几种农业制剂对羊肚菌菌丝生长的影响

李冰冰,赵方圆,刘鸿艳,曼永峰,张光磊,赵沛亚,佘秋生

(1.河南城建学院 生命科学与工程学院,河南 平顶山 467036;2.宝丰县弘亚食用菌科技有限公司,河南 平顶山 467400)

羊肚菌(Morchellaspp.)是一种名贵的药食两用珍稀真菌,富含丰富的氨基酸和其他营养元素,美味可口,具有调节机体免疫力、抗氧化、抗肿瘤、降血脂等功能,深受人们喜爱,在欧洲被称为“上帝的食物”[1-3]。

自20世纪80年代,美国学者R.Ower首次实现羊肚菌室内栽培以来[4],大量科研工作者为羊肚菌的商业化栽培做出了卓越的贡献,尤其是四川省林业科学院谭方河团队于2013年成功研发外援营养袋技术,有效地推动了羊肚菌商业化栽培技术的发展[5]。经过近10 a的发展,2022年羊肚菌已出现亩产超过1 250 kg的种植模式。羊肚菌高产的背后离不开优良的菌种[6]、合适的土地[7]和科学的管理。我国羊肚菌栽培以开放式大田无基质栽培为主,多采用“冬种春收”的种植方式[8],可与其他农作物轮作,然而在羊肚菌种植和轮作的过程中,选用不同的杀虫剂、除草剂、化肥等农业制剂会对羊肚菌菌丝的生长产生显著影响。冉永红等[9]研究了8种甘肃农作物生产中常用的农药对羊肚菌菌丝生长和菌核形成的影响,当施加正常施用浓度5%的氯氟吡氧乙酸·异辛酯时,羊肚菌菌丝的生长受到较强的抑制,当浓度达到10%以上时,羊肚菌菌丝生长受到极强的抑制作用,甚至停止生长,而使用氟氯氰菊酯时,羊肚菌菌丝生长和菌核形成会受到微弱的抑制作用;谢敬宜[10]研究了6种除草剂和2种杀虫剂对羊肚菌生长的影响,除草甘膦及其铵盐对羊肚菌菌丝生长影响较小外,其余均对羊肚菌菌丝生长具有较强的抑制或毒害作用。因此,选用合适的农业制剂对羊肚菌的种植具有重要意义。

以六妹羊肚菌为研究对象,选取3种除草剂(精喹禾灵、乙羧氟草醚、高效氟吡甲禾灵)、3种杀虫剂(高效氟氯氰菊酯、辛硫磷、噻虫嗪)和2种化肥(复合肥、尿素)作为试验用农业制剂,研究不同农业制剂对羊肚菌菌丝生长的影响,对羊肚菌种植过程中的土壤选择及处理、农业制剂选用具有指导意义。

1 材料与方法

1.1 供试材料

本文供试菌株为河南城建学院实验室分离保藏的六妹羊肚菌。

活化平板培养基:去皮马铃薯200 g、葡萄糖20 g、琼脂20 g,加水定容至1 000 mL。供试平板培养基:去皮马铃薯220 g、葡萄糖20 g、MgSO4·7H2O 0.5 g、KH2PO41 g、琼脂20 g,加水定容至1 000 mL。供试农业制剂基本信息见表1。

表1 供试农业制剂

1.2 试验方法

将冰箱保藏的羊肚菌菌种转接至活化平板培养基,25 ℃避光保藏,待菌丝长满平板后备用。根据不同农业制剂的说明书并结合相关研究[9-10],分别配制不同农业制剂及浓度的供试平板培养基(直径9 cm):精喹禾灵、乙羧氟草醚、高效氟吡甲禾灵3种除草剂分别配制成正常施用浓度的0.1%、1%、5%、10%、20%、50%供试平板培养基;高效氟氯氰菊酯、辛硫磷、噻虫嗪3种杀虫剂分别配制成正常施用浓度的0.1%、1%、2%、5%、10%、50%供试平板培养基;复合肥、尿素2种化肥分别配制成实际施用量的0.1%、1%、5%、10%、20%、50%供试平板培养基。每组设3个重复。对照组为未添加任何农业制剂的平板培养基。采用接种铲取1.0 cm×1.0 cm大小长满菌丝的琼脂块,接种到供试平板培养基,用封口膜封好后,放置于25 ℃的恒温培养箱中进行避光培养。

