不同棚膜對人工栽培羊肚菌生長的影響*

劉躍鵬，席凱鵬，王 咪，裴 蕾，李 波

（山西農(nóng)業(yè)大學棉花研究所，山西 運城 044000）

羊肚菌（Morchella spp.），又稱羊肚菜，是目前世界上公認的珍稀食（藥）用菌和最昂貴的野生食用菌之一，與松茸（Tricholoma matsutake）、塊菌（Tuber spp.）、牛肝菌（Boletus spp.）齊名[1]。羊肚菌屬于喜陰、低溫真菌，最早記載于《本草綱目》，具有化痰理氣、補腎、抗氧化、消炎、提高免疫等功效[2]。羊肚菌人工栽培可追溯到上世紀80年代，美國Ower教授在實驗室內(nèi)模擬自然環(huán)境，實現(xiàn)了羊肚菌的人工栽培，隨后由其合作者Mills在美國成功進行了工廠化栽培應用[3-5]。我國的羊肚菌人工栽培技術起步較晚，直到2006年四川省林業(yè)科學院在四川省雙流縣首次采用外援營養(yǎng)添加技術進行羊肚菌大田栽培，并取得良好效果，成功實現(xiàn)了羊肚菌的大田栽培[6]。隨著羊肚菌栽培技術和栽培模式的迅速普及和復制，羊肚菌在我國的商業(yè)化栽培面積逐年增長，主產(chǎn)區(qū)也由四川省、云南省等西南部地區(qū)逐步發(fā)展至山西省、山東省、河南省等北方省份[7-9]。但對羊肚菌栽培設施的研究仍處于初級階段，菌種退化、設施簡陋、栽培技術的落后使得羊肚菌的生產(chǎn)仍有極大風險。由于南北方氣候條件的巨大差異，因此栽培模式也有很大的不同，西南部地區(qū)溫度高、濕度大以仿生栽培為主，而北方地區(qū)全年溫度相對較低、干燥寒冷，以大棚設施栽培為主[10-12]。

羊肚菌屬于低溫菌，北方地區(qū)在每年的10月至12月播種，次年5月前采收完成，菌絲在3°C～25°C均能生長，最適宜溫度為15°C～18°C，低于3°C或者高于25°C時菌絲將停止生長或死亡[13]。北方地區(qū)冬季有大量的閑置大棚和勞動力，為羊肚菌的發(fā)展提供了充足條件。但目前羊肚菌菌株均引自南方地區(qū)，在北方地區(qū)容易出現(xiàn)“水土不服”，另外北方地區(qū)的羊肚菌主要在大棚內(nèi)栽培，不完善的大棚設施和栽培管理技術嚴重制約了羊肚菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[14]。因此篩選出種性穩(wěn)定、抗逆性強、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)且適合北方地區(qū)栽培的羊肚菌菌株、完善大棚設施和栽培技術勢在必行。

我國北方地區(qū)栽培羊肚菌栽培多采用設施栽培模式，大棚膜在生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用。目前棚膜的主要材料有聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、乙烯-醋酸共聚物（EVA）和散射光膜等。除了以上述薄膜外，PEP膜是一種由PE、EVA、PE 3種材料共擠壓式復合膜，該膜具有優(yōu)良的保溫、保濕和遮光等性能[14]。不同棚膜對羊肚菌生產(chǎn)的影響鮮有報道。通過以PVC透明膜（PVC膜外覆蓋遮陽網(wǎng)）和PEP綠白膜為大棚覆蓋材料，研究不同棚膜覆蓋對羊肚菌栽培設施內(nèi)的濕度、溫度、光照強度、CO2濃度以及羊肚菌生長和產(chǎn)量的影響，旨在為羊肚菌設施化栽培提供數(shù)據(jù)支持，促進北方地區(qū)羊肚菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以此進一步推進國內(nèi)羊肚菌栽培的全面化、科學化、精確化和穩(wěn)定化發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2019年10月至2020年5月在山西省運城市垣曲縣長直鄉(xiāng)羊肚菌生產(chǎn)基地進行。垣曲縣擁有華北地區(qū)唯一的原始森林歷山，被譽為“華北動植物物種基因庫”[15]。轄區(qū)年均氣溫13.5℃，年均降水量631 mm，無霜期230 d，是我國北方地區(qū)食用菌的主產(chǎn)區(qū)之一。

1.2 供試菌種

2019年春季在山西農(nóng)業(yè)大學棉花研究所牛家凹農(nóng)場羊肚菌基地，采集健壯、無蟲害6株羊肚菌子實體，在實驗室無菌條件下組織分離、提純復壯，獲得羊肚菌母種，人工栽培前50 d將羊肚菌母種接種于由小麥10%、木屑64%、腐殖土15%、石灰1%、麥麩10%混合的原種培養(yǎng)基上，18℃培養(yǎng)25 d得到羊肚菌原種。按上述配方將培養(yǎng)料充分拌勻后裝入15 cm×33 cm的聚丙烯菌袋，高壓滅菌后冷卻。在無菌條件下接入原種，接種后置于18℃培養(yǎng)室黑暗培養(yǎng)，待菌絲長滿，并由白色變?yōu)辄S色，菌袋內(nèi)形成大量菌核即可使用。

