李 勇,史新敏,樊继德,付道坤,吴丽丽
(1.江苏省徐州市农业科学院,江苏 徐州 221121;2.江苏馨野生态农业科技有限公司,江苏 沛县 221600)
近几年来,羊肚菌(Morchellaspp.)作为食用菌产业新品种,在全国各地得到快速推广。通过多年对栽培技术不断探索,根据不同区域气候和资源条件,各地逐渐形成了平棚栽培、小拱棚栽培、暖棚栽培等不同的区域化种植模式,取得了一定效果。但因羊肚菌品种生理的特殊性和对其认知的限制,出菇不稳定、产量低和重复性差是目前羊肚菌人工栽培中普遍存在的最主要问题。加上在栽培过程因前期地租、设施设备、用工等资金投入过大,从业者大多难以盈利。根据这一产业现状,以降低栽培成本为主要目的,依托当地极为丰富的林地资源,根据羊肚菌生物学特点,利用林下特殊的光、温、水、气、肥等天然小气候环境,对羊肚菌林下机械化轻简高效栽培关键技术进行了连续多年栽培试验,取得了较好的栽培效果。
林地选择主要根据土壤类型(肥力)、土壤(空间)湿度、林冠遮光率、林木品种和是否利于机械化作业5个条件进行选择。
在土壤类型(肥力)方面,宜选择含一定量腐殖质、具有一定疏松性的半沙质中性或偏碱性潮湿土壤(含沙量<40%)。土壤类型、土壤持水量、土壤渗透性和渗透速度等土壤因子,直接影响保湿效果。土壤中含有一定量的腐殖质可为羊肚菌生长提供必需的营养,同时改善土壤孔隙度、增加透气性和氧气含量,有利于羊肚菌菌丝体营养生长和提高产量。但如果腐殖质过多,会造成地块营养过剩、土壤孔隙度过大、土壤持水性差,还易引起螨虫、跳虫等病虫害爆发等问题。土壤板结严重、土壤孔隙度小、密度大的地块一般有机质含量不足,溶氧性差,也不宜栽培羊肚菌。土壤适宜的pH值有利于菌丝体生长、营养积累和子实体形成,也可有效防控部分病原微生物和虫害发生。土壤pH值在6.8~7.5为宜。
土壤(空间)湿度状况对林下栽培羊肚菌的产量和产品质量有着至关重要的影响。土壤(空间)湿度状况和降雨量、林下土壤和空间保湿水平等因素相关。在降雨量较小、土壤(空间) 湿度较低区域种植时,可选择地势相对低洼、造林密度大、林冠较低、林冠较大、林冠截留量多的背风地块。地表如覆盖一定量的林木枯落物对雨水渗蓄有重要优化作用,有利于土壤和空间保湿。在保湿的同时,要防止土壤湿度过大,确保排水良好。林地坡度不宜超过15°,以免雨水冲刷菌床以及影响土壤雨水渗入[1]。
林下的理想遮光率为80%。其遮光率取决于林木品种、林冠状况、林龄和种植密度等因素。大冠阔叶树种,特别是密植、中龄的大冠阔叶长青树种,有利于形成较理想的遮光率。
在林木品种的选择方面,从试验看出,杨树、竹柳、樟树、女贞、构树及其混交林等树种树冠大,林下枯落物蓄积量多,表层土壤养分含量较高,林冠层对降雨截留和长期保湿作用明显,改良土壤和改善气候功能明显,在其林下栽培产量较高[2]。
为利于羊肚菌林下栽培机械化作业,发挥羊肚菌品种的机械化栽培优势,在林地选择上,以行间距宽2.5 m~3.5 m为宜。行间距过窄不利于机械化操作,过宽会造成湿度和遮光率难以保证,两者都会影响栽培效果。
土壤处理的主要目的是优化土壤肥力和理化性状,培育好“海绵”型菌床,提高土壤蓄水保湿功能,控制病虫害发生。土壤处理前应先清除地表大的枯枝。浅表层土壤枯落物腐殖质过多不利于菌丝生长和土壤保湿,地表枯落物较厚地块应深翻或清除部分枯落物后翻耕。在苹果树、梨树等果树下种植,可把无商品价值的烂果、次果就地掩埋深翻,可起到一定的增产效果。林地翻耕前每亩栽培面积可施石灰粉80 kg、草木灰100 kg~120 kg、过磷酸钙60 kg。灰分和焦木块是羊肚菌比较理想的养分。腐殖质不足的林地可在深翻前增施适当腐质肥,以调整土壤结构。地表腐殖层虫害较多地块,可用氯氰菊酯1 200倍~1 500倍溶液杀虫后深翻。翻耕时,应根据地形,按水势、风向整地,充分发挥机械化优势进行土地翻耕和开沟等作业。在土壤处理时不宜追施未腐熟有机肥,严禁使用除草剂。
