肖淑媛 陈宗顺 喻舞阳 安显鹏
(1.益阳职业技术学院,湖南 益阳 413000;2.益阳将士象农业科技开发有限公司,湖南 益阳 413000)
铁皮石斛为兰科石斛属药用植物。其药用价值较高,千百年来被用于治疗肠胃相关疾病,并在许多古籍中有记载。随着现代医学的发展,人们发现铁皮石斛在临床中具有多种药理作用。目前,我国研发了大量以铁皮石斛有效药用成分为基础的新药。受自然环境、人工采挖等因素影响,铁皮石斛野生资源濒临灭绝,市场供不应求。为满足市场需求,部分地区在设施条件下将铁皮石斛与食用菌进行立体栽培,推进铁皮石斛规范化生产。
我国浙江、福建、安徽、广西、贵州和云南等省(自治区、直辖市)铁皮石斛人工栽培规模较大,经济效益较高。但湖南省益阳市铁皮石斛人工栽培基本处于空白状态。如果能在益阳市开展铁皮石斛规范化生产,则可以快速占据地方市场,帮助农民实现增收。在国家相关政策和湖南省科技厅项目的支持下,益阳市将士象农业科技开发有限公司进行了铁皮石斛与食用菌立体栽培模式初探。
铁皮石斛的适宜生长环境与食用菌相似,仅在对于散射光的需求上存在些许差异。对此,种植户可以在温室大棚移动苗床上种植铁皮石斛,满足铁皮石斛对光照和通风透气的需求;在荫蔽的移动苗床下种植食用菌,满足食用菌对水分和些许散射光的需求。移动苗床通风透光,有利于铁皮石斛光合作用的进行和气生根的形成,并为移动苗床下的食用菌遮阴。移动苗床下的食用菌新陈代谢释放出二氧化碳,有利于铁皮石斛进行光合作用,增强光合强度,提升铁皮石斛的产量。同时,食用菌新陈代谢过程中放出的热量能提升环境温度,满足铁皮石斛对温度的要求。
该立体栽培模式主要利用大棚、自动喷灌系统、环境监测系统、水帘降温系统等设施,智能化调控铁皮石斛与食用菌的生长环境,并将松树皮、厚朴渣、樟树皮、食用菌菌糠等作为主要栽培基质。通常,每年4—8 月在移动苗床上进行灵芝等中高温菌类栽培,9—12 月进行平菇等中低温菌类栽培。
2.1.1 种苗来源。从云南省西双版纳傣族自治州引进铁皮石斛软脚品种。该品种植株系匍匐型,茎基部细小、中上部肥大,茎秆不能直立。从广东省鹤山市引进铁皮石斛硬脚品种。该品种株形直立,茎秆基部比较坚挺,茎细长,茎的上、中、下部差异不大。在益阳县的种植实践表明,引自西双版纳傣族自治州的软脚品种较耐寒,且长势优于鹤山市的硬脚品种。
2.1.2 苗龄选择。人工栽培铁皮石斛一般是将组培驯化苗作为移栽材料。为了提高移栽成活率,需要将铁皮石斛组培苗在大棚内驯化一段时间后再进行移栽。需要注意的是,驯化时间短,种苗生长发育不充分,萌发的新芽弱、抗性差;驯化时间长,种苗易老化、长势变弱,植株封顶早,影响其产量与品质。实践表明,驯化1 a 左右的铁皮石斛苗长势较好。
2.1.3 种苗标准。铁皮石斛驯化移栽苗的标准为具根四五条、叶五六片,株高≥5.0 cm,直径0.3 cm 左右,健壮、无病虫危害。
铁皮石斛栽培基质以富含有机质、透气保水性能好、不易腐烂发霉为基本要求。在大棚内栽培铁皮石斛采用的栽培基质配方及质量比与栽培方式分别如下:①(泥炭)∶(樟树皮)∶(刨花)=2 ∶ 4 ∶ 4,栽于花盆;②(厚朴渣)∶(松树皮)=3 ∶7,栽于苗床;③(迷迭香药渣)∶(樟树皮)∶(食用菌菌糠)=2 ∶5 ∶3,栽于苗床;④100%松树皮,栽于苗床;⑤(厚朴渣)∶(松树皮)=3 ∶7,栽于花盆;⑥(厚朴渣)∶(松树皮)∶(陶粒)=2 ∶4 ∶4,栽于花盆。