1.3 營養(yǎng)袋制備

外援營養(yǎng)袋是羊肚菌栽培中獲得高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)的關鍵[16]。使用15 cm×33 cm聚丙烯袋制作營養(yǎng)袋，300 g/袋，U型扎口機扎口，常溫常壓滅菌。營養(yǎng)袋配方為雜木屑40%（16 mm～18 mm）、小麥50%、麥麩5%、腐殖土2%、生石灰2%、石膏1%；雜木屑、小麥需提前浸泡至無白芯。

1.4 試驗方法

供試大棚設施為PEP綠白膜覆蓋大棚和PVC膜大棚（PVC膜覆蓋，膜上覆蓋透光率為30%的遮陰網(wǎng)） 2種大棚設施。

羊肚菌于2019年10月中旬采用畦面撒播的方式進行棚內(nèi)播種（畦面寬100 cm，畦溝寬30 cm，把菌種均勻撒播在畦面上，畦溝作為排水溝可起到防澇的作用），播種15 d～20 d后畦表面置營養(yǎng)袋，為菌絲補充營養(yǎng)，再經(jīng)冬季休眠后于2020年2月末進行出菇管理。

1.5 測定項目與方法

分別選擇3個PEP綠白膜大棚和3個普通遮陽網(wǎng)大棚，溫濕度記錄儀與照度計放置位置見圖1。

圖1 溫濕度記錄儀放置位置圖Fig.1 Location of the temperature and humidity recorder

由圖1可知，每個大棚內(nèi)設置12個測點，同時測量室外溫度、濕度和光照強度。光照強度從早晨8點開始測量，每1小時記錄1次，到下午6點，連續(xù)測定直到試驗結束。

CO2濃度采用擴散式紅外CO2濃度測定儀測定，連續(xù)24 h測定棚內(nèi)CO2濃度，每個棚連續(xù)測定10 d。

2 結果與分析

2.1 不同棚膜對大棚設施內(nèi)環(huán)境因子的影響

2.1.1 對大棚設施內(nèi)溫度變化的影響

不同棚膜對溫室內(nèi)平均氣溫的影響見圖2。

圖2 不同棚膜對溫室內(nèi)平均氣溫的影響Fig.2 The influence of different greenhouse films on average temperature in greenhouse

由圖2可知，PVC膜大棚和PEP綠白膜大棚均有一定的抵抗外界溫度變化的能力。PEP綠白膜和PVC膜大棚設施內(nèi)溫度與室外溫度變化趨勢一致，PEP綠白膜大棚處理設施內(nèi)溫度變化幅度較小，PEP綠白膜平均溫度明顯低于PVC膜大棚，PVC膜大棚溫度更高，溫差變化較大。

2.1.2 對大棚設施內(nèi)濕度變化的影響

不同棚膜對溫室內(nèi)濕度的影響見圖3。

圖3 不同棚膜對溫室內(nèi)濕度的影響Fig.3 The influence of different greenhouse films on humidity in greenhouse

由圖3可知，PVC膜大棚和PEP綠白膜大棚設施內(nèi)濕度變化趨勢一致，但PVC膜大棚內(nèi)平均濕度明顯低于PEP綠白膜大棚，濕度變化大，PVC膜大棚保濕性能波動較不穩(wěn)定。

2.1.3 對設施內(nèi)光照強度變化的影響

不同棚膜光照強度變化趨勢見圖4。

圖4 不同棚膜光照強度變化趨勢Fig.4 The changing trend of light intensity of different greenhouse films

由圖4可知，PVC膜處理設施內(nèi)光照強度在500 lx～1 100 lx，且變化幅度較大。而PEP綠白膜大棚內(nèi)光照強度遠低于PVC膜大棚，且變化趨勢比較平坦，PVC膜大棚較貼近室外的光照強度，更透光照。

2.1.4 對設施內(nèi)CO2濃度變化的影響

不同棚膜大棚CO2濃度變化見圖5。

圖5 不同棚膜大棚CO2濃度變化曲線Fig.5 CO2concentration change curve in different greenhouses

由圖5可知，通過對不同棚膜處理大棚內(nèi)CO2濃度日變化測量，不同棚膜處理大棚內(nèi)CO2濃度均在（1.16±0.38） ×106mg·m-3，處理間并無顯著差異，室外 CO2濃度約為 0.9×106mg·m-3。

2.2 不同棚膜對羊肚菌產(chǎn)量影響

2.2.1 不同棚膜大棚設施內(nèi)羊肚菌菌絲生長情況

不同棚膜大棚設施內(nèi)羊肚菌菌絲生長情況見圖6。

圖6 不同棚膜大棚設施內(nèi)羊肚菌菌絲生長情況Fig.6 Growth of Morchella esculenta mycelium in different greenhouse facilities