林下栽培试验表明,不同类型的羊肚菌品种(菌株),对土壤基质理化条件和环境条件要求存在一定差异,其产量和产品品质表现差异也较大。菌种选择是整个栽培过程的基础,选择适合林下机械化栽培的优良品种是获得高产的关键环节。
因在自然环境下种植,缺少防护设施,林下栽培羊肚菌要求选择耐干旱、出菇早、温度适应范围广、抗逆性强、产量较稳定、商品性状突出的优良品种。从近几年的栽培试验看,六妹羊肚菌(Morchella sextelata)系列品种表现较突出,其次是梯棱羊肚菌(Morchella importuna)。
林下栽培的六妹羊肚菌子实体多为单生,少量丛生,有成片生长习性,子实体短粗,肉质厚实,韧性好,畸形菇少。子囊果高4.0 cm~9.5 cm,菌盖长2.5 cm~7.0 cm,菌盖直径2.0 cm~4.5 cm,呈钝圆锥形,棕灰色至深棕色。菌柄长2.0 cm~4.5 cm,菌柄直径1.0 cm~3.5 cm,菌柄壁厚度1 mm~3 mm,中空,白色,呈圆柱状或基部稍膨大,光滑或有少量浅白色粉状颗粒物。徐淮地区林下栽培出菇期为3月上旬到5月初,是较适合林下栽培的羊肚菌优良品种。林下栽培的梯棱羊肚菌出菇整齐度较好,子囊果多为单生,高2.5 cm~12.0 cm,菌盖长1.5 cm~9.5 cm,呈圆锥形,偶有卵圆形,菌盖表面有12条~20条竖向主脊,横隔呈规律梯状,深棕色至近黑色。菌柄近似棒状,高2.0 cm~9.0 cm,直径2.0 cm~4.0 cm,呈白色至浅棕色,基部稍大并有少许绒毛。梯棱羊肚菌品种偏腐生型,对栽培土壤基质和环境湿度要求较高,在腐殖质含量丰富、湿度较大的林下种植可选择此类品种。
除选择适应林下栽培的高产品种外,菌种质量也至关重要。菌种质量主要是指菌种纯度和菌种活力,对其选择要求菌种纯度高、无杂菌侵染、无斑结块、无抑菌线、菌丝粗壮、生长势强、菌丝体分布均匀一致。
首先要根据各地不同林下小环境温度和湿度情况确定具体最佳播期。一般地表最高温度低于20℃即可播种,可根据实地温度测量和未来温度变化趋势判断。在徐淮地区,林下栽培适宜播期为9月底~10月中下旬。在此期间,应选择雨后适宜土壤湿度时及时下种,也可根据可靠天气预报,安排雨前播种,播种后通过雨水及时调节土壤湿度。
采用“定向垄沟种植法”播种。先用开沟机,按照和林地春季主风向垂直的方向开挖栽培沟,沟深15 cm~25 cm,沟间距30 cm~38 cm,用低速爪式菌种破碎机把菌种打散后,用条播覆土一体机把菌种播于沟内即可。667 m2用种量120 kg~130 kg,覆土厚度2 cm~2.5 cm。播种后用开沟机适当开挖排水、蓄水沟,用于排涝和提高土壤蓄水保湿效果。这种全机械化作业一般1 d可播种2.5 hm2以上,与现有常规播种方法相比,可提高效率6倍以上。
依据羊肚菌生长的不同阶段对环境因子需求规律和林下温度、湿度等环境因素,做好最佳时间匹配,是林下轻简栽培的关键技术。在管理中,一定要根据自然温度、湿度等环境要素变化情况,做好有效衔接,切勿盲目改变管理节奏。其中主要是温度、湿度、光照和放置营养转化袋4个方面的管理。
温度是影响羊肚菌生长、发育和品质的主导环境要素之一。羊肚菌属低温喜冷凉型真菌,地下菌丝体在1℃以上时即开始生长,菌丝生长最佳温度为12℃~18℃,发菌前期应注意避开高温季节,适宜播期播种的羊肚菌,在正常天气条件下,自然温度一般可满足羊肚菌菌丝体生长的基本需要。
