微噴灌對臨夏州羊肚菌生長及產(chǎn)量與品質(zhì)的影響

摘 要：為探索適宜在甘肅省臨夏回族自治州推廣應用的羊肚菌灌溉管理模式，采用微噴灌技術(shù)，在臨夏縣尹集鎮(zhèn)開展羊肚菌種植試驗。設置CK（當?shù)毓喔攘浚?、T₁（95% CK）、T₂（90% CK）、T₃（85% CK）和T₄（80% CK）共5個灌溉量處理，分析微噴灌條件下不同灌溉量對羊肚菌土壤理化性質(zhì)和子實體產(chǎn)量與品質(zhì)的影響，并采用主成分分析法對各處理羊肚菌產(chǎn)量和品質(zhì)進行綜合評價。結(jié)果表明：各處理均顯著提升了0～10 cm土壤含水率，不同灌溉量對0～10 cm土壤溫度的影響不顯著；在臨夏縣尹集鎮(zhèn)試驗點，黑壚土土壤有機碳質(zhì)量分數(shù)變化不大；羊肚菌產(chǎn)量隨微噴灌灌溉量的提高而增大，但其品質(zhì)指標隨灌溉量的增加呈先增加后減小的趨勢；土壤有機碳質(zhì)量分數(shù)、速效鉀質(zhì)量分數(shù)、土壤含水率與羊肚菌產(chǎn)量呈正相關(guān)?；谥鞒煞址治龇ǖ脑u價結(jié)果表明，T₂處理（90% CK）在羊肚菌產(chǎn)量和品質(zhì)間達到平衡。

關(guān)鍵詞：羊肚菌；微噴灌；產(chǎn)量品質(zhì)；綜合評價

中圖分類號：S274.2；S646 文獻標志碼：B 文章編號：1674-7909（2024）15-82-9

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.15.017

0 引言

《中共中央 國務院關(guān)于做好2023年全面推進鄉(xiāng)村振興重點工作的意見》提出，以產(chǎn)業(yè)振興引領(lǐng)鄉(xiāng)村全面振興，把產(chǎn)業(yè)振興作為全面推進鄉(xiāng)村振興的重要任務。羊肚菌是一種食用和藥用價值均較高的珍稀食用菌，含有19種氨基酸、多種維生素和礦物質(zhì)［1］，可以助消化、化痰理氣，具有防癌、抗癌的功效［2］。但羊肚菌屬于低溫腐生型蕈菌，其生長發(fā)育對溫度、濕度和土壤理化性質(zhì)（土壤含水率、養(yǎng)分含量等）有較為嚴格的要求［3］。甘肅省臨夏回族自治州（以下簡稱臨夏州）地處黃土高原—青藏高原過渡帶，海拔1 563～4 585 m，多年平均氣溫6.3 ℃，有適合羊肚菌生長的溫度條件。臨夏州自2018年引入羊肚菌，并開始規(guī)?；N植。當?shù)毓睫r(nóng)參考國內(nèi)開展羊肚菌規(guī)?；N植最早的川渝地區(qū)的種植方式進行水分管理，但川渝地區(qū)降水多、濕度大，并且以露地種植為主，而臨夏州菇農(nóng)利用溫室大棚栽培羊肚菌，使得引入的水分管理模式出現(xiàn)了明顯的“水土不服”現(xiàn)象，導致部分產(chǎn)區(qū)出現(xiàn)了30%～50%面積絕收的問題。因此，亟待探索適宜在臨夏州推廣應用的羊肚菌灌溉管理模式。

微噴灌技術(shù)較傳統(tǒng)灌溉方式對土地平整度要求低，且灌溉均勻度高，既可以補充土壤水分，又能有效調(diào)節(jié)溫室內(nèi)溫度和濕度［4-5］，非常適宜菌類作物生長環(huán)境的調(diào)控，而保持適宜的環(huán)境溫濕度和良好的土壤條件是羊肚菌栽培提質(zhì)增效的關(guān)鍵［6］。但目前，科研人員對微噴灌技術(shù)在羊肚菌種植中適宜灌溉量的研究還顯不足，使得該技術(shù)在羊肚菌生產(chǎn)中沒有得到很好的推廣應用。

