陶曙光,邓春海,冀宝营
(辽宁省微生物科学研究院,辽宁 朝阳 122000)
白灵菇不同发育阶段的活动积温和有效积温
陶曙光,邓春海,冀宝营
(辽宁省微生物科学研究院,辽宁 朝阳 122000)
由于白灵菇栽培历史较短,对白灵菇生物学特性研究还不够全面,栽培技术不够成熟,导致白灵菇生产成本高、产量低、周期长、畸形菇多,极大地影响了工厂化生产企业及农户种植白灵菇积极性,制约了白灵菇产业的进一步发展。从积温在白灵菇栽培过程中所起到的作用入手,研究积温在白灵菇不同发育阶段对其产生的影响。结果表明,白灵菇菌丝体在固体培养基中培养至生理成熟所需活动积温6.175℃/g,有效积温4.850℃/g;催蕾所需活动积温1.1925℃/g,有效积温0.6175℃/g;菇蕾发育至成熟的子实体所需活动积温1.325℃/g,有效积温0.925℃/g。旨在为从事白灵菇栽培的工厂化企业及农户提高栽培技术提供理论指导。
白灵菇;积温;活动积温;有效积温;生物学零度
白灵菇,学名阿魏侧耳(Pleurotus ferulae),又称阿魏蘑,原产于我国新疆地区,民间习称“天山神菇”,有“草原上的牛肝菌”的美誉。是我国具有自主知识产权和明确原产地的新品种,也是一种野生名贵的食(药)用菌。其中赖氨酸和精氨酸的含量较高,此外含有丰富的维生素D、大量的矿质元素和微量元素,是一种珍稀的天然保健食品。
白灵菇于1983年在我国新疆首先人工驯化种植成功,90年代福建三明及北京地区相继进入商业化栽培。近年来我国白灵菇产业发展迅速,天津、河北、河南、山东等地区陆续开始规模化生产及工厂化种植。据食用菌协会统计,2001年全国白灵菇产量7 343 t, 2008年总产量达到21.6378万t,是2001年产量的30倍。截至2012年,我国白灵菇工厂化生产企业有17家,日产量达到51.6 t。2015年白灵菇在国内市场最高价格是38元·kg-1,最低价格是16元·kg-1。其价格为平菇价格的6倍,香菇价格的3倍以上,出口干品价格300元·kg-1~400元·kg-1。
白灵菇为食用菌一个新品种,大力发展白灵菇产业,对促进农业产业结构调整、农业增效、农民增收具有十分重要的意义。但由于白灵菇栽培历史较短,人们对白灵菇生物学特性及其生长规律的研究和认识还不够,导致在栽培生产过程中,栽培技术不够成熟,生产工艺相对复杂,栽培周期较长,菇蕾发育不同步,畸形菇多,生产成本高,优质菇率低,制约了白灵菇产业的进一步发展。
积温在农业生产中已被广泛应用,但在食用菌栽培方面应用报道较少。在其它环境条件基本满足的前提下,只有当日平均温度高于生育起始温度时,温度因子对生物有机体的生长发育才起促进作用。这个生育起始温度称为生物学下限温度(亦称生物学零度,B)。高于或等于生物学下限温度的日平均温度称为活动温度,活动温度的总和叫活动积温(Aa)。活动温度与生物学下限温度的差值称为有效温度,生育期内有效温度的总和称为有效积温(A)。
本文在多年大量实验数据的基础上,从白灵菇生物学特性及菌丝体培养阶段的积温特性、催蕾阶段的积温特性、育菇阶段的积温特性入手,研究积温在白灵菇栽培过程中所起的作用,对白灵菇菌丝体发育、菇蕾发生及菇体生长带来的影响。希望能为广大菇农及工厂化生产单位起到一定的指导作用,提高白灵菇产业整体栽培技术水平。
1.1 供试材料
白灵菇菌种由超市购买盒装鲜菇在实验室自行分离,经纯化复壮后得到纯菌株,制成木屑保存种。木屑保存种经活化、复壮后使用。
1.1.1 母种配方
采用PDA加富培养基。
1.1.2 液体培养基配方
麦麸10%、蔗糖1%、蛋白胨0.3%、KH2PO40.1%、MgSO40.05%。
1.1.3 固体栽培料配方
棉籽皮50%、木屑12.7%、麸皮25%、石膏2%、KH2PO40.3%。
1.2 试验方法
1.2.1 菌丝体培养
2015年1月16日从试管接种到1 000 mL三角瓶的液体培养基中,每支试管菌种接种1瓶,共4瓶。25℃振荡培养,转速185 r·min-1,144 h结束培养。菌液黏稠、清澈,菌球数量较大,气味芳香,色泽呈棕黄色。
用罐头瓶装固体培养料,装料量为200 g·瓶-1,共制作50瓶。在实验室121℃灭菌2 h,冷却至常温后在100级超净工作台内采用无菌接种方法接入液体菌种,接种量30 mL·瓶-1。2015年2月18日菌丝体已长满固体培养料,无一污染,菌丝培养情况见表1。根据大量的研究资料记载,本试验中菌丝体发育的生物学零度(B)设定为5℃。
1.2.2 低温锻炼及后熟处理
