天麻栽培技术与品种选育研究进展
2024-03-25孙莹,马丹
孙 莹,马 丹
(略阳县科技创新服务中心,陕西 汉中 724300)
天麻是我国四大名贵中药材之一,现阶段我国已将野生天麻列入重点保护植物名单。根据天麻的药理学研究结果发现,天麻在镇静、抗炎、降压以及抗氧化治疗中具有相应的应用价值,在诸多心血管疾病中具有优良的药用价值,其活性成分种类十分丰富,同时具有人体所需要的氨基酸和其他微量元素,在我国药用市场领域中的应用价值较高,也成为当前药材领域的关注重点,因此该药材具有较为广阔的市场发展前景。现阶段,人工栽培天麻领域中的栽培规模和产量正在逐年上升,尤其在天麻栽培技术与品种选育技术的持续推进落实过程中,人工天麻栽培管理逐渐具有较为优良的适应性。但是也正因为存在广泛引种、盲目扩种或杂交等情况,导致部分地区的人工天麻在质量方面显露出一定的局限性。因此,在人工天麻种植领域中,如何通过发挥优质天麻的资源价值,促进人工天麻种植质量得到进一步提升,成为当前阶段所需要考虑的重点问题,对我国天麻种植产业的良性发展也具有十分重要的意义与价值。
1 天麻栽培技术研究分析
1.1 繁殖方法
天麻繁殖一般采用块茎繁殖、种子繁殖等方式,然而天麻种子不存在胚乳,且在胚未分化的情况下,难以达到萌发的营养支持条件。在天麻自然繁殖条件下,为了促进天麻种子的萌发,不仅需要依靠良好的植物生长环境条件,更需要借助真菌参与,以提升天麻的繁殖质量。
1.1.1 块茎繁殖
块茎繁殖普遍在冬季或春季栽培,冬季栽培一般在11 月,具有较高的接菌率。春季栽培一般在3—4 月,栽培前需要做好充足的准备工作,培养良好的菌床和适宜蜜环菌生长的树种,优先选择优质块茎栽培,注意分开大小块茎分别栽培[1]。在利用人工菌床、塑料袋进行栽培的过程中,所选用的种麻应以健硕的白麻、米麻为主。
1.1.2 种子繁殖
选取天麻100 g,以随采随栽的方式繁殖。在抽穗过程中,要避免天麻受到阳光的直射,开花时应合理进行人工授粉,一般可以将授粉时间控制在晴朗天气10:00 左右,在药帽盖边缘微微开花的情况下开展工作。完成授粉后,用塑料袋将果穗套住,便于下方果实散出少数种子,做到随熟随收。天麻种子寿命较短,采下的蒴果应及时播种。
1.2 种植技术
1.2.1 选育苗地
种植户应优先选择具备良好湿润透气性、优良渗水性能、腐殖质含量较为丰富的沙壤土,挖深35 cm、长宽85 cm 左右的坑穴,并在其中开展栽培工作。可以选择pH 值为5~6 的生荒地,也可以选择山洞以及地下室等场所种植天麻。
1.2.2 培育菌床
天麻种植前,种植户需要及时培养蜜环菌菌床,通常可以应用阔叶树作为蜜环菌培养材料,应用槲、栎、板栗、栓皮栎等树种作为材料,可以取得更为优良的菌床培养效果。
1.2.3 处理种子
将当年的天麻挖出,挑出其中的商品麻,选出麻种开展筛选工序,剔除劣质麻种。可以优先选择较为完整、个头较大且成色优良、不存在创伤的天麻,并将其作为次年麻种。利用新高脂膜稀释液拌种,减少病害侵染。
1.2.4 栽后管理
完成栽种工作后,天麻可以在野生状态下正常生长,不用进行施肥管理,也不需要松土除草,应将土壤含水量控制在40%左右,使地面温度处于25 ℃左右。在天麻根茎膨大期时,及时喷洒中药材根大灵溶液于叶面,有利于营养及时输送至根茎,提升营养转化率与松土水平,使根部迅速膨大。夏季应及时予以适当的降温处理措施,比如处于干旱季节时,应及时适量浇水;雨季时,要避免发生积水情况;越冬时,要做好防冻处理。
1.3 生态栽培环境条件
1.3.1 土壤类型
