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        天麻栽培影響產(chǎn)量的問題解析與建議

        2022-11-30 10:44:17李昌禹趙艷劉繼玲高兵
        特產(chǎn)研究 2022年3期
        關鍵詞:環(huán)菌天麻菌種

        李昌禹,趙艷,劉繼玲,高兵

        (1.中國農(nóng)業(yè)科學院特產(chǎn)研究所,吉林 長春 130112;2.吉林省蛟河市木材檢查總站,吉林 蛟河 132500)

        天麻(Gastrodia elata Blume)是中國傳統(tǒng)名貴藥材,已有2 000 多年的應用歷史,有祛風、抗衰老和降血壓等功效。在人工栽培以前主要是采集野生天麻入藥,但由于天麻生長發(fā)育絕大部分時間是在地下,不被人知,只有在抽薹開花時才能被發(fā)現(xiàn),因此,以塊莖入藥的天麻營養(yǎng)被大量消耗,塊莖品質(zhì)低,有的甚至已無藥用價值。直到1911 年發(fā)現(xiàn)蜜環(huán)菌(Armillaria mellea)是與天麻伴生的真菌后,人們才開始培養(yǎng)蜜環(huán)菌開展人工栽培天麻,并取得了一定的效果,使天麻人工栽培有了較快地發(fā)展,但多年多代的無性栽培,天麻產(chǎn)量越來越低,經(jīng)濟效益不高。研究表明,由于一直采用多代無性繁殖,再以產(chǎn)生的米麻、白麻為種栽進行天麻的栽培,這樣經(jīng)多代長期無性繁殖生產(chǎn)后,麻栽分生能力急劇下降,從而造成天麻產(chǎn)量大幅度降低,且天麻品質(zhì)也不高[1]。在發(fā)現(xiàn)采集野生天麻作為種栽可提高產(chǎn)量后,便開始了天麻有性栽培生產(chǎn),但是天麻資源被大量采挖而遭到極大破壞,種源短缺成為天麻生產(chǎn)的難題,天麻生產(chǎn)栽培遇到了瓶頸。

        直到20 世紀90 年代,徐錦堂帶領團隊發(fā)現(xiàn)紫萁小菇可作為天麻種子萌發(fā)的伴生菌后,解決了天麻種子萌發(fā)的難題,大量生產(chǎn)了天麻有性種栽,為天麻大面積生產(chǎn)奠定了基礎[1],也由此開始了具有里程碑意義的天麻人工栽培模式,并培養(yǎng)了天麻生產(chǎn)栽培的專業(yè)科研人才和科研團隊,經(jīng)過多年的潛心研究,形成了一套完整的規(guī)?;咝г耘嗉夹g——即用種子有性繁育產(chǎn)生種麻,再利用有性種麻進行無性生產(chǎn)商品天麻的方式,這種人工栽培方式極大地提高了天麻的產(chǎn)量和品質(zhì),使天麻產(chǎn)業(yè)發(fā)生了質(zhì)的飛躍。

        近年來天麻藥理研究越來越深入,發(fā)現(xiàn)天麻的功效也越來越多,諸如抗癌、降血壓等等,因而藥用需求量急劇增加,產(chǎn)品供不應求。天麻商機凸現(xiàn),吸引了更多農(nóng)戶與合作社紛紛加入到天麻生產(chǎn)大軍中,栽培面積擴大了幾十倍、幾百倍,天麻產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展。但是,由于一些地區(qū)農(nóng)戶對天麻栽培技術還不熟悉,不了解天麻生產(chǎn)中關鍵栽培技術節(jié)點,再加上生產(chǎn)管理比較粗放,造成天麻爛麻問題嚴重,即使是有一定生產(chǎn)規(guī)模并長期栽培天麻的產(chǎn)區(qū),空窩現(xiàn)象也時有發(fā)生[2],這些問題嚴重影響了天麻生產(chǎn)栽培者積極性和經(jīng)濟效益。針對這些問題,通過分析各地天麻生產(chǎn)栽培的經(jīng)驗以及一些學者對減產(chǎn)問題原因的闡述,總結出對天麻減產(chǎn)有重大影響的幾個關鍵技術環(huán)節(jié),如高產(chǎn)菌種菌株的篩選和栽培管理上的問題等,并提出了解決對策,以期對生產(chǎn)者有所幫助。

