天麻塊莖腐爛原因的研究*

王 瀟，王正前，張寶花，杜春雪

（1.浙江農(nóng)林大學(xué)，浙江 杭州 311300；2.廣元市科學(xué)技術(shù)局，四川 廣元 628017；3.廣元博創(chuàng)農(nóng)業(yè)科技有限責(zé)任公司，四川 廣元 628017）

天麻（Gastrodia elata），又名赤箭，定風(fēng)草等，為常用的傳統(tǒng)名貴中藥材，屬蘭科（Orchidaccae）天麻屬（Gastrodia），為多年生草本植物。天麻的主要生物活性成分有天麻素、香草醛、對(duì)羥基苯甲醇、多糖及酚類(lèi)等[1]，同時(shí)天麻還含有人體所必需的氨基酸、微量元素?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》中著有天麻可“主殺鬼精物、蠱毒惡氣”[2]，《本草綱目》對(duì)天麻的功效歸納為“久服益氣力，長(zhǎng)陰，肥健，增年，消臃腫，下腫滿，寒疝下血”[3]。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，天麻具有鎮(zhèn)靜、降壓、抗炎、抗氧化等作用，臨床上主要用于治療心腦血管病、冠心病、神經(jīng)衰弱綜合征、驚風(fēng)抽搐等[4]。

天麻雖是一種植物，但無(wú)根無(wú)葉，不能通過(guò)根吸收營(yíng)養(yǎng)，不能進(jìn)行光合作用，種子萌發(fā)后形成的原球莖需通過(guò)蜜環(huán)菌的幫助分解木質(zhì)素、纖維素等為其提供營(yíng)養(yǎng)[5]。天麻多生長(zhǎng)在林下陰濕、腐殖質(zhì)較多的土壤中，隨著人工授粉繁育天麻種技術(shù)和栽培技術(shù)的成熟與推廣，天麻栽培環(huán)境與原始環(huán)境區(qū)別越來(lái)越大。天麻栽培不與農(nóng)爭(zhēng)時(shí)，不與糧爭(zhēng)地，不與地爭(zhēng)肥，在自然條件下可林下栽培；年初栽植，年終收獲，中間不施肥不打藥，可以實(shí)現(xiàn)務(wù)農(nóng)人員發(fā)展產(chǎn)業(yè)與外出務(wù)工兩不耽誤。

在脫貧攻堅(jiān)和鄉(xiāng)村振興過(guò)程中，許多地區(qū)把天麻確定為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，出現(xiàn)了林下仿野生、遮陽(yáng)集中、大棚及室內(nèi)溫控等多種栽培方式，各地本地菌種與引種交流頻繁，加之極端天氣增多，導(dǎo)致天麻腐爛現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，極大地影響了天麻栽培效益。因此，如何保障天麻成活率，降低天麻塊莖腐爛成為栽培天麻成功與否的關(guān)鍵。為探究影響天麻成活率、腐爛率、菌種及條件等因素，設(shè)計(jì)了以下試驗(yàn)。

1 材料與方法

試驗(yàn)地設(shè)在四川省旺蒼縣水磨鎮(zhèn)廣福村2組，海拔1 350 m。栽培地為三堆石灣，成土母質(zhì)為紅花崗的風(fēng)化沙土，通透性好，植被主要為櫟類(lèi)、水香、板栗等闊葉樹(shù)種。

1.1 供試材料

菌材培養(yǎng)基主料為直徑約10 cm的水香樹(shù)種。

蜜環(huán)菌菌種：A9、A26來(lái)自寧強(qiáng)縣農(nóng)豐菌種廠，為枝條水劑蜜環(huán)菌種；羌蜜5-1、羌蜜31、羌蜜41來(lái)自寧強(qiáng)縣真菌研究所，為鋸沫種。

天麻種：試驗(yàn)天麻為烏天麻，為18個(gè)月的1代種，由廣元博創(chuàng)農(nóng)業(yè)科技有限責(zé)任公司于2019年6月，在旺蒼縣水磨鎮(zhèn)廣福村采集野生烏天麻箭麻通過(guò)有性繁殖培育得到。

1.2 栽培方法

1.2.1 菌材培育

2020年5月開(kāi)始培材。將水香樹(shù)砍斷后，短截成30 cm的木材。就地挖廂，采用固定菌床法，單層木材，間距5 cm。中間放木材，砍口后每根木材選6個(gè)點(diǎn)接種蜜環(huán)菌菌種，12月份木材韌皮和木質(zhì)表層均變成黃白色時(shí)表明菌材培育完成。