1.3 菌丝生长量测定

当培养26 h、38 h、44 h、50 h、62 h、74 h时测量并记录菌丝形成菌落的直径,每个菌落呈米字型测4次,取其平均值为该菌落的生长量。每组设置3个重复。

2 结果与分析

2.1 除草剂对羊肚菌菌丝生长的影响

精喹禾灵、高效氟吡甲禾灵和乙羧氟草醚是农业种植过程中常用的除草剂。3种除草剂对羊肚菌菌丝生长的影响如图1所示。由图1可知,除草剂对羊肚菌菌丝的生长具有显著的抑制作用,随着除草剂浓度的增加,对羊肚菌菌丝生长的抑制作用越显著。精喹禾灵作为低毒除草剂,对阔叶作物田的禾本科杂草具有较好的防治效果,当精喹禾灵的浓度低于正常施用量的0.1%时,羊肚菌菌丝的生长速度与对照组差别不显著,1%时有轻微抑制作用,当精喹禾灵的浓度达到正常施用量的10%和20%时,该农药对羊肚菌菌丝生长显现出明显的抑制作用,超过正常使用浓度的50%时,羊肚菌菌丝停止生长(见图1a);高效氟吡甲禾灵用于防除各种禾本科杂草,其对羊肚菌菌丝生长的抑制作用弱于精喹禾灵,当高效氟吡甲禾灵浓度高于正常施用量的5%时,羊肚菌菌丝的生长受到显著抑制(见图1b);在3种除草剂中,乙羧氟草醚作为小麦、大麦、花生、稻田等常用除草剂,在低浓度时,对羊肚菌菌丝生长的抑制作用弱于精喹禾灵和高效氟吡甲禾灵,当乙羧氟草醚的浓度低于正常施用量的0.1%、1%时,培养皿中羊肚菌菌丝的生长长度与对照组相近,当乙羧氟草醚浓度达到5%时,农药对羊肚菌菌丝的前期影响稍大,后期影响较小,62 h后与前几组差别不大,当培养皿中乙羧氟草醚的浓度到达正常施用量的10%和20%时,羊肚菌菌丝的生长受到较明显的抑制,生长72 h时,菌丝生长量为对照组的88.9%(见图1c)。因此,在羊肚菌—农作物轮作时,应尽量避免使用除草剂,即便必须使用除草剂,应选择低浓度、低毒性的除草剂,并且最好是在杂草幼苗期使用。