此试验结果表明,经过1 a 的驯化生长,不同栽培基质配方与栽培方式下铁皮石斛苗长势从强到弱依次为:(厚朴渣)∶(松树皮)∶(陶粒)=2 ∶4 ∶4(花盆),(厚朴渣)∶(松树皮)=3 ∶7(花盆),(厚朴渣)∶(松树皮)=3 ∶7(床栽),100%松树皮(床栽),(泥炭)∶(樟树皮)∶(刨花)=2 ∶4 ∶4(花盆),(迷迭香药渣)∶(樟树皮)∶(食用菌菌糠)=2 ∶ 5 ∶ 3(床栽)。
铁皮石斛在自然环境中种子发育不完全,因此采用常规播种育苗技术存在年限长、死亡率高等问题,生产效率较低。利用铁皮石斛的种子、茎尖、茎节等外植体进行组培工厂化育苗(见图1),能有效解决铁皮石斛种苗来源问题。
图1 铁皮石斛组培苗
2.3.1 用八成熟蒴果作为外植体材料。整个种苗繁育过程需在无菌室超净工作台上进行无菌操作。用刀片将八成熟种子剥开,用无菌滤纸包好,在无菌瓶中进行消毒(75%的酒精消毒30 s,0.1%HgCI消毒3 ~4 min),之后用无菌水冲洗5 次左右,将其接种在已消毒的培养基上。经过20 d 左右的培养,种子开始萌芽生长,再通过增殖培养、生根培养,大棚驯化成生产用的组培苗。
2.3.2 用枝条作为外植体材料。从大棚内生长1 a 的铁皮石斛植株中选用健壮、无病虫害的枝条,先去掉叶片和膜质叶鞘,再剪成1 ~2 cm 左右带节的茎段,放流水中冲洗干净,再用75%的酒精消毒30 s、0.1%HgCI灭菌6 min。之后用无菌水将茎段冲洗5次左右,用消毒的滤纸吸去多余水分,将茎段两端各切去0.2 ~0.3 cm,再放入无菌的初代培养基中,每瓶插入15 根左右。经过30 ~50 d 初代培养后,节间处长出一两个新芽,再通过增殖培养、生根培养,驯化成生产用的组培苗。
移栽分为春栽(4 月 8 日)和秋栽(9 月 20 日)。移栽方式有单株栽、丛栽,单株栽株行距为10 cm×8 cm,丛栽(一丛为2 ~4 株)的株行距为10 cm×12 cm。移栽时去掉老根,保持根系舒展,种植深度控制在2 cm左右。不同类型种苗要分开移植。种植铁皮石斛所需种苗,按苗床面积计算,每平方米要种植90 丛左右,每667 m地种植4 万株以上的种苗。移栽前,将分离提纯的铁皮石斛伴生真菌分别加入上述培养基质中。经过1 a 驯化生长后,春栽、丛栽铁皮石斛苗长势较好。
铁皮石斛不耐寒,适宜在气候阴凉、湿度较大、通风透气、远离污染的环境条件下生长。因此,益阳市需要在温室、大棚等设施内种植铁皮石斛,具体栽培管理要点如下。
2.5.1 温度控制。铁皮石斛是一种亚热带草本植物,适宜生长温度为18 ~28 ℃,棚内温度应满足其生长需求。需要注意的是,夏季温度过高(高于45℃时),棚内需要加强通风、开水帘降温,保持棚内温度在45 ℃以下;冬季采用适当措施保温增温,保持棚内温度在5 ℃ 以上。