基于此，在甘肅省臨夏州臨夏縣開展羊肚菌種植試驗，以當?shù)貍鹘y(tǒng)灌溉量（CK）和灌溉時間為基礎(chǔ)，采用微噴灌技術(shù)，在羊肚菌的菌絲階段和子實體階段設置了T₁（95% CK）、T₂（90% CK）、T₃（85% CK）和T₄（80% CK）共4個不同灌溉量處理，探求不同灌溉量處理下土壤含水率、土壤溫度、土壤pH值、土壤有機碳、土壤全氮、土壤速效鉀和羊肚菌產(chǎn)量與品質(zhì)的響應規(guī)律，并采用主成分分析法對羊肚菌產(chǎn)量和品質(zhì)進行綜合評價，以期為臨夏州羊肚菌高效種植提供理論與技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2023年11月至2024年5月，在甘肅省臨夏州臨夏縣尹集鎮(zhèn)（北緯35°25′，東經(jīng)103°2′）進行。試驗地海拔為2 200～2 500 m。臨夏縣位于溫帶半濕潤區(qū)和高寒濕潤區(qū)的過渡地帶，年平均氣溫5.9 ℃，年均降水量630.6 mm，年均蒸發(fā)量為541.9 mm。試驗區(qū)土壤為黑壚土。試驗區(qū)土壤性質(zhì)如表1所示。

1.2 試驗設計

試驗在臨夏縣尹集鎮(zhèn)未接種過羊肚菌的大棚內(nèi)進行，參試品種均為六妹羊肚菌。羊肚菌種植和病蟲害防治均按照當?shù)爻Ｒ?guī)方法進行。于2023年11月16日播種羊肚菌，播種前劃線開畦，畦寬120 cm、高15 cm、間距30 cm；于2023年11月25日放置外源營養(yǎng)袋，用量為3～4個/m2，按“品”字形擺放；于2024年4月7日開始采收，5月15日采收完成。羊肚菌栽培日歷如圖1。

試驗小區(qū)長2.0 m，寬1.2 m，在四周埋入防水塑料薄膜，薄膜埋深50 cm。播種后的大水灌溉對羊肚菌后期出菇是必需的，但原基形成后不宜灌溉［1］，故此試驗在播種后灌溉時不設置不同灌溉量處理。同時，考慮試驗區(qū)用水時段，試驗中的灌溉時間與當?shù)貍鹘y(tǒng)保持一致，以當?shù)貍鹘y(tǒng)灌溉量（CK）為依據(jù)，設置4個微噴灌灌溉量處理：T₁（95% CK）、T₂（90% CK）、T₃（85% CK）、T₄（80% CK）。試驗共5個處理，每個處理設置3個重復，取均值作為結(jié)果。各處理灌溉時間與灌溉量見表2。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 土壤指標的測定

用土壤水分測定儀（RS-TRREC-N01-1）測定表層5 cm土壤含水率和溫度，用地溫計測定10 cm土層溫度，測定頻率為7 d，并在羊肚菌各生長階段及灌溉前后用烘干法測定土壤含水率。分別在播種前、羊肚菌各個生長階段、羊肚菌灌溉處理前后和羊肚菌采收后，在每個小區(qū)內(nèi)用土鉆取0～10 cm土樣，風干碾碎后過孔徑2 mm篩備用。土壤全氮（TK）測定采用凱氏定氮法，土壤有機質(zhì)（SOM）測定采用重鉻酸鉀容量法（外加熱法），土壤pH值測定使用DDSJ-308F檢測儀［7］，土壤速效鉀（AK）測定采用乙酸銨浸提、火焰光度計法［8］。

1.3.2 羊肚菌產(chǎn)量與品質(zhì)的測定

采用計數(shù)法統(tǒng)計各個試驗小區(qū)的羊肚菌子實體數(shù)量；用游標卡尺（精度0.02 mm）測量烘干后的子實體菌帽和菌柄長度，用軟尺（精度1 mm）測量菌帽周長；用電子天平（感量精度0.01 g）稱量子實體鮮質(zhì)量和干質(zhì)量。

