灵芝连作障碍的研究进展

蒋 俊 郑巧平 刘 昆 应国华 吕明亮

灵芝连作障碍的研究进展

蒋 俊 郑巧平 刘 昆*应国华 吕明亮

（丽水市农林科学研究院，浙江 丽水 323000）

分析灵芝产业发展现状，指出连作障碍是灵芝段木栽培的最大制约因素。综述引起灵芝连作障碍的主要因素有土壤微生物种群特性的变化、灵芝产物的自毒作用，以及病原菌的增殖。相应的防控技术有覆沙出芝、采用液氨熏蒸灵芝连作土壤等，提出有换土与不换土多途径协同综合防治两种措施。

灵芝；连作障碍；防控技术

灵芝又称木灵芝、菌灵芝、灵芝草，素有“仙草” “瑞草” “还魂草”之美誉，系灵芝属（）真菌的总称[1]，是我国最重要的药用真菌之一。早在2 000多年前，我国的药学著作《神农本草经》就将灵芝列为中药之上品。在漫长的岁月里，由于民间传说和不断被证明的药用价值，灵芝形象被升华，为人们所熟知。在日本、韩国，灵芝作为传统药物在民间广泛使用，占有重要地位。日本古语甚至有云“滋养人类的东西有四样，天上的太阳、地下的水、流动的空气和地上的灵芝”[2]。自2000年版《中华人民共和国药典》收录灵芝（赤芝、紫芝）为法定中药材以来，其后的2005版、2010版及最新的2015版药典均有收录。一百多年前法国真菌学家给中国的灵芝冠以这一学名，并沿用至今。但随着分子生物学技术的不断发展，人们认识到这一定名并不准确，近年分子生物证据表明我国栽培的主要品种是一个新种[3, 4]。

1 灵芝产业发展现状及存在问题

1969年，中国科学院北京研究所首次成功栽培灵芝，1971年、1981年日本和韩国先后开始人工栽培灵芝[5]。目前我国的栽培品种主要为赤芝，紫芝仅少数地区栽培[6]，栽培模式分为段木栽培和代料栽培，段木栽培模式主要分布在浙江、安徽、福建、东北、四川、贵州等省，通常是将直径为15～20 cm的原木锯成25～30 cm长的段木，经装袋、灭菌、接种，待菌丝满袋后在遮阳网薄膜大棚内覆土出芝。与代料栽培相比，段木栽培的子实体品质佳，污染少，干燥后的子实体质地厚实、坚硬，营养与药效成分齐全。中国产业信息网统计数据显示，2017年我国段木灵芝产量约1 294 吨，占当年灵芝总产量（5 830 吨）的22.20%，且呈逐年上升趋势[7]。段木栽培的灵芝受到市场欢迎，但其栽培存在制约因素。金鑫等[8]报道称，段木栽培的土壤存在连作障碍，致芝农弃原有基地，寻找新的栽培场所，而严重制约灵芝产业的发展。黄毅[9]指出灵芝短段木栽培模式的限制性因素是连作障碍。宋向文等[10]指出连作障碍导致大别山区灵芝产量和品质下降，给种植户带来严重的经济损失。可见，连作障碍是灵芝段木栽培最大的制约因素，表现为第一年栽培的灵芝品质好，第二年的产量和品质开始下降，第三年则大量发生黄腐病，其他病原菌侵染也增多，致使出芝慢，子实体变小、畸形率高等，每两年要更换芝场[11]。

2 引起灵芝连作障碍的主要因素

连作障碍是在食用菌生产中因同一地连续栽培所造成的产量和品质下降的现象[12]。其在作物栽培中普遍存在，如粮食、果树、蔬菜、花卉等作物都存在不同程度的连作障碍，连作年限越长表现越严重。其引起的因素有很多，包括土壤生物化学因子的改变，土壤微生物种群特性的变化，作物根部产物的自毒作用，以及某些致病菌的增殖；而土壤中某些致病菌增多，则是一个非常重要的障碍因素[13]。

2.1 土壤微生物种群特性的变化

马红梅等[14, 15]的研究表明，随着栽培年限增加，土壤中的微生物总数呈下降趋势，细菌数量大幅减少，尤其是与灵芝生长繁殖密切相关的两大生理微生物类群——好气性纤维素分解菌和好气性自生固氮菌，数量均大幅减少，栽培两年后，上述2种微生物数量的下降幅度均达到极显著水平；而木霉属、青霉属、链孢霉属和曲霉属等病原真菌数量则大幅增加。连作改变了灵芝栽培土壤中原来的微生态环境，两大有益生理类群数量的减少破坏了土壤微生物区系的平衡，孳生的病原真菌改变了原有的土壤微生境。袁源等[16]分析灵芝连作覆土中真菌群落的变化，是随着连作年限增加，覆土中的真菌在“门”水平上的多样性逐渐减少。在4年的覆土中，只含有担子菌门（Basidiomycota，85.03%）、子囊菌门（Ascomycota，14.77%）和少量被孢霉门（Mortierellomycota，0.20%）。其中，担子菌门的相对丰度随着连作年限的增长显著增加，子囊菌门则显著减少，被孢霉门无显著性差异。在属水平上，子囊菌门仅青霉属菌群的相对丰度呈现先减少后增加的趋势，其相对丰度增加57.92%。表明青霉属是引发连作障碍的重要菌群。微生物群落的结构与生物体的连作障碍关系密切，常常表现为由“细菌型”转向“真菌型”。

