杏鮑菇子實體發(fā)育形態(tài)的光調(diào)控機制研究

白雪萍　趙麗　周軍　趙晨晨　朱學軍

摘要：以寧夏彭陽食用菌標準化生產(chǎn)示范基地的杏鮑菇（PleurotuseryngiiQuel.）為試驗材料，依托環(huán)境因子無線遠程監(jiān)測實驗平臺，研究了光質(zhì)、光照度、光周期對杏鮑菇子實體發(fā)育形態(tài)的影響。結(jié)果表明，LED光質(zhì)較白熾燈光質(zhì)處理對杏鮑菇子實體發(fā)育更有利，且外觀形態(tài)佳：試驗范圍內(nèi)子實體生長發(fā)育的最適宜光照度為130～1601x，最佳光周期以12h為宜（24h為一個光周期，LED燈開1h關1h），該處理模式下子實體生長較快，菌柄菌蓋比例適宜。鑒于此，提出并驗證了一種寧夏南部山區(qū)適用的子實體發(fā)育期光調(diào)控策略。

關鍵詞：杏鮑菇（PleurotuseryngiiQuel.）；子實體形態(tài)；數(shù)據(jù)處理；調(diào)控策略

中圖分類號：S646 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）09-2275-04

杏鮑菇（PleurotuseryngiiQuel，）又名刺芹側(cè)耳，是一種集食用、藥用和食療于一體的珍稀食用菌。光照是食用菌生長發(fā)育過程中一個不可忽略的因素，其可以影響子實體的形態(tài)和品質(zhì)，不同光質(zhì)、光強和光周期都會對食用菌的生長發(fā)育產(chǎn)生影響。目前，光照對食用菌生長發(fā)育影響的研究主要集中在木耳、金針菇、靈芝、鮑魚菇、香菇等種類上，有關光照對杏鮑菇的研究較少。本試驗通過研究不同光質(zhì)、光照度和光周期對杏鮑菇生長發(fā)育的影響，旨在篩出適合杏鮑菇子實體生長的最佳光質(zhì)、光照度和光周期，以期為寧夏南部山區(qū)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)商品菇提供依據(jù)，為杏鮑菇標準化周年生產(chǎn)奠定基礎。

1 光調(diào)控試驗的設計與實施

目前，研究食用菌光調(diào)控的方法一般有觀測法、指標測定法、生物提取分析法3種。觀測法即通過對光調(diào)控觀測食用菌菌絲的密度、原基的面積及數(shù)量、子實體的顏色變化情況等：指標測定法是調(diào)節(jié)不同的光處理條件，測定食用菌菌柄直徑、菌柄長度、菌蓋直徑、菌蓋厚度及子實體重量等指標的數(shù)據(jù)：生物提取分析法是在不同的光處理條件下提取食用菌的多糖、氨基酸等成分進行測定及分析各成分的生物活性。本試驗選取操作過程相對簡單、測量精度相對較高的指標測定法。

1.1 光調(diào)控試驗的設計

1.1.1 試驗材料及培養(yǎng)料組成 試驗中所用的杏鮑菇子實體菌種由寧夏彭陽食用菌標準化栽培示范基地提供。供試杏鮑菇栽培配方為：木屑35%、玉米芯35%、麩皮15%、玉米粉5%、米糠10%，處理料含水量65%。

1.1.2 主要試驗設備 杏鮑菇包裝箱規(guī)格為35mm×35min×50mm，游標卡尺量程為150mm、精度為+0.02mm。為實現(xiàn)對傳感器數(shù)據(jù)的采集、傳輸與存儲，本試驗運用杏鮑菇環(huán)境因子無線遠程監(jiān)測控制系統(tǒng)，應用組態(tài)軟件制作上位機監(jiān)測畫面，實現(xiàn)了上位機與數(shù)據(jù)采集設備實時數(shù)據(jù)傳輸，完成杏鮑菇溫室環(huán)境因子數(shù)據(jù)采集及存儲，

1.2 光調(diào)控試驗的實施

以寧夏彭陽食用菌標準化栽培示范基地為依托，設置不同的光處理條件，以菌柄長度為95mm左右的子實體為試驗對象，定期對子實體形態(tài)（菌柄長度、菌柄直徑、菌蓋直徑）進行測量。

1.2.1 不同光質(zhì)處理下杏鮑菇子實體培養(yǎng)試驗 選取LED燈和白熾燈兩種光質(zhì)，調(diào)節(jié)燈與子實體的距離使兩者光照度均為2001x，處理兩個試驗箱中等量的杏鮑菇子實體，連續(xù)試驗4d。以黑暗處理為對照。處理條件：溫度14-16℃，濕度75%-90%，CO，濃度1500-2500mg/L，光周期設定為8h/d，每天定期測量子實體的菌柄長度、菌柄直徑及菌蓋直徑等。分析比較得出最佳光質(zhì)。

1.2.2 不同光照度處理杏鮑菇子實體培養(yǎng)試驗 在菇棚中放置5個試驗箱，分別設置3、5、9、15W的LED燈。光照度分別為80、150、200、300lx4個處理，以黑暗處理為對照。光周期設定為8h/d，其他處理條件與數(shù)據(jù)測量同“1.2.1”。

1.2.3 不同光周期處理下杏鮑菇子實體培養(yǎng)試驗 在菇棚中放置5個試驗箱，設置4盞光照度均為200lx9W的LED燈、光周期分別為8、12、18、24h4種處理。以黑暗處理為對照，其他處理條件與數(shù)據(jù)測量同“1.2.1”。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同光質(zhì)對杏鮑菇子實體生長的影響