各處理隨機選取品相良好的新鮮羊肚菌子實體進行水分含量的測定，測定方法為《食品中水分的測定》（GB/T 5009.3—2016）所示方法；結(jié)合SU等［9］和LI等［10］的方法，將待測子實體熱風干燥處理［先40 ℃烘干1.5 h，再（50±2）℃烘干8.0 h］后，分別按《食品安全國家標準 食品中灰分的測定》（GB 5009.4—2016）、《植物類食品中粗纖維的測定》（GB/T 5009.10—2003）、《食品安全國家標準 食品中蛋白質(zhì)的測定》（GB 5009.5—2016）、《食用菌中粗多糖的測定 分光光度法》（NY/T 1676—2023）進行灰分、粗纖維、粗蛋白質(zhì)、粗多糖的測定；采用盧可可等［11］的方法測定游離酚。

1.4 統(tǒng)計分析

使用Microsoft Excel 2010進行數(shù)據(jù)整理；利用IBM Spss Statistics 27.0軟件統(tǒng)計分析試驗數(shù)據(jù)，采用單因素分析法和Bonferroni法進行方差分析和多重比較，使用origin 2024b繪圖；采用主成分分析法，對羊肚菌產(chǎn)量和品質(zhì)進行綜合評價。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤指標

2.1.1 土壤含水率

如圖2所示，在微噴灌差異化灌溉處理前，各試驗小區(qū)0～10 cm土壤含水率為15%～22%；在2次差異化灌溉處理下，各試驗小區(qū)0～10 cm土壤含水率均顯著增加，第1次差異化灌溉處理后各小區(qū)0～10 cm土壤含水率增加了19%～33%，第2次增加了13%～29%。整體來看，開展差異化灌溉處理后，0～10 cm土壤含水率隨灌溉量的增大而增大，呈現(xiàn)CKgt;T₁gt;T₂gt;T₃gt;T₄的趨勢。

2.1.2 土壤溫度

由圖3可知，在試驗期內(nèi)，各試驗點5 cm和10 cm深度土壤溫度均呈先下降后上升的趨勢；從羊肚菌的整個栽培期來看，各處理的0～10 cm土壤溫度曲線幾近重合。臨夏縣尹集鎮(zhèn)試驗點為暖棚種植，5 cm和10 cm土壤溫度為1～19 ℃，2024年1月前土壤溫度較為穩(wěn)定（5～10 ℃）。

2.1.3 土壤pH值

如圖4所示，在試驗期內(nèi)，臨夏縣尹集鎮(zhèn)試驗點0～10 cm土壤pH值為7.03～7.77；灌溉后0～10 cm土壤pH值出現(xiàn)了下降趨勢，降低幅度為0.8%～6.9%，CK和T₁處理灌溉后土壤pH值由7.3～7.7變?yōu)?.3～7.5。

2.1.4 土壤有機碳

如圖5所示，臨夏縣尹集鎮(zhèn)試驗點栽培土壤為有機碳質(zhì)量分數(shù)較高的黑壚土，0～10 cm土壤有機碳質(zhì)量分數(shù)在羊肚菌生育期內(nèi)變化不大（16.20～20.40 g/kg）。

2.1.5 土壤全氮

如圖6 所示，對比接種羊肚菌前的土壤全氮質(zhì)量分數(shù)［（5.38±0.607）g/kg］，在接種羊肚菌后，各處理0～10 cm土壤全氮質(zhì)量分數(shù)均呈下降趨勢，表明羊肚菌的生長發(fā)育需從土壤中獲取全氮。由圖6可知，羊肚菌主要在菌絲階段和原基階段消耗土壤中的全氮；在臨夏縣尹集鎮(zhèn)試驗點，菌絲階段的土壤全氮減少了0.57～1.46 g/kg，原基階段減少了0.51～1.17 g/kg，在子實體階段又緩慢上升，各處理0～10 cm土壤全氮質(zhì)量分數(shù)在各生育時期基本保持在相同水平。