根据白灵菇菌种的生物学特性,在菌丝体长满培养料之后,需要进行低温处理,使其由生理生长向生殖生长过渡。在室外0℃以下的环境中设置3个处理:8 d、15 d、32 d,室内6℃~11℃不加温环境为对照。每个处理设10个重复。2月18日~26日在室温23℃的培养室内放置9 d,2月27日~3月30日在室外0℃以下环境中低温处理。在第8天、第15天分别从室外取回10瓶,放置在23℃培养室内保存;对第32天剩下最后10瓶,结束在室外环境的低温锻炼,与之前取回保存在23℃培养室内的20瓶菌种及对照(CK)的10瓶菌种一起,统一进入出菇前的催蕾阶段。具体见表2。
1.2.3 出菇方式
建室外小拱棚:在室外地面向下挖深40 cm,建一半地下小拱棚,上盖塑料布和遮阳网,两头为通风口。棚内及四周撒石灰消毒,棚内灌足水,水渗到地下后把经过低温锻炼的菌种瓶上盖去掉,用塑料接种棒(直径3 cm)在瓶口中央扎一深2 cm的定位孔。把经过8 d、15 d、32 d低温锻炼的菌种瓶及对照各装1筐,每筐10瓶按序整齐摆放到小拱棚内。湿度保持85%以上。
4种处理的积温情况见表3。
对照CK,以及低温锻炼8 d、15 d、32 d白灵菇均能形成原基,但时间不同,低温锻炼8 d的原基形成比其它3组晚7 d左右。其它3组形成原基时间无明显差异。考虑到实际生产中能源消耗及生产周期因素,本实验选室外低温锻炼15 d处理计算各阶段需要的活动积温和有效积温。
表2 低温锻炼及后熟处理Tab.2 Low temperature training and treatment after ripening period
表3 各处理积温表Tab.3 Cumulative temperature of each treatment
根据积温的定义,本试验测定了固体培养料中菌丝体培养至生理成熟所需的活动积温和有效积温、催蕾阶段所需的活动积温和有效积温、育菇阶段所需的活动积温和有效积温。
2.1 固体培养料菌丝体培养积温
1月22日把液体菌种接种到固体培养料内进行菌丝体培养,到2月18日长满菌种瓶。从表1和表3可以看出,白灵菇菌丝体在固体培养料中培养至生理成熟需要的活动积温Aa=637℃(室内培养)+ 598℃(低温锻炼及后熟处理)=1 235℃;有效积温A=502℃(室内培养) +468℃(低温锻炼及后熟处理)=970℃。
2.2 催蕾阶段积温
3月30日白灵菇固体培养的菌种瓶移到室外小拱棚内进行催蕾出菇,4月25日菌种瓶内定位口处出现米粒大小的白色原基,具体情况见表4。
从表4可以看出,白灵菇原基发生需要的活动积温(Aa)=238.5℃,有效积温(A)=123.5℃。
2.3 育菇阶段积温
从4月25日原基发生到5月11日采收,积温具体情况见表5。从表5可以看出,白灵菇从原基形成到子实体发育成熟需要的活动积温(Aa) = 265℃;有效积温(A)=185℃。
把菌丝体在单位培养基上完成3个不同发育阶段所需积温按下列公式进行了计算,得出:白灵菇菌丝体在固体培养基中培养至生理成熟所需活动积温 (Aa) =(637+598)/200=6.175℃/g,有效积温(A) =(502+468)/200=4.850℃/g;催蕾所需活动积温(Aa) =238.5/200=1.1925℃/g;有效积温(A) =123.5/200=0.6175℃/g;菇蕾发育至成熟的子实体所需活动积温(Aa) =265/200=1.325℃/g,有效积温(A)=185/200=0.925℃/g。
表4 白灵菇原基发生积温Tab.4 CT determination during the genesis of primordium of Pleurotus ferulae
积温对农作物的生长发育具有十分重要的意义,每一种农作物生长发育都有一定的积温要求,如玉米为2 500℃~2 700℃,水稻为2 500℃左右,马铃薯为1 000℃~2 500℃等。积温不足会推迟作物的收获期,气温超过作物适应的最高气温时也会造成作物营养积累不良、减产等问题。积温对于食用菌类的栽培具有同样重要的意义,植物的生长发育是通过吸收土壤中的N、P、K、水分及其它矿质微量元素来完成的。而食用菌的菌丝是通过吸收培养基中的水分、矿质微量元素,依靠菌丝分泌的胞外酶将培养基中的纤维素、半纤维素、木质素、淀粉和蛋白质等多种大分子物质水解成小分子物质,如单糖、小分子多肽或游离氨基酸,再吸收利用。提供菌丝生长发育所必须的C源和N源。因此在考量食用菌栽培过程中积温所起的作用时,就必须把培养基与积温进行量化并建立对应关系,才能真实地反映出积温在菌丝体培养、原基形成、子实体成熟过程中所起的作用。白灵菇的菌丝体在固体培养基中培养至生理成熟所需活动积温 6.175℃/g,有效积温4.850℃/g;催蕾所需活动积温1.1925℃/g;有效积温0.6175℃/g;菇蕾发育至成熟的子实体所需活动积温1.325℃/g,有效积温0.925℃/g。
