有机天麻林下栽培关键技术研究※
2022-04-18冯志伟崔丽丽苏丽敏孔祥旗
●冯志伟 崔丽丽 苏丽敏 孔祥旗 宋 娟 于 营
(1.吉林参王植保科技有限公司 吉林 白山 134500; 2.中国农业科学院特产研究所 吉林 长春 130112)
天麻(GastrodiaelateBL.)属兰科(Orchidaceae) 天麻属(GastrodiaR.Br.)多年生草本植物,以块茎入药,天麻素是其主要药用活性成分,具有息风止痉、平抑肝阳、祛风通络的功效[1],用于治疗头痛眩晕、肢体麻木、小儿惊风等症。由于过度采挖造成野生资源濒临灭绝,野生天麻已被世界自然保护联盟(IUCN)评为易危物种,并被列入《濒危野生动植物物种国际贸易公约》(CITES)附录Ⅱ[2],同时被列入我国《国家重点保护野生植物名录(第二批)》,为Ⅱ级保护植物。20世纪70年代,天麻人工种植技术逐渐成熟,种植天麻已成为主要商品来源。目前形成了西南、西北、华中、东北等几个主产地,由于环境条件的限制,各地栽培多以产量较高、品质较好的红天麻为主,云南昭通小草坝地区和东北长白山地区则以优质的乌天麻为主。有机栽培是最接近原生态自然生长的方式,可生产出接近野生天麻的优质天麻,也可从根本上解决环境污染和食品药品安全难题。本文从菌种与菌材培养、种麻培养、林下栽培等关键技术出发,探讨其对有机天麻林下栽培产量的影响。
1 材料与方法
1.1 材料
试验材料为长白山区乌杆天麻,蒴果、种麻采集于抚松天麻基地。萌发菌菌种(znsh11)、蜜环菌菌种(znmh03)的母种、原种、栽培种按 GB/T 19630.1、GB/T 19630.2和DB22/T 2267相关规定生产制作。栽培中使用的菌枝与菌材为冬季至初春采伐的柞树等硬杂木,使用的树叶为上年冬季的柞树落叶,提前浸透水,沥去表水 备用。
1.2 蜜环菌的筛选
将母种改良培养基分装于试管(32 mm× 200 mm)中,原种和栽培种改良培养基装于聚丙烯袋(17 cm ×33 cm)中,10个/组,3次重复。在DB 22/T 1189.3和DB 22/T 1189.4中规定的培养基配方基础上,改良了菌种培养基配方,去掉或调换了有机生产不允许使用的磷酸二氢钾和硫酸镁等,玉米、麦麸、米糠等培养料换成有机产品,具体配方详见表1。
表1 蜜环菌菌种改良培养基配方
DB 22/T 1189.32和DB 22/T 1189.4中规定的培养基配方为对照。灭菌后,接种培养,每袋(管)接种量为一根长0.7 cm的成熟菌索段,在25℃条件下静置暗培养,每3 d观察并记录菌索长度、颜色、密度、粗细等生长状态,直到长满袋(管)。
1.3 菌材树种的选择
选择直径3~8 cm的刺槐、柞树、榆树、桦树、杨树,截成长40 cm的木段,在木段两侧每隔10~12 cm砍一个鱼鳞口,深度至木质部。设小区长1 m、宽50 cm,每平方米接种蜜环菌3袋(1.25 kg/袋),用林下腐殖土覆盖。观察9 d,记录蜜环菌侵染情况。
1.4 种麻培育
1.4.1 萌发菌用量对种麻产量的影响将成熟的天麻种子抖出撒在萌发菌菌叶上,边撒边搅拌均匀,拌好的菌种放置24 h,待萌发菌完全恢复,即可播种。设置试验小区面积1 m2,3次重复,每平方米萌发菌用量分别为1、2、3袋 (1.25 kg/袋),天麻果实20个。采收后分选剑麻、米麻、白麻,称重。
