张丹凤 林金盛 骆 昕 曲绍轩 侯立娟 李辉平 蒋 宁 马 林,3*
(1江苏省农业科学院蔬菜研究所/江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室,南京 210014;2丹阳市园艺技术指导站,江苏丹阳 212300;3江苏红叶福茸农业科技有限公司,江苏丹阳 212310)
香菇(Lentinula edodes)是目前世界上栽培总量第一的食药用丝状真菌[1],也是我国食用菌总产量最高的品种[2],据中国食用菌协会对全国28个省、自治区、直辖市(不含宁夏、青海、海南和港澳台等省区)的统计调查,2019年全国香菇总产量为1 115.94万t,占食用菌总产量(3 933.87万t)的28.37%,是香菇栽培主产区农村经济和农民收入的主要来源。香菇的栽培遍布全国各地,栽培模式、栽培技术、设施设备等都根据当地栽培习惯各具特色[3],且出菇时间因气候不同亦有所差异,全年都有鲜菇产出。但也由于香菇栽培技术的参差不齐,尤其是一些老产区,虫害不断发生,影响了香菇产业的稳定发展[4]。
在食用菌的栽培过程中,因栽培环境阴暗潮湿,培养料营养丰富,食用菌气味浓郁等特点,适宜跳虫、螨虫等多种害虫的生长繁殖,这些害虫在取食食用菌菌丝和子实体的同时能够传播多种病原微生物,导致培养料污染、菌丝死亡、产量降低等,严重时甚至无法出菇[5]。目前国内对香菇害虫种类的报道较少,且多为单个地区的发生情况分析[4]。研究对国内多个香菇主产区香菇发菌期和出菇期出现虫害进行调查取样和分类鉴定,明确害虫种类,并提出对应的防控措施,以期对香菇虫害防控提供参考。
在浙江、江苏、云南、河南、河北、北京、新疆、山东等8省的20个香菇栽培基地采集香菇发菌期和出菇期的虫害样本,幼虫、成虫均采集于香菇培养料或子实体上,每个基地随机采集活跃的幼虫、成虫虫样10份(表1),小型虫样分别浸泡于装有75%乙醇的离心管中保存[6]。在同一基地同一时间采集的虫样鉴定结果相同时视为一个虫样种类,合并记录。
将采集的双翅目虫样按张晓云等[7]的方法制作成玻片标本后在显微镜下观察,主要观察成虫头部的复眼、触角和唇基,胸部的足和翅脉,腹部的尾器等部位[8];跳虫虫样按Nesbitt’s fluid法制片后在显微镜下观察,主要观察成虫头部、胸部和腹部上的关键部位;鳞翅目、鞘翅目虫样直接在体视镜下观察,观察幼虫或成虫的头部、胸部和腹部上的关键部位。参考昆虫分类学相关文献[9,10]和http://www.collembola.org/的分类描述,将虫样鉴定到科。
取采集的单只幼虫或成虫头部于1.5 mL离心管中,加入适量液氮研磨呈粉状后,提取基因组DNA。以基因组DNA为模板,用正向引物COF14(5'-GGTCAACAAATCATAAAGATATTGG-3')和反向引物COR72(5'-TAAACTTCAGGGTGACCAAAAA ATC-3')[11]PCR扩增线粒体COI基因片段。PCR反应体系和扩增程序见文献[12]。扩增产物由擎科生物工程(南京)股份有限公司进行测序。
测序结果在NCBI(美国国家生物技术信息中心)上BLAST进行同源性比对分析,初步确认虫样分类学地位。选择虫害种类中数量和种类最多科构建系统进化树,以鳞翅目欧洲谷蛾为外群种类,用MEGA6.0软件Neighbor-joining法构建,用Maxi⁃mum Composite Likelihood计算基因距离,自展分析重复1000次。
香菇发菌期相对封闭,培养料和菌丝有出菇袋的保护,不易受到害虫的为害,但一些体型较小的昆虫仍然可以从接种口、袋砂眼处进入袋内为害。在浙江省丽水市和桐庐市香菇基地的虫害调查中,采集到的害虫均为双翅目害虫,由形态特征分别确定属于眼蕈蚊科、瘿蚊科和蚤蝇科三科,通过在NC⁃BI上与已公开序列的COI基因片段序列比对,同源性都在98%以上,因此初步确定为异迟眼蕈蚊、瘿蚊和泰纳异蚤蝇三种害虫(表2)。这三种昆虫幼虫都具有体型小、喜钻蛀、繁殖快的特点,发生初期很难发现,即使发现幼虫在袋内钻蛀,难以防治(图1)。
