南方耳稻轮作宜机化大棚设施栽培黑木耳技术
2023-08-05王梧镇周海涌宋婷婷金群力蔡为明夏熠瑾
王梧镇 周海涌 施 礼 宋婷婷 金群力 蔡为明 夏熠瑾
(1. 浙江省武义县农业农村局,浙江 武义 321200;2. 浙江省农业科学院园艺研究所,浙江 杭州 310021;3. 浙江之豇种业有限责任公司,浙江 杭州 310021)
浙江、江西、安徽、福建等南方黑木耳产区,属亚热带季风性湿润气候,四季分明,雨量丰沛。但这些产区黑木耳全露地栽培模式常遇秋季气温波动大,春季气温回升快、雨水多的情况,连续高温、阴雨等灾害性天气易引起黑木耳高温烧菌、烂棒、流耳等[1],导致减产减收,生产效益欠佳甚至出现亏本,产业趋于萎缩[2],难以健康稳定发展。
据浙江省武义县气象记录,2020—2022 年连续3 年的10 月份平均阴雨天数为13.0 天,最高温度39 ℃。其中,2022 年10 月1~4 日,连续4 天最高温度达39 ℃;2021—2023 年连续3 年3 月份平均阴雨天数为15.7 天;2022 年3 月7 日~4 月6日一个月时间晴天数仅为2 天,长时间阴雨引起大量的流耳、烂棒,由于无法晒干,大批采收下来的黑木耳腐烂、霉变。
耳稻轮作不仅能够充分发挥水稻和黑木耳生长温度和栽培季节的互补作用,充分利用冬闲田土地资源和光温资源,同时,生产黑木耳后的菌渣可作为有机肥还田,而通过水稻种植又有利于减轻食用菌土壤黏菌、菌螨、鼻涕虫等黑木耳病虫害的发生,解决出耳场地连作障碍问题,是一种能够实现沃土稳粮增效、绿色生态循环的生产模式。因此,研发应用适于耳稻轮作的宜机化设施大棚,既可通过设施调控,提高南方黑木耳抵抗不良天气影响的能力,最大限度满足黑木耳生长发育条件,有效防止由于高温、连续阴雨等灾害性天气引起的高温烧菌、烂棒、流耳等危害,有利于实现黑木耳稳产和增产增收,又适宜小型机械进出大棚进行翻耕、插秧和收割等作业,实现水稻种植的机耕、机收。
1 黑木耳生长环境要求
1.1 温度
黑木耳属中高温型菌类。其菌丝生长温度范围在10~35 ℃,最适温度为24~26 ℃;生产中适宜于发菌培养的温度为23~28 ℃。子实体生长发育适宜的温度范围在15~27 ℃,最适温度为17~23 ℃;低于15 ℃,子实体不易形成、生长缓慢,但黑木耳子实体较耐寒,在-18 ℃环境下也不会死亡。在子实体生长温度范围内,温度相对高的条件下,黑木耳子实体生长快,耳片色浅、肉薄;温度相对较低或温差大时生长慢,耳片色黑、肉厚。气温在10~22 ℃时,黑木耳子实体形成和生长较好,耳片色深、肥厚,质量好。
1.2 湿度
黑木耳是喜湿性菌类,其子实体富含胶质,最大的特性是耳片干燥后吸水可恢复生长,在出耳管理中,一般采取间歇喷水,使耳片“干干湿湿”的方法,以防止耳片长时间处于高湿状态而易发生流耳、杂菌侵染等问题,“干湿”交替有利于促进耳片增厚、健壮生长。黑木耳不同生长阶段对水分和湿度要求不同,在发菌培养阶段,培养料适宜含水量为58%~62%,空气相对湿度宜控制在60%~70%;催芽阶段,空气相对湿度宜在70%左右,湿度过高、通风不良,易发生杂菌感染,而湿度过低、空气过于干燥时,则孔口培养料易风干,影响耳芽形成;出耳阶段,空气相对湿度以85%~95%为宜。
1.3 光照
