不同棚膜对人工栽培羊肚菌生长的影响*

刘跃鹏，席凯鹏，王 咪，裴 蕾，李 波

（山西农业大学棉花研究所，山西 运城 044000）

羊肚菌（Morchella spp.），又称羊肚菜，是目前世界上公认的珍稀食（药）用菌和最昂贵的野生食用菌之一，与松茸（Tricholoma matsutake）、块菌（Tuber spp.）、牛肝菌（Boletus spp.）齐名[1]。羊肚菌属于喜阴、低温真菌，最早记载于《本草纲目》，具有化痰理气、补肾、抗氧化、消炎、提高免疫等功效[2]。羊肚菌人工栽培可追溯到上世纪80年代，美国Ower教授在实验室内模拟自然环境，实现了羊肚菌的人工栽培，随后由其合作者Mills在美国成功进行了工厂化栽培应用[3-5]。我国的羊肚菌人工栽培技术起步较晚，直到2006年四川省林业科学院在四川省双流县首次采用外援营养添加技术进行羊肚菌大田栽培，并取得良好效果，成功实现了羊肚菌的大田栽培[6]。随着羊肚菌栽培技术和栽培模式的迅速普及和复制，羊肚菌在我国的商业化栽培面积逐年增长，主产区也由四川省、云南省等西南部地区逐步发展至山西省、山东省、河南省等北方省份[7-9]。但对羊肚菌栽培设施的研究仍处于初级阶段，菌种退化、设施简陋、栽培技术的落后使得羊肚菌的生产仍有极大风险。由于南北方气候条件的巨大差异，因此栽培模式也有很大的不同，西南部地区温度高、湿度大以仿生栽培为主，而北方地区全年温度相对较低、干燥寒冷，以大棚设施栽培为主[10-12]。

羊肚菌属于低温菌，北方地区在每年的10月至12月播种，次年5月前采收完成，菌丝在3°C～25°C均能生长，最适宜温度为15°C～18°C，低于3°C或者高于25°C时菌丝将停止生长或死亡[13]。北方地区冬季有大量的闲置大棚和劳动力，为羊肚菌的发展提供了充足条件。但目前羊肚菌菌株均引自南方地区，在北方地区容易出现“水土不服”，另外北方地区的羊肚菌主要在大棚内栽培，不完善的大棚设施和栽培管理技术严重制约了羊肚菌产业的发展[14]。因此筛选出种性稳定、抗逆性强、高产优质且适合北方地区栽培的羊肚菌菌株、完善大棚设施和栽培技术势在必行。

我国北方地区栽培羊肚菌栽培多采用设施栽培模式，大棚膜在生产中起着举足轻重的作用。目前棚膜的主要材料有聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、乙烯-醋酸共聚物（EVA）和散射光膜等。除了以上述薄膜外，PEP膜是一种由PE、EVA、PE 3种材料共挤压式复合膜，该膜具有优良的保温、保湿和遮光等性能[14]。不同棚膜对羊肚菌生产的影响鲜有报道。通过以PVC透明膜（PVC膜外覆盖遮阳网）和PEP绿白膜为大棚覆盖材料，研究不同棚膜覆盖对羊肚菌栽培设施内的湿度、温度、光照强度、CO2浓度以及羊肚菌生长和产量的影响，旨在为羊肚菌设施化栽培提供数据支持，促进北方地区羊肚菌产业的发展，以此进一步推进国内羊肚菌栽培的全面化、科学化、精确化和稳定化发展。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019年10月至2020年5月在山西省运城市垣曲县长直乡羊肚菌生产基地进行。垣曲县拥有华北地区唯一的原始森林历山，被誉为“华北动植物物种基因库”[15]。辖区年均气温13.5℃，年均降水量631 mm，无霜期230 d，是我国北方地区食用菌的主产区之一。

1.2 供试菌种

2019年春季在山西农业大学棉花研究所牛家凹农场羊肚菌基地，采集健壮、无虫害6株羊肚菌子实体，在实验室无菌条件下组织分离、提纯复壮，获得羊肚菌母种，人工栽培前50 d将羊肚菌母种接种于由小麦10%、木屑64%、腐殖土15%、石灰1%、麦麸10%混合的原种培养基上，18℃培养25 d得到羊肚菌原种。按上述配方将培养料充分拌匀后装入15 cm×33 cm的聚丙烯菌袋，高压灭菌后冷却。在无菌条件下接入原种，接种后置于18℃培养室黑暗培养，待菌丝长满，并由白色变为黄色，菌袋内形成大量菌核即可使用。

