李昌禹,赵艳,刘继玲,高兵
(1.中国农业科学院特产研究所,吉林 长春 130112;2.吉林省蛟河市木材检查总站,吉林 蛟河 132500)
天麻(Gastrodia elata Blume)是中国传统名贵药材,已有2 000 多年的应用历史,有祛风、抗衰老和降血压等功效。在人工栽培以前主要是采集野生天麻入药,但由于天麻生长发育绝大部分时间是在地下,不被人知,只有在抽薹开花时才能被发现,因此,以块茎入药的天麻营养被大量消耗,块茎品质低,有的甚至已无药用价值。直到1911 年发现蜜环菌(Armillaria mellea)是与天麻伴生的真菌后,人们才开始培养蜜环菌开展人工栽培天麻,并取得了一定的效果,使天麻人工栽培有了较快地发展,但多年多代的无性栽培,天麻产量越来越低,经济效益不高。研究表明,由于一直采用多代无性繁殖,再以产生的米麻、白麻为种栽进行天麻的栽培,这样经多代长期无性繁殖生产后,麻栽分生能力急剧下降,从而造成天麻产量大幅度降低,且天麻品质也不高[1]。在发现采集野生天麻作为种栽可提高产量后,便开始了天麻有性栽培生产,但是天麻资源被大量采挖而遭到极大破坏,种源短缺成为天麻生产的难题,天麻生产栽培遇到了瓶颈。
直到20 世纪90 年代,徐锦堂带领团队发现紫萁小菇可作为天麻种子萌发的伴生菌后,解决了天麻种子萌发的难题,大量生产了天麻有性种栽,为天麻大面积生产奠定了基础[1],也由此开始了具有里程碑意义的天麻人工栽培模式,并培养了天麻生产栽培的专业科研人才和科研团队,经过多年的潜心研究,形成了一套完整的规模化高效栽培技术——即用种子有性繁育产生种麻,再利用有性种麻进行无性生产商品天麻的方式,这种人工栽培方式极大地提高了天麻的产量和品质,使天麻产业发生了质的飞跃。
近年来天麻药理研究越来越深入,发现天麻的功效也越来越多,诸如抗癌、降血压等等,因而药用需求量急剧增加,产品供不应求。天麻商机凸现,吸引了更多农户与合作社纷纷加入到天麻生产大军中,栽培面积扩大了几十倍、几百倍,天麻产业飞速发展。但是,由于一些地区农户对天麻栽培技术还不熟悉,不了解天麻生产中关键栽培技术节点,再加上生产管理比较粗放,造成天麻烂麻问题严重,即使是有一定生产规模并长期栽培天麻的产区,空窝现象也时有发生[2],这些问题严重影响了天麻生产栽培者积极性和经济效益。针对这些问题,通过分析各地天麻生产栽培的经验以及一些学者对减产问题原因的阐述,总结出对天麻减产有重大影响的几个关键技术环节,如高产菌种菌株的筛选和栽培管理上的问题等,并提出了解决对策,以期对生产者有所帮助。
天麻是特殊的兰科天麻属植物,其无叶无根,绝大部分生育时期是在地下,由伴生菌蜜环菌提供营养,天麻利用和分解蜜环菌菌索吸收外界菌材养分营寄生生活,并最终完成生活史,因此,蜜环菌在天麻生长发育期间扮演着极其重要的角色,直接影响天麻的生活质量、分生米麻数量、商品麻以及箭麻的产量等;蜜环菌种的活力和分化菌材的能力强弱与天麻营养生活状态等息息相关,菌种的优劣是天麻高产的关键环节之一[3-5]。研究表明,蜜环菌分解菌材内纤维素和木质素的能力与速度是天麻高产的重要因素,而蜜环菌种与天麻共生能力强弱也是影响天麻高产的因素,蜜环菌种伴生能力强,输送营养快,则天麻生长得好,产量高品质优[6-8]。此外,光、气、水、温等栽培条件尤其是水分条件也对天麻的产量具有重大影响。