湿度管理是羊肚菌林下轻简化栽培成功与否的最关键环节,如何控制好土壤基质含水量和空间湿度是管理的重点。林地具有很好的涵养水源功能,羊肚菌菌丝生长所需水分主要从土壤和空气中获取。在林下轻简化栽培中,有效降水是提升土壤含水量和空气湿度的主要来源,因此,做好降雨的有效接纳和长久保湿显得尤为重要和关键。菌丝阶段土壤含水量应控制在40%~50%,空气相对湿度控制在75%~90%。用上述“垄沟种植法”栽培与现有平床栽培法相比,床面保湿效果可提高30%以上,也有利于林下枯落物有效集聚,在床面垄沟内形成一层天然枯落物“保水膜”,从而降低雨水渗透抵抗力,保持较高的土壤水分,提高持久保湿效果。湿度不足的地块,可人工辅助在床面用落叶、遮光率80%的遮阳网或草帘覆盖保湿,也能起到一定的避光、保温、抑制杂草、提高土壤呼吸速率和促进出菇等作用,同时可提高土壤各类营养物质利用率,特别是氮、钾、磷、钙等元素利用率。放置覆盖物时,覆盖物四周应压紧,以防大风掀起。用黑膜覆盖床面的保温、保湿效果明显,但透气性差,也不利于雨水渗入,整体养菌效果不及遮阳网和草帘。只要管理得当,整个发菌期基本不需要人工补水。
整个羊肚菌菌丝体生长阶段需要相对较暗的避光环境,黑暗或微光条件有利于菌丝生长。在菌丝生长期,床面保持一定的枯落物厚度有利于创造避光的发菌环境。但光线过暗、空气湿度过大的环境会促使分生孢子的大量产生,增大营养消耗,不利于子实体形成。光照不足地块,可结合冬季修剪,适当增加菌床光照。光照较强地块,可借助林木做立柱,通过人工搭建适当的遮阳网进行调节。
林下轻简栽培中,在制作营养袋时,应适当增加袋内基质有效营养含量,提高基质持水性和基质含水量,减少放袋数量,以减轻放袋过程的劳动强度和用工量。播种后15 d~22 d,当床面布满白色霜状分生孢子粉时,表明菌丝生长已成熟,此时即可摆放营养转化袋。营养袋配方为小麦80%、稻壳6%、中细木屑6%、土4%、石灰2%、石膏2%。营养袋摆放在垄沟内,间距40 cm,667 m2栽培面积放置营养袋1 600袋,摆放后要注意防鼠害、鸟害等破坏。在林下栽培时,不同菌株,甚至同一菌株,在不同地块和营养环境条件下,或者在同一地块的不同区域,其菌丝体形态、颜色和菌霜量等培养特征会存在较大差异,这是羊肚菌菌丝体生理特性多样性和多变性的正常反应。
在林下栽培时,羊肚菌子实体发育具有特殊的生态敏感性。催菇阶段的管理主要包括湿度、温度、光照、通风4个方面。其中在自然温度升温并稳定在4℃以上时,充分利用有效降雨时机,做好雨水蓄储和保湿,并及时进行菌床的光照和通风管理,是催菇管理的关键,也是林下轻简化栽培的核心技术之一。在徐淮地区,早熟品种催菇管理一般在3月初进行。
羊肚菌子囊果原基分化时需要一次近饱和的水分刺激,一般土壤含水量控制在50%~55%,空间湿度控制在85%~95%。在催菇阶段,土壤湿度和空间湿度对原基分化和菇蕾形成具有同等重要的意义。我国春季大部分地区多风,不利于土壤和空间保湿。在湿度不足时,可在上风向用塑料膜等材料适当遮挡,可起到一定的保湿效果。在适宜温、湿度条件下,要及时清除菌床表面多余枯叶落物,保留少量枯叶落物,逐步撤除遮阳网和草帘,逐渐增加床面光照和通风量,撤除营养袋,以刺激原基形成。增加光照可提升地温,刺激和促进原基形成。子囊果原基分化时所需光照强度为600 lx~1 000 lx。羊肚菌属好气性真菌,子囊果形成阶段需新鲜空气,在通风不良条件下原基形成困难,且易造成畸形。