1.3 营养袋制备

外援营养袋是羊肚菌栽培中获得高产和稳产的关键[16]。使用15 cm×33 cm聚丙烯袋制作营养袋，300 g/袋，U型扎口机扎口，常温常压灭菌。营养袋配方为杂木屑40%（16 mm～18 mm）、小麦50%、麦麸5%、腐殖土2%、生石灰2%、石膏1%；杂木屑、小麦需提前浸泡至无白芯。

1.4 试验方法

供试大棚设施为PEP绿白膜覆盖大棚和PVC膜大棚（PVC膜覆盖，膜上覆盖透光率为30%的遮阴网） 2种大棚设施。

羊肚菌于2019年10月中旬采用畦面撒播的方式进行棚内播种（畦面宽100 cm，畦沟宽30 cm，把菌种均匀撒播在畦面上，畦沟作为排水沟可起到防涝的作用），播种15 d～20 d后畦表面置营养袋，为菌丝补充营养，再经冬季休眠后于2020年2月末进行出菇管理。

1.5 测定项目与方法

分别选择3个PEP绿白膜大棚和3个普通遮阳网大棚，温湿度记录仪与照度计放置位置见图1。

图1 温湿度记录仪放置位置图Fig.1 Location of the temperature and humidity recorder

由图1可知，每个大棚内设置12个测点，同时测量室外温度、湿度和光照强度。光照强度从早晨8点开始测量，每1小时记录1次，到下午6点，连续测定直到试验结束。

CO2浓度采用扩散式红外CO2浓度测定仪测定，连续24 h测定棚内CO2浓度，每个棚连续测定10 d。

2 结果与分析

2.1 不同棚膜对大棚设施内环境因子的影响

2.1.1 对大棚设施内温度变化的影响

不同棚膜对温室内平均气温的影响见图2。

图2 不同棚膜对温室内平均气温的影响Fig.2 The influence of different greenhouse films on average temperature in greenhouse

由图2可知，PVC膜大棚和PEP绿白膜大棚均有一定的抵抗外界温度变化的能力。PEP绿白膜和PVC膜大棚设施内温度与室外温度变化趋势一致，PEP绿白膜大棚处理设施内温度变化幅度较小，PEP绿白膜平均温度明显低于PVC膜大棚，PVC膜大棚温度更高，温差变化较大。

2.1.2 对大棚设施内湿度变化的影响

不同棚膜对温室内湿度的影响见图3。

图3 不同棚膜对温室内湿度的影响Fig.3 The influence of different greenhouse films on humidity in greenhouse

由图3可知，PVC膜大棚和PEP绿白膜大棚设施内湿度变化趋势一致，但PVC膜大棚内平均湿度明显低于PEP绿白膜大棚，湿度变化大，PVC膜大棚保湿性能波动较不稳定。

2.1.3 对设施内光照强度变化的影响

不同棚膜光照强度变化趋势见图4。

图4 不同棚膜光照强度变化趋势Fig.4 The changing trend of light intensity of different greenhouse films

由图4可知，PVC膜处理设施内光照强度在500 lx～1 100 lx，且变化幅度较大。而PEP绿白膜大棚内光照强度远低于PVC膜大棚，且变化趋势比较平坦，PVC膜大棚较贴近室外的光照强度，更透光照。

2.1.4 对设施内CO2浓度变化的影响

不同棚膜大棚CO2浓度变化见图5。

图5 不同棚膜大棚CO2浓度变化曲线Fig.5 CO2concentration change curve in different greenhouses

由图5可知，通过对不同棚膜处理大棚内CO2浓度日变化测量，不同棚膜处理大棚内CO2浓度均在（1.16±0.38） ×106mg·m-3，处理间并无显著差异，室外 CO2浓度约为 0.9×106mg·m-3。

2.2 不同棚膜对羊肚菌产量影响

2.2.1 不同棚膜大棚设施内羊肚菌菌丝生长情况

不同棚膜大棚设施内羊肚菌菌丝生长情况见图6。

图6 不同棚膜大棚设施内羊肚菌菌丝生长情况Fig.6 Growth of Morchella esculenta mycelium in different greenhouse facilities