        1 天麻減產(chǎn)問題

        天麻是特殊的蘭科天麻屬植物,其無葉無根,絕大部分生育時期是在地下,由伴生菌蜜環(huán)菌提供營養(yǎng),天麻利用和分解蜜環(huán)菌菌索吸收外界菌材養(yǎng)分營寄生生活,并最終完成生活史,因此,蜜環(huán)菌在天麻生長發(fā)育期間扮演著極其重要的角色,直接影響天麻的生活質(zhì)量、分生米麻數(shù)量、商品麻以及箭麻的產(chǎn)量等;蜜環(huán)菌種的活力和分化菌材的能力強弱與天麻營養(yǎng)生活狀態(tài)等息息相關,菌種的優(yōu)劣是天麻高產(chǎn)的關鍵環(huán)節(jié)之一[3-5]。研究表明,蜜環(huán)菌分解菌材內(nèi)纖維素和木質(zhì)素的能力與速度是天麻高產(chǎn)的重要因素,而蜜環(huán)菌種與天麻共生能力強弱也是影響天麻高產(chǎn)的因素,蜜環(huán)菌種伴生能力強,輸送營養(yǎng)快,則天麻生長得好,產(chǎn)量高品質(zhì)優(yōu)[6-8]。此外,光、氣、水、溫等栽培條件尤其是水分條件也對天麻的產(chǎn)量具有重大影響。

        從上面的分析可以看出,天麻出現(xiàn)減產(chǎn)問題與蜜環(huán)菌種和生產(chǎn)管理密切相關。蜜環(huán)菌種不良:蜜環(huán)菌種不適合,其與天麻共生性差,導致天麻接種慢或者接種不上,因而造成米麻、白麻等種栽在短時間(1~2 周)內(nèi)會因缺少營養(yǎng)供給而萎縮導致死亡,這樣就直接導致大幅度減產(chǎn)。蜜環(huán)菌種分解消化纖維素和木質(zhì)素能力弱:蜜環(huán)菌以分解木材纖維素等為天麻提供養(yǎng)分,如果其供給天麻營養(yǎng)能力弱,則天麻因不能獲得足夠的營養(yǎng)而生長不良,造成減產(chǎn)。這種情況在老產(chǎn)區(qū)發(fā)生較多,主要是由于利用天麻生產(chǎn)過后的老菌材菌索來繁殖新菌材,這樣的老菌材其菌索處于衰老期,活力差,分解纖維素能力弱,并且接種種麻能力也弱或者接種不良,天麻長時間得不到充分的營養(yǎng)供給,因而生長緩慢,天麻抗性差,米麻分生能力差,造成產(chǎn)量降低,更嚴重的是這種老菌索生長發(fā)育過度會導致菌吃麻空窩。生產(chǎn)管理不精細:天麻喜陰喜溫喜濕但不耐澇也不耐旱,若短時間(2~3 d)內(nèi)造成水分條件不適宜,如地澇、干旱等,就會出現(xiàn)死麻、爛麻,導致大幅度減產(chǎn),這個問題主要是栽培者對天麻需光量、需水量、需溫度及營養(yǎng)條件等關鍵技術問題不夠明確,栽培條件不適合,造成減產(chǎn)。

