西方近代双孢蘑菇栽培技术在我国的传播及影响(三)

2012-08-15贾身茂

食药用菌 2012年2期

贾身茂

(河南省科学院生物研究所,郑州 450008)

3 蘑菇的形态结构、分类地位及相关术语

3.1 蘑菇的形态结构与相关术语

从晚清《家菌长养法》(1898)开始,到民国《科学的种菇法》(1941),国人翻译和撰写的关于蘑菇栽培技术的文献大都介绍了其形态结构,诸如 “孢子 (或芽孢spore)”、“菌丝hypha”、“菌丝体mycelium”、“子实体 (或生殖体、孢体sporephore)”、“菌盖 (或菌伞pileus)”、“菌肉 trama”、“菌褶 (或菌裥lamellae or gill)”、“菌柄 (或菌干、菌茎stipe)”、“菌托volva”、“菌环 (或菌轮、菌围 annulus or ring)”、“菌膜velum or veil”,以及其显微构造、“菌种spawn”等[2,7～19]。这些术语的大部分至今还在使用。

3.2 真菌分类的概念及蘑菇的分类地位

民国时期开始引入国际上通用的生物分类系统与双名法。1916年邹秉文的《种蕈新法》即讲:“真菌除Fungi Imperfecti外,分为三大派:曰Phycomycetes,曰Ascomycetes,曰Basidiomycetes。蕈如上言属于Basidiomycetes,即吾国所谓担子孢菌派也。担子孢菌派有十二部 (order)而蕈所属之Hymeniales其一也。Hymeniales又分为六科。”[7]

193 5年孙云蔚的《西洋菌栽培法》介绍得较系统:“西洋菌之植物学上地位如下:隐花植物,真菌植物部 (Eunycetes),担子孢菌类 (Basidiomysedes),高等担子孢菌区 (Autsbasidiomycetes),帽菌类亚区 (Hymenomycetineae),松蕈科 (Agaricaceae),原茸属 (Psalliota Fries),学名:Psalliota campestris(L.)Fr.或Agaricus campestris L.。”[13]

近代这些文献的生物分类系统,还没有使用1950年以后使用的 “门、纲、目、科、属、种”等规范的分类等级名称,但在西方生物学知识刚刚传入我国的近代,在讨论蘑菇的分类地位时就有这样的认识已经是进了一大步,表明开始与国际接轨。

4 蘑菇的繁殖及其菌种技术的沿革

4.1 蘑菇的繁殖及栽培用菌种

关于对蘑菇的繁殖在近代的有关食用菌文献中,也是一步一步深入的。

1922年胡竟良在《蕈之栽培》一文中这样叙述:“孢子为一单细胞,成熟后脱落,若温度湿度适宜,即涨大而发芽,由孢膜吸收水分养液,乃分裂为两个细胞,每一新细胞,继续分裂,成长丝形,名菌丝(hypha),多数菌丝错杂,名菌丝体,菌丝体在土中吸收有机物而生长。发达至一定限度时,数菌丝团结呈小球形,渐长大成纽形,露出土外,渐长大始稍稍能分别菌盖与菌干。由菌褶发生孢子,孢子脱落,又生菌丝体。此其无性生殖也。至有性生殖,迄未发现。故其生活史为 (插图):孢体→孢子→菌丝体→孢体。”[8]

1941年《科学的种菇法》对菌丝的性就有了初步的认识:“详细地研究菇类,它们虽是隐性,但性的生殖是存在的。……属于两性菌丝体的,叫heterothallic;单性的叫homothallic。”[15]但仅到此为止,还未进一步阐述异宗配合与同宗配合的菌丝性特征与交配型。

4.2 蘑菇菌种的技术沿革

邹秉文在 “种蕈新法”中讲:“蕈与树皆植物也,吾人于树则知栽培有两法,或取其子,或取其枝,皆有培植之功用。蕈之菌丝体,可如树之枝;蕈之孢子,可如树之子。故就理想上想种蕈之法,用蕈之菌丝或孢子均无不可,惟就事实上则今日种蕈无有用孢子者,因Agaricuscampestris之孢子发芽极难也。欧美种蕈者皆用菌丝体。”[7]

“菌种”的概念,在《家菌长养法》中即有记述:“菌为芝属,商货贩运,视同果品,农人种植,视同菜蔬。然其种者,非本质之种子也。盖以他物引之而后生,其在欧美两洲者,常用一种白色或月色之砖,谓之迈西亮母mycelium,农圃之人,呼为菌种是也。”“士旁spawn,……近今吾人所有生菌之士旁,寻常通用者仅两种。一曰英国砖English brick。一曰法国片French flake,二者皆不可废。”[2]