黑木耳不同发育阶段对光照的需求不同,其菌丝在完全黑暗条件下能正常生长,给予弱的散射光能够促进菌丝生长,但过强的光线刺激易提前形成耳芽。因此,黑木耳发菌期间需避光培养。黑木耳子实体喜光,其耳芽形成需要一定的散射光刺激,子实体生长也需要较强的光照,在强光条件下子实体生长相对缓慢,同时具有抑制杂菌发生的作用,表现耳片色黑、肥厚,产量高;光照强度低于400 lx 时,则表现耳片薄、色浅,产量低。
1.4 空气
黑木耳是一种好气性菌类,当栽培环境中CO2浓度过高时,黑木耳子实体会分化不良、耳片畸形。露地栽培能很好地满足黑木耳这种耗氧量大的要求;而大棚设施栽培时,则需要特别注意通风,以满足其生长发育对空气的需求。
1.5 pH
黑木耳生长喜微酸性环境条件。菌丝在pH 4~8 范围内均可生长,适宜pH 为5~6.5。当pH 低于4 或高于7.5 时,菌丝生长缓慢、长势弱,出耳困难。在生产上,须注意由于气温高、拌料和灭菌升温时间长等原因导致的培养料酸化劣变问题。
2 耳稻轮作的栽培季节安排及水稻栽培技术
南方双季水稻栽培时间一般为3 月中旬~11月中旬。浙江水稻栽培分双季早、晚稻和单季中稻,其中单季中稻一般在5 月初~5 月下旬播种,9 月下旬开始陆续成熟收割。黑木耳栽培季节一般为9月下旬~翌年4 月底。因此,在耳稻轮作的茬口安排上,种植单季中稻更为适宜。
水稻宜选择生育期较短、品质优、花期耐高温的品种,如三系籼型优质杂交稻‘华浙优210’和‘华浙优1 号’,籼粳杂交稻‘甬优6760’,以及籼型优质常规稻‘浙香银针’等。5 月上旬进行工厂化叠盘暗出苗育秧,5 月下旬~6 月初机插移栽。秧龄控制在4~4.5 叶,机插密度30 cm×20 cm,每丛平均插3 株左右。管理上应注意控制氮肥、增施钾肥,适时搁田控苗,注意后期水浆管理,确保后期青秆黄熟,促使提早成熟收获。
3 宜机化耳稻轮作设施大棚的功能与搭建
针对南方气候特点、黑木耳生物学特性及水稻栽培操作特点,宜机化耳稻轮作设施大棚需具备调控温光湿气功能、适宜机械翻耕和收割作业、操作方便和投资适中等条件。
3.1 宜机化设施大棚主要功能
(1)遮光防晒降温。大棚侧上部及顶部覆盖遮阳网,避免春、秋季菌棒遭烈日曝晒伤害,同时降低棚内温度,防止高温烧菌烂棒。
(2)盖膜避雨降湿。遇连续阴雨天气,大棚盖薄膜避雨,避免黑木耳子实体和菌棒长时间处于高湿状态,防止流耳、烂棒。
(3)增光、盖膜增温。冬季低温期,可收起或揭除遮阳网(黑白膜)增加大棚内光照,可盖薄膜增温保温,冬季低温期棚内温度可提高5 ℃以上,延长黑木耳适温生长期,提高冬耳产量。
(4)通风降温。当棚内温度高于20 ℃时,可掀起薄膜通风降温。
(5)增高加宽宜机作业。大棚顶高、肩高、棚宽、门宽、门高均增大,以适宜小型机械进出大棚进行翻耕、插秧和收割等水稻机械化作业。
(6)喷水增湿。安装喷水系统,通过间歇喷水调节棚内环境和耳片湿度,创造适于黑木耳生长发育的“干干湿湿”环境条件。
3.2 宜机化设施大棚搭建
宜机化多功能大棚顶高4 m、肩高2 m;棚宽8 m 或9 m,门宽3 m、高2.8 m,大棚钢管间距0.8 m,棚长50 m 或根据地块地形调整确定。设遮阳网和塑料薄膜两层膜,外层为覆盖于大棚中上部、起遮阳降温作用的遮阳网,内层为覆盖全棚、起避雨降湿和增温保温作用的大棚透明薄膜。有条件的可安装摇膜杆,以便于根据管理需要收放遮阳网,调节棚内光照度,以及通过收放裙膜和侧顶膜进行通风降温等的管理。大棚投资约3.5万元/亩(1 亩≈667 m2,下同)。