        針對以上3 個問題可采取以下措施加以解決。必須采用經(jīng)過生產(chǎn)試驗的高產(chǎn)菌種:蜜環(huán)菌是天麻伴生菌,要與天麻共營生活2 年以上,是天麻唯一與外界接觸和生長發(fā)育的媒介,不建議農(nóng)戶或合作社自繁菌種(除非是經(jīng)過專業(yè)培訓的生產(chǎn)人員具備繁殖技術手段),最好采用專業(yè)化研究單位經(jīng)過實驗檢驗的高產(chǎn)蜜環(huán)菌種,或者也可以請專家分離當?shù)厣a(chǎn)中高產(chǎn)天麻的菌種,這樣的菌種與天麻共生能力強,分解纖維素與木質(zhì)素的能力強,是優(yōu)質(zhì)菌種,可達到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效。有研究表明,菌種經(jīng)過長時間的生產(chǎn)栽培后,會出現(xiàn)退化現(xiàn)象,必須通過專門培養(yǎng),經(jīng)過菌絲分離、純化以及復壯等工作培養(yǎng)出高產(chǎn)菌種[6]。張琦(王秋穎團隊)報道,蜜環(huán)菌種經(jīng)過30 年生產(chǎn)栽培后,存在明顯的退化現(xiàn)象,這種退化現(xiàn)象主要表現(xiàn)在菌種與天麻共生能力減弱,天麻產(chǎn)量大幅度降低;另外,菌種發(fā)生變異,生長過度還存在吃麻現(xiàn)象,這也是引起減產(chǎn)的原因之一[6]。因此,必須高度重視優(yōu)質(zhì)菌種的檢驗和退化菌種復壯工作,從源頭上保證優(yōu)質(zhì)的蜜環(huán)菌菌種供給,避免退化引起減產(chǎn)。選擇優(yōu)質(zhì)的萌發(fā)菌并及時繁育天麻種子:在有性繁殖時不適宜的萌發(fā)菌種,如多代的自繁萌發(fā)菌種造成菌種退化,會導致有性繁殖時種子萌發(fā)率低下,種子大量死亡,直接導致種子產(chǎn)生的原球莖大量減少,這也是造成減產(chǎn)的一大主因。所以,應選擇優(yōu)質(zhì)的萌發(fā)菌種,可使種子萌發(fā)率高達90%,種子萌發(fā)率高,就會產(chǎn)生更多的原球莖,原球莖在接種蜜環(huán)菌后,會產(chǎn)生更多的米麻和白麻,這些麻種正是天麻高產(chǎn)高效的基礎。選擇有性繁殖種栽作為麻種,并減少無性繁殖的代數(shù):從天麻種子萌發(fā)后經(jīng)過幾個月的生長發(fā)育,會產(chǎn)生很多的米麻與白麻,這就是天麻0 代的種栽,其繁殖力強,移栽后會生產(chǎn)出很多米麻、白麻,還會產(chǎn)生1/3 以上的商品麻,將這些1 代的種栽再經(jīng)過1~2 次的栽培,會產(chǎn)生大量的商品麻和劍麻,能獲得較高的經(jīng)濟效益。這樣經(jīng)過2~3 年的栽培在收獲商品天麻后,最好再重新選擇有性0~1 代種栽進行天麻高效栽培,以確保天麻產(chǎn)量和質(zhì)量,保證經(jīng)濟效益。精細的栽培管理,嚴格控光控水控溫:天麻生長需要一定的散射光,不宜陽光直射,遮蔭以0.3~0.5 遮蔽度為宜,仿生栽培時宜放置樹枝或覆草以避光和保濕,而空氣濕度宜保持在60%~80%,栽培層濕度宜保持在40%~60%,這樣的水分條件適于蜜環(huán)菌和天麻生長發(fā)育。若水分不足,天麻也會生長不良,表現(xiàn)為增重慢,米麻、白麻量低;若水分過多,則易引起爛麻減產(chǎn)。栽培溫度保持在18~25 ℃,以促進天麻生長。當溫度超過30 ℃時,應采取降溫措施;而在溫度接近3~0 ℃時,要及時對栽培層降濕至30%左右,并做好越冬準備,覆蓋少量樹葉保暖,避免凍害;而溫度低至-3~-6 ℃時,則要及時增加覆蓋樹葉厚度或稻草等防寒越冬,若當?shù)匮┥?,冬季還可加蓋薄膜保暖保濕。

        總之,選擇優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的菌種和精細的栽培管理才能保證天麻高產(chǎn)高效,從而避免大幅度減產(chǎn)或空窩現(xiàn)象[7-12]。