1.4.2 种子密度对天麻产量的影响取2.5 kg萌发菌,分别拌5粒、10粒、20粒、50粒天麻成熟果实的种子,处理方法同“1.4.1”,小区面积1 m2,3次重复。按小区进行播种,测产。
1.4.3 播种方式对种麻产量的影响撒上处理好的种子,摆放菌棒,间距为2~3 cm。菌棒间摆放蜜环菌,每平方米蜜环菌用量3袋(1.25 kg/袋),空隙间补加短枝,覆土5 cm,填满树枝间空隙。双层播种再依次摆放第2层。每个处理小区面积 1 m2,3次重复。
1.5 不同栽培方式对天麻产量的影响
顺山作宽80~100 cm、深3~5 cm的半地下床,床底铺一层浸泡的树叶,摆上菌棒,间距2~3 cm。菌棒空隙零散摆放菌枝,菌棒两侧和两端摆上麻栽,每平方米接种蜜环菌3袋 (1.25 kg/袋),同时加入培养料,至菌材上1 cm,覆土至菌棒上3~5 cm。双层移栽再依次摆放第2层。最后覆土6~10 cm,浇透水,再盖5 cm厚树叶保湿。白头麻、米麻作种麻,每平方米用量500~800 g。9月中下旬至10月上旬采收测产。
2 结果与分析
2.1 不同培养基对蜜环菌生长的影响
由表2可知,与对照培养基相比,改良配方的培养基基质对菌种生长速度、菌丝疏密程度没有产生显著的影响。
表2 不同培养基蜜环菌生长情况
2.2 不同菌材对蜜环菌侵染的影响
天麻不能自养,必须依靠蜜环菌提供养分才能生长,即蜜环菌生长在木材上,天麻吸收木材上的蜜环菌再生长。理论上只要是蜜环菌的寄主植物就能用来栽培天麻[3],但有些树种是速效菌材,易腐烂,有些树种蜜环菌在其上侵染缓慢,在生产中能利用的菌材种类较少,由此可见,菌材材质影响蜜环菌侵染快慢,同时直接关系到菌材质量、利用率,甚至影响森林植被种群多样性和生态功能。
试验选取包含针叶树和阔叶树不同硬度的多个树种。由表3可知,刺槐属于硬杂木,作为菌材最不易被侵染,同样的硬杂木柞树和榆树则较易被侵染,在接种后第9天侵染程度达到50%,桦树和杨树属于软杂木,最易被侵染,接种后第9天侵染率高达70%,但不耐腐蚀,在生产中菌材利用率较低。蜜环菌分解纤维素能力较强,而分解木质素能力较差[4],而柞树和榆树富含粗纤维[5],因此,在长白山区生产天麻选择柞树、榆树作为制作菌材的树种为宜。
表3 不同菌材接种蜜环菌后侵染情况
由于栽培天麻需要耗费大量的菌材,为节约生产成本和保护资源,实行分级分等利用,直径1~3 cm的树枝,可以斜砍成长3~6 cm的小段,培养蜜环菌菌枝用来栽培种麻,树干培养的菌材用来培育商品麻,达到综合利用菌材的 目的。
2.3 不同萌发菌用量对种麻产量的影响
天麻种植可以采用无性繁殖和有性繁殖两种方式。有性繁殖采用种子播种,但需与萌发菌共生,由萌发菌为其提供外源营养物质才能够萌发。各取20粒成熟天麻蒴果,分别用 萌发菌1袋、2袋、3袋进行拌种,播种。使用不同萌发菌用量,天麻产量结果,见图1。3种萌发菌用量下各小区天麻总产量差异很大,使用 2袋和3袋萌发菌的天麻平均产量接近,分别为4.5 kg/m2和4.7 kg/m2,而使用1袋萌发菌的天麻平均产量较低,为3.8 kg/m2。每平方米萌发菌用量选择2~3袋为佳。
图1 使用不同萌发菌量天麻产量
2.4 不同播种量对天麻产量的影响
