葡萄园套种皱环球盖菇对葡萄生长和果实品质的影响

敬露阳，张波，陆志敏，张望舒

（1.浙江大学 宁波研究院，浙江 宁波 315000；2.宁波市林业园艺学会，浙江 宁波 315000）

皱环球盖菇Stropharia rugosoannulata属于担子菌门Basidiomycota 球盖菇科Strophariaceae 球盖菇属Stropharia，又名大球盖菇、酒红大球盖菇，具有抗杂能力强、栽培管理粗放，经济效益高的特点。其鲜菇肉质细嫩柄脆，含野生菇香味，营养丰富，是联合国粮农组织向发展中国家推荐的菇种之一，也是国际菇类市场的十大品种之一[1-4]。中国是世界范围内食用菌种植面积最广的国家，2019 年全国种植面积达2.91 万hm2[5]。通过种植食用菌不仅可以给农民带来二次收益，还可以将菌渣作为肥料直接用作果树的基肥或底肥，经济环保，一举两得[6-7]。目前，林下套种食用菌的栽培模式已有较多研究，许海榕等[8]的试验表明葡萄园套种大球盖菇产量稳定，单个质量达100 g 以上，且矿质元素较为丰富；王晓娟等[9]研究发现毛竹Phyllostachy e dulis林下套种皱环球盖菇和竹荪Dictyophora indusiata的收益分别是单作毛竹的19.6 倍和30.4 倍，经济效益显著；梨Pyrusspp.园套种平菇Pleurotus ostreatus对提高0～ 40 cm 土层土壤肥力、改善梨品质有显著效果[10]。但是关于葡萄园套种食用菌对果园土壤改良和葡萄果实品质提升的研究还鲜见报道。

葡萄Vitis vinifera是宁波市的主要水果产业之一，2019 年全市葡萄栽培面积逾5 333.33 hm2，年产量达17.54万t。早熟主栽品种以‘夏黑’（Vitis vinifera×Vitis labrusca,Summer Black）为主，于6 月中下旬成熟，该品种为欧亚杂交品种，果皮颜色紫黑，因品质优良、无籽、耐贮运等优良特性而受到市场欢迎。当前，宁波市栽培的中晚熟葡萄，以‘阳光玫瑰’（Vitis labrusca×vinifera,Shine Muscat）为主，该品种2007 年引种自日本，属于欧美杂交品系，于8 月中上旬成熟，果皮黄绿色，果实单穗质量为600～ 800 g，单粒质量为8～ 10 g，果肉硬脆，兼具玫瑰香和奶香，可溶性固形物含量达19%，可滴定酸含量为0.4%，酸甜适口。

葡萄采收完毕后，农事活动少，土地闲置时间长，此时在葡萄园套种食用菌，能够提高土地利用率。采用农作物秸秆作为皱环球盖菇的种植基质，腐熟后还田既可以作为葡萄基肥，减少了焚烧果园废弃物带来的大气污染，兼具经济与生态效益[11]。本研究以具有生产代表性的2 个葡萄品系‘夏黑’和‘阳光玫瑰’为试验材料，研究葡萄园套种皱环球盖菇对土壤肥力及果实生长品质的影响，以期为浙江省葡萄产业发展及果园套种食用菌的种植模式提供技术支持和理论依据。

1 材料和方法

1.1 研究区概况

试验地设在宁波市江北区阿东葡萄种植基地（121°26′20″ E，29°58′5″ N）。该地属亚热带湿润季风气候，年平均气温为16.4℃，平均无霜期230～ 240 d，年均降水量1 480 mm，平均日照时数1 850 h。3—6 月是明显的雨期，8—9 月有台风雨和秋雨，主汛期5—9 月的降水量占全年的60%。土壤为红壤，呈弱酸性。葡萄树势基本一致，平均树高为2.15 m，株行距为2.0 m×4.5 m，葡萄园内栽培管理条件一致，生长状况良好。