由表1可知，不同的光質(zhì)處理下杏鮑菇子實體的生長差異明顯，LED燈光質(zhì)處理的杏鮑菇部分子實體菌柄長度與菌柄直徑均大于白熾燈處理的部分子實體，而兩者子實體的菌蓋直徑差異不大，表明LED燈光質(zhì)有助于菌柄的伸長和變粗。因此，LED燈光質(zhì)相對于白熾燈光質(zhì)更有利于杏鮑菇子實體的生長發(fā)育，其形態(tài)更好。

2.2 不同光照度對杏鮑菇子實體生長的影響

采用LED光質(zhì)，設置4種不同強度光照射子實體，運用Matlab數(shù)據(jù)處理軟件得到不同光照度條件下杏鮑菇子實體菌柄長度、菌柄直徑、菌蓋直徑的數(shù)據(jù)擬合曲線模型如圖1、圖2、圖3所示。

經(jīng)過Matlab擬合后的分析結(jié)果顯示，y₁、y₂、y₃擬合曲線的相關系數(shù)分別為0.9603、0.9789、0.9416，均接近1。校驗標準偏差RMSE分別為0.112、0.058、0.124，經(jīng)檢驗誤差均在可控范圍內(nèi)，表明擬合程度好且顯著。

y₁=-0.000278x²+0，0866x+103，977

對方程求極值可得：

綜上分析，杏鮑菇子實體生長發(fā)育的最適宜光照度為130-160lx。這與林興生等的研究結(jié)果比較相近，林興生等的研究表明，當光照度在1601x時，有利于杏鮑菇子實體的生長發(fā)育。而姜性堅等的研究結(jié)果表明，當光照度在100lx時。有利于杏鮑菇子實體的生長發(fā)育。由此可見，在杏鮑菇的生長發(fā)育過程中，選擇適宜的光照度對提高其產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要意義，

2.3 不同光周期對杏鮑菇子實體生長的影響

同樣，采用LED燈光質(zhì)設置4種不同光周期處理杏鮑菇子實體，運用Matlab數(shù)據(jù)處理軟件得到不同光周期與杏鮑菇子實體的菌柄長度、菌柄直徑、菌蓋直徑間關系擬合曲線如圖4、圖5、圖6所示。

經(jīng)過Matlab擬合后的分析結(jié)果顯示，y₄、y₅、y₆擬合曲線的相關系數(shù)分別為0.9589、0.9961、0.9576，均接近1。校驗標準偏差RMSE分別為0.064、0.108、0.031。經(jīng)檢驗誤差均在可控范圍內(nèi)，表明擬合程度好且顯著。

y₄=-0.0226x²0.5543x+99.0948

綜上分析，子實體生長發(fā)育的最佳光周期以12h為宜。當光周期在12h左右時，子實體菌柄長度、菌柄直徑、菌蓋直徑均長勢較好，獲得的杏鮑菇子實體形態(tài)佳。個體大。食用菌在自然條件下生長時。晝夜是相互交替的，故在人工條件下栽培食用菌也應給予間歇性的光照，24h為一個光周期，LED燈可開1h關1h。由此可見，在杏鮑菇的標準化生長發(fā)育過程中，選擇適宜的光周期對提高產(chǎn)量和生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)商品菇具有重要的意義。

3 光調(diào)控策略設計及實施

試驗結(jié)果表明，寧夏彭陽食用菌標準化栽培示范基地杏鮑菇栽培環(huán)境中采用LED燈光質(zhì)得到的杏鮑菇外觀形態(tài)好，品質(zhì)高，其最適光照度為130-1601x。最適光周期為12h（24h為一個光周期內(nèi)，LED燈開1h關1h）。在菇棚內(nèi)均勻設置3個光處理區(qū)，每個光處理區(qū)設置1、2、3根LED條形燈帶，由于在既定的燈帶與杏鮑菇子實體距離的條件下測得1根LED燈帶的光照度為75lx左右，所以最多只需設置3根LED條形燈帶。其光調(diào)控程序流程如圖7所示，控制策略實施下光調(diào)控曲線如圖8所示。

4 小結(jié)

菌柄長度、菌柄直徑和菌蓋直徑是杏鮑菇子實體的主要形態(tài)參數(shù)，也是衡量杏鮑菇品質(zhì)及商品價值的重要指標。光質(zhì)、光照度和光周期均對杏鮑菇子實體的生長發(fā)育具有重要影響，本試驗結(jié)果表明，LED燈光質(zhì)更有利于杏鮑菇子實體的生長發(fā)育。其對菌柄伸長、菌柄變粗及菌蓋變大均具有促進作用?；贛atlab數(shù)據(jù)處理軟件的曲線擬合分析，得到寧夏彭陽食用菌標準化栽培示范基地的杏鮑菇最適光照度為130-160lx，最適光周期為12h（在24h一個光周期內(nèi)LED燈開1h關1h），此條件下杏鮑菇子實體形態(tài)佳，生長速度較快，菌柄長而粗，菌蓋大而厚，符合優(yōu)質(zhì)商品菇的標準。而光周期過長，子實體的菌蓋過大。且?guī)в悬S斑，影響品質(zhì)。食用菌在自然生長時，晝夜是相互交替的，故在人工栽培的過程中也應給予間歇光照，以獲得形態(tài)更好的商品菇。最后根據(jù)數(shù)據(jù)曲線分析，提出適宜于寧夏彭陽食用菌標準化生產(chǎn)示范基地杏鮑菇的光調(diào)控策略，并驗證了光調(diào)控策略實施的可行性，對提高珍稀食用菌的品質(zhì)和產(chǎn)量具有重要意義，同時也為工廠化周年栽培食用菌提供了技術支撐。