周 洁,张 波,李小林,叶 雷,谭 伟
(四川省农业科学院土壤肥料研究所,四川 成都 610066)
灵芝Ganoderma lucidum隶属于担子菌纲(Basidiomycete) 多孔菌目 (Polyporales) 多孔菌科(Polyporaceae) 灵芝属 (Ganoderma),是2020版药典一部中收录的中药,具有“补气安神,止咳平喘”的功效,可用于治疗心神不宁,失眠心悸,肺虚咳喘,虚劳短气,不思饮食[1]。
20世纪50年代末我国人工灵芝栽培获得成功,90年代随着栽培技术发展与普及,灵芝人工栽培逐渐形成规模并不断扩大[2]。到2018年据中国食用菌协会统计,全国灵芝产量为16.77万吨[3]。
段木栽培灵芝是我国灵芝栽培模式之一[2],其中一个重要的技术环节是对菌棒进行“覆土”或“埋土”[2,4-5],而关于灵芝菌棒的覆土种类试验研究较少。基于此,以四川省的水稻土、紫色土、黄壤和石灰岩土四大土壤类型为覆土材料,探讨不同覆土材料对段木栽培灵芝产量及品质的影响,为灵芝段木栽培选择适宜覆土材料提供科学依据,丰富灵芝段木栽培学技术的内容。
1.1.1 供试菌株
灵芝品种“川圆芝1号”(审定编号:川审菌2016 004),由四川省农业科学院土壤肥料研究所微生物研究室提供。
1.1.2 栽培种准备
栽培种基质配方为棉籽壳90%、麦麸5%、玉米粉4%、石膏1%,基质含水量65%。以此基质按参考文献[4]“灵芝的菌种生产”制作“川圆芝1号”的玻璃瓶(容量750 mL) 栽培种装料量0.4 kg/瓶,作为灵芝栽培种备用。
1.1.3 栽培基质
以麻栎(Quercus acutissima,又名青刚、栎)[6]树段作为灵芝的栽培基质。
1.1.4 灵芝菌棒
按参考文献[3]“灵芝的段木栽培”准备短段木,按照其栽培技术进行装袋、灭菌,接种“川圆芝1号”栽培种,培养发菌,室温控制在20℃~25℃下遮光培养,5 d~10 d后,发菌室每天中午通风1次,每次1 h,随发菌时间延长而逐渐加大通风量。当菌丝在断面长满并形成菌膜时,可微开袋口适当增加通气量,至菌丝布满木段表面,即作为试验用菌棒备用。
1.1.5 覆土材料
以四川省的4种类型土壤(紫色土、水稻土、黄壤和石灰岩土)及建筑河沙作为灵芝菌棒的覆土材料。
1.2.1 试验设计
设置以紫色土、水稻土、黄壤和石灰岩土4种土壤分别覆盖灵芝脱袋菌棒,并设置建筑河沙覆盖(CK1) 和不覆土(CK2) 2个对照,共6个覆土材料处理,具体处理设计见表1。
表1 不同覆土材料栽培灵芝的处理设计Tab.1 Treatments of Ganoderma lucidum cultivation covered with different soil materials
1.2.2 试验方法
在出芝大棚地面上用砖块围码成1.8 m×1.6 m的长方形试验小区,每个小区面积2.88 m2,每种试验处理使用3个小区,共计18个小区,用于排放灵芝菌棒。
将备好的菌棒放入小区内,脱去菌棒塑料袋,每个小区均匀排放菌棒75 kg。
除CK2外,其余均在菌棒之上和菌棒之间分别覆盖和填满相应覆土材料,之后向覆盖材料一次性浇透水,凹陷处补足覆盖材料,平整覆盖层表面。
每个小区为1次重复,使用覆土材料100 kg,覆盖厚度约1.5 cm,3次重复共使用覆土材料300 kg(注:CK2不覆土)。小区之间随机排列见图1。
1.2.3 出芝管理
参照谭伟等[4]灵芝的段木栽培中出芝管理方法进行温度、光照、水分和空气环境调控管理。温度28℃~32℃,棚内相对湿度保持在85%~90%。芝柄伸长期应减少通风次数,并适当调整光照强度,约为300 lx~1 000 lx。芝盖形成期,当菌柄长至5 cm,要及时加大通风,并适当增加光照强度。子实体成熟期,尽量少喷水,仅保持土壤湿润状态,光照强度可继续增大,并有充足的氧气供应。