1.2 试验设计

套种试验所采用的葡萄种植基地占地面积约26.67 hm2，葡萄均采用大棚种植。本试验选取葡萄园内长势一致的‘夏黑’（11 年生）和‘阳光玫瑰’（3 年生）样地各2 块，每个地块的面积均为0.067 hm2（1 亩）。针对2 个品种组的4 个地块，分为处理组（套种皱环球盖菇‘夏黑’、套种皱环球盖菇‘阳光玫瑰’）和对照组（未套种皱环球盖菇‘夏黑’、未套种皱环球盖菇‘阳光玫瑰’）。

本试验于2020 年9 月18 日葡萄采收期修剪结束后开始套种皱环球盖菇，菌棒栽植基质采用的是上年度葡萄园修剪下来的枝条废弃物粉碎发酵后的产物。土壤样本于2021 年5 月15 日取样（皱环球盖菇采收完毕后）；叶片和果实品质检测样本于2021 果实成熟期采集（‘夏黑’于7 月2 日采集，‘阳光玫瑰’于8 月3 日采集），每个处理重复采样3 次。对照样地中，于相同时间采用相同方法进行采样。

1.3 测定项目和方法

1.3.1 土壤理化性质测定 土壤样本采集深度为0～ 20 cm，在套种皱环球盖菇和未套种皱环球盖菇的试验样地中分别随机选取3 个采样点取样。将采集好的土壤样本按照套种皱环球盖菇和未套种皱环球盖菇的土壤样品分别混匀进行测定。土壤有效成分及重金属含量的测定方法参考《土壤农化分析》[12]。

1.3.2 叶片理化指标测定 随机选取距地面1.5 m 处的营养枝，采集从基部数往上第5 或第6 片完全功能叶，共20 片叶，用数显游标卡尺测定每10 片叶片的厚度；用扫描仪（Canon MF642C）和ImageJ 软件测定叶片面积，具体操作方法参考高建昌等[13]测定番茄Solanum lycopersicum叶面积的方法；其余叶片用于叶绿素含量的测定，每样取鲜叶0.2 g，用80%丙酮提取叶绿素，用紫外分光光度计测定叶绿素含量。

1.3.3 果实品质指标测定 随机选取成熟果实各10 穗，进行单粒质量、果形指数、硬度、色差、可溶性固形物（TSS）、总酸及花色苷含量的测定。花色苷的提取选用着色均匀的葡萄果实各15 粒，用液氮研磨成粉末。取1 g 粉末于0.01%甲醇-盐酸溶液中避光浸提5 次，合并浸提溶液用紫外分光光度计（UV-1900i）于510 nm 波长处测定吸收值并计算花色苷含量。果实的L(亮度值)、a*(红绿值)、b*(黄蓝值)指标测定采用色差仪（3nh SR62 高精度色差仪）。

1.3.4 果实质地测定 采用TA-XT plus 型物性测试仪（英国Stable Micro System 公司）进行全质构分析（TPA，Texture profile analysis）。葡萄果肉TPA 典型质地特征曲线如图1 所示，由质地特征曲线得到评价葡萄贮藏期间果肉状况的质地参数：硬度、弹性、凝聚性、咀嚼性。其中，硬度为第一个峰的最大值，其余指标由峰面积进行换算，具体方法参考李婷等[14]。

图1 葡萄果肉穿刺典型质地特征曲线Figure 1 The typical curve of puncture test of grape pulp

1.4 数据处理

利用Excel 2019 对原始数据进行处理。利用SPSS 21.0 对数据进行分析，采用单因素方差分析（ANOVA）评价指标的差异显著性（P<0.05）。

2 结果与分析

2.1 套种皱环球盖菇对葡萄园土壤肥力和重金属含量的影响

本实验中，套种皱环球盖菇的土壤中有机质、水解性氮、速效钾含量比未套种的土壤中显著增加，其中套种土壤中的有机质含量为50.45 g·kg-1，比未套种的增加了31.45%；水解性氮含量增加了17.98%，速效钾的含量显著增加了102.61%；但土壤的pH 值及有效磷含量与套种前的差异不显著（P＞0.05）（见表1）。