2.5.2 水分控制。铁皮石斛移栽基质以偏干为宜,一般第3 天可在叶面浇1 次水,后期视棚内湿度适时开启喷灌系统,保持基质湿润,棚内空气湿度保持在80%左右。春栽铁皮石斛成活后前一两个月气温上升,应多次开启棚内喷灌系统,气温高时可以每隔1 ~2 h 喷淋1 次(夏季避免中午喷淋),保持基质湿润、棚内通风透气,并可结合追肥进行喷淋,以保证气生根生长良好。食用菌水分管理与铁皮石斛基本一致。
2.5.3 施肥。铁皮石斛移栽15 d 后,可喷施0.1%的KNO叶面肥;再根据生长情况,667 m施加农家肥40 ~80 kg。10 月中下旬,667 m可施用磷酸二氢钾20 kg,并配合叶面喷施;次年春季喷施1 次生长调节剂“HB101”活力素,提高新芽萌发率,再根据苗木生长情况667 m施农家肥40 ~80 kg。
2.5.4 越冬管理。越冬管理的主要任务是提高棚内温度,防止铁皮石斛受冻。越冬管理主要措施如下:①低温来临前,做好耐寒锻炼,减少喷淋次数,一般每隔15 d 左右喷淋1 次;②在温室或大棚内加盖具有足够密封性的内棚;③夜晚低温时开启红外灯泡增温;④采用加热块升温法,一般667 m每天加热块用量为 3 ~ 5 块,每块可燃烧 4 h 左右,可提温 2 ~ 4 ℃。
2.5.5 病虫害防治。铁皮石斛病害多发于高温高湿的环境,此时要加强大棚内的环境管理,常通风换气,适当控制湿度、温度,并采用生物技术进行病害防治。铁皮石斛栽培过程中易受蜗牛、蛞蝓、蚜虫、斜纹夜蛾等害虫影响。蚜虫和斜纹夜蛾会吸食铁皮石斛的汁液致其营养不良,对此,可使用60%茶皂素粉剂防治蚜虫,利用糖醋液诱杀斜纹夜蛾。
2.6.1 茎的采收。铁皮石斛生长1.5 a 后地上枝条可采收,一般在12 月至翌年6 月进行采收。此时植株光合作用较弱,所含有效成分最高。铁皮石斛茎采摘后适宜制作铁皮石斛枫斗和超微粉。
2.6.2 花的采收。铁皮石斛花药用价值极高,采收工作在4—6 月开花时进行,一般在花苞打开后第2天采下烘干。
灵芝属于木腐菌,也是一种好气性真菌,喜弱酸性环境。其子实体生长要求空气相对湿度为80%~95%,温度为18 ~30 ℃,空气清新,有少量散射光。灵芝栽培管理技术要点具体如下。
3.1.1 挖沟。灵芝属高温型菌类,在益阳市可于3 月底4 月初接种,菌棒一般在适温下生长40 d 左右达到生理成熟。菌棒成熟后可以移入大棚移动苗床下沟栽(见图2)。在移动苗床下挖沟,沟长由温室的长度决定,一般沟宽80 cm、深25 cm。移动苗床距地面100 cm。挖好沟后向沟内四周、沟底喷洒多菌灵灭菌。
图2 铁皮石斛与灵芝立体栽培
3.1.2 摆菌棒。把菌棒摆放于沟内,菌棒需间隔3 cm 左右。
3.1.3 出菇前管理。出菇前棚内气温控制在25 ~28 ℃,地温控制在20 ~26 ℃,有利于原基分化;空气相对湿度保持在80%~90%,土壤湿度保持在60%左右。
3.1.4 灵芝采收。当灵芝子实体颜色变红、变深,菌盖木质化,菌盖表面有灵芝孢子粉出现时,即可进行采收。
3.1.5 孢子粉采收。当灵芝白色生长环消失并开始木栓化,菌盖进行加厚生长时,是采收孢子粉的最佳时期。此时收集的孢子粉质量好。采收孢子粉之前,需要将菌棒四周地面清理干净。在清洁整理过的地面铺上接粉薄膜,在移动苗床下建一个封闭的小拱棚收集孢子粉。整个收粉期都需要保证大棚的封闭性,只在温度过高时掀开薄膜透风降温。采收后,需及时晒干或烘干孢子粉。