从上面的分析可以看出,天麻出现减产问题与蜜环菌种和生产管理密切相关。蜜环菌种不良:蜜环菌种不适合,其与天麻共生性差,导致天麻接种慢或者接种不上,因而造成米麻、白麻等种栽在短时间(1~2 周)内会因缺少营养供给而萎缩导致死亡,这样就直接导致大幅度减产。蜜环菌种分解消化纤维素和木质素能力弱:蜜环菌以分解木材纤维素等为天麻提供养分,如果其供给天麻营养能力弱,则天麻因不能获得足够的营养而生长不良,造成减产。这种情况在老产区发生较多,主要是由于利用天麻生产过后的老菌材菌索来繁殖新菌材,这样的老菌材其菌索处于衰老期,活力差,分解纤维素能力弱,并且接种种麻能力也弱或者接种不良,天麻长时间得不到充分的营养供给,因而生长缓慢,天麻抗性差,米麻分生能力差,造成产量降低,更严重的是这种老菌索生长发育过度会导致菌吃麻空窝。生产管理不精细:天麻喜阴喜温喜湿但不耐涝也不耐旱,若短时间(2~3 d)内造成水分条件不适宜,如地涝、干旱等,就会出现死麻、烂麻,导致大幅度减产,这个问题主要是栽培者对天麻需光量、需水量、需温度及营养条件等关键技术问题不够明确,栽培条件不适合,造成减产。
针对以上3 个问题可采取以下措施加以解决。必须采用经过生产试验的高产菌种:蜜环菌是天麻伴生菌,要与天麻共营生活2 年以上,是天麻唯一与外界接触和生长发育的媒介,不建议农户或合作社自繁菌种(除非是经过专业培训的生产人员具备繁殖技术手段),最好采用专业化研究单位经过实验检验的高产蜜环菌种,或者也可以请专家分离当地生产中高产天麻的菌种,这样的菌种与天麻共生能力强,分解纤维素与木质素的能力强,是优质菌种,可达到优质高产高效。有研究表明,菌种经过长时间的生产栽培后,会出现退化现象,必须通过专门培养,经过菌丝分离、纯化以及复壮等工作培养出高产菌种[6]。张琦(王秋颖团队)报道,蜜环菌种经过30 年生产栽培后,存在明显的退化现象,这种退化现象主要表现在菌种与天麻共生能力减弱,天麻产量大幅度降低;另外,菌种发生变异,生长过度还存在吃麻现象,这也是引起减产的原因之一[6]。因此,必须高度重视优质菌种的检验和退化菌种复壮工作,从源头上保证优质的蜜环菌菌种供给,避免退化引起减产。选择优质的萌发菌并及时繁育天麻种子:在有性繁殖时不适宜的萌发菌种,如多代的自繁萌发菌种造成菌种退化,会导致有性繁殖时种子萌发率低下,种子大量死亡,直接导致种子产生的原球茎大量减少,这也是造成减产的一大主因。所以,应选择优质的萌发菌种,可使种子萌发率高达90%,种子萌发率高,就会产生更多的原球茎,原球茎在接种蜜环菌后,会产生更多的米麻和白麻,这些麻种正是天麻高产高效的基础。选择有性繁殖种栽作为麻种,并减少无性繁殖的代数:从天麻种子萌发后经过几个月的生长发育,会产生很多的米麻与白麻,这就是天麻0 代的种栽,其繁殖力强,移栽后会生产出很多米麻、白麻,还会产生1/3 以上的商品麻,将这些1 代的种栽再经过1~2 次的栽培,会产生大量的商品麻和剑麻,能获得较高的经济效益。这样经过2~3 年的栽培在收获商品天麻后,最好再重新选择有性0~1 代种栽进行天麻高效栽培,以确保天麻产量和质量,保证经济效益。