以上告诉我们,“孢子”、“菌丝”都可用来繁殖,但要用 “菌丝体”作 “菌种spawn”来种植蘑菇。

对种源、繁殖否、繁殖时是否无菌操作、种型等几方面的资料进行整理,西方近代蘑菇菌种制种技术的沿革,大致可分为下面几个类型与阶段。

(1)野生菌种natural spawn-wild spawn。野生菌种是从野外取回的菌丝体直接做菌种播种。如论文《蕈之栽培》叙述:“欧洲当以法国栽培菌类为最早。路易氏十四 (LouisⅩⅣ)奢侈时代,巴黎即有以种蕈为业者。一七〇七年陶纳福 (Tounefort)关于种蕈各种状况之重要记载出,有机物与蕈生活之关系始明,用厩肥种蕈,盖自此发端焉。至十九世纪巴黎种蕈始种于地穴 (Cave)中。十九世纪以前,盖皆种于野外也。其种植之方法,在野外寻得可食之菌,即于其下连土将菌丝掘出,和马粪种之蕈床中。及后,法国有菌丝粉、英国有菌丝砖之制造。”[8]在菌丝粉、菌丝砖 “菌种”制造之前,就是这样利用野外的菌丝体直接做种种植蘑菇的,这是初级阶段。

(2)野生菌丝体繁殖的菌丝体菌种。野生菌丝体繁殖的菌丝体菌种如 “菌丝砖brick spawn”或 “菌丝粉flake spawn”。其制法:“今英法种蕈人皆用之,其法则于郊外野地访寻此蕈之菌丝体,得之,则于其发生处之底部掘一坑而实之于厩粪。数星期后取而干之,即以此干粪少许置之于带有湿气之粪砖中,俟其中菌丝生长蔓延,如法干之,名之曰菌丝砖而售之于肆,此英人之治法也。法人得菌丝体法与英人同,惟不以之治砖,仅纳之于散粪中,留为家用,不特作粪砖也。惟野外觅菌,洵为侥幸事,非可必得者。且一种蕈必有数类 (variety),其良否不能以其菌丝为鉴别。”[7]由此可见,该菌丝砖菌种或菌丝粉菌种不仅不可能为一种蕈的纯菌丝,且可能混有杂菌。

这种技术制作的非纯培养的 “菌丝砖brick spawn”或 “菌丝粉flake spawn”菌种,在1900年以前一直在全世界栽培蘑菇的国家与地区使用。

1897年刊版的《家菌长养法》中的资料:美国 “当六年前,每年此项种子,入口约六万四千磅,今则每年增至三十二万磅,盖有自1890年起,加至五倍云。”[2]鉴于长期进口菌种的情况,美国就致力于纯菌种的研究。

(3)用纯培养的玻璃管菌丝体菌种繁殖的菌丝体菌种。这种菌种是用纯培养的玻璃管菌丝体菌种扩大繁殖的菌丝砖菌种或菌丝粉菌种。

美 “特格耳博士于1905年发明一种纯种法 (pure culture method),其法以一长玻璃管盛以厩粪,以蒸汽杀灭其中之微生物 (micro organism),然后再取合意之蕈种,取其幼小者,以洁净小刀取菌肉 (菌丝体)少许,置之于玻璃管中,三四星期内,管中之粪尽为菌丝体所侵入矣。于是取少许置之于粪砖中,以成菌丝砖 (brick spawn),如英人之治法;或置之散粪中以成菌丝粉 (flake spawn),如法人之治法皆可。惟菌丝粉不耐久,菌丝砖则能之,可藏为后用,此为较优。藏须干燥而冷,万不可热足以伤之也。”[7]以此法制成的玻璃管菌种,为纯菌种;以玻璃管菌种繁殖的 “菌丝砖”或 “菌丝粉”菌种,不能属于纯种。正如《蕈之栽培》中描述的那样:特格尔 “1902年发表其纯种栽培蕈法一文,美农部首采其法试验,至1914年纯种法制成之菌砖,其纯洁为百分之八十至九十”[8]。

尽管以 “玻璃管菌种”为种源繁殖的 “菌丝砖”或 “菌丝粉”不能属于纯菌种,但在蘑菇菌种的发展历史中 “不可谓非一大进步也。”[7]其一,美B.M.Dugger玻璃管厩肥纯菌种的研制成功,开创了组织培养法,使蘑菇制种技术进入了一个崭新的科学发展阶段。栽培者使用由 “玻璃管纯菌种”繁殖的 “菌丝砖”或 “菌丝粉”菌种,其纯度比用野生菌丝体繁殖的 “菌丝砖”、“菌丝粉”纯度高得多,栽培产量增加,那种用野生菌丝体繁殖的“菌丝砖”或 “菌丝粉”很快被淘汰,美国也成立了菌种公司,专门生产这种菌种。其二,由于 “Dugger氏用蘑菇的组织培育纯菌种成功后,这种蘑菇才正式成为栽培的品种,种菇事业也就从此有了飞跃的发展”[27]。这两点功不可没。

