周 潔,張 波,李小林,葉 雷,譚 偉
(四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所,四川 成都 610066)
靈芝Ganoderma lucidum隸屬于擔(dān)子菌綱(Basidiomycete) 多孔菌目 (Polyporales) 多孔菌科(Polyporaceae) 靈芝屬 (Ganoderma),是2020版藥典一部中收錄的中藥,具有“補(bǔ)氣安神,止咳平喘”的功效,可用于治療心神不寧,失眠心悸,肺虛咳喘,虛勞短氣,不思飲食[1]。
20世紀(jì)50年代末我國人工靈芝栽培獲得成功,90年代隨著栽培技術(shù)發(fā)展與普及,靈芝人工栽培逐漸形成規(guī)模并不斷擴(kuò)大[2]。到2018年據(jù)中國食用菌協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),全國靈芝產(chǎn)量為16.77萬噸[3]。
段木栽培靈芝是我國靈芝栽培模式之一[2],其中一個(gè)重要的技術(shù)環(huán)節(jié)是對(duì)菌棒進(jìn)行“覆土”或“埋土”[2,4-5],而關(guān)于靈芝菌棒的覆土種類試驗(yàn)研究較少?;诖?,以四川省的水稻土、紫色土、黃壤和石灰?guī)r土四大土壤類型為覆土材料,探討不同覆土材料對(duì)段木栽培靈芝產(chǎn)量及品質(zhì)的影響,為靈芝段木栽培選擇適宜覆土材料提供科學(xué)依據(jù),豐富靈芝段木栽培學(xué)技術(shù)的內(nèi)容。
1.1.1 供試菌株
靈芝品種“川圓芝1號(hào)”(審定編號(hào):川審菌2016 004),由四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所微生物研究室提供。
1.1.2 栽培種準(zhǔn)備
栽培種基質(zhì)配方為棉籽殼90%、麥麩5%、玉米粉4%、石膏1%,基質(zhì)含水量65%。以此基質(zhì)按參考文獻(xiàn)[4]“靈芝的菌種生產(chǎn)”制作“川圓芝1號(hào)”的玻璃瓶(容量750 mL) 栽培種裝料量0.4 kg/瓶,作為靈芝栽培種備用。
1.1.3 栽培基質(zhì)
以麻櫟(Quercus acutissima,又名青剛、櫟)[6]樹段作為靈芝的栽培基質(zhì)。
1.1.4 靈芝菌棒
按參考文獻(xiàn)[3]“靈芝的段木栽培”準(zhǔn)備短段木,按照其栽培技術(shù)進(jìn)行裝袋、滅菌,接種“川圓芝1號(hào)”栽培種,培養(yǎng)發(fā)菌,室溫控制在20℃~25℃下遮光培養(yǎng),5 d~10 d后,發(fā)菌室每天中午通風(fēng)1次,每次1 h,隨發(fā)菌時(shí)間延長而逐漸加大通風(fēng)量。當(dāng)菌絲在斷面長滿并形成菌膜時(shí),可微開袋口適當(dāng)增加通氣量,至菌絲布滿木段表面,即作為試驗(yàn)用菌棒備用。
1.1.5 覆土材料
以四川省的4種類型土壤(紫色土、水稻土、黃壤和石灰?guī)r土)及建筑河沙作為靈芝菌棒的覆土材料。
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
設(shè)置以紫色土、水稻土、黃壤和石灰?guī)r土4種土壤分別覆蓋靈芝脫袋菌棒,并設(shè)置建筑河沙覆蓋(CK1) 和不覆土(CK2) 2個(gè)對(duì)照,共6個(gè)覆土材料處理,具體處理設(shè)計(jì)見表1。
