不同轮作模式对两种食用菌产量和品质的影响
2021-10-23陈丽花彭均伟
陈丽花,张 宇,刘 杨,3,彭均伟
(1.重庆城市管理职业学院,重庆 401331;2.重庆市林业科学研究院,重庆 400036;3.重庆山地型城市森林生态系统国家定位观测研究站,重庆 400036)
长裙 竹荪[Dictyophora indusiata(Vent.Pers.)Fisch.]为鬼笔科(Phallaceae)竹荪属(Dictyo phora)著名珍贵食用菌。长裙竹荪营养丰富,富含蛋白质、氨基酸、各种维生素及微量元素等营养成分,是人体补充营养的绝佳选择[1]。除多种营养物质外,竹荪中还含有多糖类等生物活性物质,在抗癌、抗炎、杀菌和抗氧化等方面具有较好的效果[2,3]。羊肚菌(Morchellavulgaris)为 羊 肚 菌 科(Morohellaceae)羊 肚 菌 属(Morchella)著名珍贵食用菌,富含蛋白质、脂肪、碳水化合物、多种维生素和除色氨酸外的人体必需的7种氨基酸,并富含硒元素,是国际公认的健康食品[4,5]。羊肚菌富含的羊肚菌多糖等物质在抗癌、增强非特异性免疫和细胞免疫等方面具有良好的作用[6,7]。长裙竹荪和羊肚菌二者兼具食用和药用价值,是中国传统食补类药膳食材,深受广大人民群众喜爱,市场广阔。特别是羊肚菌,不仅在国内畅销,在国际市场上也受到欢迎,近年来出口量持续走高,长期以来一直处于供不应求的状态。
长裙竹荪是一种暖性真菌,重庆地区一般在5月上旬开始栽植,整个种植周期4~5个月,重庆地区大约9月中旬停止出菇。羊肚菌作为一种寒性真菌,重庆地区一般11月开始种植,种植周期大约为5个月,翌年4月底采收完毕。长裙竹荪和羊肚菌栽植后的土地均有较长时间的空档期,可完成1季作物种植。传统栽培方式中,均在种植1季菌类(羊肚菌或长裙竹荪)后栽植1季当地应季蔬菜进行轮作和改良土壤,特别是长裙竹荪,因具有连作障碍甚至需要休耕1年或者隔1~2年栽培,限制了竹荪产业的发展。本研究根据羊肚菌栽培时间与长裙竹荪栽培时间上的延续吻合性,探究长裙竹荪和羊肚菌轮作下2种真菌种植的产量和产品质量变化,以期找到适合于提高土地利用效率、增加菌农收入的新途径,为长裙竹荪和羊肚菌人工种植提供科学指导。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以自福建省永安市西南真菌研究所采购的长裙竹荪菌种和自四川省绵阳市保兴农业发展有限公司采购的羊肚菌菌种为试验材料。
1.2 试验设计
采用长裙竹荪单作和羊肚菌单作作对照,竹荪-羊肚菌轮作、竹荪-圆白菜轮作、羊肚菌-辣椒轮作作处理组进行试验,连续3年统计分析单位面积产量及羊肚菌和长裙竹荪的品质指标。羊肚菌栽植每平方米使用菌种1袋,营养袋4袋;长裙竹荪栽植每平方米使用菌种2袋,栽植时掰成核桃大小块状均匀置于菌床中。羊肚菌栽植使用单层3针遮阳网遮阳,遮光率65.25%;长裙竹荪栽植使用1层3针遮阳网加1层1针遮阳网遮阳,遮光率74.78%,其余管理均按照各作物常规栽培技术要求进行。具体试验设计见表1。
表1 种植方式试验设计
1.3 指标测定方法
羊肚菌鲜重、长裙竹荪去盖鲜重、菌盖鲜重指标使用千分之一电子天平直接称量;羊肚菌菌高、菌盖长度、菌盖直径、菌柄长度等指标及长裙竹荪株高、菌柄直径、伞裙长度指标使用精确度为0.02 mm的电子游标卡尺直接测定;单位面积产出数量为固定样方内整个生产周期的累计总和。单位面积产量为实测4个固定样方(1 m×1 m)中整个生产周期内出产的羊肚菌和长裙竹荪的重量平均值;各形态指标均为4个样方中全部产出羊肚菌和长裙竹荪的平均值。灰分含量参照GB 5009.4—2016的规定测定[8],粗蛋白质含量参照GB/T 15673—2009的规定测定[9],粗脂肪含量参照GB 5009.6—2016的规定测定[10],粗纤维含量参照GB/T 5009.10—2003的规定测定[11]。
1.4 数据分析
数据分析使用SPSS 20.0软件,进行One-Way Anova单因素分析,图表制作使用Microsoft Excel 2010软件制作。
