5种菌草越冬性状及营养品质的比较

张钦语,张邦喜,杨仁德,李银双,陈波,王晓敏,朱森林*

（1.贵州省农业资源与环境研究所，贵州 贵阳 550006；2.贵州省菌草综合开发利用技术工程中心，贵州 贵阳 550006；3.楚雄医药高等专科学校，云南 楚雄 675000）

“十三五”以来，在我国食用菌产业“东菇西移”的趋势下，贵州省先后出台《贵州省“十三五”现代山地特色高效农业发展规划》《贵州省食用菌产业脱贫攻坚三年行动方案》《贵州省食用菌产业发展规划（2020—2022年）》，将食用菌产业作为助推全省脱贫攻坚的重要特色优势产业大力发展，贵州省食用菌产业进入快速发展阶段，逐步形成五大产业带［1］。截至2019年底，贵州省食用菌种植规 模 达31亿 棒（6.67万hm2），产 量 超过110万t，产值突破130亿元，初步实现裂变式发展，逐渐晋升到全国食用菌年产量在50万t以上的第二梯队，呈现产销两旺、质效双升的良好势头。菌草是指可作为栽培食药用菌培养基的草本植物［2］。我国幅员辽阔，有草原、草山、草坡、江河沿岸及沿海滩涂草地近4亿hm2，草地面积为耕地面积的3倍左右，可作为食药用菌培养基的菌草品种很多［3］。经国家菌草工程中心筛选出的适用作食药用菌培养料的菌草有45种，其中，巨菌草、绿洲1号、紫色象草、热研4号王草、桂闽引象草因具有生长迅速、再生能力强、耐贫瘠、耐干旱、适宜性广、鲜草产量高和适口性较好等特点，近年来已成为重要作物在世界范围内传播。我国已有青海、甘肃、福建等31个省（市/自治区）大量种植［4］。大部分菌草不仅是优良的饲草，还可作为优质食药用菌生产原料、护坡植物、造纸原料，还可利用其代煤发电、生产沼气等，是一种具有较大种植潜力和社会经济生态效益的草种［5］。目前，贵州省种植的菌草品种种类繁多、质量参差不齐。采用高产栽培模式，在相同种植、管理水平条件下，对目前贵州省常用的巨菌草、绿洲1号、紫色象草、热研4号王草、桂闽引象草进行越冬性生产性状及营养品质比较试验，以期为筛选适宜贵州省食用菌产业发展的高产优质菌草品种提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于贵州省农业科学院土壤肥料研究所菌草种子资源圃毕节市织金县茶店乡鸭院村（东经26.8603°，北纬106.7574°），属亚热带季风气候，海拔1 350 m，年均气温14.7℃，年平均降雨量938.4 mm，全年日照1 172 h，无霜期327 d。试验地为旱坡地，土壤为黄壤，肥力中等水平，耕层（0～20 cm）土壤有机质为15.15 g/kg，全氮为0.85 g/kg，全磷为0.71 g/kg，全钾为13.29 g/kg，碱解氮为67.9 mg/kg，有效磷为15.9 mg/kg，速效钾为109.2 mg/kg，pH 5.39。

1.2 供试品种

供试品种共5个，分别为巨菌草（Pennis⁃etumsinese）、绿洲1号（PennisetumRich）、紫色象草（Pennisetum purpureum Schumab cv.purple）、热研4号王草（Pennisetum×p.americanumcv.Reyan4）、桂 闽 引 象草（Pennisetum purpureum Schum cv.Gui Min Yin），均由国家菌草工程技术研究中心提供。

1.3 试验设计

试验设5个小区，小区面积均为10 m2（2 m×5 m）。2019年4月26日种植，株行距40 cm×60 cm，播种方式为双节斜插。施复合肥（N-P-K=15∶15∶15）100 kg/667m2，其中60%作基肥，20%在分蘖期追肥，20%在拔节期做追肥。2020年4月12日调查田间草种出苗率。分别于2019年11月23日（越冬前）和2020年12月2日（越冬后）进行收割，留茬3～4 cm，测定小区鲜草产量，取2 kg带回实验室，待自然风干，折算干草产量。

