松乳菇目的菌宿主辨識方法及非目的菌清除實(shí)驗(yàn)效果分析 *

易筑剛 陳春旭 陳 華 繆榮浩 劉明理

(1.遵義市林業(yè)科學(xué)研究所，貴州 遵義563000；2.湄潭縣高臺鎮(zhèn)林業(yè)站，貴州 遵義564111)

松乳菇(Lactariusdelicious)，又名松樹蘑、松菌、寒菌、紫花菇、松杉菌，是擔(dān)子菌亞門、層菌綱、傘菌目、紅菇科、乳菇屬的一種很有開發(fā)價值的外生菌根真菌，在我國廣泛分布并深受歡迎，其子實(shí)體肉質(zhì)細(xì)嫩，味道鮮美獨(dú)特，營養(yǎng)豐富，是一種珍貴的食藥兼用的真菌，可用于功能食品、保健食品和真菌藥物開發(fā)[1-5]。松乳菇因特殊的生態(tài)條件、營養(yǎng)方式和子實(shí)體分化條件，目前尚不能人工栽培，只能采取半人工方法，即通過營造松乳菇發(fā)生發(fā)育的良好環(huán)境，實(shí)現(xiàn)林內(nèi)松乳菇單位面積子實(shí)體產(chǎn)量的提高[6-8]。然而，自然狀態(tài)下以馬尾松為宿主的外生菌根菌種類繁多(松乳菇只占其中一部分)，加之各種腐生菌、土生菌的共生給松乳菇促產(chǎn)保育工作帶來較大難度。為實(shí)現(xiàn)松乳菇增產(chǎn)目的，松乳菇宿主的識別和非目的菌的清除是亟需解決的首要問題[9]。為此，我們引進(jìn)湖南林業(yè)科學(xué)院技術(shù)并結(jié)合試驗(yàn)基地具體的立地條件，于2018年9月至2019年9月在湄潭縣合江村松乳菇試驗(yàn)基地，分別進(jìn)行了松乳菇宿主識別和雜菌抑制試驗(yàn)，以期找到符合我省實(shí)際情況的宿主識別和雜菌抑制方法，為下一步大面積推廣應(yīng)用松乳菇促產(chǎn)保育技術(shù)奠定基礎(chǔ)。

1 試驗(yàn)基地概況與實(shí)驗(yàn)方法

1.1 試驗(yàn)基地概況

湄潭縣合江村松乳菇試驗(yàn)基地(107.352163E，27.658406N)，地處湄潭縣高臺鎮(zhèn)合江村，海拔830～950 m，黃壤，平均坡度20°，屬自然更替的馬尾松混交林，馬尾松分布不勻平均405株/hm2，樹齡20～25年。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 松乳菇宿主識別

2017年10月，在湄潭試驗(yàn)基地，首先根據(jù)松乳菇著生區(qū)域與馬尾松冠幅相互關(guān)系，結(jié)合湖南省林業(yè)科學(xué)院識別松乳菇宿主方法，初步判斷宿主。2018年9月26日，根據(jù)初步判斷情況，標(biāo)記13株以樹干為圓心半徑2 m范圍內(nèi)松乳菇數(shù)量3個以上的馬尾松宿主，同時記錄此范圍內(nèi)松乳菇和雜菌數(shù)，后間隔1天(即28日、30日)計(jì)錄一次，完成一個高峰期松乳菇數(shù)量記錄。2019年按相同方法、相同時間，記錄標(biāo)記樹松乳菇和雜菌數(shù)量(備注：每記錄一次，將蘑菇摘掉)。

1.2.2 非目的菌抑制

在2019年初，在初步判斷松乳菇宿主馬尾松基礎(chǔ)上，結(jié)合林分密度調(diào)控，伐除以樹干為中心半徑2 m范圍內(nèi)著生非目的菌菇的過密木、僵老木、被壓木、彎曲木。2019年5月采用隨機(jī)區(qū)組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，分別設(shè)置對照和處理各5棵樹樁(記錄周邊2米范圍內(nèi)菌菇數(shù)量)。對照組不作任何處理；處理組以樹樁基部為中心邊長2 m范圍，用0.3 mm黑色塑料膜覆蓋，并用石塊和泥土壓實(shí)周邊，處理時間自5～11月，原位抑制菌根性雜菌。