表5 白灵菇原基形成到采收阶段积温Tab.5 CT determination during the formation of primordium to the harvesting stage of Pleurotus ferulae
掌握白灵菇各个生育阶段需要的活动积温和有效积温,才能准确把握各个生育阶段的培养时间,从而对各个生育阶段的培养及其成熟度的标准判定有一个科学的理论依据,特别是对工厂化及规模化生产具有十分重要的指导意义。
[1]李文涛,余梦瑶,魏巍.栽培食(药)用菌胞外酶活性及物质变化研究进展[J].中国食用菌,2013(4):8-11.
[2]胡清秀,管道平,延淑杰.白灵菇产业发展现状问题及对策[J].中国农业资源与区划,2013(5):71-76.
Cumulative Temperature of Pleurotus ferulae in Different Development Phase
TAO Shu-guang,DENG Chun-hai,JI Bao-ying
(Liaoning Academy of Microbiology,Chaoyang 122000,China)
Since the short cultivation history of Pleurotus ferula,its biological characteristics were not generally understood, therefore,the cultivation technology was not so mature,which resulted in high cost,low yield,long period of production,and more deformed mushroom in the industrial production and farmers’production.The further development of the P.ferula industry were restricted.In this article,the authors started with the role of cumulative temperature during the cultivation process of P. ferula to study the effects of cumulative temperature (CT)in the different growing stages of P.ferula.The results showed that active cumulative temperature(ACT)and effective cumulative temperature(ECT)needed for P.ferula mycelia in solid medium from the beginning to physiological maturity was 6.175℃/g and 4.850℃/g respectively,ACT and ECT needed for bud-urging was 1.1925℃/g and 0.6175℃/g,ACT and ECT needed for mushroom bud from the development to the maturity of fructification was 1.325℃/g and 0.925℃/g.These could provide theoretical guidance to promote cultivation technology for those industrial enterprises and farmers engaging in the P.ferula production.
Pleurotus ferulae;cumulative temperature;active cumulative temperature;effective cumulative temperature;biological zero point(BZP)
S646.1
A
1003-8310(2016)01-0046-04
10.13629/j.cnki.53-1054.2016.01.013
陶曙光(1964-),男,本科,副研究员,主要从事珍稀食用菌的规模化生产研究。E-mail:taoi688@163.com
2015-11-22