巨菌草的生态作用及应用前景分析

2023-06-14 09:31:24马亚珺杨国柱田海宁
河北农机 2023年5期
关键词:菌草多糖土壤

马亚珺 杨国柱 田海宁

1、青海大学生态环境工程研究中心 2、青海大学农牧学院 3、青海大学生态环境工程学院

巨菌草(图1)的外形与其他真菌有很大的不同[1]。它的顶部通常会长出巨大的伞状菌盖,菌盖下部有粗壮的柄,柄下部还会有类似于人类耳朵的菌片[2]。巨菌草的表面通常呈现出黄色、灰色、棕色等不同颜色,十分美丽。巨菌草通常生长在高原、山地等温度较低、湿度较大、土壤肥沃、通风良好的地方[3]。它的生长期一般在5 月至9 月之间。巨菌草的营养方式与一般真菌不同,它通过形成巨大的菌盖和菌柄进行营养。菌盖和菌柄内部形成的菌丝网络可以吸收土壤中的养分,而菌盖上的孢子则可以通过风、动物等方式传播,形成新的菌株[4]。巨菌草在生态学和药理学上有着独特的地位。它是一种免疫调节剂,可以促进机体免疫功能的增强,提高人体对疾病的抵抗力[5]。同时,巨菌草中的多糖物质具有抗肿瘤、降血糖、抗氧化等多种药理学作用,被广泛应用于医药、保健、食品等领域。总之,巨菌草是一种非常特别的大型真菌,具有独特的外形、生态特点和药理学作用,对人类健康和生活有着重要的意义[6]。

图1 巨菌草

1 生态特点

1.1 分布范围

巨菌草主要分布在我国东北、华北、西北、西南等地区的森林、草原、山地等生态系统中。其中,内蒙古、甘肃、云南、四川等省份的巨菌草产量较高[7]。

1.2 生长环境

巨菌草生长环境要求比较苛刻,它通常生长在高原、山地等温度较低、湿度较大、土壤肥沃、通风良好的地方。巨菌草的生长期一般在5 月至9 月之间。巨菌草是一种高度适应性强的植物,可以生长在不同的土壤类型和环境条件下,包括河岸、湿地、荒地、路旁、废弃地等。它对土壤的要求不高,可以耐受不同程度的盐碱、干旱和水浸等环境压力。巨菌草的根系发达,可以牢固地固定土壤,防止水土流失和土壤侵蚀。因此,在河岸、山坡和沙漠等易于发生土壤侵蚀的地区,巨菌草被广泛用于防护治理。由于其适应性强、生长迅速、根系发达等特点,巨菌草被广泛应用于生态修复领域。例如,在油田、矿山、污水处理厂等工业废弃地和受污染的土壤上,巨菌草可以通过吸收和积累土壤中的重金属等有害物质起到净化土壤的作用。

1.3 独特的营养方式

巨菌草的营养方式与一般真菌不同,它通过形成巨大的菌盖和菌柄进行营养。菌盖和菌柄内部形成的菌丝网络可以吸收土壤中的养分,而菌盖上的孢子则可以通过风、动物等方式传播,形成新的菌株[10]。

2 药理学作用

2.1 免疫调节

巨菌草是一种免疫调节剂,它可以促进机体免疫功能的增强,提高人体对疾病的抵抗力。研究表明,巨菌草中的多糖物质可以激活巨噬细胞和T 淋巴细胞,增强免疫系统的功能[11]。

2.2 抗肿瘤

巨菌草中的多糖物质具有抗肿瘤作用,可以抑制肿瘤细胞的生长和扩散。研究表明,巨菌草中的多糖物质可以通过调节机体免疫功能,诱导肿瘤细胞凋亡,从而达到抗肿瘤的效果[12]。

2.3 降血糖

巨菌草中的多糖物质可以降低血糖,对糖尿病患者有一定的治疗作用。研究表明,巨菌草中的多糖物质可以促进胰岛素的分泌,提高机体对葡萄糖的利用率,从而降低血糖水平。

2.4 抗氧化

巨菌草中的多糖物质具有一定的抗氧化作用,可以清除体内的自由基,减缓细胞老化和疾病的发生。研究表明,巨菌草中的多糖物质可以提高超氧化物歧化酶的活性,减少自由基的产生,从而达到抗氧化的效果[13]。

3 应用前景

巨菌草具有广阔的应用前景,在医药、保健、食品等领域都有着重要的作用。

3.1 药物开发

巨菌草中的多糖物质具有多种药理学作用,可以作为免疫调节剂、抗肿瘤药物、降血糖药物等用于药物开发。巨菌草具有明显的抗炎作用,可用于治疗风湿性关节炎、痛风、肺炎等炎症性疾病。研究表明,巨菌草中含有多种具有抗炎作用的活性成分,如巨菌草素、芦荟素等。巨菌草中也含有多种具有抗菌作用的活性成分,如异硫氰酸苦杏仁甙、芦荟素等。另外,巨菌草还具有明显的降低血糖作用,可用于治疗糖尿病等疾病。

3.2 保健品开发

巨菌草中的多糖物质具有抗氧化作用,可以作为保健品加工原料,制成功能性保健品,可用于预防和治疗多种疾病。研究表明,巨菌草中含有多种具有抗氧化作用的活性成分,如巨菌草素等。巨菌草还具有明显的改善肝功能的作用,可用于治疗肝炎、肝硬化等疾病。