1.2.2 天麻栽培

2020年12月25日開(kāi)始栽培。選取體形完整，無(wú)霉變、無(wú)機(jī)械損傷的白麻為天麻種，大小為15 g～20 g。栽培時(shí)扒開(kāi)表土，每根菌材旁放6顆天麻種，即兩端各1顆，兩邊各2顆，覆土3 cm，蓋上樹(shù)葉。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

為探究天麻腐爛的影響因素，試驗(yàn)設(shè)置蜜環(huán)菌種、天麻種保存溫度、貯存時(shí)長(zhǎng)、生產(chǎn)過(guò)程中天麻廂面噴水頻率、氣候驟變5種處理。每個(gè)處理栽培廂長(zhǎng)30 m，每米6根菌材。2020年12月25日栽培，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)。除不同蜜環(huán)菌品種處理以外，其余處理均采用羌蜜41培育的菌材進(jìn)行栽培，并要根據(jù)不同處理要求進(jìn)行調(diào)查分析。

1.3.1 蜜環(huán)菌菌種對(duì)天麻腐爛率的影響

選取A9、A26兩種枝條菌種，羌蜜5-1、羌蜜31、羌蜜41三個(gè)鋸沫種共5個(gè)菌種培育菌材，如1.2.1和1.2.2中所述，2020年5月培材，同年12月25日栽培，2021年10月中旬采收后測(cè)算天麻的腐爛率。

1.3.2 天麻種保存溫度對(duì)天麻腐爛率的影響

選取天麻種分別放入-5℃、-3℃、0℃、5℃冰箱中保存7 d，用羌蜜41培育的菌材于2020年12月25日栽培，2021年7月15日抽樣（1 m2）測(cè)算天麻的腐爛率。

1.3.3 天麻種貯藏時(shí)間對(duì)天麻腐爛率的影響

將新鮮采摘的天麻種放在陰涼處室溫保存。分別保存 5 d、10 d、15 d、20 d、25 d、30 d，后用羌蜜41培育的菌材栽培，在2021年7月15日抽樣（1 m2）測(cè)算天麻的腐爛率。

1.3.4 噴水頻率對(duì)天麻腐爛率的影響

在只有頂?shù)拇笈镏屑茉O(shè)噴水設(shè)施，使用五孔噴水帶，按照每隔1 d、2 d、3 d、5 d、7 d、10 d、12 d、15 d一次噴水處理，天麻廂面放量筒，控制量筒水量高為50 mm。

1.3.5 氣候驟變對(duì)天麻腐爛率的影響

2021年7月～2021年8月，在長(zhǎng)期高溫情況下突降強(qiáng)雷陣雨，氣溫驟降，半個(gè)月后考察天麻的腐爛情況。

1.3.6 栽培時(shí)間對(duì)天麻腐爛率的影響

2021年5月以后，每隔15天扒開(kāi)菌床，統(tǒng)計(jì)天麻腐爛情況，探究天麻腐爛與時(shí)間的關(guān)系。

1.4 腐爛率計(jì)算方法

各試驗(yàn)處理從統(tǒng)計(jì)時(shí)間起每隔15天扒開(kāi)菌床表土，每個(gè)處理分別取3次重復(fù)地方的樣品，取樣面積為1 m2。統(tǒng)計(jì)腐爛數(shù)量，腐爛率（R，%）計(jì)算公式為：

R=N/S

式中：N為腐爛天麻數(shù)量（顆）；S為天麻總數(shù)量（顆）。

1.5 產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)

2021年10月15日采收計(jì)產(chǎn)，統(tǒng)計(jì)各處理的實(shí)際收獲產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同蜜環(huán)菌菌種對(duì)天麻腐爛率的影響

2021年10月15日采收計(jì)產(chǎn)，不同蜜環(huán)菌菌種栽培的天麻腐爛率及產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 蜜環(huán)菌品種對(duì)天麻腐爛的影響Tab.1 Effects of Armillaria mellea strain on rotting and yield of Gastrodia elata

如表1所示，不同品種的蜜環(huán)菌栽培天麻后箭麻腐爛程度不同。A9栽培天麻腐爛最多，平均達(dá)到12%。羌蜜41栽培天麻腐爛最少，僅為3.5%；且羌蜜41栽培天麻個(gè)頭大，平均質(zhì)量達(dá)到112 g，100 g以上的天麻占總數(shù)的83%，最重的達(dá)到300 g。

2.2 天麻種保存溫度對(duì)天麻腐爛的影響

天麻種在冰箱中分別經(jīng) -5℃、-3℃、0℃、5℃處理7 d，于2020年12月25日栽培。2021年6月3日扒開(kāi)廂面，檢測(cè)菌材數(shù)量為18根，天麻種成活率及其腐爛情況統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。