通常在生物试验中所选择的土壤类型普遍可以应用于天麻栽培中,而腐殖沙土优于普通沙土以及腐殖壤土[2]。对天麻而言,尽管在生长繁殖过程中的实际营养物质多源于萌发菌、蜜环菌供给,然而在肥沃的土壤条件下,大量微生物可以在菌材培养、蜜环菌及天麻生长的同时滋生,而天麻生长条件比较苛刻,在温度、湿度等方面有较为严格的要求,要确保土壤具有良好的保湿、保温性能,同时便于通气排水,否则很有可能产生内部腐烂现象。覆盖植被同样和天麻产量具有较为密切的联系,通常采用普通草丛作为覆盖试验点的情况下,天麻实际产量明显更少,和采用乔木灌丛作为覆盖试验点相比不具备优势,且天麻在生长过程中具有一定的避光向湿性特征,可以通过种植较高郁闭度的乔木林、较大密度的灌木林并将其作为覆盖植被。
1.3.2 土壤质量
适宜天麻生长的温度范围为10~28 ℃,平均湿度为70%~80%,如果土壤含水量低于40%或超过65%,均会导致天麻生长进程变得较为缓慢。比如,6—8 月属于天麻生长旺季,此时对水分具有较大需求,如果湿度较高,很有可能产生腐烂现象。在栽培天麻的过程中,要确保土壤具有相应的保温、保湿能力和优良排水性能。由于在实际栽培过程中不依赖人工保温保湿技术,因此合理选择土壤尤为关键,应确保所选用的土壤具有疏松性。腐殖质土壤具有丰富的有机质和优良的保湿性能,便于蜜环菌和天麻正常生长。
2 天麻品种选育研究分析
在以往的天麻育种过程中,多以自交或近交方式为主,但是这些育种方式下生长的天麻仅可以保持亲本性状,经历多代繁殖过后,遗传品质显著下降的情况变得越来越常见,还有可能存在种性退化、产量急剧下降等现象。可以选取遗传异质性较强、疏远亲缘关系的品种,发挥亲本远缘杂交的优势互补作用,有利于获得更为优良的杂交品质,同时具有稳产高产、具有较强抗逆性特点[3]。品种选取可以提升天麻品质、改变以往长期无性繁殖中的品种退化现象,而现如今的天麻选育多从两个方面开展工作,一方面,在野生天麻中选取优良品种,经过人工驯化,提高选育工作质量;另一方面,通过杂交育种过程选取相应的优良品种,也属于常用且比较有效的选育手段。无论是野生选育还是杂交选育,其关键前提在于对两菌一种的优良品种进行合理选育,而蜜环菌、萌发菌的优良品质是保障天麻生长的必须条件,可以应用蜜环菌A9、石斛小菇、紫萁小菇等菌种。一般在天麻的无性繁殖过程中,多代无性繁殖后很有可能产生抗逆性变差、产量变低等问题,发生这些问题的主要原因一般和多代无性繁殖过程中所选择的麻种、蜜环菌、萌发菌等有关。因此,可以借助天麻品种改良的方式,在有性繁殖手段应用中解决这些问题。比如,有学者研究发现,通过对人工授粉技术加以改进,发现天麻有性杂交果实在质量、体积以及数量等方面出现明显增长趋势,之后对天麻种子开展试验得知,实际发芽率达到1%~10%,块茎产量相对比较高[4]。如果处于相同栽培条件,在多种天麻品种的栽培过程中,通过开展研究分析工作可知,红天麻的生长趋势和产量最优良,其次为乌红杂交天麻。因此,研究乌红杂交天麻的生长适宜环境,可为天麻栽培提供相应的理论基础。
在两菌育种的相关研究方面,从研究分析天麻种子和小菇属真菌共生萌发关系中可知,在真菌菌株中能够为天麻种子补充营养物质的类型分为18 种,已经培养出实体的类型有4 个左右,对优良萌发菌进行筛选、提取等工序,是保障优良天麻品种培育质量得到有效提升的重要前提条件。适合天麻萌发菌生长的温度条件一般为24 ℃、pH 值为5.5,而玉米粉属于其中的碳源,蛋白酶一般为氮源,无机盐为KH2PO4成分,将适量维生素添加于其中,氮源对天麻萌发菌的生长过程具有极其明显的影响。通过蜜环菌的多代繁殖,其中的菌索明显退化,导致蜜环菌对天麻的营养供给量显著下降,对天麻实际产量和品质造成相应的负面影响。
