边银丙
(华中农业大学应用真菌研究所,湖北 武汉 430000)
食用菌作为主要的微生物蛋白来源,可为人类提供新型食用蛋白,这些菌类蛋白还可添加至各类食品、保健品和畜禽饲料中,在保障国家粮食安全的大局中具有重要作用[1]。
大球盖菇(Strophariarugosoannulata),商品名为赤松茸、红松茸,隶属担子菌门、伞菌目、球盖菌属[2]。营养价值高,干品含粗蛋白30%,粗多糖48%,粗纤维10%,灰分4.3%;含17种氨基酸,包括全部8种必需氨基酸,必需氨基酸占氨基酸总量的39.11%,与非必需氨基酸比值为0.64,达到联合国粮农组织FAO和世界卫生组织提出的理想蛋白质要求。其还具有护肝、养肾、抗氧化、预防冠心病等功效[3],是联合国粮农组织推荐栽培的蕈菌之一。
大球盖菇菌盖半球形,肉质,初白色,后变酒红色、红褐色,老熟后呈褐色或灰褐色。在生产栽培中,形态与色泽变化极大(图1)。鲜销市场上,菌柄实心、粗而短、菌盖酒红色、未开伞的子实体被评价为优质菇,售价通常是柄长、空心、开伞等次品菇的2~3倍。大球盖菇降解木质纤维素能力强[4],具有“杂食性”,能转化的农林废弃物种类之多,可与平菇相媲美。其栽培技术简单,栽培模式多样[5-7],生产成本低,经济效益较高,利用农林废弃物栽培可实现“变废为宝,点草成金”。
图1 不同形态及色泽的大球盖菇子实体
1922年,美国首先进行野生大球盖菇菌种分离和人工栽培试验。20世纪70年代,波兰、匈牙利、前苏联等地开始推广栽培。1980年,上海市农业科学院从波兰引进菌种,试栽成功。1990年后,福建省三明真菌研究所进行栽培试验和示范推广。2010年后,大球盖菇推广面积逐年扩大,尤其是稻田生态栽培和林下栽培模式,在全国范围内获得推广。2021年4月,中国菌物学会大球盖菇产业分会在武汉成立。2021年8月全国农技中心发布《长江中下游地区大球盖菇冬季稻田生态栽培技术集成与示范推广方案》。2022年湖北省将“稻田轮作大球盖菇技术”列入农业十大主推技术。2021—2023年,中国菌物学会大球盖菇产业分会连续3年举办技术培训班和交流会,有力地推动了大球盖菇产业的发展。据调查,湖北、湖南、江西、浙江、江苏、安徽、上海、重庆、山东、黑龙江、河南、北京、辽宁、河北、内蒙古及甘肃等16个省市均有大球盖菇栽培,总栽培面积近10万亩(1亩≈ 667 m2,下同)。
大球盖菇栽培原料来源十分广泛,可利用稻秸秆、麦草、黄豆秸、玉米秆、稻壳、花生壳、玉米芯、棉籽壳、酒糟、中药渣等栽培,每亩可转化原料7~15吨。栽培方式简单,技术门槛低,通常采用发酵料栽培,也可生料栽培。栽培流程主要为开沟、整畦、铺料、播种、覆土、催菇和采收。栽培场地多样,南方冬闲田、各地蔬菜大棚、林下均可种植,具有“易产、稳产、高产”的特点,亩产1 000~2 500 kg。菌丝既耐高温,又耐低温,抗杂菌能力强。
以武汉大球盖菇棚栽为例,每亩经济效益核算结果为:(1)前期成本6 000~8 000元/亩,包括原材料、菌种、人工成本等;(2)后期成本6 000~8 000元/亩,包括大棚租金、喷灌设施、冷库、包材、包装人工费等。两项合计,亩均成本12 000~16 000元。按平均亩产2 000 kg,以产地平均批发价10~12元/kg(其中A级为20~32元/kg,B级为6~8元/kg)计算,亩均产值20 000~24 000元。即采用现有蔬菜大棚种植,当年每亩净收入8 000元。