(a)精喹禾灵 (b)高效氟吡甲禾灵 (c)乙羧氟草醚

2.2 杀虫剂对羊肚菌菌丝生长的影响

辛硫磷、噻虫嗪和高效氟氯氰菊酯是羊肚菌种植常用的杀虫剂和土壤处理剂。辛硫磷具有杀虫谱广,击倒力强的特点,对鳞翅目幼虫具有较好的效果;噻虫嗪作为第2代烟碱类高效低毒杀虫剂,对刺吸式害虫具有良好的防效;高效氟氯氰菊酯具有触杀和胃毒作用,杀虫谱广,持效期长,植物对其有良好的耐药性。由图2可知,随着杀虫剂浓度的提高,羊肚菌的菌丝生长受到一定抑制。辛硫磷浓度为正常田地施用量0.1%时,与对照组进行比较,二者的菌丝生长速度几乎无差别,随着辛硫磷浓度提高,羊肚菌菌丝生长受到的抑制作用越来越明显,当浓度达到正常施用量的50%后,羊肚菌的菌丝停止生长(见图2a);低浓度时噻虫嗪对羊肚菌菌丝生长的抑制作用不大,正常施用量的0.1%时与对照组几乎无差别,当噻虫嗪浓度增加至正常施用浓度的1%、2%、5%时表现出较明显的抑制作用,与对照组菌丝长度相差1cm左右(见图2b);高效氟氯氰菊酯对羊肚菌菌丝生长有一定的抑制作用,浓度大时,抑制作用较明显,但抑制作用显著低于辛硫磷和噻虫嗪(见图2c),当高效氟氯氰菊酯浓度低于正常施用量的5%时,对羊肚菌菌丝的生长抑制作用不明显,浓度达到正常施用量的10%时,羊肚菌菌丝的生长受到一定的抑制作用,浓度达到正常施用量的50%时,菌丝生长速度变慢,空白培养皿中羊肚菌菌丝长满时,施用浓度为50%的培养皿中的羊肚菌菌丝只长了6.25 cm。综合3种杀虫剂对羊肚菌菌丝生长的影响,高效氟氯氰菊酯对羊肚菌菌丝的生长影响不大,抑制作用不强。

(a)辛硫磷 (b)噻虫嗪 (c)高效氟氯氰菊酯

2.3 化肥对羊肚菌菌丝生长的影响

为探究化肥使用对羊肚菌菌丝生长的影响,进行了史丹利(复合肥氮磷钾15-15-15)和尿素的浓度梯度试验,试验结果见图3。由图3a可知,低浓度的复合肥能促进羊肚菌菌丝的生长,随着浓度的升高,羊肚菌的菌丝生长受到一定的抑制作用;由图3b可知,尿素对羊肚菌菌丝的生长具有一定的促进作用。徐晖[11]研究微肥对食用菌菌丝生长影响时发现,低浓度的尿素铁能促进平菇、香菇和黑木耳菌丝体的生长。李青等[3]研究发现尿素对羊肚菌菌丝的生长具有一定的抑制作用。朱永真等[12]在研究无机盐对羊肚菌菌丝生长的影响时发现,随着KH2PO4浓度的增加,其对羊肚菌菌丝生长的抑制作用增强,当KH2PO4的质量浓度达到400 mg/L后,抑制作用达到稳定。上述研究表明:尿素对不同的食用菌具有不同的作用效果。对羊肚菌而言,李青等采用有可能缺失脲酶的羊肚菌,尿素对其生长有一定的抑制作用;而朱永真等[13]、刁治民等[14]认为羊肚菌菌丝生长的最优碳源为尿素,与该研究尿素能促进羊肚菌生长相一致;复合肥富含N、K、P元素,在低浓度时能促进羊肚菌菌丝的生长,而高浓度时能抑制菌丝的生长,与朱永真采用KH2PO4作为无机盐时的研究基本一致[12],主要原因是高浓度会影响细胞内物质的运输和渗透压,进而抑制细胞的生长发育。

(a)复合肥 (b)尿素

3 结论

以六妹羊肚菌作为实验用菌种,以精喹禾灵、乙羧氟草醚、高效氟吡甲禾灵、高效氟氯氰菊酯、辛硫磷、噻虫嗪、复合肥、尿素作为农业制剂的代表,探讨不同浓度条件下其对羊肚菌菌丝生长造成的影响,避免某些农业制剂对羊肚菌菌丝生长造成严重损害。

不同施用浓度的3种除草剂和3种杀虫剂对羊肚菌菌丝生长均有一定的抑制作用,随着施用浓度的增加,抑制作用越来越强。在正常施用浓度的50%时,3种除草剂对羊肚菌菌丝的生长抑制作用明显,但低于1%时,对羊肚菌菌丝生长的抑制作用较小,其中乙羧氟草醚对羊肚菌菌丝生长影响最小。杀虫剂中辛硫磷的抑制作用最强,2%时就表现出明显抑制作用,而高效氟氯氰菊酯抑制作用较小,正常施用浓度10%时几乎无影响。低浓度尿素对羊肚菌菌丝生长有一定促进作用。