如表2所示，低溫處理后，天麻種成活率降低，但低溫處理對(duì)成活率及腐爛影響并不明顯。-5℃的低溫處理后，天麻種的成活率仍能達(dá)到89.8%。栽培天麻后如遇下雪，對(duì)天麻種的成活率影響不大，可在下雪之前栽培天麻。

表2 保存溫度對(duì)天麻種成活率及天麻腐爛率的影響Tab.2 Effects of storage temperature on survival rate and Gastrodia elata rotting rate

2.3 天麻種貯藏時(shí)間對(duì)天麻腐爛率的影響

2021年6月3日扒開(kāi)廂面，檢測(cè)菌材數(shù)量為18根，測(cè)算不同貯藏時(shí)間天麻種成活率，未成活天麻種不能生長(zhǎng)。7月3日扒開(kāi)廂面，菌材數(shù)量為18根，測(cè)算其腐爛情況統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3。

表3 貯藏不同時(shí)間后天麻種成活率及天麻腐爛率Tab.3 Survival rate and Gastrodia elata rot rate after storage for different times

如表3所示，天麻種采后貯藏時(shí)間對(duì)天麻種成活率和腐爛率的影響較為明顯。采后一周內(nèi)的天麻種相差不明顯，貯藏10 d成活率低于90%，20 d僅為58%，貯藏30 d成活率僅為12%。

經(jīng)貯藏的天麻種栽培后腐爛非常明顯，貯藏的時(shí)間越長(zhǎng)，脫離營(yíng)養(yǎng)的時(shí)間越久，栽后腐爛數(shù)量就越多。即使在3月或4月仍成活，6月初塊莖生長(zhǎng)勢(shì)頭強(qiáng)勁，6月底或7月初也會(huì)由于天麻種本身腐爛導(dǎo)致新長(zhǎng)的塊莖腐爛，這是由于在天麻生長(zhǎng)旺盛期新生的塊莖還未被蜜環(huán)菌侵染[6]。

2.4 噴水頻率對(duì)天麻腐爛率的影響。

水分是天麻生長(zhǎng)的基礎(chǔ)，若栽培基質(zhì)缺少水分，天麻會(huì)因?yàn)槿狈I(yíng)養(yǎng)而向下生長(zhǎng)，噴水頻率很大程度上反應(yīng)土壤濕度，過(guò)高的濕度又會(huì)導(dǎo)致土壤通氣性變差。2021年7月～8月份大棚噴水頻率試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 4。

如表4所示，1 d噴水1次或2 d噴水1次，天麻腐爛率均較高；3 d噴1次水天麻腐爛率降低；5 d噴水1次或7 d噴水1次時(shí)腐爛率較低；噴水間隔超過(guò)7 d時(shí)天麻腐爛率略微增長(zhǎng)；超過(guò)10 d后才噴1次水時(shí)天麻腐爛率又開(kāi)始急劇上升，這是由于缺水，蜜環(huán)菌營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)不足造成腐爛。在塊莖快速膨大階段，蜜環(huán)菌需要大量的水分才能給天麻生長(zhǎng)提供充足營(yíng)養(yǎng)；而在養(yǎng)份貯藏期，噴水頻繁，水份過(guò)多，土壤濕度過(guò)大，也會(huì)由于缺氧造成天麻腐爛。

表4 不同頻率噴水后天麻腐爛率Tab.4 Rotting rate of Gastrodia elata after spraying water with different frequencies

2.5 氣候驟變對(duì)天麻腐爛的影響

7月～8月是一年中氣溫最高的時(shí)段，低海拔地區(qū)每年都會(huì)有35℃以上的持續(xù)高溫。2021年7月26日～8月2日，試驗(yàn)基地連續(xù)8 d氣溫在32℃左右，14:00～17:00地表以下10 cm土壤溫度也超過(guò)30℃，最高達(dá)到32℃。8月2日中午突降雷陣雨，15 d后檢查天麻腐爛情況，覆蓋樹(shù)葉較薄的廂面，天麻腐爛率達(dá)到8%?？赡苁怯捎诟邭鉁匾鹜寥罍囟壬撸炻榧?xì)胞組織的溫度也升高，突然降雨后溫度驟降，細(xì)胞組織受到破壞而腐爛。

2.6 天麻腐爛總趨勢(shì)

