王詝
近年来,随着食用菌产业链的形成和完善,原来分散式的食用菌种植正逐步被取代,大规模机械化种植下的操作对食用菌的生长发育提出了更高的要求。于是,对食用菌生长机制的研究与日俱增,越来越多的影响因子被证明与食用菌的生长过程息息相关。但其中大部分是关于食用菌所需营养物质的研究,对于环境因子的研究较少。
1食用菌产业发展现状分析
认识自然、改造自然一直是人们擅长的事情,对于菌类认识改造的也是这样。数千年来,人们从采摘尝试,认识到哪些是食用菌,到自己研究食用菌的生长规律以人工种植。在今天,食用菌不再局限于传统方式来繁殖,它们可以凭借人工技术更快的繁殖。人工培养的栽培种便是一种高效的促成方式。食用菌富含丰富的营养成分,高蛋白,低脂肪,简直可以媲美鲜肉。有的食用菌甚至含有抗病毒、抗癌成份。在中国,食用菌已成为人们日常生活不可或缺的食材,相应的产品如香菇酱、猴头菇饼干等也是层出不穷。上世纪八十年代,中国食用菌的年产量就已经接近20万吨。我国各地普遍种植各种食用菌,香菇、银耳、木耳,其中还有一些是名贵中药。种植食用菌带来的经济效益之高已经超出了人们的想象。
2制约食用菌生长发育的环境因子分析
2.1光照
光照对于食用菌生长发育的作用具有两重性。不同的光强、光质以及光周期对于食用菌生长的影响是不一样的。其结果可能是促进,也可能是抑制。复杂的作用机理就决定了光照是制约食用菌生长发育的一大重要环境因子。因为食用菌是腐生生物,不存在光合作用,所以光照对于食用菌的影响是由其他的机理来进行的。据研究,光照不仅可以改变食用菌的形貌,还可以介入影响食用菌的代谢过程。有结论称光诱导在食用菌第一阶段向第二阶段过渡时更加重要。并且,值得注意的是,前期即使是少量的光照也能产生持久的、长期的作用效果。但是目前大多数的研究集中在光对食用菌的菌丝、子实体的影响,而没有过多的研究其内在的机理。也就是说,目前的研究都是经验性的实验,注重表面现象,缺乏相应的理论支持。
2.2温度
众所周知,食用菌有两个生长阶段,而每一个阶段对温度的要求是不一样的。在一阶段,也叫做营养生长阶段,各食用菌对温度的要求几乎相似,但是在第二阶段就不一样了。第二阶段称为生殖生长阶段,这一阶段是对温度要求最高的阶段。在第二阶段中,不同种菌类甚至同种菌类的不同时期对温度要求也不一样。温度的高低主要影响食用菌菌丝的生长速度, 以及子实体的分化数量和质量。生物体内含有众多催化化学反应的酶,而酶的活性与温度息息相关,一点温度的偏差都可能导致酶活性的降低甚至是失效,这也许就是温度影响食用菌生长发育的根本原因。据报道,温度改变会导致食用菌内产生蛋白质降解现象,这是影响菌株生长的进一步表现。所以在种植食用菌时,应严格按照各温度要求对食用菌进行培育。
2.3空气湿度
通常情况下,食用菌内含水很多,可达菌株的九成。正常的含水量是菌株正常生长的前期。由于菌株表面面积比较大,会产生蒸腾作用。蒸腾作用会使菌株丧失大量水分。因此,为了保证正常含水量,菌株必须不停地吸收水分。如果蒸腾作用太过旺盛,失水速度大于吸水速度就会影响食用菌的正常生长发育。空气湿度,通俗的讲就是空气中的水蒸气比例,是影响蒸腾作用的因素之一。在食用菌培育过程中,实时监测空气湿度是一项重要的举措。反过来,培养基含水量太高又会促进菌株失水,增大空气湿度。所以控制好培养基的含水量也是培育过程中不可或缺的一部分。除此之外,有报道称空气湿度与病虫害的发生还有一定的关系。这些都显示出空气湿度是影响食用菌生长发育的一大重要因素。
2.4酸碱度
酸碱度也是一项重要的指标。从生物化学的角度上看,酸碱度可以影响菌株体内的酶的活性,进而影响一系列蛋白质的合成、分裂分化等过程。鉴于不同酶所需酸碱度不尽相同,而食用菌在生长发育的各个阶段所需的酶的种类又不一样,所以不同生长阶段的食用菌所要求的酸碱度也就不一样。不用说,不同的食用菌差异更大,酶种类和酸碱度相差更大,更不一样。此外,酸碱度还影响到細胞膜的通透性,改变细胞运输物质的功能。碱性有利于细胞对阳离子的吸收,而酸性有利于细胞对阴离子的吸收。结果显示,在木质上生长的食用菌偏好酸性,而在草本植物上生长的偏好碱性。在正式生产时, CaCO3是常用的降低酸度、调解PH值的碱性物质。工作人员需要按照不同的生长时期施予不同的酸碱度调节剂,保持食用菌的茁壮生长。
2.5空气流通条件
空气流通条件也是一个重要的环境因子,具体来说就是风速及通风量。空气流通条件对食用菌生长发育的影响可以参考上面其他因素的影响,因为空气流通条件可以改变其他影响因素,如温度、空气湿度以及二氧化碳含量等,从而间接影响菌株生长。空气流通好,就能够及时带走二氧化碳带来氧气,有利于菌株的呼吸作用;能够影响菌株附近的水蒸气含量,从而影响蒸腾作用。适量的风速可以在菇房里形成循环, 降低菇房里的环境差异。
总之,食用菌的生产种植关乎国民的饮食健康,对其技术的提高也是一项复杂艰难的任务。现阶段我们只能从影响影响食用菌生长发育的环境因子出发,设计实验来推断出具体情况下食用菌对环境因子的最适宜范围。虽然目前的成果已经可以解决很多食用菌的工业化种植问题,但是,对各影响因素之间的相互作用产生的最佳效益,以及食用菌生长作用机制的进一步研究是我们现在所盼望的,也是各研究人员需要努力的。
(作者单位:157000 黑龙江省牡丹江师范学院生命科学与技术学院)