由图6可知，PEP绿白膜大棚在羊肚菌播种5 d后，土层表面及土壤间隙可观察到逐渐形成的白色、粉状无性孢子，俗称菌霜，10 d时菌霜已经布满畦面，菌霜白且浓密，直到次年2月末，外界开始回温，温度稳定在4℃以上后菌霜才逐渐退去，持续时间约100 d。PVC膜大棚内菌霜出现较晚，在羊肚菌播种后大约15 d～20 d观察到菌霜布满畦面，菌丝长势较弱，播种50 d后菌霜基本退去且持续时间较短。

次年2月末，在羊肚菌播种后60 d～70 d，营养袋摆放40 d～50 d后进入出菇管理期。在出菇前需大量喷水刺激出菇，提高第一潮原基量，从而实现高产。大水漫灌直到菇床没于水面下3 cm～5 cm，确保浸透，也可雾喷30 min，地表明显积水5 min以上。在此后的管理过程中注意保温保湿。在出菇管理期间，尤其是2月末到3月上旬，羊肚菌原基已大量形成、幼菇开始发育后，要防止“倒春寒”等低温天气造成原基和幼菇的大量死亡。

2.2.2 不同棚膜大棚设施内羊肚菌产量情况

不同棚膜大棚设施内羊肚菌产量情况见图7。

由图7可知，PVC膜大棚在3月上旬可以观察到地面有原基形成，在3月中旬陆续可见幼菇长出地面。随着外界气温升高，5月不再有新菇体长出。PEP绿白膜大棚较PVC膜大棚原基形成时间晚，在4月上旬才观察到原基的形成，在5月上旬不再有新菇长出。经测算，PVC膜大棚每平米平均产量约331.3 g，PEP绿白膜大棚每平米平均产量约195.2 g。PVC膜大棚产量远高于PEP绿白膜大棚。

图7 不同棚膜大棚设施内羊肚菌产量情况Fig.7 The production of Morchella esculenta in different greenhouse facilities

3 讨论与结论

设施大棚内温度、湿度、光照环境等环境因子是影响羊肚菌生长发育和产量的重要条件[17]。在菌丝生长期和菌霜期，较低的温度和光照强度有利于菌丝的生长和菌霜的形成，但菌丝生长期和菌霜期不易过长，否则营养物质会过度消耗，不利于菌核的形成。菌核是羊肚菌生产的关键，直接决定羊肚菌是否出菇，影响羊肚菌的产量[18]。在子实体形成和出菇阶段，光线对羊肚菌子实体形成、成长有一定的促进作用，特别是子实体的发育阶段，弱散射光可以刺激羊肚菌子实体的生长发育[19-20]。

通过研究了不同大棚覆盖膜对大棚设施棚内温度、湿度、光照强度、CO2浓度等环境因子和羊肚菌生产的影响。结果表明，PVC膜与PEP膜均可应用于羊肚菌的生产。PVC膜与PEP膜相比，PVC膜大棚设施内环境波动较大，菌丝生长较弱，菌霜稀疏，且持续时间较短，且菌霜容易消退，营养物质消耗较小，菌核较多。而PEP绿白膜的设施内环境稳定性更好，温度和光照更低，菌丝生长旺盛，菌霜浓密，但持续时间过长，且菌霜不易消退，营养物质消耗过大，菌核较少。PVC膜大棚设施内环境稳定性较差，大棚设施内较大的温差和光照强度，使设施内羊肚菌的生长更易形成环境胁迫，从而促进羊肚菌菌核的形成，羊肚菌的产量较高。另外在试验中发现羊肚菌子实体有向光性，常见朝光线方向弯曲生长。PVC膜大棚设施内羊肚菌子实体颜色较深为黑色，品质较好、产量高，而PEP绿白膜大棚的羊肚菌颜色较浅为褐色，品质一般、产量低。综上所述，虽然2种大棚覆盖膜均可用于羊肚菌生产，但由于其设施内环境因子稳定性的不同，导致PVC膜大棚设施内羊肚菌的子实体品质和产量均高于PEP绿白膜大棚，PVC膜外覆盖遮阳网更适合羊肚菌设施栽培。