表1 套种皱环球盖菇对葡萄林下土壤肥力的影响Table 1 Effect of interplanting of St.rugosoannulata on soil quality of vineyard

套种皱环球盖菇的葡萄园土壤中的铜、铅、锌、铬、汞、镉、镍、砷7 种重金属含量均低于未套种的土壤。其中，铜、锌的含量分别降低了36.35%和31.58%（表2）。这表明，葡萄园套种皱环球盖菇能够明显改善土壤肥力，降低土壤中的重金属含量。

表2 套种皱环球盖菇对葡萄林下土壤重金属含量的影响Table 2 Effect of interplanting of St.rugosoannulata on soil heavy mental content in vineyard

2.2 套种皱环球盖菇对葡萄叶片生长发育的影响

在相同生长条件下，套种皱环球盖菇的葡萄叶片大小、叶厚均显著高于未套种的（P<0.05），且两个品种表现一致，其中‘夏黑’表现更为显著（P<0.05），套种后‘夏黑’的叶片大小和叶厚度分别比未套种的增加了24.66%和19.88%。‘夏黑’和‘阳光玫瑰’叶片中叶绿素含量较套种前均未出现显著的变化（表3）。

表3 套种皱环球盖菇对葡萄叶片生长发育的影响Table 3 Effect of interplanting of St.rugosoannulata on leaf growth of grape

2.3 套种皱环球盖菇对葡萄果实品质的影响

如表4 所示，‘夏黑’葡萄果皮呈紫黑色，套种皱环球盖菇后的果皮色差指数中红绿值显著提升（P<0.05），是未套种的2.90 倍；‘阳光玫瑰’的果实表面色泽未出现明显变化，但是果实纵径和果形指数均有显著提升（P<0.05）。从果实内部品质来看（表5），套种皱环球盖菇后，‘夏黑’的花色苷含量、TSS 及固酸比均有明显提升，‘阳光玫瑰’仅固酸比显著增加（P<0.05）。其中，套种皱环球盖菇的‘夏黑’TSS 含量比未套种的增加了12.10%，同时，套种皱环球盖菇的‘夏黑’果实花色苷含量比未套种的增加了40.24%。

表4 套种皱环球盖菇对葡萄果实外观的影响Table 4 Effect of interplanting of St.rugosoannulata on appearance of grape berries

表5 套种皱环球盖菇对葡萄果实品质的影响Table 5 Effect of interplanting of St.rugosoannulata on quality of grape berries

2.4 套种皱环球盖菇对葡萄果实质地的影响

果实的质地参数除了硬度外还包括弹性、凝聚性、咀嚼性等，是果品口感和贮藏性的重要评价指标。试验结果表明，套种皱环球盖菇后，‘夏黑’葡萄的果肉弹性和凝聚性比套种前分别提升了34.01%和14.29%；而‘阳光玫瑰’果肉硬度比套种前增加了16.60%，果肉弹性、凝聚性和咀嚼性的提升效果不明显（表6）。

表6 套种皱环球盖菇对葡萄果实质地的影Table 6 Effect of interplanting of St.rugosoannulata on texture profile of grape berries

3 讨论与结论

3.1 讨论

本试验菌种成本3.5 万元，正常管理水平下，林下可采收鲜菇5～ 6 kg·m-2，皱环球盖菇生物学转化率不低于100%，扣除菌种和可重复利用葡萄棚膜等材料费用，按年分摊成本，每年至少可增收5 万元以上。另外，本试验在栽培皱环球盖菇时采用葡萄园上年度修剪后的葡萄枝条废弃物，经过粉碎腐化，与菌渣混合后还田，既减少了有机肥的施用，节约肥料成本，改善葡萄果实品质；同时也减少了果园废弃物长时间堆放产生病害的风险以及焚烧时对生态环境的影响。