天麻播种后20 d左右即可发芽,发芽率最高可达60%,播种量决定天麻产量和质量。结果表明,5粒果实种子量的天麻产量低,但形状好;10粒果实种子量的天麻产量适中,形状好;20粒果实种子的天麻产量高,形状较好;50粒果实种子的天麻产量最高,但形状稍差。兼顾天麻产量和商品品质,以每平方米10~20粒果实的种子量为宜(表4)。
表4 不同种子密度天麻产量
2.5 不同播种方式对种麻产量的影响
比较单层播种和双层播种对天麻产量、大小的影响,由表5可知,单、双层播种总产量没有显著差异,双层稍多于单层。把天麻按照重量划分为10~30 g、3~10 g、1~3 g、 1 g以下4个等级,不同等级占总数量、总重量的比例差异很大,单层播种,不同等级数量占比分别为1.3%,5.4%,25.2%,68.1%,重量占比为22.2%,32.1%,20.9%,24.7%,双层播种,不同等级数量占比分别为0.9%,6.6%,30.0%,62.4%,重量占比为16.7%,25.3%,24.85%,33.2%。单层播种获得1 g以上种麻的数量和重量均高于双层播种,从生产成本和产量方面考虑,种麻繁育宜选择单层播种方式。
表5 单双层播种种麻产量
2.6 不同移栽方式对天麻产量的影响
无性繁殖采用种麻播种,天麻适宜在休眠期栽培,早春解冻后地温稳定在12~15℃时天麻开始萌动,因此,4月中旬至5月上旬播种为宜。长白山地区属于高寒山区,在栽培层次和深度上要求更为严格。一般1~2层,不宜多层深栽。由表6可以看出,双层栽培产量显著高于单层栽培,约是单层的1.5倍,产量差异很大。双层栽培收获的150 g以上和75~150 g鲜麻数量多于单层。因此,最佳栽培方法为双层移栽。
表6 不同栽培方式天麻产量、等级分布
3 结论与讨论
2015年提出了中药生态农业的概念,“推行中药材生态种植”于2019年被写入《中共中央 国务院关于促进中医药传承创新发展的意 见》[6],表明中药生态农业已成为我国中药农业的国家战略。国家医药总局公布全国天麻年产量约5亿千克,年需求量约7.5亿千克,供求缺口很大[7]。吉林省天麻林下种植基地约80万~ 100万平方米,且种植面积逐年增加。人工栽培天麻主要依赖于森林资源,林下种植成为其生态循环利用主要模式。有机天麻生产过程中不使用农药化肥等,降低了生产成本,提高产出比,是更接近自然生长的一种生产模式。
本试验采用改良菌种培养基配方的菌种生长速度、菌丝疏密程度与常规培养基没有显著的差异——长势正常,菌索形成快,较粗壮均匀。采用不同树种制作菌棒,侵染试验结果表明,实际生产中与选用硬杂木制作菌材,与刺槐和榆树、杨树相比,柞树、榆树在接种蜜环菌后第9天侵染程度达到50%,为菌材的最佳树种。将菌材分级利用,不仅可解决菌材来源,充分利用菌材及土地资源,同时还降低生产成本,提高麻农经济效益,对扶贫攻坚和改善生态具有重大意义。有性繁殖时可采用种子单层播种,播种量每平方米10~20粒蒴果,萌发菌用量2~3袋(1.25 kg/袋),获得1 g以上种麻的数量和重量好且形状好。而无性繁殖时可采用双层栽培,能够兼顾天麻产量和商品品质。
综上,根据吉林省天麻林下生产基地调研的实际情况,并结合长白山区的气候条件,制定了DB22/T 2267有机天麻林下栽培技术操作规程,规范了菌材菌枝等生产投入品使用规范,菌种与菌材培养、种麻培养、林下栽培关键技术,增加了木材利用率,做到了合理开发,可持续利用,有利于森林资源的保护。