2.1.6 土壤速效鉀

如圖7所示，在臨夏縣尹集鎮(zhèn)試驗點，羊肚菌各生育時期的土壤速效鉀質(zhì)量分數(shù)均高于原土（199.91～301.31 mg/kg），且以采收后最高（高出原土35.79～101.40 mg/kg）；在羊肚菌整個生長發(fā)育過程中，T₁的土壤速效鉀質(zhì)量分數(shù)較其他處理均為最低。

2.2 羊肚菌產(chǎn)量和品質(zhì)

2.2.1 羊肚菌產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀

從表3可以看出，各處理的出菇密度表現(xiàn)為CKgt;T₁gt;T₄gt;T₂gt;T₃，最優(yōu)處理CK為39.58個/m2；各處理干菇產(chǎn)量表現(xiàn)為T₁gt;CKgt;T₂ gt;T₃ gt;T₄，最優(yōu)處理T₁為84.91 g/m²；各處理鮮菇產(chǎn)量表現(xiàn)為CKgt;T₁gt;T₂gt;T₄gt;T₃，最優(yōu)處理CK為824.000 g/m2。

從圖8可以看出，各處理的羊肚菌子實體干質(zhì)量、菌帽周長表現(xiàn)為T₂gt;T₃gt;T₁gt;T₄gt;CK，最大值分別為（2.43±0.55）g和（6.21±0.74）cm；各處理子實體長度差異不顯著（Pgt;0.05），最大值為（8.61±1.54）cm；各處理菌帽長度表現(xiàn)為T₂ gt;T₃gt;T₄gt;T₁gt;CK，最大值為（6.61±0.89）cm。

2.2.2 羊肚菌品質(zhì)

如圖9所示，各處理羊肚菌子實體水分質(zhì)量分數(shù)為88%～90%，各處理間差異不顯著（Pgt;0.05）；各處理每100 g羊肚菌中灰分質(zhì)量以T₄為最高［（7.43±0.30）g］；各處理羊肚菌子實體粗纖維質(zhì)量分數(shù)表現(xiàn)為CKgt;T₃gt;T₁gt;T₂gt;T₄；各處理羊肚菌子實體粗蛋白質(zhì)量分數(shù)表現(xiàn)為T₂gt;T₄gt;CKgt;T₁gt;T₃，每100 g含量為（32.72±0.92）g；各處理每100 g羊肚菌中粗多糖質(zhì)量為6～7 g，處理間差異不顯著（Pgt;0.05）；各處理羊肚菌游離酚質(zhì)量分數(shù)為3.98～4.93 mg/g，整體表現(xiàn)為T₃gt;T₁gt;CKgt;T₄gt;T₂。

2.3 羊肚菌產(chǎn)量和品質(zhì)綜合評價

采用主成分分析法，對羊肚菌產(chǎn)量和品質(zhì)進行綜合評價。選取水分、灰分、粗纖維、粗多糖、粗蛋白和游離酚質(zhì)量分數(shù)，以及干菇產(chǎn)量、鮮菇產(chǎn)量、菌帽長度、菌帽周長、單株干質(zhì)量等指標進行主成分分析（見圖10）。研究分析提取前3個主成分，其特征值均大于1（分別為3.992、3.291和2.692），其方差貢獻率分別為PC1=36.3%、PC2=29.9%、PC3=24.5%，累計方差貢獻率為90.7%，基本可以反映所有品質(zhì)信息。計算得出各處理得分排名為T₂gt;T₃gt;T₁gt;CKgt;T₄。

3 討論

羊肚菌在原基階段和子實體階段需保持一定的土壤含水率［12］，但過高的土壤含水率會導致土壤中氧氣含量過低。對于好氧的羊肚菌而言［13］，這有可能會對其產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生影響［4］。臨夏縣尹集鎮(zhèn)試驗點土壤含水率在菌絲階段基本保持在20%左右，在菌絲階段末期（即菌核成熟后）需持續(xù)灌溉促使原基形成［14］。在此試驗中，各處理均在菌核成熟后大幅提高了土壤含水率，盡管各處理的灌溉量有差異，但可以觀察到在差異化灌溉處理后，表層土壤含水量達到峰值后，很快下降到一個相對穩(wěn)定的數(shù)值。羊肚菌在子實體階段需要遮光環(huán)境［15］，溫室內(nèi)的太陽輻射較小，汽化顯熱能小，且由于溫室內(nèi)保持較高的空氣相對濕度，飽和水汽壓差小，因此土壤蒸發(fā)量少［16］，土壤含水率較為平穩(wěn)。

