1. 引言
平菇(Pleurotus ostreatus),隶属于真菌界,担子菌纲,伞菌亚门,伞菌纲,伞菌目、侧耳科、侧耳属 [1]。平菇在世界各地均有分布,经过30余年的发展,生产技术逐渐成熟,平菇已经成为我国产量前十食用菌之一 [2]。其中河南、河北、山东、黑龙江等省为平菇生产主要产区,其产量占世界蘑菇总产量的1/4,创造了巨大的经济价值和出口效益 [3]。林下种植是一个现实指向性非常明显的概念,其研究更多地应集中于现实而非纯理论。目前国外尚无“林下经济”这一概念。改革开放以来,我国经济快速发展,直到近几年由高速发展转变为新常态,因此怎样在有限的土地资源和人口多的条件下获得更多收益,林下经济的研究应运而生。同时,林菌间作是实现一地多用,一地多收,提高土地资源利用率的有效方法,可短时间获得多项效益,林间栽培食用菌成本低,产量高,质量好,出菇、采菇期限长,操作简便,收益可观 [4]。
光照强度是食用菌生长发育过程的主要影响因素之一,不同光照强度下,子实体的生长状态不同,林下模拟条件最主要的就是调节光密度,本研究着力于通过观察平菇的子实体外观形态特征和菌包产量,在三种不同光照条件下的变化差异,对平菇生长状况进行分析,为林下经济中的“林菌”模式选择合适的林分密度提供参考依据。
2. 材料与方法
2.1. 试验材料
试验所用菌种为姬菇,属于平菇的一种,试验菌包统一采购于西华县菌丰食用菌专业合作社。菌包配方中主要物料有玉米芯、玉米面、黄小麦、棉花壳等。
2.2. 试验方法
2.2.1. 培养过程
在黑暗条件下将供试菌包培养至菌丝满袋,达到出菇条件后,将菌袋一端开口,用湿毛巾覆盖,分别置于三个梯度的自然散射光条件下培养(表1),每个梯度设置三个重复,每天更换湿毛巾,保证菌种出菇所需水分。待子实体长出后,取下湿毛巾,每天浇水3~5次,浇水次数以子实体菌盖水分为依据,培养至其中1组达到采收条件时,统一统计生长数据。
Table 1. Illumination conditions of different illuminance
表1. 不同照度光照条件
2.2.2. 数据统计分析
记录平菇生长状态。① 观察菌菇子实体的长势和外观特征,用“++++”表示长势特好,用“+++”表示长势良好,用“++”表示长势一般,用“+”表示长势差,用“−”表示未出菇 [5]。② 用直尺测量菌菇的菌柄长度、菌柄直径、菌盖长度、菌盖直径 [6]。③ 记录每袋菌包采收后的菌菇鲜重。④ 菌菇采前采后过程中拍照记录子实体生长情况。
采用SPSS Statistics26软件和Excel2016软件进行数据分析。
3. 结果与分析
3.1. 菌包生长发育过程及生长情况分析
3.1.1. 菌丝生长发育阶段
菌包中的菌丝需要在无光照条件下培养发育,长满整个菌包才能开始刺激出菇。本次试验从采购到培养至菌丝满包耗时15 d左右(图1)。
Figure 1. Mycelium growth in full envelope
图1. 菌丝满包生长情况
3.1.2. 出菇后子实体生长发育比较
菌丝满包后培养4 d左右,开始生长子实体,继续培养6天左右可达到子实体成熟采收水平(图2),照度500~1000 Lx光照条件下,3个平行样出菇均匀,差异不大。照度1500 Lx以上光照条件下,I-(2)号菌包侧面出菇,由于养分被侧面菌株吸收,不足以供应菌袋开口处菌株生长,导致开口处菌株生长缓慢。照度50 Lx以下光照条件下,3个平行样出菇情况均较差,尤其是III-(3)号子实体分化后未生长,导致没有出菇。
(A) (B) (C)
Figure 2. Different stages of fruiting body differentiation and growth. (A) The second day of fruiting body differentiation; (B) The fourth day of fruiting body differentiation; (C) Sixth day of fruiting body differentiation; I: illumination above 1500 Lx; II: illuminance 500~1000 Lx; III: illuminance below 50 Lx
图2. 子实体分化生长的不同阶段。(A) 子实体分化第二天;(B) 子实体分化第四天;(C) 子实体分化第六天;I:照度1500 Lx以上;II:照度500~1000 Lx;III:照度50 Lx以下
3.1.3. 采收时菌株生长情况及长势分析
根据图3和表2结果显示,照度1500 Lx以上光照条件下,出菇最快,生长速度快,长势较为均匀,但出菇量差异大,变量大。I-(1)号菌包长出1只特大菌,其余较为均匀,但出菇总量少。I-(2)号包侧面出菇,菌袋抑制了侧面菌株生长,袋口菌株由于营养供应问题,菌株生长情况较慢。I-(3)号包总体均匀,长势快,总量一般。
