克服羊肚菌连作障碍的措施
2021-02-11李岩龙王永元徐寅曹秀文
李岩龙,王永元,徐寅 ,曹秀文
(1.甘肃省白龙江林业科学研究所,甘肃 陇南 746010;2.甘肃白龙江森林生态系统国家定位观测研究站,甘肃 舟曲 746300)
羊肚菌连作2 至3 年就会出现生产障碍,造成作物减产,品质下降[1]。羊肚菌Morchella spp.栽培以大田为主,连作障碍是制约羊肚菌生产的一大难题。北方地区的羊肚菌连作难题尤其突出。北方地区羊肚菌栽培一般在冬春之际,冬季降雪较多,必须采用抗压的钢架大棚,造价高,拆装不便,羊肚菌连续栽培3 年以上才能赢利,连作实属无奈之举。为此开展本文研究,探索轮作、土壤处理、轮换菌种等措施克服连作障碍的效果,解决方案、以期为羊肚菌连作提供解决方案。
1 试验地概况
试验地位于甘肃省陇南市,地理坐标33°25′E、104°47′N,海拔1 050 m,年均气温14.2 ℃,最冷月1 月平均气温3 ℃;无霜期240 d 左右;年均降水480 mm 以上。土壤类型为水稻土,特点是湿润、肥沃、蓬松、富含有机质,pH 6.5~7.5。适宜羊肚菌栽培时间为每年11 月至次年3 月。
2 材料与方法
2.1 材料
供试钢架大棚长50 m,宽8 m,高2.5 m,30座,总面积1.2 hm2。棚膜厚0.1 mm,购自本地农产品市场(下同)。遮阴网密度8 针加密。灌溉系统采用双孔滴灌带,直径16 mm,滴孔间隔15 cm,每棚铺设8 条。营养袋长28 cm、宽14 cm、厚0.05 mm,聚丙烯材质,可填装原料500 g。黑色地膜宽1.2 m、厚0.01 mm。粘虫板长20 cm、宽15 cm,黄色。生石灰购自本地石灰厂。
供试羊肚菌菌株:L-1 号由甘肃省白龙江林业管理局林科所提供,原种为梯棱羊肚菌M. importuna,采集于甘肃省舟曲县[2];四川1 号由四川省农科院提供,原种为六妹羊肚菌M. sextelata,采集于四川省;M6613 号由中国科学院昆明植物研究所提供,原种为黑脉羊肚菌M. angusticeps,采集于云南省。
羊肚菌栽培工艺流程:准备菌种、栽培种、营养袋→搭建钢架大棚→覆盖遮阴网→清除杂草→提前一周补水→撒施生石灰粉消毒→翻耕→整平→起垄→播种→安装灌溉系统→立营养袋→覆盖黑色地膜→管理→撤地膜,撤除营养袋→浇灌一次透水→出菇期管理→采收[3-4]。
2.2 方法
采用单项措施试验设计,设6 种处理:1)水稻轮作,代码SD,4 月中旬水稻插秧,9 月底至10月初水稻收获后栽培羊肚菌[5-6];供试菌种为L-1号。2)蔬菜轮作,代码SC,4—10 月种植蔬菜,蔬菜收获后栽培羊肚菌[7];供试菌种为L-1 号。3)玉米轮作,代码YM,4—10 月种植玉米,收获后栽培羊肚菌;供试菌种为L-1 号。4)翻耕暴晒,代码BS,羊肚菌栽培结束后,清除田间杂草,翻耕整平后暴晒,杂草新生时再次翻耕暴晒,重复操作直至10 月[8-9];供试菌种为L-1 号。5)火烧土壤,代码HS,羊肚菌栽培前翻耕,液化气火焰喷枪火烧土壤表面[8-9];供试菌种为L-1 号。6)菌种轮换[10],代码LH,第1 年栽培L-1 号菌种,第2 年栽培四川1 号菌种,第3 年栽培M6613 号菌种。每种小区面积2 000 m2。
供试棚内悬挂粘虫板,随机采样5 个;随机采摘羊肚菌菌株10 个;随机抽取营养袋5 个;随机铲取土样5 份,样方20 cm2、深2 cm,综合调查记录虫害数量。虫害分5 级:0 级,未发现虫害;1 级,零星发生,<50 头;2 级,轻度发生,50~150 头;3 级,中度发生,150~300 头;4 级,重度发生,>300 头。
供试棚内随机抽取样方5 个,样方长宽各2 m,调查记录供试菌病害发生率。病害分5 级:0级,未发现病害;1 级,零星发生,<5%;2 级,轻度发生,5%~15%;3 级,中度发生,15%~30%;4 级,重度发生,>30%。
供试菌收获时统计记录产量。
2.3 数据处理
采用Microsoft Office Excel 2010 软件计算处理数据并绘图。