2 结果与分析
2.1 不同轮作方式下长裙竹荪及羊肚菌产量分析
2.1.1 不同轮作方式下竹荪产量分析 如图1所示,栽植第1年3种轮作方式下长裙竹荪产量间无显著差异,均不低于0.94 kg/m2。栽植第2年,整体上3组长裙竹荪产量均有一定幅度的降低,CK1处理组长裙竹荪产量较T1和T2处理组显著降低,为3组中的最低值,T2处理组次之,T1处理组长裙竹荪产量最高,显著高于CK1和T2处理组。栽植第3年3个处理组的整体产量较第1年和第2年又有一定程度的降低,但T1和T2处理组长裙竹荪产量依然显著高于CK1处理组,特别是T1处理组,长裙竹荪产量相对较高。根据分析结果表明,在长裙竹荪产量指标方面,轮作方式与单作相比更具有生产优势,特别是羊肚菌-长裙竹荪轮作更有利于长裙竹荪的栽培生产。
图1 不同轮作方式下长裙竹荪的产量
2.1.2 不同轮作方式下羊肚菌产量分析 由图2可知,栽植第1年3个处理下羊肚菌产量均在0.58 kg/m2以上,三者间差距不大,无显著差异。栽植第2年,CK2处理组和T3处理组羊肚菌产量较栽植第1年有一定程度的降低,但T1处理组羊肚菌产量较栽植第1年明显增加。栽植第2年,T1处理组羊肚菌产量达0.61 kg/m2,显著高于同年CK2处理组(0.53 kg/m2)和T3处理组(0.55 kg/m2),该年CK2处理组和T3处理组羊肚菌产量间无显著差异。栽植第3年,3组处理下羊肚菌产量均有一定程度的降低,但T1处理组羊肚菌产量仍最高,显著高于CK2和T3处理组。通过3年的产量数据对比分析,单作方式下和普通蔬菜-羊肚菌轮作方式对羊肚菌在栽植产量影响相对较小,而羊肚菌-长裙竹荪轮作方式则能够有效提高羊肚菌的栽植产量。
图2 不同轮作方式下羊肚菌的产量
2.2 不同轮作方式下长裙竹荪及羊肚菌品质分析
2.2.1 不同轮作方式下长裙竹荪、羊肚菌的重量及形态指标分析 由表2可知,栽植第1年3种轮作方式下长裙竹荪在去盖单株鲜重、菌盖鲜重、菌高、菌柄直径、伞裙长度等形态指标上均无显著差异;在单位面积平均产出数量方面,3种轮作方式下无显著差异。栽植第2年,与CK1处理组相比,T1处理组长裙竹荪去盖单株鲜重、菌盖鲜重、菌高、菌柄直径、伞裙长度等形态指标均显著增加,单位面积竹荪菌平均产出数量也显著升高,比CK1处理增加28.03%;T2处理组长裙竹荪去盖单株鲜重、菌高和伞裙长度形态指标也显著高于CK1处理组;菌盖鲜重和菌柄直径虽未显著增加,但仍明显高于CK1处理组,介于CK1处理组和T1处理组之间,与T1处理组间差异不显著;在单位面积平均产出数量方面,T2处理组与CK1差异不大,同样显著低于T1处理组。栽植第3年,T1处理组在去盖单株鲜重、菌盖鲜重、菌高、菌柄直径、伞裙长度等形态指标和在单位面积平均产出数量方面均显著高于CK1处理组,分别比CK1处理组增加8.35%、11.83%、20.47%、11.64%、20.33%和72.84%。T2处理组除菌柄直径指标与CK1处理组间差异不显著外,其余各形态指标和单位面积平均产出数量均显著高于CK1处理组。与T2处理组相比,T1处理组在长裙竹荪菌高、伞裙长度和单位面积平均产出数量方面显著增加。综合3年试验数据分析,结果表明轮作方式与单作相比更有利于保障长裙竹荪的产量生产,特别是羊肚菌-长裙竹荪轮作方式作用尤其显著。
表2 不同轮作方式下长裙竹荪的形态指标
根据表3可知,栽植首年3种轮作方式处理下羊肚菌在平均单株鲜重、单位面积平均产出数量等形态指标间基本一致,无显著差异。栽植第2年,T3处理组与CK2处理组相比,羊肚菌在平均单株鲜重和大部分其他形态指标相对升高,但整体上与CK2处理组间无显著差异。T1处理组在羊肚菌平均单株鲜重和菌盖直径2个指标上显著高于CK2处理组,但平均菌高、菌盖长度、菌柄长度形态指标和单位面积平均产出数量方面与CK2相比无显著差异。栽植第3年,3种轮作方式下羊肚菌平均单株鲜重、单位面积平均产出数量以及各形态指标与第2年基本一致,但T1处理组菌盖长度和CK2处理组相比由无显著差异变为显著高于CK2处理组,而T1处理菌盖直径由显著高于CK2处理组变为二者间无显著差异。