1.2.4 芝体采收
当灵芝子实体边缘黄白色生长圈消失,开始弹射孢子时,标志着灵芝子实体已成熟[4],此时可采收供试小区内的灵芝子实体。
1.3.1 子实体产量及性状
常规方法测量供试处理小区的灵芝子实体产量和菌盖直径、菌盖厚度、菌柄长度等形态性状。
1.3.2 子实体活性物质含量
参照《中华人民共和国药典》中灵芝多糖测定法、三萜测定法测定供试灵芝子实体多糖、三萜含量[1]。
利用SPSS 20数据处理软件,对供试灵芝子实体产量及大小、多糖及三萜含量等数据进行差异显著性分析。
不同覆土材料灵芝产量及其差异性见表2,供试处理灵芝子实体发生比较见图2。
表2 不同材料覆盖菌棒处理的灵芝产量及其差异性Tab.2 Ganoderma lucidum yields and differences of different treatments
由表2、图2可知,供试6个处理栽培“川圆芝1号”,每个小区子实体干品平均单产为64.40 g~1 567.73 g,极差为 1 502.60 g。平均单产由低至高顺序依次为CK2<紫色土<水稻土<CK1河沙<石灰岩土<黄壤,其中,CK2不覆土处理的单产最低为64.40 g,与其他处理相比呈极显著差异;覆盖黄壤处理单产最高达1 567.73 g,与覆盖石灰岩土、CK1河沙的单产无显著差异;覆盖黄壤、石灰岩土、CK1河沙处理的单产显著高于覆盖紫色土、水稻土以及CK2不覆土。结果表明,不同类型的覆土材料对段木栽培灵芝产量存在不同影响,不覆土栽培(CK2) 的灵芝产量仅为覆土处理的4.11%~5.96%。
不同覆土材料灵芝子实体性状见表3。
表3 不同覆土材料灵芝子实体性状及其差异性Tab.3 Morphological index and differences of Ganoderma lucidum fruiting bodies of different treatments
由表3可知,不同覆土材料灵芝子实体菌盖直径 (菌盖径面的最大长度)[7]为 20.02 mm~60.61 mm,极差为40.59 mm。菌盖平均直径由小至大依次为CK2<紫色土<水稻土<石灰岩土<黄壤<CK1,其中,不覆土处理(CK2)的菌盖直径最小,与其他处理差异显著;覆盖河沙(CK1)处理的菌盖直径最大,并与覆盖黄壤处理的菌盖直径差异不显著,但显著大于其他处理。
不同覆土材料灵芝子实体菌盖厚度(菌盖最厚处的厚度),其子实体菌盖平均厚度为6.97 mm~13.23 mm,极差为 6.26 mm。供试各个处理子实体菌盖平均厚度由薄至厚顺序依次为CK2<水稻土<紫色土<石灰岩土<黄壤<CK1。其中,不覆土处理的菌盖最薄,而且与其他处理差异显著;覆盖河沙处理的菌盖最厚,并与覆盖紫色土、水稻土、黄壤和石灰岩土的菌盖厚度差异不显著。
不同覆土材料灵芝子实体菌柄平均长度为83.23 mm~89.31 mm,极差为 6.08 mm。子实体菌柄平均长度由短至长顺序依次为CK2<CK1<水稻土<黄壤<紫色土<石灰岩土。其中,不覆土处理的菌柄最短,石灰岩土处理的菌柄最长,但各处理间菌柄长度差异不显著。
不同覆土材料灵芝子实体多糖含量见表4。
表4 不同覆土材料灵芝子实体多糖含量及其差异性Tab.4 Polysaccharide contents and differences of Ganoderma lucidum fruiting bodies of different treatments