        2 天麻空窩問題

        形成天麻空窩的原因較多,而最突出的原因是菌種退化與水分管理不當。原因1,水分過多或過少導致麻栽解體空窩。室外栽培天麻,在雨季時,由于管理不當,排水不及時,短短2~3 d 就會造成爛麻現(xiàn)象發(fā)生,若時間延長則大量麻體死亡造成空窩;而干旱時,未及時補水,也易造成米麻等失水死亡,后期空窩。原因2,蜜環(huán)菌過度生長吃麻空窩。栽培層天麻由于水分過多,麻莖體內(nèi)水分過多,麻體內(nèi)酶系統(tǒng)不能正常運行,對蜜環(huán)菌抵抗力下降,容易受到蜜環(huán)菌侵入,造成天麻解體死亡,從而引起菌吃麻空窩。原因3,三下窩栽培時,管理不當,菌種生長不良,未與麻栽接種而空窩。在三下窩栽培天麻時易出現(xiàn)的問題較多,比如蜜環(huán)菌接種菌材時遇到低溫,會造成菌索生長不良或短時間不能生長,導致接種菌材生長緩慢,接種時間延長,導致蜜環(huán)菌與麻種接種不上或者接種不良,此時菌索不能及時供應天麻必需營養(yǎng),從而延緩了麻種生長發(fā)育;若低溫時間較長,還可能出現(xiàn)麻體解體現(xiàn)象,栽培后期出現(xiàn)空窩現(xiàn)象;另外,菌材培養(yǎng)時若遇水分過多或者干旱等不適宜情況,蜜環(huán)菌索在菌材內(nèi)生長受阻,菌材內(nèi)菌索生長不良,導致菌索分解菌材纖維素緩慢,供給麻栽營養(yǎng)也緩慢,蜜環(huán)菌索還會吸收麻體水分或營養(yǎng),導致麻栽分生米麻數(shù)量銳減或死亡。原因4,延用生產(chǎn)過天麻的老菌材進行新菌材的生產(chǎn),造成空窩。這種菌材生產(chǎn)方式存在極大隱患,因為老菌索活力差,接種麻栽能力低下,而且分解菌材內(nèi)纖維素能力也變?nèi)?,更為嚴重的是老菌索會出現(xiàn)過度生長造成菌吃麻的現(xiàn)象,產(chǎn)生空窩。原因5,天麻栽培時,病蟲害引發(fā)空窩。天麻栽培管理對病蟲害要引起重視,如霉菌等會引起天麻腐爛而空窩,幼蟲啃食天麻引起空窩。

        解決的辦法:辦法一,栽培管理要精細,嚴格控制水分。要經(jīng)常檢查空氣濕度和栽培層的水分含量,保證適宜水分需求。在栽培天麻麻栽時,一定要給足水分,保證栽培層水分含量在50%左右,在田間管理時期還要做好空氣保濕工作,保證空氣濕度在80%以上。而仿生栽培時,在雨季要做好排水工作,挖好排水溝,在干旱時宜噴水增加空氣濕度,促進天麻生長發(fā)育。辦法二,選擇專業(yè)研究單位提供的優(yōu)質(zhì)蜜環(huán)菌種作為生產(chǎn)用菌保證穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn);培養(yǎng)新菌材保證天麻生長發(fā)育營養(yǎng)所需。在生產(chǎn)中有采用接種好蜜環(huán)菌的小樹枝作為三下窩培養(yǎng)菌材的方法,不失為一個好的接種方式。嚴禁延用栽培天麻后的老菌材生產(chǎn)新菌材的方法,一是菌材量會減少1/3,易造成后期營養(yǎng)嚴重不足;二是老菌材內(nèi)菌索衰老接種麻栽能力低,還會出現(xiàn)菌種吃麻現(xiàn)象,存在空窩的風險。辦法三,加強栽培管理,杜絕病原菌污染,嚴防病蟲害。由病蟲害引起的空窩主要是在栽培時注重管理,在菌種制作時保證無雜菌污染;在菌材制作時,精挑細選無病蟲害的木材;若發(fā)生了病蟲害,要及時防治,將病蟲害材料集中焚毀,利用黑光燈殺蟲,利用藥劑處理等治菌治蟲。

        3 天麻栽培技術總結與建議

        縱觀多年來天麻生產(chǎn)栽培的成敗經(jīng)驗,建議天麻栽培宜做到以下幾點:

        3.1 天麻栽培技術性強,田間管理要精細,注重防澇防旱

        從上面的分析和總結可以看出,天麻栽培技術含量高,需要精細管理,不能麻痹大意,尤其是要注重水分管理。天麻高產(chǎn)栽培技術包括有性繁殖技術和無性生產(chǎn)技術兩個主要環(huán)節(jié)。不管是種子萌發(fā)還是種栽生產(chǎn),兩個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都需要高質(zhì)量的菌材作為營養(yǎng)來源,而主要的生產(chǎn)操作流程,如選擇適宜地塊、合理制作畦床、科學培養(yǎng)菌種和培養(yǎng)菌材等都是必須的條件,也是天麻高產(chǎn)的基礎。