4 黑木耳工厂化制棒与宜机化大棚设施栽培技术
4.1 工厂化制棒和集中催芽技术
(1)品种选择。宜选用品质优、产量高、抗逆能力强的黑木耳品种,如浙耳508、黑山、丽耳3 号等。
(2)培养料配方。根据黑木耳的营养需求,以及南方气候条件和栽培季节安排,结合试验结果,推荐以下两个配方:①木屑88%,麦麸10%,石膏1%,碳酸钙1%;②木屑86%,麦麸10%,豆饼2%,石膏1%,石灰1%。南方气温高、湿度大,设计选用配方时须特别注意麦麸等氮源辅料不能过量,以利于减少杂菌污染和烂棒。
(3)拌料装袋。在拌料装袋前一天,先将木屑预湿20 h 以上,拌料当天将预湿好的木屑用铲车倒入搅拌机中,接着倒入豆饼、麦麸、石灰、石膏等辅料,边拌料边加水,使水分和各原料充分混合均匀,控制料水比在1∶0.8~1.0,含水量在55%~58%。料拌匀后,用自动装袋机装袋,筒袋规格为15 cm×55 cm,每棒装湿料1.6~1.8 kg,装袋要求在2 h 内完成。由于南方黑木耳制棒时正值高温季节,要求当天拌料、当天灭菌,从拌料、装袋至装入锅灭菌的时间须控制在4 h 内,以防培养料酸败。
图1 宜机化耳稻轮作大棚设施栽培的黑木耳
(4)灭菌。常压100 ℃条件下灭菌16~18 h。注意上火要猛,点火开始4 h 内灶内温度达到100 ℃,防止升温时间过长引起培养料酸败。采用高压灭菌时,要求在0.14 MPa 压力下灭菌2~2.5 h。
(5)接种。待料温冷却到25 ℃左右时,在无菌室采用自动接种机严格按照无菌操作接种。接种量以全部封住接种孔口为准,接种后套外袋,置于培养架上,移入培养室内进行发菌培养。
(6)发菌管理。发菌培养是黑木耳栽培中的重要环节,菌棒质量直接关系到黑木耳产量和品质。发菌室须卫生、干燥,空气相对湿度宜控制在60%~70%,发菌期须全程避光培养,尤其在培养后期,避免受光照刺激诱发原基形成、消耗营养而影响产量。培养室内的温度和通风换气需根据不同发菌阶段菌棒的要求进行调控管理。①萌发定植期:接种后5~7天,此时室内温度宜控制在25~28 ℃,促进菌种萌发和定植。②发菌中期:菌丝萌发定植进入生长期后,呼吸代谢强度不断加大,产生的热量和CO2等持续增加,导致菌棒发热、温度升高、室内氧气量减少。此阶段培养室温度宜控制在22~24 ℃,通风量应“先小后大、先少后多”,随着发菌进程逐步加大通风量,满足菌丝生长所需的氧气。③发菌后期:接种后培养30~35 天进入发菌后期,此阶段培养室温度宜控制在20~22 ℃,加强通风换气,保持空气清新,满足菌丝生长发育所需的氧气。一般培养40~50 天菌丝可长满菌袋,之后还需进行10 天左右的后熟培养,以促进营养积累和生理成熟。
(7)刺孔催芽。经后熟培养达生理成熟的菌棒,采用自动刺孔机进行机械刺孔,每棒刺180~220 个孔。刺孔后的菌棒在培养室内集中催芽,室内温度控制在20 ℃左右,给予弱光照射,空气相对湿度80%~85%,加强通风换气,CO2浓度为0.05%~0.15%。一般15 天左右耳芽能整齐形成。此室内催芽方式可有效解决开放式“全日光地摆”催芽方式因温、湿度无法控制而影响黑木耳产量的问题[3]。
4.2 宜机化设施大棚黑木耳出耳栽培管理