以山东德州某地大球盖菇林下栽培为例,每亩经济效益核算结果为:(1)前期成本5 600元/亩,包括菌种、原材料、喷灌设施、人工等;(2)后期成本6 800元/亩,包括泡沫箱、包装人工和运输成本等。两项合计,生产成本12 400元/亩。按平均亩产2 000 kg,产地平均收购价以8元/ kg计算,亩销售收入16 000元。即在林下简易生态种植条件下,每亩净收入3 600元。
我国每年秸秆产量达7亿吨[8],其中约2亿吨被浪费,栽培大球盖菇每亩可以转化秸秆7~15吨,数量可观。大球盖菇采收和修剪需要大量老年劳动力,可增加广大农村老龄人口收入,对农村社会稳定和乡村文明建设具有重要意义。此外,许多地方水稻田冬季闲置量大,众多蔬菜大棚闲置,推广栽培大球盖菇可充分利用耕地资源,盘活农业设施存量资产,社会效益显著。
大球盖菇生物学特性具有以下显著特点:一是广温性,5~30 ℃菌丝均可生长;二是喜湿性,培养料和覆土皆需保持湿润状态;三是抗杂性,大球盖菇菌丝抗杂菌能力强,不易感染杂菌;四是好氧性,喜通风,栽培时原料宜粗细搭配,以粗料为主,可提高培养料透气性;五是“杂食性”,可采用稻秸秆、玉米芯、谷壳及玉米秆等各种作物副产物为栽培原料。大球盖菇主要有稻田生态栽培、林下生态栽培及大棚设施栽培3种栽培模式。
长江中下游地区是我国水稻主产区之一,稻秸秆产量较大。但资源化利用率偏低,随意抛弃或焚烧现象普遍,既污染环境,又浪费资源。长江中下游稻区冬季存在大量冬闲田,耕地资源闲置。在冬闲田利用稻秸秆发展大球盖菇产业,菌渣就地还田可提高土壤有机质含量,保障耕地质量。大球盖菇稻田生态栽培使稻秸秆资源真正实现“原料化”和“肥料化”利用,使“冬闲田”变为“增收田”,既保障粮食生产,又大幅度提高稻田种植综合收益。该栽培模式的技术要点如下。
(1)季节安排。南方地区栽培大球盖菇过去通常为“冬种春收”,这种模式由于冬季菌丝生长缓慢,一般翌年3~4月才出菇。因4月份气温回升快,大球盖菇子实体易开伞、柄长,口感差,商品品质大幅度下降,使产品售价急剧下滑。且4月以后市售蔬菜品种及供应量大幅增加,对大球盖菇售价造成冲击,易导致“菇贱伤农”。
实践证明,在长江流域采用“秋种冬收”模式是提高大球盖菇种植收益的关键。所谓“秋种冬收”模式是指10月中旬开始制备培养料和播种,此时气温在20 ℃以上,从播种到出菇仅需45~50天,11月下旬即可采收。采用塑料拱棚和稻秸秆等进行保温的条件下,可实现大球盖菇冬季出菇,此时菇柄短、菇盖厚,味道鲜美,又逢春节消费旺季,产品售价高。推广“秋种冬收”模式,需要水稻播种期选择在5月上旬,播种一季早稻或中稻,确保水稻在9月下旬收获完毕。也可以采用陈年稻秸秆提前异地制备培养料,在中稻或晚稻收获结束后,将制备好的培养料直接铺在稻田中播种大球盖菇菌种。
(2)备料。培养料建议配方:①40%稻秸秆,30%玉米秸秆,20%玉米芯,10%谷壳;②40%稻秸秆,40%玉米芯,20%谷壳。用联合收割机在水稻黄熟期抢晴收割,将稻秸秆在田间晾晒2~3天至完全干燥后,打捆收集备用,或直接起垄堆制发酵。玉米秆晒干,不需要粉碎。每亩培养料用料量不宜过多,建议每亩用5~6亩地收获的水稻秸秆,铺料厚度不超过20 cm,以利于发菌提前结束,早日出菇,并避免田间菌渣量过大,影响后茬水稻生长。