3 结果与分析
3.1 产量
图1 显示,试验小区羊肚菌栽培第1、2、3 年产量变化趋势,SD、LH 均为小幅下降再回升超过第1 年,大致维持总体稳定;SC、BS、HS 大幅下降后小幅起伏,YM 持续大幅下降。连作第2 年6种处理产量均下降。上述结果说明,克服连作障碍维持产量稳定的效果,SD、LH 较好,BS、HS、SC一般,YM 负效;SD 效果优于LH,两者小区羊肚菌产量变化范围分别为645~696 kg、426~630 kg。
图1 试验小区羊肚菌连年产量
3.2 虫害
图2 显示,试验小区羊肚菌栽培第1、2、3 年虫害等级变化趋势,HS、SD、BS 比较稳定且较低,SC、YM、LH 升高幅度较大;6 种处理均呈上升趋势。上述结果说明,克服连作障碍预防羊肚菌虫害的效果,HS、SD、BS 较好,SC、YM、LH较差。
图2 试验小区连年虫害等级
3.3 病害
图3 显示,试验小区羊肚菌栽培第1、2、3 年病害等级变化趋势,LH 维持1 级不变,SD、BS 分别由0、1 级升为2 级,HS 由1 级先降后升为2 级,SC、YM 由1 级分别升为3、4 级。上述结果说明,克服连作障碍预防羊肚菌病害的效果,LH 最好,SD、BS、HS 一般,SC、YM 较差。
图3 试验小区连年病害等级
3.4 综合分析
综合分析试验结果,在6 种处理中,SD 维持产量稳定、预防虫害和病害的效果均较好;LH 维持产量稳定预防病害的效果较好,预防病害的效果较差;BS、HS 维持产量稳定的效果一般,预防虫害和病害的效果较好;SC 维持产量稳定的效果一般,预防虫害和病害的效果均较差;YM 维持产量稳定、预防虫害和病害的效果均最差。因此,在6 种克服连作障碍的处理中,SD 总体效果最好,LH 其次,BS、HS 预防病虫害效果较好,SC 总体效果一般,YM 总体效果最差。
4 结论与讨论
水稻轮作可以有效克服羊肚菌大棚栽培中连作障碍,2 000 m2小区年产量可稳定在660 kg 左右;菌种轮换栽培克服连作障碍比较有效,2 000 m2小区年产量可稳定在600 kg 左右;火烧土壤稳定产量的效果一般,预防病虫害的效果较好,翻耕暴晒效果相似;蔬菜轮作效果不明显;玉米轮作有加重连作障碍的趋势。
比较来看,克服羊肚菌连作障碍,菌种轮换比水稻轮作技术简单,适用性强,只要菌种选择得当,产量会更高;水稻轮作受水源限制较大,技术比较复杂。蔬菜轮作虽然克服羊肚菌连作障碍的效果一般,但蔬菜种植收入较高,能充分利用地力,在无法种植水稻的地区可以考虑蔬菜轮作,羊肚菌栽培前火烧处理土壤,以尽量降低连作障碍。
连作障碍的一个重要原因是自毒性他感物质的积累[11],而土壤中的他感物质容易被降雨淋洗。水稻轮作时田间持续积水,他感物质被淋洗掉;蔬菜灌溉次多量大,有一定的淋洗作用;玉米旱作,淋洗作用微弱。因此克服羊肚菌连作障碍的效果依次为水稻、蔬菜、玉米。同理,自毒性他感物质作用专一,不同菌种之间互毒作用弱,因此菌种轮换的效果良好。草木灰中的残余炭屑可以吸附他感物质抑制其活性,因此也能克服连作障碍。
梯棱羊肚菌偏好火烧迹地生境,一般在野火第1 年大量出菇,第2、3 年后逐渐消失,有些同样偏好火烧迹地的同属菌种受火烧刺激侵染植物根部形成内生菌[12]。本文研究发现,火烧土壤预防羊肚菌病虫害的效果较好,试验期间还发现撒施草木灰会大量促生菌菇原基而提高产量,验证了羊肚菌偏好火烧迹地的生态习性。侯志江等研究表明,培养基中添加草木灰淋洗液能促进尖顶羊肚菌M. conica 菌丝生长及菌核形成[13];郜惠苹等研究表明,培养基中添加草木灰淋洗液能促进六妹羊肚菌M. sextelata 菌丝生长,但延长菌核形成时间[14]。本文研究期间发现的草木灰增产作用则在实践上验证了上述理论研究成果。因此,撒施草木灰有助于克服羊肚菌连作障碍。
研究期间发现施用腐熟羊粪增产效果良好,这可能与羊肚菌的腐生-共生兼性的生态习性[12]有关。腐熟羊粪可以抑制杂菌生长,增加土壤通透性,有效提供营养物质,从而利于提高羊肚菌产量。因此,增施有机肥,特别是充分腐熟的厩肥有助于克服羊肚菌连作障碍。