由圖6可知，PEP綠白膜大棚在羊肚菌播種5 d后，土層表面及土壤間隙可觀察到逐漸形成的白色、粉狀無性孢子，俗稱菌霜，10 d時菌霜已經(jīng)布滿畦面，菌霜白且濃密，直到次年2月末，外界開始回溫，溫度穩(wěn)定在4℃以上后菌霜才逐漸退去，持續(xù)時間約100 d。PVC膜大棚內(nèi)菌霜出現(xiàn)較晚，在羊肚菌播種后大約15 d～20 d觀察到菌霜布滿畦面，菌絲長勢較弱，播種50 d后菌霜基本退去且持續(xù)時間較短。

次年2月末，在羊肚菌播種后60 d～70 d，營養(yǎng)袋擺放40 d～50 d后進入出菇管理期。在出菇前需大量噴水刺激出菇，提高第一潮原基量，從而實現(xiàn)高產(chǎn)。大水漫灌直到菇床沒于水面下3 cm～5 cm，確保浸透，也可霧噴30 min，地表明顯積水5 min以上。在此后的管理過程中注意保溫保濕。在出菇管理期間，尤其是2月末到3月上旬，羊肚菌原基已大量形成、幼菇開始發(fā)育后，要防止“倒春寒”等低溫天氣造成原基和幼菇的大量死亡。

2.2.2 不同棚膜大棚設施內(nèi)羊肚菌產(chǎn)量情況

不同棚膜大棚設施內(nèi)羊肚菌產(chǎn)量情況見圖7。

由圖7可知，PVC膜大棚在3月上旬可以觀察到地面有原基形成，在3月中旬陸續(xù)可見幼菇長出地面。隨著外界氣溫升高，5月不再有新菇體長出。PEP綠白膜大棚較PVC膜大棚原基形成時間晚，在4月上旬才觀察到原基的形成，在5月上旬不再有新菇長出。經(jīng)測算，PVC膜大棚每平米平均產(chǎn)量約331.3 g，PEP綠白膜大棚每平米平均產(chǎn)量約195.2 g。PVC膜大棚產(chǎn)量遠高于PEP綠白膜大棚。

圖7 不同棚膜大棚設施內(nèi)羊肚菌產(chǎn)量情況Fig.7 The production of Morchella esculenta in different greenhouse facilities

3 討論與結論

設施大棚內(nèi)溫度、濕度、光照環(huán)境等環(huán)境因子是影響羊肚菌生長發(fā)育和產(chǎn)量的重要條件[17]。在菌絲生長期和菌霜期，較低的溫度和光照強度有利于菌絲的生長和菌霜的形成，但菌絲生長期和菌霜期不易過長，否則營養(yǎng)物質(zhì)會過度消耗，不利于菌核的形成。菌核是羊肚菌生產(chǎn)的關鍵，直接決定羊肚菌是否出菇，影響羊肚菌的產(chǎn)量[18]。在子實體形成和出菇階段，光線對羊肚菌子實體形成、成長有一定的促進作用，特別是子實體的發(fā)育階段，弱散射光可以刺激羊肚菌子實體的生長發(fā)育[19-20]。

通過研究了不同大棚覆蓋膜對大棚設施棚內(nèi)溫度、濕度、光照強度、CO2濃度等環(huán)境因子和羊肚菌生產(chǎn)的影響。結果表明，PVC膜與PEP膜均可應用于羊肚菌的生產(chǎn)。PVC膜與PEP膜相比，PVC膜大棚設施內(nèi)環(huán)境波動較大，菌絲生長較弱，菌霜稀疏，且持續(xù)時間較短，且菌霜容易消退，營養(yǎng)物質(zhì)消耗較小，菌核較多。而PEP綠白膜的設施內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性更好，溫度和光照更低，菌絲生長旺盛，菌霜濃密，但持續(xù)時間過長，且菌霜不易消退，營養(yǎng)物質(zhì)消耗過大，菌核較少。PVC膜大棚設施內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性較差，大棚設施內(nèi)較大的溫差和光照強度，使設施內(nèi)羊肚菌的生長更易形成環(huán)境脅迫，從而促進羊肚菌菌核的形成，羊肚菌的產(chǎn)量較高。另外在試驗中發(fā)現(xiàn)羊肚菌子實體有向光性，常見朝光線方向彎曲生長。PVC膜大棚設施內(nèi)羊肚菌子實體顏色較深為黑色，品質(zhì)較好、產(chǎn)量高，而PEP綠白膜大棚的羊肚菌顏色較淺為褐色，品質(zhì)一般、產(chǎn)量低。綜上所述，雖然2種大棚覆蓋膜均可用于羊肚菌生產(chǎn)，但由于其設施內(nèi)環(huán)境因子穩(wěn)定性的不同，導致PVC膜大棚設施內(nèi)羊肚菌的子實體品質(zhì)和產(chǎn)量均高于PEP綠白膜大棚，PVC膜外覆蓋遮陽網(wǎng)更適合羊肚菌設施栽培。