Figure 3. Growth of strains in each bacterial pack during harvesting. (A) Top view; (B) Side view; I: Illumination above 1500 Lx; II: Illuminance 500~1000 Lx; III: Illuminance below 50 Lx
图3. 采收时各菌包中菌株生长情况。(A) 俯视图;(B) 侧视图;I:照度1500 Lx以上;II:照度500~1000 Lx;III:照度50 Lx以下
Table 2. Comparison of mushroom growth under different light intensities
表2. 不同光照强度条件下菌菇长势情况对比
照度500~1000 Lx光照条件下菌株出菇速度快,生长速度适中,出估量大,各菌株长势均匀。II-(1)号包总量多,生长密集,菇较大。II-(2)号包总量多,长势适中,菇大小均匀、适中、密集。II-(3)号包总量多,密集,菇大小适中。
照度50 Lx以下光照条件下菌株出菇速度慢,生长速度适中,出估量较少,长势不均,有大有小,且分散,菌盖易碎裂,大菇底部有较多枯死小菇,小菇由于营养供应不足等问题无法进行有机物的积累。III-(1)号包长势稀疏,一簇大,一簇小,且分散。大菇菌盖易碎裂,枯萎小菇多。III-(2)号包长势稀疏,大小不一,大菇菌盖有碎裂现象,枯萎小菇多III-(3)号包出菇速度极慢,出菇后,生长停滞。
3.2. 不同光照强度对平菇子实体外形尺寸的影响
3.2.1. 不同光照强度对平菇子实体菌柄长度的影响
图4结果可以看出,平菇在50 Lx以下光照条件下,菌柄的长度显著高于另外两种光照条件,说明该条件下有利于平菇菌柄的生长发育。但是相对于食用菌来说,菌盖的价值明显高于菌柄,养分过多的用于菌柄的生长发育,会减少对其他部位的供应,不利于其他部位生长。因此,50 Lx以下光照条件下不适合平菇培育。
Figure 4. Effect of different light intensity on stalk length of fruiting body. Note: Error line represents standard error; Different lowercase letters indicate significant difference (P < 0.05)
图4. 不同光照强度对平菇子实体菌柄长度的影响。注:误差线表示标准误;小写字母不同表示差异显著(P < 0.05)
3.2.2. 不同光照强度对平菇子实体菌柄直径的影响
图5结果表明,三种光照强度条件下,菌柄直径没有显著差异,但是50 Lx以下光照条件下菌柄直径略大于其他两种光照条件下菌柄直径。菌柄直径大,说明平菇生长过程中养分更多转化为菌柄生长,而菌柄口感不太好,因此影响平菇市场价值。
Figure 5. Influence of different light intensity on stalk diameter of fruiting body. Note: Error line represents standard error; Different lowercase letters indicate significant difference (P < 0.05)
图5. 不同光照强度对平菇子实体菌柄直径的影响。注:误差线表示标准误;小写字母不同表示差异显著(P < 0.05)
3.2.3. 不同光照强度对平菇子实体菌盖长度的影响
图6结果表明,平菇在50 Lx以下光照条件下,菌盖的长度显著高于其他两种光照条件下的菌盖长度。在1500 Lx以上光照条件下,去除未出菇变量后,菌盖的长度发育更加稳定,在500~1000 Lx光照条件下,菌盖长度发展不是很稳定。
Figure 6. Effect of different light intensity on the length of fruiting bodies of mushroom cap. Note: Error line represents standard error; Different lowercase letters indicate significant difference (P < 0.05)
图6. 不同光照强度对平菇子实体菌盖长度的影响。注:误差线表示标准误;小写字母不同表示差异显著(P < 0.05)
3.2.4. 不同光照强度对平菇子实体菌盖直径的影响
图7结果表明,三种光照条件下菌盖直径差异不显著。1500 Lx以上光照条件下每袋菌菇中的菌盖直径高于500~1000 Lx光照条件,但从图3可以看出,500~1000 Lx光照条件下,菌菇菌盖长势更加均匀。虽然50 Lx以下光照条件下的菌盖直径也较大,但是菌盖韧性不够,易碎裂,品质差。菌盖的生长发育状态与平菇品质的相关性更强。因此,对于栽植食用菌而言,500~1000 Lx光照条件更适合平菇培育。
