覆土材料对灵芝产量与品质的影响

王爱仙，刘福阳，鲍兴禄，王紫璎，刘新锐，王怡暄，赵俊敏，巫仁高，黄志龙，吴小平

（1福建省南平市农业科学研究所，福建南平 354200；2福建省武夷山市吴屯乡农业技术推广站，福建武夷山 354300；3福建农林大学生命科学学院，福州 350002；4福建省食用菌技术推广总站，福州 350000）

0 引言

灵芝(Ganoderma lingzhi)[1]是著名的药用真菌，其含有丰富的多糖类、三萜类、核苷类、氨基酸、生物碱、甾醇类物质等多种生理活性物质[2-3]，具有增强人体免疫力、调节血糖、控制血压、抗癌、抑制肿瘤细胞、抗氧化、保肝护肝、促进睡眠等功效[4-8]。随着人们保健意识的增强，灵芝的市场需求不断扩大，中国已成为世界上灵芝的主要出口和生产国[9]。因此，开展灵芝种植相关技术的研究，对其产量与质量的提高具有重要的作用。目前比较稀缺的灵芝种类有白肉灵芝和松杉灵芝，其中白肉灵芝是中国西南地区灵芝属的一个重要种类，因其菌肉洁白而得名，其活性成分多糖和三萜含量较高[10-12]；松杉灵芝主要生长于落叶松、云杉和冷杉的伐根或腐木上，其营养成分十分丰富，含有多糖、三萜类化合物、核苷、甾醇、蒽醌和微量元素等化学成分，野生资源稀少[13-15]。刘绍雄等[16]从白肉灵芝生物学特性、栽培技术和活性物质成分等方面进行了综述。王伟等[17]对松杉灵芝的化学成分和栽培技术进行了综述，为松杉灵芝的开发利用提供理论基础。在栽培方面，吴鸿雪等[18]以不同灵芝品种、栽培基质、管理方式、生长时期获得的灵芝子实体为原料，采用95%乙醇超声提取的方法，测定提取物含量、分析三萜组成，并进行体外抗肿瘤试验。覆土栽培灵芝能明显提高灵芝的产量[19]，但不同的覆土材料对灵芝产量、品质和重金属含量的影响鲜有报道。笔者选择陶瓷土、蛭石、菜园土、沙壤土、泥炭土作为覆土材料，以不覆土的代料栽培灵芝为对照，明确覆土材料对灵芝产量、主要活性成分含量和抗氧化活性的影响，同时明确覆土栽培是否会造成铅、镉、砷、汞4种重金属含量的超标，以期为灵芝栽培技术和药用研究的发展提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

灵芝菌株T01由福建农林大学菌物研究中心提供。覆土材料选择陶瓷土、蛭石、菜园土、沙壤土和泥炭土等5种，均从园艺覆土材料专卖店购买。

1.2 出菇栽培

试验在福建省南平市农业科学研究所食用菌科研基地进行。2021年3月6日开始制袋，栽培配方为木屑78%、麦麸13%、玉米粉7%、蔗糖1%、石膏1%，含水量维持在约60%，选用18 cm×35 cm聚乙烯塑料袋，每袋装湿料1.25 kg。采用常规常压灭菌，冷却后于2021年3月11日在无菌室采用单头接种法接入菌种，置于25℃培菌室垂直摆放黑暗培养。2021年5月6日菌丝走满袋转移到水帘出菇棚开袋覆土出芝，每种覆土材料分3区，每区40袋，出芝管理参考文献[20]。

1.3 检测方法

2021年7月9日进行灵芝子实体采收，产量以3个重复单袋产量的平均值表示。从每个重复的40袋中随机选取5袋子实体，由福建农林大学负责检测多糖、三萜和抗氧化活性、重金属含量等。子实体的多糖、三萜和抗氧化活性物质的提取与检测采用团队先前建立的方法[20]。4种重金属的检测采用相应的国家标准，应用《食品中铅的测定》(GB/T 5009.12—2010)石墨炉原子吸收光谱法进行灵芝中铅含量的检测，应用《食品中镉的测定》(GB/T 5009.15—2003)石墨炉原子吸收光谱法进行镉含量的检测，应用《食品中总砷及有机砷的测定》(GB/T 5009.11—2003)氢化物原子荧光光谱法进行砷含量的检测，应用《食品中总汞及有机汞的测定》(GB/T 5009.17—2003)氢化物原子荧光光谱法进行汞含量的测定。

1.4 数据处理

灵芝产量统计和灵芝子实体中多糖含量、三萜含量和抗氧化活性能力的数据利用Excel 2003和DPS 6.5软件的多重比较LSD法分析处理。

2 结果与分析

2.1 覆土材料对灵芝产量的影响

如图1所示，覆土栽培灵芝产量极显著高于对照未覆土栽培(P＜0.01)，而不同的覆土材料栽培灵芝单袋产量差异不显著，产量为128.33～136.67 g/袋，其中覆土材料为蛭石时产量最高，比对照提高了32.32%。由此可见，覆土栽培灵芝能够有效提高灵芝产量，选用的覆土材料种类对灵芝产量影响较小，没有显著性差异。

