山西棱柄马鞍菌的生境调查及形态学研究
2024-03-11李云霞李青韩鹏远张锁峰柴美清
李云霞 李青 韩鹏远 张锁峰 柴美清
摘要 为了明确棱柄马鞍菌的发生与生态环境、土壤环境的关系,进而为棱柄马鞍菌的驯化栽培提供一定的参考依据,调查了山西岢岚地区马鞍菌发生处的生态环境和气候环境,测定了土壤养分含量,并进行了马鞍菌形态学分析。结果表明,在山西,棱柄马鞍菌发生在夏末秋初降雨过后的针叶林、次生林中,气温在10~27 ℃,土壤pH呈中性偏碱性,且根际土壤与非根际土壤pH无显著差异。同时,根际土壤中有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量明显高于非根际土壤。因此,在有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量高的中性偏碱性土壤中更容易发生马鞍菌。
关键词 棱柄马鞍菌;生态环境;土壤养分;形态学分析
中图分类号 S646.7 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2024)03-0043-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.03.011
Habitat Investigation and Morphological Study of Helvella lacunosa in Shanxi Province
Abstract In order to clarify the relationship between the occurrence of Helvella lacunosa and the ecological environment and soil environment,and then provide some reference for the domestication and cultivation of Helvella lacunosa,this study investigated the ecological environment and climate environment where Helvella lacunosa occurred in Kelan, Shanxi Province, and determined the soil nutrient content,and carried out morphological analysis of Helvella lacunosa.The results showed that in Shanxi,Helvella lacunosa occurred in coniferous forests and secondary forests after rainfall in late summer and early autumn.The temperature was between 10 and 27 ℃,and the soil pH was neutral and alkaline, and there was no significant difference between the rhizosphere soil and non-rhizosphere soil pH.At the same time, the contents of organic matter,alkali-hydrolyzed nitrogen, available phosphorus and available potassium in rhizosphere soil were significantly higher than those in non-rhizosphere soil. Therefore, Helvella lacunosa was more likely to occur in neutral alkaline soil with high contents of organic matter,alkali-hydrolyzed nitrogen, available phosphorus and available potassium.
Key words Helvella lacunosa;Ecological environment;Soil nutrient;Morphological analysis
馬鞍菌(Helvella elastica)在分类学上隶属于子囊菌门(Ascomyzcota)、盘菌纲(Discomycetes)、盘菌目(Pezizales)、马鞍菌科(Helvellaceae)、马鞍菌属(Helvella)[1]。目前,我国已确认的马鞍菌属真菌有22种,有黑马鞍菌、棱柄白马鞍菌、弹性马鞍菌、灰马鞍菌、多洼马鞍菌等,其主要集中在新疆、西藏、吉林、黑龙江、河南、江苏、甘肃、山西等地[2-3]。
棱柄马鞍菌,又名多洼马鞍菌,俗称羊肚蘑、木耳蘑,在新疆被称为羊肚子菌,在山西五台山地区被称为“黑鸡冠”,其菌盖呈马鞍形,黑褐色,菌柄有凹槽、呈白色,一般在夏秋季的灰杨、胡杨林、云杉林中单生、群生或连生[4-6]。该菌味道鲜美,营养丰富,含多糖、必需氨基酸、不饱和脂肪酸、膳食纤维、锌等多种营养成分,具有提高人体免疫力、延缓衰老、防癌抗癌、预防糖尿病等功效,是一种极具开发价值和研究价值的子囊菌类野生食用菌,深受人们的喜爱[7-9]。
野生马鞍菌的自然发生量较大,但随着人们的过度采摘和气候变化,野生马鞍菌资源逐年减少[10]。目前,关于马鞍菌的人工驯化栽培研究并不多[11]。因此,有必要对野生马鞍菌进行生境调查,了解其生长环境,为马鞍菌的人工驯化和栽培提供一定的理论基础,同时也能更好地保护生态环境。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以棱柄马鞍菌为试验材料。野外采集于2020年8月赴山西省岢岚县采集并进行生境调查。室内试验于2020年在山西农业大学实验室内进行。
1.2 测定项目与方法
1.2.1 生境调查。
调查马鞍菌发生地的温度、湿度以及植物种类、海拔、经纬度等生态因子,了解马鞍菌发生的环境情况。