精细的栽培管理,严格控光控水控温:天麻生长需要一定的散射光,不宜阳光直射,遮荫以0.3~0.5 遮蔽度为宜,仿生栽培时宜放置树枝或覆草以避光和保湿,而空气湿度宜保持在60%~80%,栽培层湿度宜保持在40%~60%,这样的水分条件适于蜜环菌和天麻生长发育。若水分不足,天麻也会生长不良,表现为增重慢,米麻、白麻量低;若水分过多,则易引起烂麻减产。栽培温度保持在18~25 ℃,以促进天麻生长。当温度超过30 ℃时,应采取降温措施;而在温度接近3~0 ℃时,要及时对栽培层降湿至30%左右,并做好越冬准备,覆盖少量树叶保暖,避免冻害;而温度低至-3~-6 ℃时,则要及时增加覆盖树叶厚度或稻草等防寒越冬,若当地雪少,冬季还可加盖薄膜保暖保湿。
总之,选择优质高产的菌种和精细的栽培管理才能保证天麻高产高效,从而避免大幅度减产或空窝现象[7-12]。
形成天麻空窝的原因较多,而最突出的原因是菌种退化与水分管理不当。原因1,水分过多或过少导致麻栽解体空窝。室外栽培天麻,在雨季时,由于管理不当,排水不及时,短短2~3 d 就会造成烂麻现象发生,若时间延长则大量麻体死亡造成空窝;而干旱时,未及时补水,也易造成米麻等失水死亡,后期空窝。原因2,蜜环菌过度生长吃麻空窝。栽培层天麻由于水分过多,麻茎体内水分过多,麻体内酶系统不能正常运行,对蜜环菌抵抗力下降,容易受到蜜环菌侵入,造成天麻解体死亡,从而引起菌吃麻空窝。原因3,三下窝栽培时,管理不当,菌种生长不良,未与麻栽接种而空窝。在三下窝栽培天麻时易出现的问题较多,比如蜜环菌接种菌材时遇到低温,会造成菌索生长不良或短时间不能生长,导致接种菌材生长缓慢,接种时间延长,导致蜜环菌与麻种接种不上或者接种不良,此时菌索不能及时供应天麻必需营养,从而延缓了麻种生长发育;若低温时间较长,还可能出现麻体解体现象,栽培后期出现空窝现象;另外,菌材培养时若遇水分过多或者干旱等不适宜情况,蜜环菌索在菌材内生长受阻,菌材内菌索生长不良,导致菌索分解菌材纤维素缓慢,供给麻栽营养也缓慢,蜜环菌索还会吸收麻体水分或营养,导致麻栽分生米麻数量锐减或死亡。原因4,延用生产过天麻的老菌材进行新菌材的生产,造成空窝。这种菌材生产方式存在极大隐患,因为老菌索活力差,接种麻栽能力低下,而且分解菌材内纤维素能力也变弱,更为严重的是老菌索会出现过度生长造成菌吃麻的现象,产生空窝。原因5,天麻栽培时,病虫害引发空窝。天麻栽培管理对病虫害要引起重视,如霉菌等会引起天麻腐烂而空窝,幼虫啃食天麻引起空窝。
解决的办法:办法一,栽培管理要精细,严格控制水分。要经常检查空气湿度和栽培层的水分含量,保证适宜水分需求。在栽培天麻麻栽时,一定要给足水分,保证栽培层水分含量在50%左右,在田间管理时期还要做好空气保湿工作,保证空气湿度在80%以上。而仿生栽培时,在雨季要做好排水工作,挖好排水沟,在干旱时宜喷水增加空气湿度,促进天麻生长发育。办法二,选择专业研究单位提供的优质蜜环菌种作为生产用菌保证稳产高产;培养新菌材保证天麻生长发育营养所需。在生产中有采用接种好蜜环菌的小树枝作为三下窝培养菌材的方法,不失为一个好的接种方式。严禁延用栽培天麻后的老菌材生产新菌材的方法,一是菌材量会减少1/3,易造成后期营养严重不足;二是老菌材内菌索衰老接种麻栽能力低,还会出现菌种吃麻现象,存在空窝的风险。办法三,加强栽培管理,杜绝病原菌污染,严防病虫害。由病虫害引起的空窝主要是在栽培时注重管理,在菌种制作时保证无杂菌污染;在菌材制作时,精挑细选无病虫害的木材;若发生了病虫害,要及时防治,将病虫害材料集中焚毁,利用黑光灯杀虫,利用药剂处理等治菌治虫。