表1 不同覆土材料栽培靈芝的處理設(shè)計(jì)Tab.1 Treatments of Ganoderma lucidum cultivation covered with different soil materials
1.2.2 試驗(yàn)方法
在出芝大棚地面上用磚塊圍碼成1.8 m×1.6 m的長方形試驗(yàn)小區(qū),每個(gè)小區(qū)面積2.88 m2,每種試驗(yàn)處理使用3個(gè)小區(qū),共計(jì)18個(gè)小區(qū),用于排放靈芝菌棒。
將備好的菌棒放入小區(qū)內(nèi),脫去菌棒塑料袋,每個(gè)小區(qū)均勻排放菌棒75 kg。
除CK2外,其余均在菌棒之上和菌棒之間分別覆蓋和填滿相應(yīng)覆土材料,之后向覆蓋材料一次性澆透水,凹陷處補(bǔ)足覆蓋材料,平整覆蓋層表面。
每個(gè)小區(qū)為1次重復(fù),使用覆土材料100 kg,覆蓋厚度約1.5 cm,3次重復(fù)共使用覆土材料300 kg(注:CK2不覆土)。小區(qū)之間隨機(jī)排列見圖1。
1.2.3 出芝管理
參照譚偉等[4]靈芝的段木栽培中出芝管理方法進(jìn)行溫度、光照、水分和空氣環(huán)境調(diào)控管理。溫度28℃~32℃,棚內(nèi)相對(duì)濕度保持在85%~90%。芝柄伸長期應(yīng)減少通風(fēng)次數(shù),并適當(dāng)調(diào)整光照強(qiáng)度,約為300 lx~1 000 lx。芝蓋形成期,當(dāng)菌柄長至5 cm,要及時(shí)加大通風(fēng),并適當(dāng)增加光照強(qiáng)度。子實(shí)體成熟期,盡量少噴水,僅保持土壤濕潤狀態(tài),光照強(qiáng)度可繼續(xù)增大,并有充足的氧氣供應(yīng)。
1.2.4 芝體采收
當(dāng)靈芝子實(shí)體邊緣黃白色生長圈消失,開始彈射孢子時(shí),標(biāo)志著靈芝子實(shí)體已成熟[4],此時(shí)可采收供試小區(qū)內(nèi)的靈芝子實(shí)體。
1.3.1 子實(shí)體產(chǎn)量及性狀
常規(guī)方法測量供試處理小區(qū)的靈芝子實(shí)體產(chǎn)量和菌蓋直徑、菌蓋厚度、菌柄長度等形態(tài)性狀。
1.3.2 子實(shí)體活性物質(zhì)含量
參照《中華人民共和國藥典》中靈芝多糖測定法、三萜測定法測定供試靈芝子實(shí)體多糖、三萜含量[1]。
利用SPSS 20數(shù)據(jù)處理軟件,對(duì)供試靈芝子實(shí)體產(chǎn)量及大小、多糖及三萜含量等數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析。
不同覆土材料靈芝產(chǎn)量及其差異性見表2,供試處理靈芝子實(shí)體發(fā)生比較見圖2。
表2 不同材料覆蓋菌棒處理的靈芝產(chǎn)量及其差異性Tab.2 Ganoderma lucidum yields and differences of different treatments
由表2、圖2可知,供試6個(gè)處理栽培“川圓芝1號(hào)”,每個(gè)小區(qū)子實(shí)體干品平均單產(chǎn)為64.40 g~1 567.73 g,極差為 1 502.60 g。平均單產(chǎn)由低至高順序依次為CK2<紫色土<水稻土<CK1河沙<石灰?guī)r土<黃壤,其中,CK2不覆土處理的單產(chǎn)最低為64.40 g,與其他處理相比呈極顯著差異;覆蓋黃壤處理單產(chǎn)最高達(dá)1 567.73 g,與覆蓋石灰?guī)r土、CK1河沙的單產(chǎn)無顯著差異;覆蓋黃壤、石灰?guī)r土、CK1河沙處理的單產(chǎn)顯著高于覆蓋紫色土、水稻土以及CK2不覆土。結(jié)果表明,不同類型的覆土材料對(duì)段木栽培靈芝產(chǎn)量存在不同影響,不覆土栽培(CK2) 的靈芝產(chǎn)量僅為覆土處理的4.11%~5.96%。