1.4 方法

测定越冬前后的菌草养分吸收、营养品质含量。养分含量测定：高氯酸-硫酸消煮方法测定植物样品中的总氮含量；过王水-微波消解法对植物样品消解后，分别采用火焰分光光度计和比色法测定植物样品总钾［6］和总磷［7］含量。营养品质含量测定：GB/T 6435—2006测定干物质含量、GB/T 64—2007测定粗蛋白含量、GB/T 6433—2006测定粗脂肪含量、GB/T 6434—2006测定粗纤维含量、GB/T 20805—2006测定半纤维素与木质纤维素含量。

1.5 数据处理

试验数据使用Origin 2018进行绘图，使用SPSS 16.0以Duncan法进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同菌草越冬前后的产量及越冬后出苗率

由表1可知，所有品种菌草产量越冬后较越冬前均有提高，且巨菌草和绿洲1号的产量表现最好。越冬前鲜草产量最高的是绿洲1号，达116.0 t/hm2，较巨菌草、紫色象草、热研4号王草、桂闽引象草分别高2.65%、53.44%、25.41%和8.41%；干草产量绿洲1号达13.60 t/hm2，较巨菌草、紫色象草、热研4号王草、桂闽引象草分别高33.33%、82.31%、57.23%和40.93%。越冬后鲜草产量最高的是巨菌草，达171.0 t/hm2，较绿洲1号、紫色象草、热研4号王草、桂闽引象草分别高2.40%、36.80%、15.54%和23.02%；干草产量最高的是巨菌草，达42.0 t/hm2，较绿洲1号、紫色象草、热研4号王草、桂闽引象草分别高0.72%、34.62%、39.53%和59.10%。

菌草的耐寒性越强，越冬后出苗率越大。从表1还可知绿洲1号、巨菌草、热研4号王草的越冬后出苗表现较好，出苗率均为100%；桂闽引象草和紫色象草的安全越冬性能较差，出苗率分别为83.4%、91.2%。

表1 供试品种鲜干草产量及越冬后的出苗率

2.2 不同菌草越冬前后的养分含量

由图1可知，5种菌草在越冬后的氮、磷、钾养分含量均高于越冬前。越冬前菌草总氮含量绿洲1号的最高，达0.15%，巨菌草次之（0.12%），其后依次为紫色象草（0.11%）、热研4号王草（0.10%）、桂闽引象草（0.09%）；越冬后绿洲1号、巨菌草对土壤中的氮含量分别达0.40%、0.41%，显著高于热研象4号（0.35%）、桂闽引象草（0.27%）、紫色象草（0.26%）。越冬前，总磷含量由高到低分别为桂闽引象草（0.21%）、紫色象草（0.15%）、绿洲1号（0.14%）、巨菌草（0.13%）、热研4号王草（0.11%）。总磷含量越冬后较越冬前均提高，其中，热研4号王草达0.40%，提高263.63%；绿洲1号达0.39%，提高178.60%；巨菌草达0.37%，提高184.62%；桂闽引象草达0.26%，提高23.81%；紫色象草达0.25%，提高66.67%。桂闽引象草在越冬前的总磷含量较紫色象草、绿洲1号、巨菌草、热研4号王草高，但在越冬后总磷含量提升不明显。热研4号王草在越冬后的磷含量高于其余菌草。越冬前，5种菌草的总钾含量由高到低依次为桂闽引象草（0.30%）、绿洲1号（0.30%）、巨菌草（0.27%）、紫色象草（0.17%）、热研象4号（0.10%）。桂闽引象草越冬后总钾含量为0.35%，较越冬前提高16.67%，且显著低于巨菌草（0.79%）、绿洲1号（0.64%）、紫色象草（0.40%），但越冬后桂闽引象草与热研4号王草的总钾含量无显著差异。综上，巨菌草、绿洲1号的氮磷钾含量在越冬后较其他菌草更高，表现出优异的养分吸收能力。

图1 不同菌草在越冬前后的养分含量

2.3 不同品种菌草越冬前后的品质

由表2可知，越冬后不同菌草的干物质、粗蛋白、粗纤维较越冬前高。越冬后巨菌草、绿洲1号、紫色象草、热研4号王草、桂闽引象草的干物质含量较越冬前提高243.75%、348.28%、172.22%、121.88%、233.84%；粗蛋白含量分别提高355.20%、141.95%、182.87%、428.92%和12.04%；粗脂肪含量分别提高185.12%、17.00%、83.42%、97.76%和130.50%；粗纤维含量分别提高7.14%、3.61%、9.95%、19.10%和26.34%；木质素含量巨菌草、紫色象草、热研4号王草分别下降10.48%、11.11%、2.70%，绿洲1号、桂闽引象草分别提高7.83%、20.39%；半纤维素含量巨菌草、绿洲1号、紫色象草、桂闽引象草分别下降9.30%、6.33%、11.78%、2.10%，热 研4号 王 草 提 高9.14%。