应当注意的是,在催菇阶段各环境要素管理中,一个要素的调整总会影响其他要素的效果,如保湿与光照和通风是矛盾的,通风必然会影响湿度和温度变化等等,在管理中必须做好兼顾和协调,找到栽培环境有效管理的最佳平衡点。
催菇阶段撤除的营养转化袋,用剥袋机清除外包装袋,把内部基料施入树下,供林木吸收利用。
子实体生长阶段的管理要点是保持良好和相对稳定的出菇环境,及时做好极端天气的预防和应急处理,为已形成的原基创造适宜的生长条件,防止败育和畸形菇,提高子实体产量和商品性。子实体生长阶段,温度以6℃~18℃为宜,土壤含水量控制在45%~55%,空间相对湿度控制在80%~95%。林下栽培时,湿度和光照调节是子实体生长期管理的重点。当土壤含水量和空气湿度过低时,羊肚菌子实体顶部易畸形或停止生长,影响羊肚菌产量和质量。土壤含水量和空间相对湿度过高时,羊肚菌菌柄易腐烂,出现“水菌”。因我国绝大部分地区春季风多,且温度上升较快,林下栽培常会造成保湿困难。必要时可适当借助部分辅助设施,以减少因缺水造成的子实体败育。徐淮地区在3月中下旬之后,雨水逐渐增多,很多地区易出现持续阴雨天气,在做好保湿的同时,要注意做好及时排涝。在落叶林下种植,特别是在稀植落叶林下种植的羊肚菌,早春常因叶片生长量不足,出现出菇早期光照过强,造成子实体顶部灼伤,色泽欠佳,影响产品商品性,应加以防范。3月上旬~4月上旬、中旬期间,是羊肚菌出菇的“黄金30天”,是产量形成的关键时期,要密切关注天气变化,准确判断天气变化趋势,及时规避不利天气变化对栽培的影响[3]。
林下栽培的羊肚菌从菇蕾形成到采收需8 d~15 d。采收时要轻握菌柄,用硬枝片等轻轻撬起,将菇体上附带的杂质去除干净后,按等级分类存放。操作时要轻拿轻放,防止擦伤或压伤菇体。667 m2中龄林地林下的羊肚菌有效栽培面积约为300 m2,可产鲜羊肚菌50 kg~60 kg。由于生长环境、生长周期等自然条件因素,这种林下栽培的羊肚菌子实体在外观和口感上和野生子实体基本一致。
应当注意的是,这种在林下栽培的羊肚菌,因在整个栽培过程中少有保护和防护设施,子实体易受大风、雨水、扬尘、虫害和牲畜践踏等影响,成熟后应及时采收,成熟1批采收1批。特别是在大风、连阴雨之前,应集中采收。在生产中以子囊果八分成熟时采收为宜,此时采收的子囊果棱纹较宽、较厚,口感、质量好,也耐储运。适时采收是羊肚菌林下栽培优质高产的关键措施之一。
在自然环境中,林下枯落物是多种昆虫和微生物分解者的理想栖息场所。羊肚菌林下栽培时,因其特殊香味,在菌丝生长与子实体生长期间一般都会发生不同程度的病虫害,在生产中应以预防为主,注意保持林地和周围环境清洁卫生,播种前进行杀虫处理,后期若发生虫害,在催菇阶段或出菇间隙可喷氯氢菊酯、除虫菊或2%的石灰水处理。防止盲目使用药物对出菇和品质造成的影响。
充分利用羊肚菌适合机械化栽培的品种优势和林下环境优势,用足有限降雨,实施轻简管理,规避和有效应对不利风险,是羊肚菌林下机械化轻简栽培实现低投入、高产出的核心技术,可降低羊肚菌栽培管理成本达40%以上。这一项目的实施和推广,实现了林-菌在光、温、水、气、肥等方面资源共享、优势互补、循环相生、和谐发展的良性循环,在实现较高经济效益和社会效益的同时,也有利于扩大羊肚菌野生种群数量,有利于野生资源修复,也有利于枯落物分解,促进林下生态系统能量流动和物质循环,生态效益明显,是“生态种植”的典范。我国各种人工林面积达0.53亿hm2,随着我国天然林保护工程、退耕还林工程和大规模植树造林活动地不断推进,我国林木面积还在不断扩大,且闲置率高,是很大的潜在优势资源。可以预见,林下机械化轻简栽培将是羊肚菌未来发展的主要方向之一,项目推广和应用前景广阔。