不同覆土材料靈芝子實(shí)體性狀見表3。
表3 不同覆土材料靈芝子實(shí)體性狀及其差異性Tab.3 Morphological index and differences of Ganoderma lucidum fruiting bodies of different treatments
由表3可知,不同覆土材料靈芝子實(shí)體菌蓋直徑 (菌蓋徑面的最大長度)[7]為 20.02 mm~60.61 mm,極差為40.59 mm。菌蓋平均直徑由小至大依次為CK2<紫色土<水稻土<石灰?guī)r土<黃壤<CK1,其中,不覆土處理(CK2)的菌蓋直徑最小,與其他處理差異顯著;覆蓋河沙(CK1)處理的菌蓋直徑最大,并與覆蓋黃壤處理的菌蓋直徑差異不顯著,但顯著大于其他處理。
不同覆土材料靈芝子實(shí)體菌蓋厚度(菌蓋最厚處的厚度),其子實(shí)體菌蓋平均厚度為6.97 mm~13.23 mm,極差為 6.26 mm。供試各個(gè)處理子實(shí)體菌蓋平均厚度由薄至厚順序依次為CK2<水稻土<紫色土<石灰?guī)r土<黃壤<CK1。其中,不覆土處理的菌蓋最薄,而且與其他處理差異顯著;覆蓋河沙處理的菌蓋最厚,并與覆蓋紫色土、水稻土、黃壤和石灰?guī)r土的菌蓋厚度差異不顯著。
不同覆土材料靈芝子實(shí)體菌柄平均長度為83.23 mm~89.31 mm,極差為 6.08 mm。子實(shí)體菌柄平均長度由短至長順序依次為CK2<CK1<水稻土<黃壤<紫色土<石灰?guī)r土。其中,不覆土處理的菌柄最短,石灰?guī)r土處理的菌柄最長,但各處理間菌柄長度差異不顯著。
不同覆土材料靈芝子實(shí)體多糖含量見表4。
表4 不同覆土材料靈芝子實(shí)體多糖含量及其差異性Tab.4 Polysaccharide contents and differences of Ganoderma lucidum fruiting bodies of different treatments
由表4可知,不同覆土材料靈芝子實(shí)體多糖含量為 0.50%~0.87%,極差為 0.37%。子實(shí)體多糖含量由低至高依次為CK1<石灰?guī)r土<黃壤<水稻土<CK2<紫色土。其中,CK1河沙覆蓋菌棒處理的靈芝多糖含量最低為0.50%;紫色土處理的靈芝多糖含量最高為0.87%,并顯著高于CK1河沙處理。
不同覆土材料靈芝子實(shí)體三萜含量見表5。
表5 不同覆土材料靈芝子實(shí)體三萜含量及其差異性Tab.5 Triterpenoid contents and differences of Ganoderma lucidum fruiting bodies of different treatments
由表5可知,不同覆土材料靈芝子實(shí)體三萜含量為 0.72%~1.15%,極差為 0.43%。子實(shí)體三萜含量由低至高依次為CK1<石灰?guī)r土<黃壤=紫色土<水稻土<CK2。其中,CK1河沙覆蓋菌棒處理的靈芝三萜含量最低為0.72%;CK2不覆土栽培靈芝三萜含量最高為1.15%,且極顯著高于其他處理。
3.1.1 不同覆土材料覆蓋靈芝菌棒對(duì)子實(shí)體產(chǎn)量的影響
