营养物质为双孢菇提供生命活动的能源，也是双孢菇高产稳产的根本保证。总之，选择营养丰富的培养基质，是双孢菇高产的基本保证。
1、碳源
碳源是双孢菇最重要的营养来源。双孢菇能广泛利用各种碳源，如各种糖、树胶、果酸、半纤维素、纤维素、木质素、泥炭等碳水化合物，这些碳源主要存在于农作物的秸秆中。
另外，双孢菇还能利用某些有机酸。双孢菇对于碳源的利用率，从大到小为木糖>;苹果酸>;果糖>;麦芽糖>;蔗糖>;淀粉。
2、氮源
氮素是提供合成原生质及细胞结构物质的主要成分。双孢菇不能同化硝酸盐，而铵态氮则可以被同化。双孢菇更适于利用有机氮，原因是有机氮中的碳可以转化为氮源，从而促进了营养平衡。
栽培可利用的氮源主要有蛋白类（如各种饼粉、蛹粉、玉米浆等）、氨、尿素和铵盐等，所以有些无机氮（如氯化铵、硫酸铵、磷酸氢二铵等）也被用作肥料，在双孢菇栽培中拌施或追施。培养料中的氮素不超过2%，一般为1.5%左右，否则会严重影响产量。适宜的碳氮比以(30～33)：1为好。
3、无机盐
无机盐作为矿物质营养，参与细胞组成，可作为酶的组成部分，参与能量转移，控制原生质的胶体状态，参与维持细胞渗透性。
双孢菇生长需要的无机盐有磷、钾、硫、镁、钙等，以磷、钾较为重要。磷是碳、氮及能量代谢必不可少的元素，培养料一般须添加1%～3%磷肥，过量也会造成营养料的酸性环境，引起减产。
培养料中氮：磷：钾为13：4：10。钙可以促进菌丝体生长和子实体的形成，能使堆肥和土壤凝聚成团粒，提高蓄水保肥能力。钙可以与钾、钠、镁元素形成化合物，消除这些过多元素对双孢菇菌丝生长的抑制作用。
另外，钙还有中和酸根、稳定培养料酸碱度的作用。因此生产栽培中，常用石膏（硫酸钙）、熟石灰（氢氧化钙）和碳酸钙作为钙肥。
4、微量元素
双孢菇生长发育还需要微量元素。少量的铁对双孢菇生长有益，并可促进纯培养中双孢菇原基的形成。铜对双孢菇发育是必需的。此外，双孢菇生长还需要微量的钼、锌等元素。
5、维生素
维生素对双孢菇生长非常重要，因为它们是组成各种酶的活性基团的成分。缺少它们，酶就失去活性，生命活动停止。
如维生素b1（硫胺素）是双孢菇生长所必需的生长素，对双孢菇的糖代谢起着重要作用。维生素b1缺乏时，首先抑制双孢菇生长发育；浓度继续降低，菌丝生长受到抑制；如不及时添加，生长便会停止。
对于必要的维生素，双孢菇自己能合成。另外，在天然培养料（如马铃薯、酵母、麸皮等）中维生素含量都比较丰富，因此，培养料中一般不再添加。但当用无机盐合成培养基时，如果能增加一点富含维生素的玉米浆，则有利于双孢菇的生长。
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