Figure 7. Influence of different light intensity on the diameter of fruiting body of mushroom. Note: Error line represents standard error; Different lowercase letters indicate significant difference (P < 0.05)
图7. 不同光照强度对平菇子实体菌盖直径的影响。注:误差线表示标准误;小写字母不同表示差异显著(P < 0.05)
3.2.5. 不同光照强度对平菇子实体出菇数量的影响
图8结果表示,500~1000 Lx光照条件下,出菇的数量显著高于另外两种光照条件。50 Lx以下光照条件下的菌包虽然出菇但未发育的枯萎小菇比较多;1500 Lx以上光照条件下,出菇的总量较少。由此相对而言,500~1000 Lx光照条件更加有利于提高平菇产量、质量。
Figure 8. The effect of different light intensity on the number of fruiting body of flat mushroom. Note: Error line represents standard error; Different lowercase letters indicate significant difference (P < 0.05)
图8. 不同光照强度对平菇子实体出菇数量的影响。注:误差线表示标准误;小写字母不同表示差异显著(P < 0.05)
3.2.6. 不同光照强度对平菇子实体重量的影响
图9结果表明,三种光照条件下,平菇子实体重量差异不显著。50 Lx以下光照条件下虽然采收的平菇总质量与500~1000 Lx光照条件下的差异不明显,但菌柄的重量较高,导致菌盖重量偏轻。因此,500~1000 Lx光照条件更有利于平菇的规模化生产。
4. 讨论与结论
食用菌子实体在不同的林下模拟条件影响下,其生长性状均有不同。平菇在自然散射光1500 Lx以上光照条件下,菌盖生长较好,优势菇较多,但长势不一,产量低,不利于生产经营。平菇在500~1000 Lx自然散射光照强度条件下,长势均匀,产量高,经济价值高,因此营建林菌间作模式时选择该光照强度较为适合。平菇在50 Lx以下自然散射光条件下,长势较为均匀,但菌柄的生长过多,菌盖易碎裂,使作物变差,劣势菇较多。
Figure 9. Effects of different light intensities on the weight of the fruiting body. Note: Error line represents standard error; Different lowercase letters indicate significant difference (P < 0.05)
图9. 不同光照强度对平菇子实体重量的影响。注:误差线表示标准误;小写字母不同表示差异显著(P < 0.05)
菌菇对光照敏感,在1500 Lx以上光照条件下,菌盖生长旺盛,菌袋营养吸收快,多供应于优势菇的生长发育,其他小菇来不及吸收营养。因此,该光照条件下优势菇较多,但不利于养分平衡,产量得不到提高。其次,强光刺激了菌包侧面菌丝出菇,光照强度越强,菌包中的水汽越多,刺激了菌丝分化,导致侧面出菇,侧面出菇会吸收掉原本供应于袋口的养分,导致袋口子实体生长缓慢。然而,侧面由于菌袋的抑制,使出菇后的子实体生长空间受阻,不能很好地发育长大,子实体最后凝结成块,没有食用价值。
500~1000 Lx光照强度条件下,菌菇生长发育稳定,长势均匀,各部位生长条件都比较统一,产量高,有利于林下经济中“林菌”模式的发展。中等光强不会使光照刺激不足而导致菌株分化后枯萎,菌柄生长高于菌盖生长,也不会导致刺激过多而使一些菇过快生长,抑制其他边缘菇的发育,适宜的光照强度保证了各子实体对养分的均匀分配,菌菇子实体的稳定生长。
50 Lx以下光照条件下,对光照敏感的菌盖部位得不到光照刺激,养分吸收能力差,菌盖韧性不够易碎裂。菌柄部位吸收的养分过多,生长过于旺盛,虽然弱光下的菌包质量在除去差异包后较高,但对于食用菌而言,菌柄生长高于菌盖生长不利于提高菌菇的食用价值,即使质量再高,也没有实际的经济效益。其次,菌包未出菇可能是由于光照太弱,使菌株对养分的吸收能力弱,生长能力强的菌株能勉强吸收养分,但养分供应不到菌盖部位,导致菌盖生长情况不良,从而使感应光刺激的部位得不到充分生长,进一步抑制了菌株的生长;生长能力弱的菌株因为吸收不到养分,导致营养缺失,直接枯萎。
实际生产中,需要注意在菌菇发育的各个阶段,调节好光照强度。在林下经济运营中,更要注意对林分郁闭度的勘察与调节,使用500~1000 Lx适宜的光强更有利于平菇等食用菌的生长发育,但不同菌种最佳自然散射光光照强度及林分密度的选择,还有待进一步研究。
基金项目
湖南省大学生创新创业训练计划项目(湘教通[2020]191号)。
NOTES
*通讯作者。