在香菇转色完成后脱袋出菇,由于失去塑料袋的保护,昆虫可直接取食或产卵,因此出菇期的害虫种类较发菌期在种类和数量上都有明显上升(图2)。形态特征鉴定(表2),收集到的200多条虫样与双翅目、鳞翅目、鞘翅目、弹尾目4个目的8个科描述一致,COI序列分析结果显示所有虫样的同源性均在98%以上,但与长角跳虫和出尾蕈甲同源性最高的已知序列仅鉴定到科和亚科,布菌蚊鉴定到属。在采集到的害虫中,双翅目的眼蕈蚊科发生范围广,危害程度高。
表1 香菇虫样采集地点及时间
表2 香菇发菌期的虫害种类
图1 香菇发菌期瘿蚊幼虫的为害症状及体视镜下幼虫形态
表3 香菇出菇期的害虫种类
图2 香菇出菇期虫害症状及体视镜下幼虫、成虫形态
选择调查中发生较多的眼蕈蚊科虫样进行聚类分析,构建基于COI基因的系统进化树(图3)。11个样本聚为三类,采自湖北省远安县的虫样Hbya-2020与Bradysia peraffinis聚为一支;采自湖北省随州市(Hbsz-2017)、北京市大兴区(Bjdx-2018)、山东省淄博市淄川区七河村(Sdqh-2019)、江苏省丹阳市(Jsdy-2020)和河北省阜平县(Hbfp-2020)的5个样本与厉眼蕈蚊(Lycoriella ingenua)聚为一类;采自河南省驻马店市(Hnzmd-2019)、河南省确山县(Hnqs-2019)、云南省楚雄州(Yncx-2017)、浙江省桐庐县(Zjtl-2020)和江苏省泰州市(Jstz-2019)的5个虫样与异迟眼蕈蚊(Bradysia impatiens)聚为一个单元,其中Jstz-2019与其他4个亲缘关系相对较远;发育树中所有供试虫样与外群分开。
图3 基于COI基因的眼蕈蚊科物种系统发育树
目前国内栽培香菇大多采用以木屑为主要原料的菌棒栽培法,需要有塑料大棚、温控大棚等设施以维持发菌、出菇所需的温度、湿度等环境条件的相对稳定,而为害香菇的大部分害虫为腐食性昆虫,所需生存环境与香菇栽培环境一致,同时香菇菌丝和子实体都能够产生气味浓郁的挥发性物质,容易吸引外界昆虫进入菌袋产卵[13]。因此,在栽培香菇过程中,害虫多数为腐食性且体型较小的昆虫,陈俏彪等[4]调查浙江代料香菇的虫害,共调查到昆虫纲71种害虫,其中平菇厉眼菌蚊和黑粪蚊为当地优势种群;曹建刚[14]报道了西安的香菇生产中真菌瘿蚊为害严重。笔者研究结果表明双翅目害虫的数量和种类最多,与前人报道基本一致。
从调查结果可以看出,在香菇的两个生长期都会受到害虫为害,发菌期有出菇袋阻挡,钻进袋内为害的幼虫无法通过喷施杀虫剂的方式防治;出菇期的菌丝和子实体完全裸露在外,且对化学农药敏感,药剂防虫易出现药害,因此一旦发生虫害,很难防治。对于香菇的虫害防控,应以安全性较高的物理防控和生物防控为主,林金盛等[15]对轻简化设施栽培食用菌的虫害调查后提出以“产前预防、产中阻断、采后清理”为原则的物理防控措施,这些措施对工厂化栽培香菇的虫害防控同样有效[16]。
首先要保持栽培场所环境清洁,减少虫源繁殖。保持栽培区及周边环境的清洁,及时清理废料、垃圾、杂草等可能成为虫害繁殖温床的源头,未使用的原材料应堆放在干燥、洁净、避雨的专用原料仓库,发菌室、出菇棚以外的区域可定期使用药物杀虫。发菌室、出菇棚在空置期进行彻底消毒杀虫,减少虫源残留。密闭性好且有蒸汽加温设施的大棚或夏季空置的大棚可通过高温闷棚的方式杀灭棚内残留杂菌害虫。
其次可利用物理设施,阻断虫源进入途径。在栽培区添加必要的防虫装置,阻挡外界虫源进入栽培区繁殖为害。工厂化生产模式,应在发菌室内设置新风系统,空气过滤后进入发菌室,定时清洗、更换过滤网;出菇棚可采用“两网一灯一板”的物理防控技术,棚外覆盖遮阳网、防虫网等防护设施;大棚内挂黄板、诱虫灯等,在出入口增设缓冲间或安装纱帘,均可起到阻挡外界虫源的作用。
当虫口密度较高并影响香菇生长时,应选择安全高效的杀虫剂防治,尤其是一些环境兼容性好的微生物制剂[17]或植物源农药[18],都能达到防治效果。