萧晋川,陈苗苗,郭 尚
(山西省农业科学院食用菌研究所,山西太原030031)
灵芝(Ganoderma lucidum)又称灵芝草,有“仙草”之美誉,具有抗病毒、抗氧化、抗肿瘤、止痛、镇静、解毒、保肝等多种生理活性和药理作用[1-5]。近年来,灵芝开发利用越来越受到人们重视,消费量迅速增长,人工栽培规模越来越大。
为了提高灵芝产量、改善质量,现已开展了大量研究,主要集中在栽培基质的筛选[6-8]、栽培方式的选择[9-10]、栽培设施的筛选及栽培条件的优化上。但是由于灵芝属于高温好氧真菌,无论条件如何优化,都无法解决低温季节栽培灵芝需要升温、通风必然会降温之间的矛盾,目前,北方地区灵芝出菇只能选择在4—5月或8—9月,之前虽有灵芝反季节栽培的研究,但是技术成本高、产量却很低。随着灵芝及其加工产品需求量的增加以及灵芝的短缺问题日益严重,用低温季节栽培灵芝来填补市场的空缺已成为目前灵芝栽培中亟待解决的问题。
本试验着眼于在不增加成本的前提下,重点依靠自然升温、保温装置,实现灵芝低温季节的栽培。通过低温抗逆菌株的筛选、栽培基质的选择、日光温室的应用,并首次采用灵芝畦内铺设地热线搭建小拱棚设计,以实现灵芝在低温季节的正常出菇,为灵芝的周年生产奠定了技术基础。
出菇地点为山西省农业科学院东阳试验基地日光温室。菌棒入棚及出菇的时间为每年的10—12月。
1.2.1 供试菌株 赤芝(中国科学院微生物研究所);紫芝(中国科学院微生物研究所);鹿角灵芝(山东聊城伯阳食用菌研究所)。
1.2.2 培养基配制 (1)母种培养基(1 L):马铃薯200 g,葡萄糖 20 g,KH2PO42 g,MgSO40.5 g,琼脂15~20 g。(2)原种培养基:棉籽壳88%,麸皮10%,石膏1%,蔗糖1%。(3)栽培种培养基:配方1.棉籽壳88%,麸皮10%,石膏1%,蔗糖1%。配方2.棉籽壳78%,麸皮20%,石膏1%,蔗糖1%。配方3.棉籽壳35%,木屑33%,麸皮30%,石膏1%,蔗糖1%。
1.2.3 主要试验设施 1 000 W地热线、温度控制器、遮阳网、地温计、温湿度计、温室大棚塑料膜。
1.3.1 低温抗逆菌株的筛选 3种供试菌株在PDA培养基活化后,取直径0.5 cm的接种块接种于PDA培养基中央,每个菌株设5次重复,于CO2培养箱内培养,设定温度15℃,CO2浓度0.1%。从菌丝萌发日起到某一个菌落长满培养皿为止,每隔3 d统计各菌落直径,计算各菌株日平均生长速度,确定抗低温、抗CO2浓度的最佳灵芝菌株。
1.3.2 栽培料的选择 将3种栽培种配方菌袋灭菌后,对低温抗逆菌株的原种进行接种,25℃恒温发菌培养,2~3周后分别测量菌丝生长长度,计算各配方菌丝日平均生长速度,并记录满袋天数及菌丝生长势。待菌丝长满后,日光温室内南北方向作畦,畦大小为7.0 m×0.3 m×0.8 m,每畦为一个试验小区,设置3个畦,每畦种同一栽培料配方的灵芝菌棒100个,菌棒脱袋后均匀排列在畦内,覆土至菌包肩部。每畦内埋有地热线,地热线温度、深度按筛选出的最佳地热线铺设组合,并搭建小拱棚。各配方同一环境条件下出菇,统计第1茬菇原基分化时间、总产量及袋平均产量,记录出菇质量。
1.3.3 地热线设置温度、深度组合的筛选 日光温室内南北方向作畦,大小为7.0 m×0.3 m×0.8 m,畦间留0.5 m人行道便于操作。每畦为一个试验小区,栽种灵芝菌棒(配方1)100个,菌棒脱袋后均匀排列在畦内,每畦搭建小拱棚保温。地热线铺设设置3个深度:菌棒顶部(距覆土上表面2~3 cm)、菌棒中部(距覆土上表面13~15 cm)、菌棒底部(距覆土上表面 28~30 cm);设置 3 个温度:24,27,30 ℃。温度与深度搭配组成9个组合:A(24℃/顶部)、B(24℃/中部)、C(24℃/底部)、D(27℃/顶部)、E(27℃/中部)、F(27℃/底部)、G(30℃/顶部)、H(30℃/中部)、I(30℃/底部),每个组合设 3次重复。畦面安排及地热线铺设如图1所示。
出菇管理:日光温室加盖草帘,温室内加一层遮阳网,光照强度约为5 000 lx,保持棚内空气湿度85%~90%,每天通风 2次,11:30—12:30一次,15:00—16:00 一次,每次通风 40~60 min。对温室内温度、小拱棚内温度及地温每天3次(9:30,11:30,16:30)进行测量并记录。待第1茬菇出菇后记录9种地热线组合方式的出菇产量及其质量。
1.3.4 出菇温度控制方法的筛选 以优选出的配方栽培灵芝,日光温室温度控制方式设4个处理:CK.无地热线、小拱棚灵芝畦;P1.无地热线有小拱棚灵芝畦;P2.有地热线有小拱棚灵芝畦;P3.有地热线且小拱棚上加盖棉被灵芝畦。每畦(试验小区)覆土栽培(配方1)灵芝菌棒100个,每个处理设置2个重复(地热线温度、深度按最佳地热线铺设组合)。每天日光温度超过24℃时揭棉被降温、通氧,温度降至22℃时,覆棉被保温。出菇管理同1.3.3。记录4种温度控制方式下第1茬菇出菇情况。