(3)整地。翻耕土地前,每亩撒生石灰30~40 kg,深耕20~40 cm,土壤翻松后曝晒5~7天。根据场地形状,沿着地势从高到低或沿排水方向划线、开沟、做畦,畦宽约80 cm,高10 cm左右,走道宽70 cm,挖走道的土壤供覆土用。
(4)培养料制备。尽量不用生料栽培,推荐培养料一次发酵,否则杂菌多、发菌慢、出菇迟、产量低。在晒干的稻秸秆、谷壳、玉米秆、玉米芯上喷水预湿,建堆。底层铺玉米秆,然后依次将稻草、谷壳和玉米芯一层一层铺放,如此反复重复3~5次。料堆高不低于1.5 m、宽不少于1.2 m,长度不限。待内部料温升至60~70 ℃后,保持48 小时以上;发酵过程中料温必须达到60 ℃以上,保持48 小时,否则无法达到发酵效果,也可在料堆上覆盖薄膜等进行保温。
(5)菌种准备。在大球盖菇播种前80天左右开始生产栽培种。栽培种培养料配方为稻秸秆粉45%,棉籽壳20%,玉米芯18%,麸皮15%,石膏1%,过磷酸钙1%,pH自然。装袋后高温灭菌接种。大球盖菇栽培种多采用塑料袋装料,但菌丝生长慢,生产周期偏长,且易污染杂菌。其原因是袋内通气性不足,菌丝缺氧,厌氧呼吸导致菌种酸化。建议采用透气棉塞、装半袋料或探索筐式、箱式大容器培养方式,缩短菌种培养时间。目前已有研发大球盖菇液体菌种制作和固化使用技术,将液体菌种作为原种,扩繁生产栽培种,可以大幅提高菌种生产效率[9]。
(6)铺料与播种。畦面上先铺一层厚度为3~5 cm的玉米秆或稻秸秆,后铺一层发酵料,厚15~20 cm,并立即播种。播种前培养料应保持湿润,必要时适当补水。播种时,先将菌种掰成块,置于培养料中,随手用培养料将菌种块覆盖。注意菌种块直径不得小于2 cm,菌种块间隔5~10 cm,每亩菌种用量为150~250 kg。播种后,料面覆盖一层稻秸秆,厚度2~3 cm(图2)。为了冬季早出优质菇,备料和播种期宜安排在10月中旬。发菌期间若料温超过28 ℃,应在菇床表面喷水降温,也可采取沟内灌水降温。为了缩短生产周期,在经发酵的培养料中混播菌种,待菌丝长满培养料之后,将菌料铺在玉米秆或稻草上,覆土后直接催菇,是一种值得探索推广的模式。
图2 料面覆盖稻秸秆保湿
(7)覆土。如果灌溉条件好,菇床易保湿,应待菌丝长满培养料后再覆土。若在播种时立即覆土,易导致料内氧气不足,影响菌丝生长速度,出菇期推迟。覆土层厚2~3 cm,粗细搭配,基本盖住料面即可,切勿太厚。覆土厚会导致子实体菌柄长,商品性降低。覆土层表面盖一层稻秸秆保湿,若水源充足且具备喷雾条件,也可不覆盖稻秸秆。由于稻田土性黏重,易粘到菌盖和菌柄上,使清洗菇体难度加大,建议采用森林地表腐殖土替代,也可试用木腐菌菌渣或酒糟料拌入少量土壤,覆盖在料面上。
(8)安装设备设施。建议每畦铺设一根喷水管(图3),采用微喷带微喷或雾喷,少量多次,使水分缓慢渗入培养料内,避免喷水过多过急,更忌沟内积水过多,导致培养料腐烂。
图3 畦面铺设水管和覆盖地膜
畦面搭拱棚,上面覆盖塑料薄膜(图4),做好冬季保温增温,可促进大球盖菇快发菌、早出菇、出好菇[10]。拱棚中间高30~40 cm,宽70~75 cm。也可在料面覆地膜保温的同时搭拱棚,覆遮阳网和塑料薄膜。
图4 畦面搭建拱棚并覆盖薄膜
