糠中蛋白质的含量，其中以稻谷壳为原料的菌糠中蛋白质的含量为11.7％。对
比未经培养过的培养基原料中蛋白质的含量，而经过一次培养后的菌糠中蛋白质的平均相
对升高，可能是因为因为杏鲍菇栽培之后，大量菌丝残留在菌糠中，菌丝蛋白质含量远大于
原料中的蛋白质含量。
试验例三 利用杏鲍菇菌糠制备的香姜专用有机菌肥在香姜种植中的应用效果
将棚区平均分成两部分，一半施用实施例1的有机菌肥种植香姜，一半施用普通化
肥种植香姜，其他管理同田间常规管理。
(1)测定幼苗株高、茎粗、叶片数、叶绿素含量和根系活力，结果如表13所示。
表13幼苗株高、茎粗、叶片数、叶绿素含量和根系活力
性状
实施例1
普通化肥
株高(cm)
10.2
6.8
茎粗(cm)
6.24
3.32
叶片数(片)
3.6
2.9
叶绿素含量(mg/g)
3.12
3.12
根系活力(％)
50.34
40.32
结果显示，苗期施用实施例1的有机菌肥后幼苗株高增加、茎粗增粗、叶片数增加、
叶绿素含量高、根系活力明显增强。由此表明，本发明的有机菌肥对提高香姜幼苗素质，培
育壮苗，促进植株生长方面具有积极作用。
(2)测定香姜产品中姜辣素、蛋白质、糖和脂肪的含量，结果如表14所示。
表14香姜产品中姜辣素、蛋白质、糖和脂肪的含量
含量(w/w％)
实施例1
普通化肥
姜辣素
2.56
1.45
蛋白质
0.76
0.41
糖
6.21
4.34
脂肪
0.45
0.34
结果显示，施用实施例1的有机菌肥后的香姜产品姜辣素、蛋白质、糖和脂肪的含
量均有所增加，表明本发明的有机菌肥对提高香姜产品质量具有显著作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的实质技术内容范
围，本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中，任何他人完成的技术
实体或方法，若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同，也或是一种等效的变更，均将
被视为涵盖于该权利要求范围之中。