表3 不同轮作方式下羊肚菌的形态指标
2.2.2 不同轮作方式下长裙竹荪及羊肚菌主要营养物质含量分析 根据表4可知,3种不同轮作方式对长裙竹荪主要营养物质含量影响较小。与CK1处理组相比,虽然T1处理组和T2处理组长裙竹荪主要营养物质灰分、粗脂肪、粗蛋白和粗纤维含量大部分升高,且差距有逐年加大的趋势,但整体上3种轮作方式下长裙竹荪4种主要营养物质含量间无显著差异。
表4 不同轮作方式下长裙竹荪的主要营养物质含量(单位:%)
根据表5分析可知,与单作方式相比,轮作方式更有利于羊肚菌营养物质的积累。栽植首年,3种轮作方式下羊肚菌4种主要营养物质含量基本相当,无显著差异。栽植第2年,与CK2处理组相比,T1处理组4种主要营养物质含量均显著升高,T3处理组羊肚菌灰分含量和粗纤维含量也显著升高。T3处理组羊肚菌粗脂肪和粗蛋白含量高于CK2处理组,但差异不显著。栽植第3年,T1处理组和T3处理组羊肚菌4种主要营养物质含量比CK2处理组升高,T1处理组各类营养物质含量均为3组中的最大值,T3处理组次之,二组羊肚菌4种主要营养物质含量除粗蛋白含量外均显著高于CK2处理组。与T3处理组相比,T1处理组羊肚菌除粗蛋白含量与之差异不显著外,灰分、粗脂肪和粗纤维含量均显著高于T3处理组,表明随着栽植时间的推移,3种栽植方式中T1处理方式更有利于羊肚菌营养物质的积累。
表5 不同轮作方式下羊肚菌主要营养物质含量(单位:%)
3 讨论
竹荪和羊肚菌是中国两类著名的食用菌,是农民脱贫致富很好的种植选项,目前在中国发展广泛。由于种植周期和竹荪种植中典型的连作障碍问题,套作、间作和轮作是当前发展这两类食用菌中惯用的耕作方式。李鹏程等[12]通过羊肚菌与番茄轮作试验发现,羊肚菌与番茄轮作提高了蔬菜栽植大棚的使用效率和经济产出。左清文等[13]通过将羊肚菌与栝楼套作、轮作,较大程度地提高了羊肚菌栽植土地的综合经济产值,并推测轮作更有利于羊肚菌品质和产量的维持。宋华等[14]通过竹荪-嫁接苦瓜-秋冬叶菜栽培模式发挥了竹荪与蔬菜间的形态生理互补,提高了耕地资源利用效率,使农民受益。吴应齐等[15]研究表明,通过对毛竹覆盖-套种竹荪轮作模式能够改善毛竹林地土壤生态环境,提高毛竹林地经营效果。孔三娟[16]研究指出福建省邵武市农民通过竹荪-蒜-烟-稻轮作模式,明显提高了农民收益。多项研究虽进行了羊肚菌、竹荪与林、竹、果、花、蔬菜、粮食等的套作实践,但主要是作为提升土地利用效率和经济产出的一种手段,对于种植中羊肚菌和竹荪产量、质量的变化情况鲜见报道。本研究试验测定结果显示,单作耕作方式下,长裙竹荪栽植首年产量可达0.98 kg/m2,而连作第2年长裙竹荪产量仅0.61 kg/m2,连作第3年长裙竹荪产量仅0.36 kg/m2,产量逐年降低且出现长裙竹荪蛋密度小、体积小,长裙竹荪菌子实体瘦小、品相较差等诸多问题;与单作相比,羊肚菌-辣椒(二荆条)轮作和长裙竹荪-圆白菜(包包白)轮作方式能够在一定程度上提升2种真菌的单位面积产量、羊肚菌形态指标以及羊肚菌营养物质含量。特别是长裙竹荪-羊肚菌轮作方式下,长裙竹荪和羊肚菌在栽植第2年和第3年的单位面积产量显著增高,较大程度地改善了长裙竹荪的连作障碍。不仅如此,长裙竹荪-羊肚菌轮作方式对栽植羊肚菌的形态和营养物质含量指标均有较好的促进作用。
江惠华[17]认为病原微生物和害虫以及竹荪菌丝分泌的氧化酶等是造成竹荪连作低质低产的原因。吕杨兰[18]、陈宇熹等[19]则认为竹荪连作障碍与土壤自身理化性质、土壤微生物、各种酶类特别是芽孢杆菌菌落的变化关系密切。本研究分析认为,通过轮作,特别是长裙竹荪与羊肚菌轮作过程中的杀菌处理、生石灰处理和耕作处理能够在较大程度上改变土壤理化性质、土壤微生物和生物活性物质(各类酶等)等,从而改善了长裙竹荪的连作障碍。在长裙竹荪-羊肚菌轮作中,羊肚菌的产量和质量指标得到一定的提升,这应当是长裙竹荪栽植中大量使用竹屑、玉米粉等导致土壤有机质增加和理化性质改善所致。当前,对于长裙竹荪-羊肚菌轮作这一较好的耕作方式,仍需进一步扩大研究点、面,更深层次和更加全面地弄清其增产提质的科学原理,为羊肚菌和长裙竹荪的科学生产提供更多理论支持。