土壤溫度受空氣溫度和土壤含水率等因素影響［17-18］。在此試驗中，Spearman相關(guān)性分析結(jié)果表明：土壤含水率與土壤溫度存在弱相關(guān)（r=0.454，Pgt;0.01），可能是羊肚菌栽培中水熱同期導致的，羊肚菌各生育時期土壤溫度變化趨勢與環(huán)境溫度變化趨勢幾乎一致。在此試驗中，各處理均在灌溉后保持較高的土壤含水率，差異化灌溉對表層土壤（0～10 cm）溫度影響不大。對比種植前土壤pH值，發(fā)現(xiàn)羊肚菌的種植降低了土壤pH值，與LIU等［19］研究結(jié)果一致。土壤pH值主要由土壤中H+和OH-的相對濃度決定，灌溉后土壤pH值波動較小，主要是由于灌溉后土壤中的可溶性離子隨水遷移，土壤中H+和OH-的相對濃度穩(wěn)定［20］。

羊肚菌生長過程中所需要的碳主要由外源營養(yǎng)袋提供，氮素由土壤提供［21-22］。由于外源營養(yǎng)袋的影響，菌絲階段土壤有機碳不斷累積，至出菇時則消耗大量有機碳［23］。與栽培前對比，羊肚菌的種植導致土壤有機碳增加［12，24］，與此試驗中土壤有機碳的變化趨勢一致。土壤中的氮素會影響羊肚菌生長［19］。在此試驗中，表層土壤全氮主要在羊肚菌菌絲階段和原基階段發(fā)生減少［25］，隨著羊肚菌的生長表層土壤全氮質(zhì)量分數(shù)逐步回升，但羊肚菌收獲后土壤全氮質(zhì)量分數(shù)低于種植前。這與TAN等［23］的研究結(jié)果一致。但在不同灌溉處理下，表層土壤有機碳和全氮質(zhì)量分數(shù)并未表現(xiàn)出明顯的變化規(guī)律，主要是由于羊肚菌生長過程中表層土壤較為濕潤，可溶性有機碳和全氮質(zhì)量分數(shù)較低，不同灌溉量對表層土壤有機碳和全氮質(zhì)量分數(shù)的影響不明顯［26-28］。

土壤速效鉀的質(zhì)量分數(shù)反映土壤的供鉀能力［29］。研究表明，表層土壤中的鉀對羊肚菌生長有著重要作用［30］，可通過抑制土壤中真菌的豐富度，直接或間接提高羊肚菌產(chǎn)量［31］。在此試驗中，不同灌溉量處理對羊肚菌生長期內(nèi)表層土壤的速效鉀質(zhì)量分數(shù)影響較小。灌溉會對表層土壤中的速效鉀產(chǎn)生淋溶。但在此試驗中，表層土壤的速效鉀質(zhì)量分數(shù)并未隨灌溉量的不同展現(xiàn)出一定的規(guī)律性，初步分析可能是因為試驗采用微噴灌技術(shù)，使得各處理并沒有產(chǎn)生明顯的淋溶差異。羊肚菌采收后的土壤速效鉀質(zhì)量分數(shù)高于原土，可能是土壤微生物對礦物質(zhì)鉀的分解和外源營養(yǎng)袋中有機物質(zhì)的分解釋放導致的［32］。