2020年12月栽培天麻后，霉變及損傷的天麻種在2021年2月20日已經(jīng)腐爛；2021年2月下旬氣溫回升，菌索開(kāi)始萌發(fā)；3月20日菌索已與天麻結(jié)合，很多菌索已經(jīng)纏繞在天麻種上；4月上旬天麻種生長(zhǎng)；6月進(jìn)入塊莖快速膨大期；6月下旬至7月生長(zhǎng)最快，塊莖生長(zhǎng)最快的時(shí)間僅有約40 d；8月天麻生長(zhǎng)放緩進(jìn)入養(yǎng)份貯存階段。6月后天麻腐爛率情況見(jiàn)圖1。

圖1 不同時(shí)間天麻腐爛率Fig.1 Rotting rate of Gastrodia elata at different times

如圖1所示，6月下旬天麻塊莖開(kāi)始腐爛，7月份腐爛率快速增長(zhǎng)，8月為天麻腐爛率最高，7月～8月腐爛量占全年總量的3/4，9月份氣溫回落，天麻腐爛減弱。蜜環(huán)菌在30℃以上活性會(huì)降低，影響其與天麻的共生作用，從而抑制天麻生長(zhǎng)[7]。

3 結(jié)論

天麻在發(fā)育過(guò)程中，形成了低溫休眠的特性，必須在經(jīng)過(guò)低溫休眠后栽培才能正常生長(zhǎng)。天麻可以耐受一定限度的低溫，但不能耐受氣溫驟降和持續(xù)低溫，所以天麻在-3℃～5℃時(shí)可安全越冬[7]。在栽培后一周內(nèi)-5℃的低溫條件下，天麻種成活率仍能達(dá)到90%左右。因此，在生產(chǎn)上可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)，春節(jié)之前便可栽培天麻。

不同蜜環(huán)菌菌種，承受高溫的能力不同，栽培天麻后天麻腐爛程度不一樣。羌蜜41菌絲在32℃時(shí)培養(yǎng)7 d，回至室溫仍能正常生長(zhǎng)，栽培后天麻腐爛率為4%，100 g以上的天麻數(shù)量占總數(shù)的83%，最重的達(dá)到300 g。高溫會(huì)引起蜜環(huán)菌生長(zhǎng)受阻，蜜環(huán)菌生長(zhǎng)變慢會(huì)使部分新生天麻因?yàn)闆](méi)有接菌或得不到足夠養(yǎng)分供應(yīng)而死亡消失[8]，塊莖會(huì)由于蜜環(huán)菌提供營(yíng)養(yǎng)不足導(dǎo)致?tīng)€麻。在栽培商品天麻時(shí)一定要選擇耐高溫、氣生菌絲特別旺盛的蜜環(huán)菌品種。

天麻種采收后貯藏時(shí)間與天麻成活率及腐爛率有極大關(guān)系。天麻種多為族生，掰成單個(gè)天麻種時(shí)，種臍脫落后會(huì)有傷口。采收后貯藏越久，脫離營(yíng)養(yǎng)源的種子失去活性和傷口霉變的機(jī)率越大，栽后成活率越低。貯藏10 d后成活率不到90%，20 d后僅為58%，貯藏30 d后栽培的天麻成活率僅為12%。貯藏的時(shí)間越長(zhǎng)，脫離營(yíng)養(yǎng)的時(shí)間越久，栽后腐爛數(shù)量越多，即使在塊莖生長(zhǎng)階段表現(xiàn)很好的箭麻，也會(huì)由于天麻種感染而腐爛，因此，生產(chǎn)上應(yīng)現(xiàn)采現(xiàn)栽，長(zhǎng)途運(yùn)輸更應(yīng)注意運(yùn)輸安全。

濕度是引起天麻腐爛的重要原因。在塊莖快速膨大階段需要大量的水分，蜜環(huán)菌才能給天麻生長(zhǎng)提供充足營(yíng)養(yǎng)?？諝庀鄬?duì)濕度在85%以上，土壤濕度在20%左右，天麻生長(zhǎng)最快。養(yǎng)分貯藏期水分過(guò)多，或8月下暴雨均會(huì)造成天麻腐爛。因此，栽培天麻時(shí)一定要開(kāi)溝排水，防止雨多爛麻。氣候驟變會(huì)引起天麻腐爛。高溫引起土壤溫度升高，天麻細(xì)胞組織的溫度也會(huì)升高，突然降雨后，溫度驟降會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞組織受到破壞而腐爛。因此，在栽培覆土?xí)r一定要薄蓋土，厚覆蓋樹(shù)葉、枯草等遮陰透氣物質(zhì)，以緩沖土壤溫度與濕度變化，確保天麻產(chǎn)量。