一般在秋分过后,随着气温下降,将经室内集中催芽的菌棒移入设施大棚进行排场出耳管理。在9 月底、10 月上中旬早期排场的菌棒,正处于初秋、中秋季节,气温较高,常遇“秋老虎”烈日高温天气,需在大棚侧上方及顶部覆盖遮阳网,防止菌棒因遭烈日曝晒失水出现菌丝消退、菌料收缩脱壁等问题。同时须降低棚内温度,防止高温烧菌烂棒。此时期须特别注意加强通风,晴天须掀高裙膜、掀开棚两端薄膜加大通风,杜绝闭棚导致高温与闷棚闷棒叠加,加剧对菌棒和耳芽的危害;遇连续雨天,则须放低裙膜,防止菌棒长时间淋雨,避免高温高湿带来的流芽、流耳和烂棒危害。气温高于25 ℃的晴天,白天不宜喷水,应安排在夜间。
10 月下旬~11 月,气温逐渐下降,进入黑木耳生长发育的最佳季节,此时应收起或揭去遮阳网增光,掀高裙膜、掀开棚两端薄膜加大通风,并增加喷水量,促进耳片健壮生长。12 月~翌年1 月气温降至15 ℃以下时,继续收起或揭去遮阳网增光,并放下棚膜保温,在日间温度较高时,定时掀膜通风,并适量喷水,促进低温期冬耳生长。翌年2~3 月,气温逐渐回升,进入春耳管理阶段,继续收起或揭去遮阳网增光,掀高裙膜、掀开棚两端薄膜加大通风,并根据湿度情况加强喷水管理,促进春耳健壮生长。4 月份气温进一步升高,可在大棚侧上方及顶部覆盖网遮阳防烈日曝晒、降低棚内温度,同时掀高裙膜、掀开棚两端薄膜加大通风;遇连续雨天时放低裙膜,防止菌棒长时间淋雨引起流耳、烂耳,尽力提高尾潮木耳产量。
4.3 采收与晾晒
黑木耳采收时间根据子实体成熟度和产品的市场要求而定,通常当耳片逐渐舒展、耳根收缩、耳片色泽开始转浅时为采收适期。采收前停水1~2 天,待耳片收缩、六七成干时,采大留小,轻轻连根采下。采收后剪除木耳根部培养料,及时晒干。晒干后的黑木耳需及时装袋密封,置阴凉干燥的储存室内保存,防潮防蛀。
5 种植效益
根据浙江省武义县大溪口乡生产性试验示范情况,采用宜机化大棚进行水稻和黑木耳轮作,亩产优质稻谷500 kg、干木耳750 kg,产值分别为0.15 万元和4.5 万元,亩年产值达4.65 万元,扣除种子、菌棒、田租、设施折旧和采收管理等生产成本3.39 万元,亩效益为1.26 万元。
6 结 语
利用宜机化大棚设施栽培黑木耳,可实现调温、避雨、通风、保湿、节水等多项功能,能够有效解决南方露地黑木耳栽培受自然气候影响较大,刺孔排场期易爆发高温烧菌烂棒,以及出耳期常遇连续阴雨天气无法采收、晒干而致流耳、烂棒风险增加等问题,有利于更好地创造黑木耳生长发育所需的环境条件,使出耳整齐、生长快。通过设施调控,可实现“秋提前,冬升温,春延后”,延长出耳时间、提高产量。采用工厂化制棒和室内集中催芽,则大大提高了菌棒质量和出芽率,能有效促进黑木耳稳产高产。
利用宜机化设施大棚开展耳稻轮作,方便采用小型翻耕机、插秧机、收割机等进行水稻栽培机械作业,生产效率高,解决了传统设施大棚不能实行机械化操作,必须依靠畜力翻耕、人工手插和收割的高劳动强度问题[4],同时耳稻轮作可充分利用土地和光热资源,提高土地产出,实现稳粮增效。
栽培黑木耳后的菌渣作为有机肥还田,不仅能够提高土壤有机质含量、培肥耕地,而且可减少化肥使用量,菌渣-化肥配施还田有助于缓解由于长期施用化肥造成的土壤退化问题[5],可改善土壤团粒结构,增强土壤自我修复能力[6]。而夏季高温期灌水栽培水稻,又能有效减少黑木耳连作导致的黏菌、螨虫、鼻涕虫等病虫为害,消除黑木耳连作障碍。栽培短生育期优质稻可有效避开稻瘟病、稻曲病、稻飞虱等病虫为害高峰,可不用或少用农药,实现“一田两用”促双减双收。