羊肚菌產(chǎn)量與品質(zhì)的綜合分析表明，在菌絲生長后期減小灌溉量在一定程度上降低了羊肚菌的鮮菇產(chǎn)量和干菇產(chǎn)量；雖然灌溉量大的處理出菇數(shù)量多，但對于羊肚菌單株干質(zhì)量、菌帽長度、菌帽周長等指標來說，灌溉量最大的CK處理并不是最優(yōu)處理，以T₂處理為最優(yōu)。這可能是由于灌溉量大促使原基大量發(fā)生，使得單株在同一時間可獲取的營養(yǎng)物質(zhì)受限，進而影響了羊肚菌的農(nóng)藝性狀。根據(jù)《羊肚菌等級規(guī)格》（NY/T 4344—2023），菌帽長度是評價羊肚菌商品品質(zhì)的重要指標之一，菌柄長度則是影響其商品品質(zhì)的負向指標［33］。在此試驗中，T₂的菌帽長度比其他處理更長，其商品價值更高。由圖11可知，鮮菇產(chǎn)量、干菇產(chǎn)量、出菇密度與原基階段和子實體階段的表層土壤有機碳質(zhì)量分數(shù)、速效鉀質(zhì)量分數(shù)、土壤含水率呈正相關(guān)，與表層土壤pH值、溫度呈負相關(guān)，即有機質(zhì)豐富、持水性好的土壤是羊肚菌產(chǎn)量更高的原因之一［3］。羊肚菌的生長需要土壤溫度保持在15 ℃以下［34］；溫度低時，其子實體發(fā)育慢、品質(zhì)好［4］。過高的土壤和環(huán)境溫度不僅會使羊肚菌子實體停止生長、原基停止出現(xiàn)［4］，如果配合高濕環(huán)境還會導致病菌大量傳播［35-36］，造成減產(chǎn)。在臨夏縣尹集鎮(zhèn)試驗點，羊肚菌在溫室大棚內(nèi)度過冬季，出菇時間早，出菇期溫度低，適宜出菇的溫度持續(xù)期較長。羊肚菌子實體粗纖維質(zhì)量分數(shù)大致上與其原基階段和子實體階段的土壤養(yǎng)分含量、土壤含水率呈負相關(guān)，與土壤溫度呈正相關(guān)（圖11）。這表明提高土壤養(yǎng)分含量和持水能力，并在一定程度上降低土壤溫度，可以降低子實體粗纖維質(zhì)量分數(shù)。在此試驗中，羊肚菌子實體灰分和粗纖維質(zhì)量分數(shù)與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)性關(guān)系基本一致?；曳仲|(zhì)量分數(shù)的高低反映了羊肚菌對礦物元素的選擇吸收和積累［37］。這種相關(guān)性可能是由于臨夏縣土壤質(zhì)地差異造成的。羊肚菌子實體水分質(zhì)量分數(shù)與原基階段表層土壤有機碳質(zhì)量分數(shù)呈正相關(guān)，與子實體階段土壤有機碳質(zhì)量分數(shù)、速效鉀質(zhì)量分數(shù)、全氮質(zhì)量分數(shù)和土壤含水率呈正相關(guān)，與土壤pH值呈負相關(guān)。這說明養(yǎng)分含量高、持水性好的土壤有助于羊肚菌子實體水分含量的提升。

4 結(jié)論

在此次試驗中，各處理0～10 cm土壤含水率隨著灌溉量的增加而升高，土壤pH值則呈下降趨勢；灌溉量的變化對0～10 cm土壤溫度及土壤有機碳、全氮和速效鉀質(zhì)量分數(shù)的影響較??；各處理羊肚菌產(chǎn)量指標（出菇密度、鮮菇產(chǎn)量、干菇產(chǎn)量）基本隨微噴灌灌溉量的提高而增大，但羊肚菌品質(zhì)指標隨灌溉量的增加呈先提升后降低的趨勢；CK處理獲得了最高產(chǎn)量，T₂處理的品質(zhì)指標為最優(yōu)。

Spearman相關(guān)性分析表明，土壤有機碳質(zhì)量分數(shù)、速效鉀質(zhì)量分數(shù)、土壤含水率與羊肚菌產(chǎn)量呈正相關(guān)，但適當降低土壤含水率有助于羊肚菌品質(zhì)的形成。

采用主成分分析法對羊肚菌產(chǎn)量和品質(zhì)進行綜合評價，發(fā)現(xiàn)T₂處理（90% CK）的評分最高。

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