图1 覆土材料对灵芝产量的影响

2.2 覆土材料对灵芝多糖与三萜的影响

如图2所示，与未覆土栽培的灵芝相比，覆土材料为蛭石、沙壤土、泥炭土时，灵芝中多糖含量得到显著提高，其中泥炭土栽培的灵芝多糖含量最高，为6.72 mg/g，是未覆土栽培灵芝的1.54倍。蛭石栽培的灵芝多糖含量为5.35 mg/g，是对照的1.22倍。在三萜方面，含量最高的是沙壤土(6.67 mg/g)，其次是蛭石(6.42 mg/g)，极显著高于对照(P＜0.01)，分别是对照未覆土栽培灵芝的1.25、1.20倍。由此可见，选择沙壤土和蛭石作为覆土材料能够有效提高子实体中的多糖和三萜含量。

图2 覆土材料对灵芝子实体多糖与三萜含量的影响

2.3 覆土材料对灵芝水提物抗氧化活性的影响

以ABTS、DPPH自由基清除率为指标，检测不同覆土材料栽培的灵芝水提物抗氧化活性，结果如表1。除泥炭土栽培的灵芝ABTS自由基清除率显著高于对照(P＜0.05)外，其余覆土材料栽培的灵芝水提物对ABTS自由基清除率与对照相近。覆土栽培的灵芝DPPH自由基清除率显著高于对照未覆土灵芝(P＜0.05)，其中陶瓷土、蛭石、沙壤土的清除率较高，效果较好。

表1 覆土材料栽培对灵芝水提物DPPH与ABTS自由基清除率的影响 %

2.4 覆土材料对灵芝子实体中重金属含量的影响

如表2所示，重金属汞含量在沙壤土栽培的灵芝子实体中含量最高，达9.060 μg/kg，是对照未覆土栽培灵芝的2.03倍；其次是陶瓷土栽培的灵芝(7.110 μg/kg)，极显著高于对照；泥炭土栽培灵芝汞含量最低为(5.407 μg/kg)。与对照相比，覆土栽培灵芝中铅、砷含量都有显著的升高。覆土栽培灵芝铅含量约是对照的1.83～3.15倍，其中陶瓷土栽培灵芝铅含量最高，为0.224 mg/kg。陶瓷土栽培灵芝砷含量最高，其次是泥炭土。与其他重金属元素不同，覆土栽培灵芝极显著降低子实体中镉含量。这可能是浇灌灵芝的水源中含镉，覆土材料吸收部分水源中的镉造成的。不同覆土材料栽培灵芝，这4种重金属含量虽有差异，但都低于《药用植物及其制剂进出口绿色行业标准》的规定（铅≤5.0 mg/kg、镉≤0.3 mg/kg、砷≤2.0 mg/kg、汞≤0.2 mg/kg）与《绿色食品食用菌》(NY/T 749—2003)中关于理化和卫生指标的要求（干品，铅≤1.0 mg/kg、镉≤1.0 mg/kg、砷≤0.5 mg/kg、汞≤0.1 mg/kg），达到绿色、安全水平。

表2 覆土材料栽培对灵芝子实体中重金属含量的影响

3 结论与讨论

覆土能明显提高部分食用菌品种（如双孢蘑菇、卵孢长根菇和大杯蕈等）产量和质量。覆土能改变料面菌丝的气候条件和营养条件，对料面菌丝有机械刺激作用，覆土层中微生物种群等可促进原基的形成，而覆土层在料面上形成一个温湿度稳定的小气候，有利于菇蕾的生长。连燕萍等[21]利用红壤土、田园土、泥炭土、蜂窝煤渣土、河泥土、河沙和珍珠岩作覆土材料，开展卵孢长根菇覆土栽培试验，得出红壤土与煤渣体积比1:1时作覆土材料产量最高，而红壤土产量较高，且蛋白质和氨基酸含量均较高。邱春锦等[22]利用菜园土作覆土材料研究覆土厚度对大杯蕈产量的影响，得出覆土厚度在3 cm时其产量最高、效果最好。本研究中，覆土栽培灵芝能显著提高灵芝产量，而不同覆土材料栽培灵芝产量差异不显著，覆土材料为蛭石时产量最高；泥炭土作覆土材料栽培灵芝时其子实体多糖含量最高，沙壤土作覆土材料时三萜含量最高；抗氧化活性结果显示，沙壤土、陶瓷土、蛭石栽培子实体的水提物对DPPH自由基清除率较高。

据报道，一些食用菌具有吸收和富集重金属的能力，从而导致重金属的超标，危害人们的身体健康[23-24]。覆土材料、栽培原料是食用菌重金属污染的主要来源。唐杰等[25]研究了紫色土、灰潮土、草炭土、黄棕壤、姜石黄泥等覆土材料对灵芝安全性的影响，结果表明不同覆土材料对灵芝中重金属累积量有一定影响，其中灰潮土作覆土材料栽培灵芝的重金属富集系数最高，而草炭土最低，但均未超出国家限量标准。吴鸿雪等[26]研究不同栽培基对灵芝栽培中铅、砷、汞、镉4种重金属的富集情况，结果表明菌草栽培基质中重金属含量高于木屑栽培基质，但菌草灵芝对重金属富集率远低于木屑灵芝，且重金属含量均低于农业行业标准和国家标准。本研究中不同覆土材料栽培灵芝重金属含量有差异，其中汞含量在沙壤土作覆土栽培灵芝中含量较高，铅和砷含量在陶瓷土含量较高，而镉含量在覆土栽培情况下反而下降，但这4种重金属含量都低于行业标准，达到绿色、安全水平。综上，沙壤土、蛭石、泥炭土作为覆土材料栽培灵芝效果较好。下一步的研究工作中，将增加灵芝覆土材料种类，以筛选出更好的覆土材料；同时，控制子实体重金属含量在绿色、安全水平的前提下，研究覆土厚度对灵芝产量与品质的影响。