        天麻伴生菌種培養(yǎng)是一項比較復雜的高科技工作,其包括伴生菌種的分離、培養(yǎng)及三級菌種生產(chǎn)等科技含量高的前期工作,是生產(chǎn)中重要的組成部分,萌發(fā)菌種純正保證種子高萌發(fā)率,而優(yōu)質(zhì)蜜環(huán)菌能保證天麻生長發(fā)育。蜜環(huán)菌材的培養(yǎng)也是比較復雜的工作,需要精細的管理才能保證生產(chǎn)出干凈安全的菌材,因菌材是天麻高產(chǎn)的直接營養(yǎng)來源,粗放管理極易導致雜菌滋生造成生產(chǎn)失敗。培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)菌種是高科技工作,宜選擇專業(yè)科研單位提供的菌種。小菇屬石斛小菇作為萌發(fā)菌種伴生天麻種子,種子萌發(fā)率高,分化原球莖也多,后期分窩時產(chǎn)生的米麻、白麻等種栽越多,這是天麻高產(chǎn)高效的基礎之一;優(yōu)質(zhì)蜜環(huán)菌種生產(chǎn)能力強,伴生天麻種栽,商品麻產(chǎn)量會增加十幾倍,那么效益也會增加十幾倍,這是高產(chǎn)高效的基礎之二。

        天麻栽培的田間管理技術在于精細,要嚴格做好控光控水控溫。在天麻栽培管理中,注重控光,光遮蔽度宜為林間全光時的0.3~0.5,溫度控制在18~25 ℃,注意排澇和防旱,空氣相對濕度宜在80% 左右,栽培層濕度宜在50%左右。

        3.2 栽培天麻成本高,初次接觸應少投入,多學習,掌握技術流程與關鍵環(huán)節(jié)

        在天麻生產(chǎn)中,菌種、菌材占生產(chǎn)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。而很多農(nóng)戶初次接觸天麻,只看到效益高,但缺少栽培技術和管理經(jīng)驗,若盲目生產(chǎn),管理不善,很容易入不敷出。建議要加強學習,參加實際生產(chǎn)培訓1~2 年,以熟悉天麻栽培技術各個關鍵環(huán)節(jié),對技術流程有了很好的把握后再投入生產(chǎn)比較穩(wěn)妥。

        3.3 菌材應選擇纖維素高的樹種以利優(yōu)質(zhì)高產(chǎn),并加強細枝綜合利用和注重營造用材林

        有研究表明,蜜環(huán)菌分解纖維素能力較強,而分解木質(zhì)素能力較差,菌材纖維素含量高,則天麻的產(chǎn)量與品質(zhì)均較高,而菌材木質(zhì)素含量高則天麻產(chǎn)量與品質(zhì)較低;二者天麻的產(chǎn)量相差近1 倍[8],因此,栽培天麻時,選擇菌材要根據(jù)當?shù)貙嶋H情況,盡量選擇纖維素含量高的硬雜木作為菌材,以保證天麻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。隨著天麻栽培面積擴大,菌材用量也急劇增加,而優(yōu)質(zhì)菌材林卻沒有增加反而大面積減少,也沒有培育菌材林,這種情況很不利于天麻的長期優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)。建議加強菌材的利用,尤其是加強直徑3 cm 以下菌材的利用,并注重營造天麻優(yōu)質(zhì)菌材林,以保證天麻產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展[8]。

        3.4 加強產(chǎn)學研結合,建立專業(yè)科研團隊服務于天麻產(chǎn)區(qū)

        隨著天麻產(chǎn)業(yè)的日益壯大,專業(yè)技術人員不足的矛盾日益明顯。近年來,各大天麻產(chǎn)區(qū)相繼進行了深入的科學研究,并建立了當?shù)靥炻樵耘鄻藴剩菢藴驶耘嗉夹g推廣應用滯后,很多產(chǎn)區(qū)還是延用老的生產(chǎn)模式,遠沒有達到規(guī)范化標準化高效生產(chǎn)要求,這就需要加快培養(yǎng)專業(yè)化人才隊伍,培養(yǎng)大量的技術員,以適應天麻井噴式的生產(chǎn)形勢,急需形成“科研—技術員—合作社(生產(chǎn)指導員)—產(chǎn)區(qū)”聯(lián)合生產(chǎn)模式,以科技促發(fā)展,加強天麻栽培的規(guī)范化、標準化,加強田間管理,加強產(chǎn)后加工,真正做到高產(chǎn)高效地做好天麻產(chǎn)業(yè)。

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