土壤肥力多以土壤中的有机质、氮、磷、钾等指标的含量以及pH 值来衡量，栽培过皱环球盖菇的林地其氮、磷、钾等养分含量和pH 值都显著高于未栽培过的林地[1,15]。茶园套种后，土壤中的有机质、水解氮、速效钾含量比未套种的园地分别增加了13.5%、33.7%和11.4%，土壤pH 提高了7.5%[16]。本研究发现，葡萄园林下套种皱环球盖菇能够显著提升土壤中有机质，水解氮和速效钾的含量，这与前人的研究结果一致。在种植食用菌后，一是菌体会产生一定量的有机无机酸，促进了土壤中潜在肥源的释放；二是菌体会分泌土壤活性胶体，对土壤蓄肥、养分保持起到了正向作用。栽培皱环球盖菇后的菌渣中含有大量菌丝体和丰富的纤维素、木质素、维生素、抗生素、矿质元素及其他生物活性物质，这些物质能够提高土壤养分，从而达到促进植物生长的作用[17]。试验表明，葡萄树势增强，其叶片大小、叶片厚度及叶绿素含量等指标都显著提高，在相同的叶果比条件下，为果实的生长发育提供了更有利的物质基础。

食用菌中普遍存在着能螯合金属离子的金属硫蛋白（Metallothioneins），这种蛋白会根据食用菌的种类不同而与某些特定的金属元素结合，形成富集作用[18]。香菇Lentinus edodes、金针菇Flammulina filiformis和平菇能够有效降低重金属污染水体中的铬、镉和铅的含量。其中金针菇对铅的去除率可达到94%[19]。这可能是因为某些食用菌对某种或某几种重金属离子具有高富集能力，从而减少土壤中的重金属离子，增强修复作用。本研究中，皱环球盖菇显著降低了葡萄园土壤中铜和锌的含量，而对铬、镉和铅等离子含量的影响不明显，这可能与研究所采用的食用菌的种类相关，也可能与种植的时间长短有关系。

果实的表观品质、营养成分以及口感质地是衡量果实商品性状的重要指标，除了果树的遗传特性外，土壤环境和栽培管理水平对果实生长发育也有着显著影响。生产上利用食用菌菌渣作为甜橙Citrus si nensis有机肥，果实的总酸含量降低而TSS 和维生素C 的含量均有不同程度的提高[20]。本试验中，葡萄园套种皱环球盖菇果实的单果重、纵横径和固酸比都显著增加，‘夏黑’果实的花色苷显著增加，这可能是由于皱环球盖菇菌渣中所含有的纤维素、木质素及矿质元素等活性物质改善了葡萄根系土壤的微环境，促进了果实花色苷的合成和积累[21]。另外，有研究发现同种食用菌对不同果树有着不同的促进效果，如梨树Pyrus s orotina下套种大球盖菇能够降低梨的硬度，提高维生素C 的含量，而枣Ziziphus j ujuba树下套种皱环球盖菇，对树势和果实品质作用甚微[22]。本研究结果表明，套种皱环球盖菇对‘夏黑’和‘阳光玫瑰’两个品种葡萄果实的品质提升有着明显差异，这可能是由于皱环球盖菇与不同品种的葡萄植株产生了某种互作效应，从而引起果实生长发育和营养成分代谢效率的差异，这有待于后续研究探明其互作机理。

3.2 结论

葡萄园林下套种皱环球盖菇能够有效提升土壤的有机质、水解性氮和速效钾等成分，同时降低铜、锌两种重金属的含量；套种皱环球盖菇的‘夏黑’和‘阳光玫瑰’的叶片大小和厚度明显增加，果实的单果质量、TSS、固酸比和硬度也均有所提升，同时也促进了紫色葡萄品种的着色。本试验所采用果树、食用菌立体复合栽培模式，利用了南方葡萄大棚的种植空间，解决果园枝条废弃物的问题，又可以提升农业生产效益和果实综合品质，经济和生态效益显著，对实现浙江省食用菌与林果产业的双赢发展具有重要意义。