由表4可知,不同覆土材料灵芝子实体多糖含量为 0.50%~0.87%,极差为 0.37%。子实体多糖含量由低至高依次为CK1<石灰岩土<黄壤<水稻土<CK2<紫色土。其中,CK1河沙覆盖菌棒处理的灵芝多糖含量最低为0.50%;紫色土处理的灵芝多糖含量最高为0.87%,并显著高于CK1河沙处理。
不同覆土材料灵芝子实体三萜含量见表5。
表5 不同覆土材料灵芝子实体三萜含量及其差异性Tab.5 Triterpenoid contents and differences of Ganoderma lucidum fruiting bodies of different treatments
由表5可知,不同覆土材料灵芝子实体三萜含量为 0.72%~1.15%,极差为 0.43%。子实体三萜含量由低至高依次为CK1<石灰岩土<黄壤=紫色土<水稻土<CK2。其中,CK1河沙覆盖菌棒处理的灵芝三萜含量最低为0.72%;CK2不覆土栽培灵芝三萜含量最高为1.15%,且极显著高于其他处理。
3.1.1 不同覆土材料覆盖灵芝菌棒对子实体产量的影响
不覆土处理的灵芝子实体产量仅为覆土处理的4.11%~5.96%;覆土材料以黄壤、石灰岩土和河沙为宜,其灵芝产量显著高于覆盖紫色土和水稻土。结果为灵芝段木覆土高产栽培提供了科学依据和数据支持,同时验证了菌棒覆土栽培确实是灵芝段木栽培一项增产技术措施;既为灵芝段木覆土高产栽培选择适宜土壤类型提供了科学依据,又为段木灵芝生产者选择适宜覆盖土壤种类提供指导。
3.1.2 不同覆土材料覆盖灵芝菌棒对灵芝子实体外观品质的影响
不覆土处理的灵芝子实体菌盖小,覆盖河沙和黄壤的菌盖较大。段木栽培灵芝生产上若以获得大菌盖灵芝为生产目的,则可使用河沙或黄壤作为覆土材料。不覆土处理的灵芝菌盖较薄;覆盖水稻土、紫色土、石灰岩土、黄壤和河沙对可显著增厚灵芝菌盖。不同材料覆盖菌棒对灵芝菌柄的长短无显著影响。
3.1.3 不同覆土材料覆盖灵芝菌棒对灵芝子实体内在品质的影响
覆盖紫色土的灵芝子实体多糖含量最高为0.87%,并显著高于覆盖河沙处理。段木栽培灵芝生产上若以获得子实体高多糖含量为生产目的,可使用紫色土作为覆土材料。不覆土处理的灵芝子实体三萜含量最高为1.15%,而且极显著高于覆土处理。但综合考虑,覆土栽培的灵芝生物量较高,其中,覆盖黄壤栽培的灵芝产量为不覆土处理的24.34倍,而该处理子实体三萜含量为不覆土处理的72.17%,因此,段木栽培灵芝生产上若以获得子实体高三萜含量为生产目的,可使用黄壤覆土栽培。
选用紫色土、水稻土、黄壤和石灰岩土覆土材料为四川省的主要土壤类型,其中紫色土主要分布于盆地各市及凉山州、雅安市,水稻土主要分布于盆地各市和凉山州、攀枝花市,黄壤主要分布于达州市和泸州市,石灰岩土主要分布于雅安市、凉山州和广元市[8]。基于四川主要土壤类型自然分布情况,结合试验研究结果分析,段木栽培灵芝若以获得子实体高产为生产目的,则达州市、泸州市、雅安市和凉山州为四川段木灵芝高产栽培的适宜区域;若以获得子实体高多糖含量为生产目的,则盆地各市及凉山州、雅安市为四川段木灵芝高多糖含量栽培的适宜区域。根据生产目的,择优段木灵芝栽培区域,就地取土覆盖栽培,既科学又便捷,实现低成本和高效生产。
试验结果为灵芝段木覆土高产栽培提供了科学依据和数据支持,为段木灵芝生产者开展高产栽培或高多糖含量栽培覆土材料提供了适宜的土壤类型供选择,也进一步分析了依据土壤类型分布和不同生产目的及在四川省适宜栽培区域开展段木灵芝栽培的方法,不仅丰富灵芝段木栽培学技术内容,而且对段木灵芝生产具有重要指导作用。但不同覆土材料对段木栽培灵芝产量及活性物质影响的机制、覆土材料的理化性质等还有待深入研究,从而揭示其增产提质机制或原理。