2.2 灵芝的自毒作用

马红梅[17, 18]等分别研究了菌丝体、发酵液、子实体和灵芝菌糠对灵芝菌丝体生长的影响，结果为不同浓度的灵芝菌柄和菌盖水提取液对灵芝均有较强的自毒作用，表现为抑制菌丝的萌发和菌丝的长势；低浓度的菌丝体水提取液和发酵液促进灵芝菌丝伸长，高浓度的菌丝体水提取液和发酵液抑制菌丝的伸长，但不同浓度的菌丝体和发酵液处理组的菌丝干重的自化感效应值均为负值。菌糠水提取液能轻微抑制灵芝菌丝体的生长；菌糠醇提取液能促进菌丝生长，且化感作用效果比水提取的强。这表明灵芝菌丝体、发酵液、子实体和灵芝菌糠均对灵芝有自毒作用，连作土壤中存在大量的灵芝菌糠、灵芝子实体、菌丝体分泌物等，必然对新一年的灵芝产生毒害作用。

2.3 与连作障碍相关的灵芝致病菌

20世纪80年代末期，韩国首次报道灵芝黄腐病是导致灵芝减产的主要病害，其典型症状为灵芝基部的内部组织或生长过灵芝且被侵染的段木内部组织褪成苍黄色；子实体不形成或仅有少量形成，或生长在感染段木上的芝盖呈畸形。黄腐病会引起减产，限制在同一地的连续栽培，一次接种2年出芝，第3年就需更换栽培场地。

1996年，Jong-Kyu Lee[19]第一次根据黄腐病病原菌子囊孢子及分生孢子在光学显微镜和扫描电子显微镜下的特征将其鉴定为。1998年，Choi GJ等[20]采用杀菌剂对其防治进行初步研究；1Se-Jong Oh等[21]根据形态特征将黄腐病病原菌鉴定为。2010年，Hyo-Jung Kang[22]在韩国分离到代表韩国6个省的10个黄腐病病原菌菌株，将其和Jong-Kyu Lee鉴定的（TPML 97003）菌株一起用于培养试验和系统进化分析，通过ITS和RPB2、SSU rDNA基因序列进行系统树构建、多基因的系统进化分析及形态学上的相似性检测，将灵芝黄腐病病原菌菌株重新定名为新种。它与、被分列在锤舌菌纲的3个明显不同的分支中。致病性实验表明，只有对灵芝有致病性，且其可能通过栽培土壤传播[23]。

笔者所在的研究团队采用单菌丝分离技术获得一子囊菌纯培养物，菌株编号为WS058。经形态观察与分子鉴定，确定其为木生红曲霉属中的灵芝腐败木生红曲霉菌[24]。此属、种均为中国新记录。黄鑫伟[25]等结合形态特征与分子鉴定，确定引起灵芝绿霉病的病原菌为侧耳木霉。

3 连作障碍防控技术研究

文冬华等[26]采用新鲜泥土和细沙进行灵芝覆土栽培，并与传统的栽培方法进行比较，结果覆沙处理的出芝率和孢子粉、子实体的平均产量比覆新土处理的高，且都十分接近传统栽培方法。表明此法可用于解决灵芝连作障碍，但成本较高。吴晓明等[27]提出采用液氨对灵芝连作土壤进行熏蒸，能防止杂草的生长，并能有效抑制土壤中包括绿色木霉菌在内的真菌。陈友等[28]对灵芝大田栽培土壤采用涂布平板法，提取分离土壤中的真菌进行培养检测及鉴定，共得到8种真菌，由此提出应根据灵芝生长不同时期的不同真菌种类的生长速度、传播方式和危害特性等，采取不同的手段进行有针对性的防治。保持良好的卫生习惯，及时移走被污染的木头和染病的灵芝子实体等，是防治灵芝黄腐病的较好方法。

4 展 望

连作障碍是由多种因素共同作用的结果，如土壤菌群的变化、化感作用、自毒作用等，应具体挖掘形成因素，就每一个单一因素开展深入研究。

高效防控技术的突破是解决连作障碍的关键。目前主要采取换土与不换土两种做法。文冬华等[26]的研究结论认为换土是可行的，但成本较高，此法在生产中已有一些应用，但难以大面积推广。采用不换土的防控措施则需考虑多途径协同综合防治，以改善土壤组成，有效抑制病虫害的生长，清除有毒有害物质的残留。

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Research progress of continuous cropping obstacle in

Jiang Jun Zheng Qiaoping Liu Kun Ying Guohua Lü Mingliang

（Lishui Academy of Agricultural and Forestry Sciences, Lishui, Zhejiang 323000, China）

The development status ofindustry was analyzed, and it was pointed out that continuous cropping obstacle was the biggest constraint factor in the cultivation ofin log. The main factors that cause the continuous cropping obstacle ofare the change of soil microbial population characteristics, the self-toxicity ofproducts, and the resulting proliferation of pathogenic bacteria.Corresponding prevention and control techniques include cover with sand and using liquid ammonia to fumigate the continuous cultivation soil of, etc. In the future, two kinds of measures are proposed, namely, replacement soil and multi-way coordinated integrated prevention and control without replacement soil.

; succession cropping obstacle; the prevention and control technology

S646

B

2095-0934（2021）02-112-04

丽水市科技计划项目（2017GYX38）；国家食用菌产业技术体系（CARS-20）

蒋俊（1986—），男，助理研究员，硕士，主要从事食（药）用菌栽培及其生物活性研究。E-mail：jiangj-1@163.com。

刘昆（1984—），男，助理研究员，硕士，主要从事食用菌菌种质量控制研究。E-mail：tjliukun@126.com。