9—11 月,将发好菌的平菇菌包摆放于铁皮石斛移动苗床下面(见图3),方法与灵芝栽培相似。平菇生长周期可控,具有“有地就能创收,在家就能致富”的栽培特点。但是,如何提高生产利润,降低种植成本特别是劳动力成本,一直是困扰平菇生产者的问题。笔者对该问题进行了深入研究。
图3 铁皮石斛与平菇立体栽培
益阳将士象农业科技开发有限公司研究开发的无净化车间液体菌种制作技术,可节省大量的净化车间投资成本,为食用菌规模化、标准化生产奠定基础。该技术主要在栽培料中适当添加食用菌菌糠,菌糠中含有各种益生菌及活性酶,能提高菌丝胞外酶的活性,使菌丝体细胞分裂加快、分解基质能力增强。菌丝以强劲的优势快速生长,使杂菌孢子无法生存。该技术的应用使平菇开放式接种成功率超过99.8%,使规模化平菇生产的防控成本降低10%、种植成本降低8%,而且使抗感染率提高10%。
2021 年,益阳将士象农业科技开发有限公司在益阳市新桥河镇新桥山村虎形山安置社区边建设了2 hm新基地,并扩建厂房超3 000 m。新建基地采用机器自动扎口,发明单人高效接种技术、低温不伤酶灭菌技术,并且研发出益阳市当地优势材料配方(芦苇、稻草、莲子壳、木屑、竹屑、菜粕和豆腐渣)。将食用菌菌糠与以上各种原辅材料按一定比例混合,使用吹气式食用菌装袋机装袋。吹气式食用菌装袋机具有外壳,外壳内安装有2 个以上的装袋筒,外壳上连接抽风管;装袋筒筒壁上设有抽气孔,顶部开口形成装袋入口。装袋入口上方沿竖直方向安装有吹袋气缸,吹袋气缸的活塞杆向下与吹袋管连接,吹袋管底部开口形成吹袋口,吹袋管上部一侧连接有供风管,供风管与外部风机连接。采用此装袋方法可提高菌袋的严密性,从而提高菌袋内菌种的安全性。装袋后采用自动扎口机进行扎口,再经高压或常压灭菌,从装袋到扎口都采用自动化机械设备,能确保装袋环境无尘、无菌,可使接种成功率达到99.9%,而且能完全避免杂菌污染。在取出消毒灭菌的栽培袋之前,对拉运工具、人员进行清洁、消毒;当袋温在消毒灭菌锅内降至70 ℃左右时,抢温出锅拉运,此温度对菌袋仍有保护作用。另外,采用全开放式接种技术时,接种环节不需在密闭的接种箱或接种室中,而是在相对开放的环境中进行,使用液体菌种专用接种枪接种。先打孔,打孔后直接将液体菌种注入孔内,用已消毒灭菌的报纸封口,一般需要几个人合作完成接种作业。接种用的管道、接种枪、打孔器等工具需经严格清洗灭菌,进入培养室后方可启封。为确保安全,刚开始进入管道的液体菌种要排出一部分不用(200 mL 左右),以冲洗管道和接种枪。工作人员在接种过程中尽量少走动,行走要轻慢,防止因动作剧烈震动空气带进尘埃;要专心、准确、快速接入菌种,接种速度快可降低杂菌感染率;适当增加菌种用量、接种深度,使其快速萌发形成菌落优势而隔离环境,以有效防止培养期间继发杂菌污染。
益阳将士象农业科技开发有限公司采用自动喷灌系统、环境监测系统、通风系统等现代化管理设施,以松树皮、厚朴渣、食用菌菌糠等为主要栽培基质,将铁皮石斛种植在温室或大棚内的移动苗床上,将食用菌种植在温室或大棚内的移动苗床下,实施立体栽培,既提高了土地利用率,又增加了农民收益。该种植模式可在益阳市大力推广。