1.2.2 土样采集及理化性质测定。
采集马鞍菌下方土壤(根际土壤)和2 m以外未发生马鞍菌土壤(非根际土壤),混匀后测定其理化性质。
参照《土壤农化分析》第三版的方法[12],对土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、有效锰、有效铁、有效铜、有效锌进行测定。
1.2.3 标本形态特征观察。
将采集到的子实体用无菌水轻轻冲洗2遍,去除泥土灰尘。观察菌盖、菌柄的颜色并测量大小。对新鲜标本用解剖刀纵切子实体观察其菌盖、菌柄、菌肉的颜色、质地、结构等特征。在显微镜下观察其孢子等形态特征。
2 结果与分析
2.1 马鞍菌发生地的生态条件
马鞍菌采集地位于山西省西北部岢岚县境内,38.74°E、111.79°N,海拔1 819.4 m,属管芩山脉,境内地势东南高、西北低,气候类型为中温带大陆性季风气候,年平均气温6 ℃,年降雨量约456 mm,无霜期120 d,山上森林茂密,植被良好,植被类型为针叶林、次生林,地上基物为松针、枯枝等,单生或群生,采集时正处于夏末秋初时节(图1)。
2.2 马鞍菌发生地的气候条件
马鞍菌发生地8—9月中旬气温变化见图2。由图2可知,最高气温在8月初达30 ℃,最低气温在9月中旬为5 ℃,而马鞍菌采集时间为8月27日,刚下过雨,气温为12~27 ℃,且前后几天气温都在10~27 ℃,有较大温差,能够刺激马鞍菌出菇。由此可见,马鞍菌在降雨过后,气温在10~27 ℃容易发生。
2.3 马鞍菌发生地的土壤条件
由表1可知,马鞍菌发生地土壤pH为7.70,呈中性偏碱性,比非根际土壤pH略低,但无显著差异。对比根际土壤和非根际土壤养分含量,其根际土壤中有机质、碱解氮、有效磷、速效钾的含量分别为26.51 g/kg、80.54 mg/kg、38.51 mg/kg、115.76 mg/kg,均明显高于非根际土壤中的含量,有效铜、有效铁、有效锰的含量相差不大,有效锌的含量则明显低于非根际土壤。其中,根际土壤有机质、有效磷含量是非根际土壤的1.65和1.60倍,碱解氮、速效钾含量是非根际土壤的1.21倍。由此可见,在有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量高的中性偏碱性土壤中更容易发生马鞍菌。
2.4 马鞍菌子实体形态特征
由图3可知,马鞍菌子实体个小量大,菌盖呈马鞍形状,黑色或黑灰色,直径为2~5 cm,表面凹凸不平,不黏,边缘内卷。菌柄中生,长2.0~3.1 cm,粗0.4~1.6 cm,呈灰白色或灰色,表面不黏,基部为杵状,内部中空,且有纵向沟槽。当地村民稱其为“黑鸡冠”,可食用。其孢子印为白色(图4)。
在显微镜下观察(图5),马鞍菌每个子囊里有8个孢子,孢子无色,光滑,含一颗大油滴,呈椭圆形或卵形,(15~22)μm×(10~13)μm。侧丝细长,顶部膨大,粗达5~10 μm。
3 结论
该研究中,马鞍菌发生在夏末秋初的针叶林、次生林中,地上覆盖有松针、枯枝等,气温在10~27 ℃,且发生在降雨过后。该菌发生地土壤pH为7.70,呈中性偏碱性。通过对比马鞍菌根际土壤和非根际土壤,土壤pH并无显著差异,但土壤中其他养分含量差异较大,根际土壤中有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量明显高于非根际土壤,有效铜、有效铁、有效锰的含量相差不大,有效锌的含量则明显低于非根际土壤。由此可见,在有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量高的中性偏碱性土壤中更容易发生马鞍菌。该菌在当地被称为“黑鸡冠”,可食用。通过子实体形态特征及显微特征观察,其为棱柄马鞍菌。
4 讨论
野生菌的发生需要一定的生态环境和气候环境,适宜的温度、湿度、降水量以及周围植被类型等均与野生菌的发生有密切的联系[13]。不同环境产生的马鞍菌也有所不同。如在新疆,最出名的“巴楚蘑菇”即裂盖马鞍菌发生在春雨过后的4月中下旬至5月上旬的天然胡杨、灰杨林下,气温在15~21 ℃,空气湿度在30%左右[14-16];在云南,皱马鞍菌发生在9月至10月的云南松、华山松等林地上[17];在川西地区,棱柄马鞍菌发生在8月底至9月初的云杉林中[18];在东北地区,则发生在每年9月至10月的松树林下[11]。该研究显示,在山西,棱柄马鞍菌发生在夏末秋初降雨过后的针叶林、次生林中,气温在10~27 ℃,这与徐莉娜等[4]和郭尚等[9]的研究结果一致。
棱柄马鞍菌是土生菌,其菌丝的生长和发育、子囊果的形成、子实体的生长等都需要特定的土壤环境。徐金燕等[19]认为土壤水分条件是影响白柄马鞍菌菌体生长的关键因素之一,薛泉宏等[20]、刘小平等[21]认为裂盖马鞍菌对极端环境有较强的耐受性,能在全盐量及pH较高的土壤中生长,郑庆珠[3]研究发现棱柄马鞍菌生长的土壤中缺氧、少磷、富钾、石灰含量较多,pH为8.5,偏碱性。该研究发现在有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量高的土壤中更容易发生马鞍菌,通过对比马鞍菌根际土壤和非根际土壤养分含量,结果显示根际土壤中有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量明显高于非根际土壤,这可能是因为马鞍菌分泌的化学物质,改变了根际微环境[22-23]。这与李传华等[24]、齐君蔚等[13]研究结果不同。李传华等[24]、徐金燕等[19]认为裂盖马鞍菌的发生和土壤有机质、全氮、速效钾含量关系不大,齐君蔚等[13]研究裂盖马鞍菌发生地和未发生地土壤,其pH和有机质含量均无明显差别。
该研究中,马鞍菌无毒,可食用。文献记载,棱柄马鞍菌可食,富含多种氨基酸,营养丰富且美味[25-27]。但也有研究表明,棱柄马鞍菌有毒,所含毒素及中毒类型尚不明确[28-29]。因此,建议谨慎食用棱柄马鞍菌,食用前需清洗干净。
该研究讨论了棱柄马鞍菌的生态环境及土壤环境,下一步将对其进行生物学特性研究,以期为棱柄马鞍菌的驯化栽培提供一定的理论依据。
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