表2 越冬前后不同品种菌草的营养品质

越冬后干物质和粗蛋白，巨菌草、绿洲1号以及紫色象草明显高于热研4号王草与桂闽引象草。越冬后绿洲1号的粗脂肪含量最高，桂闽引象草的粗纤维含量最高。

3 讨论与结论

菌草种植产业在我国具有巨大的发展潜力，大部分菌草喜生长在温度和湿度较高的地区，而在干旱和寒冷的地区，如何使菌草在越冬后还保持较高的种植存活率是当前菌草种植技术的瓶颈。根据菌草生长适宜的条件，研究选择温度和湿度均较适宜的贵州省毕节市作为菌草培育地点，并率先引进5种菌草进行种植试验，通过观察分析其越冬前后的产量、出苗率、养分吸收、营养品质情况，筛选适合于当地种植的菌草品种。丁建成等［8］研究指出，巨菌草在甘肃种植时，由于当地气温较低（<0℃），而菌草低于0℃时会全部冻死。赖大伟等［9］研究指出，紫色象草在环境温度长时间低于−2℃时会被冻死枯萎。郭太雷等［10］报道，热研4号王草的越冬温度低于0℃时，会被冻死枯萎。因此，当环境温度低于0℃时，大部分菌草无法顺利越冬，但低于8℃时，菌草的生长会受到抑制。贵州省毕节市全年最低温为8℃，当地温度能够满足引种的菌草对越冬温度的要求。贾雨雷等［3，7，11］报道，菌草最佳的生长时期为春末和夏季，适宜的生长温度为25～35℃。年降水量700 mm以上的热带亚热带地区较适合菌草种植［9］，毕节市的降雨量能够满足不同菌草生长对水分的需求。菌草的种植对土壤要求并不严格，菌草生长适应能力强、产草能力高、青绿周期长、耐酸，在保水良好的黏土中生长最好［9，12-13］。菌草生长除对温度、土壤和水分的需求外，菌草越冬后的品质和产量还与菌草每次刈割的长度［14］、施肥种类及施肥量［8］、播种时间［9］、播种方式与田间管理方式相关［3，12］。贾雨雷等［3］进一步分析不同菌草对土壤养分的吸收含量及营养品质与产量的规律发现，菌草养分吸收能力与产量成正比。蛋白质是构成动物的肌肉、毛发和血液等组织的重要成分，是构成生物生命的基础物质，不能被脂肪和碳水化合物代替［15］。与碳水化合物的功能类似，脂肪在代谢后能供给热量［16］。粗纤维、半纤维素和木质素类物质主要在消化过程中起到填充消化道容积的作用，有利于促进消化道蠕动，增强新陈代谢［11］。此外，干物质中还包含一定含量的矿物质，如钙、镁、铁、锰、铜等，上述矿物质是构成生物体骨骼、器官等组织的重要物质。

在对巨菌草、绿洲1号、紫色象草、热研4号王草、桂闽引象草5种菌草进行田间引种和越冬试验中，巨菌草和绿洲1号越冬性状及营养品质较好。巨菌草和绿洲1号在越冬后出苗率均为100%；鲜草产量分别为171.0 t/hm2和167.0 t/hm2；干草产量分别为42.0 t/hm2和41.7 t/hm2；总氮含量分别达0.41%、0.40%；总磷含量分别为0.39%、0.37%；总钾含量分别为0.79%、0.64%；总氮、总磷、总钾的含量整体上高于其他菌草；粗蛋白含量分别为24.2%、29.9%；干物质含量分别为25.4%、23.3%；粗脂肪含量分别为3.45%、8.95%；粗纤维含量分别为43.5%、54.6%；木质素含量分别为11.1%、12.4%；半纤维素含量分别为40.0%、38.8%。综上，绿洲1号和巨菌草越冬出苗率高、产量高、品质优，建议在毕业市试推广种植。

未来，可对菌草在当地的适宜收割次数和时期需进一步试验探究，以期为进一步提高绿洲1号和巨菌草的种植效益提供数据支撑。