不覆土處理的靈芝子實(shí)體產(chǎn)量僅為覆土處理的4.11%~5.96%;覆土材料以黃壤、石灰?guī)r土和河沙為宜,其靈芝產(chǎn)量顯著高于覆蓋紫色土和水稻土。結(jié)果為靈芝段木覆土高產(chǎn)栽培提供了科學(xué)依據(jù)和數(shù)據(jù)支持,同時(shí)驗(yàn)證了菌棒覆土栽培確實(shí)是靈芝段木栽培一項(xiàng)增產(chǎn)技術(shù)措施;既為靈芝段木覆土高產(chǎn)栽培選擇適宜土壤類型提供了科學(xué)依據(jù),又為段木靈芝生產(chǎn)者選擇適宜覆蓋土壤種類提供指導(dǎo)。
3.1.2 不同覆土材料覆蓋靈芝菌棒對(duì)靈芝子實(shí)體外觀品質(zhì)的影響
不覆土處理的靈芝子實(shí)體菌蓋小,覆蓋河沙和黃壤的菌蓋較大。段木栽培靈芝生產(chǎn)上若以獲得大菌蓋靈芝為生產(chǎn)目的,則可使用河沙或黃壤作為覆土材料。不覆土處理的靈芝菌蓋較??;覆蓋水稻土、紫色土、石灰?guī)r土、黃壤和河沙對(duì)可顯著增厚靈芝菌蓋。不同材料覆蓋菌棒對(duì)靈芝菌柄的長短無顯著影響。
3.1.3 不同覆土材料覆蓋靈芝菌棒對(duì)靈芝子實(shí)體內(nèi)在品質(zhì)的影響
覆蓋紫色土的靈芝子實(shí)體多糖含量最高為0.87%,并顯著高于覆蓋河沙處理。段木栽培靈芝生產(chǎn)上若以獲得子實(shí)體高多糖含量為生產(chǎn)目的,可使用紫色土作為覆土材料。不覆土處理的靈芝子實(shí)體三萜含量最高為1.15%,而且極顯著高于覆土處理。但綜合考慮,覆土栽培的靈芝生物量較高,其中,覆蓋黃壤栽培的靈芝產(chǎn)量為不覆土處理的24.34倍,而該處理子實(shí)體三萜含量為不覆土處理的72.17%,因此,段木栽培靈芝生產(chǎn)上若以獲得子實(shí)體高三萜含量為生產(chǎn)目的,可使用黃壤覆土栽培。
選用紫色土、水稻土、黃壤和石灰?guī)r土覆土材料為四川省的主要土壤類型,其中紫色土主要分布于盆地各市及涼山州、雅安市,水稻土主要分布于盆地各市和涼山州、攀枝花市,黃壤主要分布于達(dá)州市和瀘州市,石灰?guī)r土主要分布于雅安市、涼山州和廣元市[8]。基于四川主要土壤類型自然分布情況,結(jié)合試驗(yàn)研究結(jié)果分析,段木栽培靈芝若以獲得子實(shí)體高產(chǎn)為生產(chǎn)目的,則達(dá)州市、瀘州市、雅安市和涼山州為四川段木靈芝高產(chǎn)栽培的適宜區(qū)域;若以獲得子實(shí)體高多糖含量為生產(chǎn)目的,則盆地各市及涼山州、雅安市為四川段木靈芝高多糖含量栽培的適宜區(qū)域。根據(jù)生產(chǎn)目的,擇優(yōu)段木靈芝栽培區(qū)域,就地取土覆蓋栽培,既科學(xué)又便捷,實(shí)現(xiàn)低成本和高效生產(chǎn)。
試驗(yàn)結(jié)果為靈芝段木覆土高產(chǎn)栽培提供了科學(xué)依據(jù)和數(shù)據(jù)支持,為段木靈芝生產(chǎn)者開展高產(chǎn)栽培或高多糖含量栽培覆土材料提供了適宜的土壤類型供選擇,也進(jìn)一步分析了依據(jù)土壤類型分布和不同生產(chǎn)目的及在四川省適宜栽培區(qū)域開展段木靈芝栽培的方法,不僅豐富靈芝段木栽培學(xué)技術(shù)內(nèi)容,而且對(duì)段木靈芝生產(chǎn)具有重要指導(dǎo)作用。但不同覆土材料對(duì)段木栽培靈芝產(chǎn)量及活性物質(zhì)影響的機(jī)制、覆土材料的理化性質(zhì)等還有待深入研究,從而揭示其增產(chǎn)提質(zhì)機(jī)制或原理。