在一部分研究中得知,大多数菌索之间存在拮抗作用,仅有一少部分菌索具有相应的协同作用,该研究结果对我国在研究蜜环菌检定、天麻栽培过程中所选用的蜜环菌具有十分重要的理论支持作用。设计鉴定小菇属真菌引物,便于有效选取适宜的小菇属真菌,是促进天麻种子萌发率及天麻产量得到进一步提升的重要研究基础结论。
3 天麻品种选育与栽培中重点问题
3.1 提高栽培技术管理的规范性
现阶段,我国天麻人工栽培方式仍旧具有一定的发展完善空间,而在种植、提质增效等方面,我国现阶段尚处于探索阶段,如菌种生产、菌棒培菌中时间不规范以及杂菌污染等相关问题;应深入研究栽培模式的优化工作,对天麻品种来源进行规范管控,在蜜环菌菌棒杀青、温湿度控制、通风调控以及病虫害防控等方面工作进行精准管控,便于减少资源浪费的可能性,还可以借助循环栽培、仿野生种植模式的应用优势[5]。以天麻-冬荪生态栽培模式为例,将天麻与冬荪生长周期及相应的营养物质进行有效衔接,通过轮作种植,可以进一步优化栽培技术管理工作。结合所在区域生态条件,在林下仿野生种植中可以避免过多占用耕地,还可形成良好的人工菌材生长环境条件,可以有效减少天麻生育周期,提高生长质量。通常林下种植采收一个季度过后,方便种植其他类型的作物,便于土地微循环调整,而这两种栽培方式均可以有效降低连作障碍问题的发生概率,还可以提升土地利用率和土地种植经济效益。
3.2 注重选育本地菌种和开发新菌种
天麻萌发菌可以对种子萌发、原球茎生长产生直接影响,尤其在蜜环菌的帮助下,既有利于促进后期原球茎生长,还可以有效提高天麻产量。但是现阶段普遍存在两菌来源过于混乱、菌种明显退化等问题,而菌种生产普遍从人工栽培、农户分离以及商业菌株中形成,缺乏应有的系统分类标准,而相同菌种在连续应用与管护过程中存在不恰当的情况,很有可能导致蜜环菌退化、对天麻产生反噬等作用,对天麻产量和质量产生负面影响,难以形成菌种质量标准评价体系,无法保障菌种生产质量,甚至引起食品安全风险[5]。应尽快明确蜜环菌和萌发菌之间的系统分类地位,关注地区菌种选育与应用工作,便于选取更为稳定、适宜的菌种。应深入开展提高菌种应用稳定性、抗性以及适应性等方面的研究。
3.3 促进天麻资源的可持续利用
现阶段,野生种植状态下天麻出现病虫害的可能性比较小,但是在人工栽培天麻规模不断扩大的过程中,我国各地区天麻产区栽培过程中的病虫害问题日益严重,应及时关注野生天麻所具有的抗性并进行深入研究分析。政府部门应根据野生天麻生长状况建立自然保护区,也可以通过构建种质资源圃等方式,促进抗性种质资源开发利用效率得到有效提升。此外,在天麻栽培过程中还存在树棒资源问题,我国许多天麻产区通常选择丢弃小直径木材资源的方式,导致天麻生产资源存在一定的匮缺问题,甚至导致林木用材量远远高于生产量,最终出现毁林种麻的情况。在今后天麻产业发展过程中,应扩大人工植树造林、抚育林地推广工作推广范围,对人工栽培树棒替代品开展有效研究分析工作,对天麻药理作用机制开展深入研究,以便于及时精准定位天麻次生代谢产物药效学研究,为天麻资源可持续利用与发展提供相应的支持作用[6]。
4 结束语
天麻的开发利用在我国正处于前期阶段,其中对天麻药用价值方面的研究较为广泛,包括天麻化学成分的分离、新用途开发以及一系列天麻保健功能及保健品的开发利用,这都为人工种植天麻提供了有利的支持条件。目前,天麻的社会需求量在快速增长,各地天麻种植规模也在不断扩大,但是必然会产生诸多生态问题与经济可持续发展问题,应深入研究分析天麻品种选育与栽培技术,保障我国天麻产业的可持续发展。