(9)养菌管理。养菌期管理重点为保温、保湿和透气。播种后菌丝萌发生长,料温持续上升。料温宜控制在20~25 ℃,若低于15 ℃,料面应覆盖稻秸秆,或搭拱棚覆盖薄膜保温;若料温高于28 ℃,应揭开塑料薄膜,掀掉覆盖的稻秸秆,在畦面中部打孔,必要时喷水降温。培养料含水量宜保持在60%~65%,尽量不喷水或少喷水。当表层下3~5 cm培养料偏干时,应采用微喷或雾喷方式补水。遇雨天,应及时覆盖薄膜遮雨,注意排涝。根据气温情况决定通风,气温15~25 ℃时,宜揭膜通风。既要避免高温烧菌,也要避免低温影响菌丝生长。
(10)出菇管理。当菌丝吃透培养料,在覆土层表面冒出白色菌丝后,再经7~10天菌丝后熟期,即可喷水催菇。第一次催菇,应喷重水,使覆盖的稻秸秆和覆土层充分吸水,并尽量保持温度在15~25 ℃,相对湿度宜80%~90%,促使菌丝扭结成原基。出菇期温度低于20 ℃时,子实体生长缓慢,优质菇比例高,质量更好。若气温超过25℃,则子实体生长快,柄长盖薄,易开伞,品质差。每周喷雾1~2次,保持覆土层湿润,但在子实体生长期间应尽量不喷水。
(11)采收分级和间隔期管理。采收时,一只手压住料面,另一只手用拇指、食指和中指抓住菇柄下部轻轻扭转后再向上拔起,注意避免松动周围的小菇蕾。子实体分级标准:菌幕尚未破裂或刚破裂,菌柄硬实不空心,菌盖呈钟形,为优质菇(A级菇);菌盖开伞,柄长超过3 cm,为次品菇(B级菇)。
第一潮菇采收结束后,及时清理菌床表面的残菇,用覆土补平采菇后留下的坑洞。停水养菌4~5天,待菌丝恢复生长后,再按前述方法管理出菇。出菇期在11月底至翌年4月中旬,一般可采收4~6潮。采收结束后,应深耕翻地,将残余菌渣全部还田,作为有机底肥。5月上旬开始整地,栽培水稻。
(12)保鲜与初加工。采收后的优质菇应及时预冷和鲜销(图5),次品菇则进行清洗、烘干或盐渍后销售。优质大球盖菇味道清脆爽口,可用于清炒、红烧、炖汤等,适合鲜销。采摘后只需进行简单清理,抽真空袋装(图6)或保鲜盒包装后冷链运输至市场鲜销。次品菇适宜加工,通常清洗后用于盐渍、烘干或制作预制菜,也可制成菇酱或其他即食产品。目前市场上销售的大球盖菇干品(图7)和菇酱产品受到消费者欢迎。
图5 优质菇(A级)
图6 清洗后真空包装的商品
图7 切片烘干产品
高温季节长出的大球盖菇表面会分泌一些黏性物质,影响鲜食口感,在烹饪前先用开水焯水,味道会更好。开伞的子实体,则宜晒干并储藏半年以上,干制和储藏期间子实体会产生某些新的风味成分,使干品香气浓郁,适合干锅类烹饪方式。大球盖菇菌盖适合制作预制菜出售,菇柄适合烘干后磨成细粉,作为食品添加剂使用。
近年来林下经济受到各地重视,林下大球盖菇栽培以北方及高海拔地区发展较多,栽培流程与稻田生态栽培大体相同,但技术存在差异。其通常是春季播种,当年秋季或翌年春季收获;也有秋季栽培,铺厚料,翌年春秋两季采收,即一次播种,两季收获。在培养料配方中,木屑比例通常约30%或更高,其次是玉米秆和玉米芯。铺料厚度一般为30~40 cm,由于气温高菌丝生长快,铺料厚薄应根据发菌期气温及预期出菇时间确定。铺料后立即播种、覆土,覆土通常就地取材,采用森林地表腐殖土和树叶等。在畦面上安装喷水管,采用微喷或雾喷方式。水源条件是林下能否种植大球盖菇的关键因素。
大球盖菇林下生态栽培具有以下特点:一是栽培原料可就地取材,既可生料栽培,也可发酵料栽培;二是一次播种,两季收获,用工较少,投资较低;三是产品外观较差,优质菇少,鲜菇多用于干制、盐渍或加工。