1.3 分析方法

采用R軟件K均值聚類分析法和SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 松乳菇宿主識別

2.1.1 數(shù)據(jù)處理

通過2018年和2019年記錄松乳菇一個高峰期的數(shù)據(jù)(詳見表1和表2)來看，僅憑單日一次觀察數(shù)據(jù)還不好判斷是否是其宿主，本實(shí)驗(yàn)采用一個高峰期的平均數(shù)和兩年數(shù)據(jù)，采用Excel 2013軟件建立的柱狀圖(詳見圖1和圖2)。從中看出：松乳菇數(shù)量占總蘑菇數(shù)量比率，除第10株樣株為30%以下外，其余均占70%以上。說明判斷的13株樣株里有12株的松乳菇外生菌根菌占據(jù)優(yōu)勢地位。

表1 2018年試驗(yàn)地馬尾松樣株蘑菇記錄表(2m內(nèi))

續(xù)表1 2018年試驗(yàn)地馬尾松樣株蘑菇記錄表(2m內(nèi))

表2 2019年試驗(yàn)地馬尾松樣株蘑菇記錄表(2m內(nèi))

圖1 2018年松乳菇與雜菌占比柱狀圖

圖2 2019年松乳菇與雜菌占比柱狀圖

2.1.2 基于聚類分析的松乳菇宿主判定

進(jìn)一步以13株標(biāo)記樹為樣本，以樹干基部2m半徑內(nèi)的松乳菇和其他雜菌數(shù)量在不同時間多次觀測值為數(shù)據(jù)，對標(biāo)記樹進(jìn)行聚類分析。使用的分析軟件為R軟件，采用的聚類算法為k-means，目標(biāo)分類數(shù)量即K值為2。聚類分析結(jié)果見下圖：

圖3 馬尾松樣株蘑菇聚類分析圖

從上圖可見，10號樣本(標(biāo)記樹)獨(dú)自被分為第1類，其他樣本被分為第2類，且兩類之間的距離較遠(yuǎn)，界線明顯。結(jié)合對樣本數(shù)據(jù)的內(nèi)容，可將第2類解釋為正確判斷宿主的類群，而第1類為誤判為宿主的類群，此結(jié)果與上文的判斷一致。

據(jù)此，本試驗(yàn)方法在松乳菇外生菌根菌宿主馬尾松的判別上，成功率達(dá)92.31%。

2.2 非目的菌抑制

2.2.1 宿主周圍子實(shí)體著生數(shù)量

結(jié)果表明:處理前(5月13日)，對照組與實(shí)驗(yàn)組樹樁周圍2 m范圍內(nèi)均為常見的傘菌類蘑菇，如紅菇屬、鵝膏菌屬、牛肝菌屬、腹苗類的硬皮馬勃菌屬等，且每棵樹樁2 m范圍內(nèi)菌菇數(shù)量不等，介于3～7個。

處理后(11月12日)，對照組與實(shí)驗(yàn)組樹樁周圍菌菇數(shù)量呈現(xiàn)顯著性差異，對照組菌菇數(shù)量差異不大；實(shí)驗(yàn)組菌菇幾乎全部被抑制，除樹樁5外，其他樹樁周圍著生個數(shù)為0(表3，表4)。

表3 樹樁周圍菌菇著生數(shù)量

表4 對照組和處理組的單因素方差分析

2.2.2 抑制效果分析

對處理前后樹樁周圍著生數(shù)量進(jìn)行方差分析，結(jié)果表明對照組無明顯變化；處理組菌菇數(shù)量顯著降低，菌菇數(shù)由處理前的24個降為2個，說明使用該方法對非目的菌根雜菌的抑制率高達(dá)91.67%，達(dá)到較好的抑制效果(圖4)。

圖4 抑制效果

3 討論

松乳菇目的菌宿主辨識實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，該方法是通過連續(xù)觀察得到的結(jié)果，只適用于宏觀判斷。然而自然界土壤微生物極其豐富，目的菌與非目的菌之間有無相互抑制和促生現(xiàn)象，以及與其它土壤微生物的共生關(guān)系等，都有待于采用分子生物學(xué)方法作進(jìn)一步研究。

非目的菌根雜菌的抑制實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，該方法雖然取得良好效果，但時間太長，不可控因素太多，如:野生動物破壞、人為破壞以及風(fēng)吹、地表水徑流等，都會影響抑制效果[10-11]。因此尋找一種在短時間內(nèi)既能達(dá)到抑制雜菌目的，同時對目的菌根在該區(qū)域正常生長又無影響的方法，有待作進(jìn)一步研究。