3.3 食品加工

巨菌草可以作为食品加工原料,制成巨菌草茶、巨菌草汤、巨菌草饮料等美食,具有美容、养生、滋补等功效。

总之,巨菌草是一种具有独特生态特点和药理学作用的大型真菌,具有广阔的应用前景。未来,我们可以通过开展巨菌草的深入研究,探索其更广泛的应用领域,为人类的健康和生活带来更多的福祉。

3.4 菌草生物质能源

利用太阳能转化率高、适应性广的象草、巨菌草等高产、高热值的能源草,作为生物质燃料发电,包括能源草的草种繁育及能源草的种植、收割、干燥、加工等技术。在福建一公顷的象草、巨菌草用于发电产生的电量相当于60~75 吨煤的发电量。其具有可再生、二氧化碳零排放或接近零排放、太阳能利用率高等优点。该技术还可在垃圾焚烧发电上应用,可以作为辅助燃料替代煤、重油,减少大量投资和减少污染物排放。把草压成颗粒作为锅炉燃料,不仅降低了成本,而且减少了污染物排放。

3.5 巨菌草青贮

巨菌草青贮能有效保存其营养成分,尤其粗蛋白和维生素,损失量更小于其他两种调制方法,巨菌草青贮能提高其适口性,同等质量巨菌草青贮比青干草、半干贮更节省贮藏空间,在冬春季节能为家畜提供所需的青绿多汁的饲料。青贮饲料是保存饲料既经济又安全的方法,可长期保存,巨菌草青贮饲料不仅可以常年利用,受自然灾害的影响较小,而且保存期达3~4 年。如若青贮质量好的,甚至20 多年不变质。

3.6 巨菌草生态治理应用

巨菌草被选为治理荒滩、坡地和河流,防止水土流失、土地荒漠化的理想植物,与其本身的特性是分不开的。巨菌草的根茎具有发达的匍匐茎,侵占地面能力强,可有效固定表层土壤,可作为水土保持区首选菌草巨菌草。发达而致密的根系不但能够有效地固持地下土壤,还能改善土壤理化性状、增加有机质含量、提高土壤肥力,进而达到保土、保水和以肥养水的效果。种植巨菌草,能够有效地改良土地荒漠化,防止水土流失和森林植被破坏,并且对防止生物失去多样性起到良好的作用。还能改善生态环境,并使微生物、植物、动物形成三位一体的循环经济,创造出可持续发展的新模式。由此可见全民发展巨菌草产业具有重要的战略意义。

4 巨菌草效益分析

4.1 生态效益

巨菌草循环产业具有与环境保护有机结合、原料可再生、太阳能的转化率和生物转化率高、资源可多次综合利用的优点。巨菌草对种植土壤要求低,繁殖迅速,根系发达,在山地、坡地、沙地和险滩等均可种植,一次种植多年收割。实验和实践证明,巨菌草种植对于保持水土、防风固沙、治理荒漠、改善生态环境等均有显著效果。巨菌草作为生物质燃料可节能减排。可利用巨菌草栽培食、药用菌,还可用其废菌料生产优质菌物饲料及饲料添加剂,建立“植物—菌物—动物”的高产、高效、优质、安全、生态的现代农业生产新模式,利于保护环境和经济的发展有机结合。

4.2 社会效益

利用各种坡地、山地种植巨菌草可以吸纳大量农村剩余劳动力就业,尤其可以吸纳大量妇女劳动力就业。种植每1000 亩菌草需2 个固定劳力和10 个季节临时工,同时可以进行其他产业的延伸,包括食用菌和药用菌栽培、畜牧业、水产业及相关循环经济产业都可大量吸纳农村剩余劳动力,提高农民收入。我国南方各省人均耕地少,山坡、荒地、沙地等是耕地的数倍,可以利用来发展菌草业。组织农民种植和用巨菌草,并通过有组织的培训、参观与交流,使农户掌握巨菌草生产技术,提高生产管理和经营的能力,降低生产成本,掌握市场信息,增强市场意识,有效降低市场风险,由农民自主组合、互帮互学,从而增强了农民互助的精神,使农民依靠科技增加收入、脱贫致富,促进了农村物质和精神文明,促进了当地社会事业的发展,有利于社会稳定。

5 展望与总结

发展菌草技术可以缓解“菌林矛盾”,促进菌业的可持续发展。菌草的太阳能转换率比阔叶树高,菌草种植有利于提高土地的生产率。菌草种植主要是开发利用草地、草坡、草滩、水土流失地、荒漠化土地等非耕地资源,不与粮争地,提高了土地的利用率。由于菌草大多再生能力强、根系发达,所以种植菌草,发展菌草技术又是水土保持、荒漠化治理、植被恢复和生态建设的有效措施。应用菌草技术所发展的生态菌业是循环经济的一个典型产业,通过“种植菌草(保持水土)——用草种菇——种菇后菌糠加工成菌体蛋白饲料用于养畜或加工成菌肥用于草、农作物、果树或再利用种菇——牲畜粪作为草、农作物、果树等的肥料或作为种菇的原料”的良性循环产业链,达到“植物生产——菌物生产——动物生产”的相互促进,平衡生产的良性循环,使经济、社会和生态三大效益有机结合,促使资源多级多次利用、良性循环,从而实现可持续发展。

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