大球盖菇设施栽培方兴未艾。早期主要利用闲置的蔬菜大棚(图8),近两年设施水平迅速提高,部分地区开始使用双孢蘑菇堆肥发酵池进行培养料制备,采用双孢蘑菇出菇房进行大球盖菇床架栽培,并配备有安全空调、加湿、通风和补光设备。为了减少病虫害发生和提高出菇房周转效率,可模仿双孢蘑菇栽培工艺,在不同场所进行培养料制备和出菇管理。
图8 湖北宜昌夷陵区大球盖菇大棚栽培
设施栽培能够有效控制环境条件,保障发酵料质量,播种后菌丝生长快,生育期短,出菇早,可以实现周年出菇,且优质菇比例高,市场售价高。但其投资成本偏高,若设施大棚(菇房)出菇期管理不到位,新鲜空气不足会降低子实体品质;大棚(菇房)反复使用会导致杂菌积累,易发生病害;培养料及菌渣上下层架的劳动强度较大。
在节能的基础上,如何实现出菇环境智能控制,确保多出菇、出好菇,提高设施化种植的效益,是大球盖菇设施栽培面临的主要问题。
大球盖菇产业存在以下突出的问题:一是劳动强度偏大,二是栽培需水量较多,三是优质菇比例偏低,四是保鲜储藏难。针对这些问题,亟需在以下5个方面开展栽培技术创新。
在大球盖菇栽培技术创新中,一方面需要利用现有的农机设备;另一方面需要进行设备改进和创制,实现作物秸秆收割、打包、转运、粉碎、碾压,原料建堆、翻堆和上架铺料等环节的机械化作业,利用农机设备进行机械化整地、开沟、起垄、播种、覆土和覆草,大幅度降低劳动强度。
由于大球盖菇采用培养料接种固体菌种的方式,致使栽培种用量大;而大球盖菇固体菌种菌丝生长慢,以致生产周期长。一方面需要优化培养料配方,改进菌种容器,加强袋内通风;另一方面需要研发液体菌种高效生产及应用技术,利用液体菌种制备固体菌种,缩短菌种生产周期,大幅度降低菌种生产成本,提高生产效率。
在长江流域及其以南地区,需要摒弃“冬播春收”模式,大力探索推广“秋播冬收”模式,提高优质菇比例。探索培养料制备和出菇管理分段生产技术,实现“集中制料,分散出菇”,两段式生产,缩短生产周期,提高产品品质,提高集约化、设施化和专业化生产水平。“高原夏栽” “林下栽培”等模式可填补夏季市场产品空白,应着力提升产品品质。除常规地面栽培模式之外,还应探索大球盖菇层架栽培和筐式栽培,实现培养料机械自动装料、上架、覆土和菌渣回收。
许多农林业副产物均可用于大球盖菇栽培,但配方优化缺乏理论指导。大球盖菇栽培菌渣利用还需考虑稻田、菜地及森林生态系统承载力。稻田生态栽培需要注意配方中木质素适量,以适合菌渣还田。栽培辅料选择须避免杂菌污染。根据市场需求,急需培育不开伞、菇柄短、色泽好、耐贮藏的矮壮型品种,但目前对大球盖菇种质资源的多样性和杂交育种研究极少[11,12]。
在大球盖菇栽培中,覆土主要起保湿作用,但其给菇体清洗加工带来困难,且携带的病原菌、虫卵易导致病虫害发生。而采用秸秆搭盖覆土,保湿效果好,但会遮盖子实体,影响及时采收。因此急需开发保湿性和透气性良好的其他覆土材料,以期在不影响大球盖菇优质丰产的同时,做到不污染菇体,易于清洗。针对大球盖菇栽培需水量较大的问题,建议采用发酵池通氧发酵技术,避免建堆发酵时水分流失;尽量采用微喷或雾喷等节水灌溉,减少水分消耗;科研方面可选育耐旱品种及开发节水栽培工艺。
致谢感谢宜昌市农业科学研究院刘世铃、山东省三生生物科技有限公司张金、武汉缘来生态农业科技有限公司倪礼顺提供部分照片及数据。