1.3.5 出菇光照强度的筛选 温室内设3个区间,区间之间用双层塑料薄膜隔开,每个区间栽培2畦配方1的灵芝菌棒,畦内设地热线和小拱棚(地热线温度、深度按最佳地热线铺设组合)。试验处理:P4.单层遮阳网,仪器测得白天平均光照强度为5 000 lx;P5.双层遮阳网,仪器测得白天平均光照强度为1 000 lx;P6.3层遮阳网,仪器测得白天平均光照强度为200 lx。出菇管理方式同1.3.3。记录3种光照强度下第1茬菇出菇情况。
3个菌株中鹿角灵芝菌丝萌发最早,紫芝萌发最晚;培养第15天,鹿角灵芝的菌丝体最先长满培养皿,菌落直径达8.1 cm。3个菌株的菌落直径增长变化情况如图2所示。在温度15℃,CO2浓度0.1%条件下灵芝菌丝体的生长速度大小为:鹿角灵芝>赤芝>紫芝。因此,选择鹿角灵芝为低温抗逆菌株进行后续试验。
2.2.1 不同栽培料配方菌丝生长情况 由表1可知,鹿角灵芝在配方2栽培料上生长最快,满袋早、长势好;配方3栽培料上菌丝生长较快,但菌丝较稀疏,长势差,可能是由于配料中添加了木屑,透气性增强,养分供应较慢所致。
表1 不同栽培料配方菌丝生长情况
2.2.2 不同栽培料配方子实体生长情况 由表2可知,配方2原基分化时间最早,单产最高;配方1次之,但这2种配方灵芝质地较配方3疏松,这与传统栽培获得的结论(木屑栽培,产量低、出菇慢、菌盖小,但组织致密、易造型;棉籽壳栽培,产量高、出菇快、菌盖大,但质地疏松)一致;配方2获得灵芝虽质地疏松,但不影响商品性能,从原基分化时间和产量上可以判断,配方2最适合鹿角灵芝栽培。综合菌丝生长情况及子实体生长情况得出,配方2为鹿角灵芝最佳栽培料配方。
表2 不同栽培料配方子实体生长情况
从表3可以看出,日光温室内搭建小拱棚并铺设地热线,可明显提升小拱棚内的温度及地温,并且温度相对稳定,达到了灵芝生长的条件。
表3 9个地热线铺设组合3个时间地温及拱棚温度统计表 ℃
由表4可知,同一大棚温度条件下,当地热线铺设在菌棒中部(距覆土上表面13~15 cm)时,出菇整齐度较好,产量较高;地热线设在菌棒上部和底部时可能由于菌棒各部分受热不均匀,造成生长缓慢,出菇不整齐。3个温度设置中,虽然温度为30℃时,拱棚温度及地温较接近灵芝的最适生长温度,但是可能由于局部温度过高造成菌丝烧伤,导致出菇没有27℃时整齐度好,并且由于温度过高,造成灵芝质地疏松,产量不高。由出菇数据可知,在温度为27℃,深度在菌棒中部时灵芝产量最高,出菇整齐,菇质致密,因此,E组合(27℃/中部)为地热线最佳铺设组合。
表4 9个地热线铺设组合出菇情况统计
各试验小区一天 3 个时段(9:30,11:30,16:30)气温与地温进行统计如表5所示。地热线+小拱棚+覆棉被的方法,可提供最佳灵芝生长温度。
表5 4小畦3时段温度统计记录 ℃
由表6可知,有地热线且小拱棚上加盖棉被灵芝畦(P3)出菇情况最好;有地热线有小拱棚的灵芝畦(P1)次之,并且2种情况一天内拱棚温及地温温度变化不大(表5),适合灵芝栽培;无地热线、小拱棚的灵芝畦(CK)原基分化时间长,灵芝几乎不生长。因此,冬季日光温室出菇最好选择地热线加小拱棚加盖棉被组合,如要节约支出,可省去棉被。
表6 4小畦3时段出菇情况统计
从表7可以看出,光照强度为5 000 lx时(P4),灵芝出菇早,产量高,表型好,优于其他2个光照强度P5,P6。因此,光照强度5 000 lx为最佳光照强度。
表7 3种光照强度下的出菇情况
本研究结果表明,日光温室栽培灵芝可有效地吸收阳光热量并能有效保温;鹿角灵芝抗低温、抗高CO2浓度,适合冬季日光温室栽培;筛选获得的栽培料配方(棉籽壳78%、麸皮20%、石膏1%、蔗糖1%)菌丝萌发时间和发菌时间较短,产量和生物学效率较高;地栽灵芝,并搭配地热线及小拱棚(小拱棚上加盖棉被),地热线铺设深度距覆土上表面13~15 cm,设置温度为27℃,可有效提高及保持地温和灵芝生长小坏境的气温,保证灵芝正常生长,菇体致密、产量高、整齐度好;光照强度为5 000 lx条件下,灵芝产量最高。
本试验结果可为低温季节栽培灵芝提供借鉴,为灵芝周年生产提供参考。该技术一旦推广,不但可解决灵芝大棚冬季闲置问题,而且低温季节灵芝市场短缺问题也可迎刃而解。但是本试验获得的灵芝产量比正常栽培条件下低,可能是由温度较低造成的。在后续试验中可以通过设置双层地热线(深度分别在菌棒的中上部和中下部),使整个菌棒均匀受热,并轻微调整地热线温度来提高地温及小拱棚内气温,使灵芝产量提高。
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