纵观多年来天麻生产栽培的成败经验,建议天麻栽培宜做到以下几点:
从上面的分析和总结可以看出,天麻栽培技术含量高,需要精细管理,不能麻痹大意,尤其是要注重水分管理。天麻高产栽培技术包括有性繁殖技术和无性生产技术两个主要环节。不管是种子萌发还是种栽生产,两个生产环节都需要高质量的菌材作为营养来源,而主要的生产操作流程,如选择适宜地块、合理制作畦床、科学培养菌种和培养菌材等都是必须的条件,也是天麻高产的基础。
天麻伴生菌种培养是一项比较复杂的高科技工作,其包括伴生菌种的分离、培养及三级菌种生产等科技含量高的前期工作,是生产中重要的组成部分,萌发菌种纯正保证种子高萌发率,而优质蜜环菌能保证天麻生长发育。蜜环菌材的培养也是比较复杂的工作,需要精细的管理才能保证生产出干净安全的菌材,因菌材是天麻高产的直接营养来源,粗放管理极易导致杂菌滋生造成生产失败。培养优质菌种是高科技工作,宜选择专业科研单位提供的菌种。小菇属石斛小菇作为萌发菌种伴生天麻种子,种子萌发率高,分化原球茎也多,后期分窝时产生的米麻、白麻等种栽越多,这是天麻高产高效的基础之一;优质蜜环菌种生产能力强,伴生天麻种栽,商品麻产量会增加十几倍,那么效益也会增加十几倍,这是高产高效的基础之二。
天麻栽培的田间管理技术在于精细,要严格做好控光控水控温。在天麻栽培管理中,注重控光,光遮蔽度宜为林间全光时的0.3~0.5,温度控制在18~25 ℃,注意排涝和防旱,空气相对湿度宜在80% 左右,栽培层湿度宜在50%左右。
在天麻生产中,菌种、菌材占生产成本30%左右,麻栽占30% 左右,其余土地人工等占剩余成本,每平方米投入150 元左右。而很多农户初次接触天麻,只看到效益高,但缺少栽培技术和管理经验,若盲目生产,管理不善,很容易入不敷出。建议要加强学习,参加实际生产培训1~2 年,以熟悉天麻栽培技术各个关键环节,对技术流程有了很好的把握后再投入生产比较稳妥。
有研究表明,蜜环菌分解纤维素能力较强,而分解木质素能力较差,菌材纤维素含量高,则天麻的产量与品质均较高,而菌材木质素含量高则天麻产量与品质较低;二者天麻的产量相差近1 倍[8],因此,栽培天麻时,选择菌材要根据当地实际情况,尽量选择纤维素含量高的硬杂木作为菌材,以保证天麻优质高产。随着天麻栽培面积扩大,菌材用量也急剧增加,而优质菌材林却没有增加反而大面积减少,也没有培育菌材林,这种情况很不利于天麻的长期优质生产。建议加强菌材的利用,尤其是加强直径3 cm 以下菌材的利用,并注重营造天麻优质菌材林,以保证天麻产业持续发展[8]。
随着天麻产业的日益壮大,专业技术人员不足的矛盾日益明显。近年来,各大天麻产区相继进行了深入的科学研究,并建立了当地天麻栽培标准,但是标准化栽培技术推广应用滞后,很多产区还是延用老的生产模式,远没有达到规范化标准化高效生产要求,这就需要加快培养专业化人才队伍,培养大量的技术员,以适应天麻井喷式的生产形势,急需形成“科研—技术员—合作社(生产指导员)—产区”联合生产模式,以科技促发展,加强天麻栽培的规范化、标准化,加强田间管理,加强产后加工,真正做到高产高效地做好天麻产业。