(4)纯培养的菌种pure culture spawn。纯培养的菌丝体菌种是玻璃管菌种或玻璃瓶菌种。

藤沼智忠叙述:“美国1917年进行了菌种改良,L.F.伦巴脱 (L.F.Lambert)研究以组织分离法培养纯的菌种 (bottle cukture spawn),这种菌种又称瓶子菌种 (bottle spawn.)。是在瓶中放入蘑菇菌丝容易繁殖的马厩肥,以及其他腐熟的有机物质,用棉球栓塞之后进行灭菌消毒,然后在无菌条件下从幼小的蕾菇上取下活组织,移植到经过灭菌的培养瓶中,使蘑菇菌丝充分繁殖后作为菌种。”[35]“用这种方法制成的菌种,生产者可以如愿以偿地进行优良品种的栽培。而且蘑菇菌丝由于有瓶子的保护,活力比较强,也不会通过菌种传播病虫害,使得蘑菇的生产非常稳定。”[35]玻璃瓶菌种的投入栽培使用,开创了蘑菇生产的纯种栽培阶段,一直沿用到今天。

“1932年Sinden发明了谷粒菌种 (grain spawn),1962年Stoller介绍了麦粒种的制作方法 (现在基本没有大的改变)。”[36]谷粒菌种的研制成功,把蘑菇菌种的制作技术推向又一个新阶段。这种麦粒菌种到现在还一直被广泛地应用。

《西洋菌栽培法》介绍:“组织培养的试管纯菌种用途有三:1、供栽培时下种之用;2、供制造砖状菌种(Brick spawn)时用;3、供制造瓶状式 (bottle spawn)菌种所用。”[13]除以玻璃管菌种繁殖的 “菌丝砖”或 “菌丝粉”菌种不属于纯菌种外,玻璃管菌种、瓶式菌种都是纯菌种,因为对培养基消毒,又在无菌条件下接种,标志着蘑菇菌种制作技术进入真正的纯培养阶段。

瓶式菌种的使用,使蘑菇栽培走向了纯种栽培的新阶段,对蘑菇生产产量的增加与品质的改良起了不可估量的巨大作用。

研究组织分离的同时,也进行了孢子分离培养菌种的实验,都属纯种分离方法研究,但孢子最终还要制成菌丝体菌种。因此,本文未涉及1893年法国康马尔氏与1903年佛国福格生 (Ferguson)等用孢子分离制作菌种的历史。

5 蘑菇栽培场所与生长环境的管理

西方近代蘑菇栽培除上述特点外,还有在调控环境温湿度及空气等室内栽培。

《家菌长养法》在谈到 “菌所第四”时讲:“以至于收成,在在需工,不能听其自然也。菌所之设,最好在于仓廪,或地窖,或暗洞,或茅庐,或蓬场,或坑穴,或绿屋 (即西人栽花之玻璃屋也),亦有特建菌屋者。”[2]“温度第九”中讲了温度湿度的调控[2]。

《种蕈新法》在 “种蕈之外界”首先介绍:“蕈之生长,全赖合适之温度与水量。”[7]并详细地讲了合适的温度与水量、空气流通等。

在《西洋菌栽培法》一书中对温湿光气的管理更趋于具体、精细:下种时床温 “以22～25℃为最适”[13];“自幼菌发生后,至采收终了止,此期间最适之室温为13～14℃”;对换气、湿度等也有具体论述[13]。

这种室内栽培、对温、湿、光、气的精细管理,是我国传统栽培食用菌那个时期所没有达到的水平。

6 蘑菇的营养,培养料的配制及处理

重视营养是西方近代蘑菇栽培的另一特点。胡竟良在《蕈之栽培》一文中讲:“用作菌床之肥料,需具两种性质:(1)供给蕈之养分,(2)供给蕈生活需要之热量。”[8]“多数学者每思以落叶或锯屑等物以代厩肥。数年前曾经试验,若和入此等无少量,则殊不成问题。如单用落叶或木屑,并加以肥料,则其结果不若厩肥之佳。”[8]并讲了优质厩肥的各种料、比例及发酵,不谓不细、不新。