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羊肚菌人工栽培研究进展

更新时间:2009-03-28

羊肚菌Morchella esculenta又称羊肚菜,属于子囊菌亚门盘菌纲、盘菌目、羊肚菌科、羊肚菌属,是世界上珍贵的稀有食用菌之一,风味独特,具有较高的营养和药用价值。野生羊肚菌数量比较稀少,人工栽培成为必然。世界上最早的人工栽培研究可以追溯到一百年前[1],但是人工栽培技术一直不成熟,直到1982年美国Ronald D.Ower[2]突破了羊肚菌室内全年商品化栽培难题。然而,由于羊肚菌栽培上细菌污染的技术难题一直未获得有效控制,导致美国自2008年起羊肚菌商业化生产全面停止并延续至今。我国科研人员于20世纪70年代初开始探讨羊肚菌的人工栽培技术,1992年四川绵阳食用菌研究所朱斗锡[3]教授带领的团队取得羊肚菌室外人工栽培技术的成功并推广应用。截止到2016年[4],中国羊肚菌人工栽培面积已达到1560 hm2左右,成为世界上羊肚菌人工栽培面积最大的国家。

1 羊肚菌种类及分布

羊肚菌按照其子实体颜色可以分成3个支系,即黑羊肚菌、黄羊肚菌和变红羊肚菌[5]。按照真菌分类学研究,羊肚菌属有30个种,其中包括Emile Jacquetant教授在《Les Morilles》(1984)一书中记载的羊肚菌属的28个种(亚种或变型)、臧穆(1987)在喜马拉雅山发现的新种M.tibetica和变红羊肚菌种M.rufobrunnea。根据目前报道资料统计,我国现有羊肚菌15种,其中有8个种[6]比较常见,即小顶羊肚菌Morchella angusticeps、尖顶羊肚菌M.conica、粗柄羊肚菌M.crassipes、小羊肚菌M.deliciosa、开裂羊肚菌M.distans、高羊肚菌M.elata、羊肚菌M.esculenta和硬羊肚菌M.rigida

羊肚菌在全世界都有分布[7],其中在法国、德国、美国、印度、中国分布较广,其次在苏联、瑞典、墨西哥、西班牙、捷克斯洛伐克和巴基斯坦局部地区等均有零星分布。羊肚菌在中国的分布极为广泛,北至东北三省,南至广东、福建、台湾,东至山东,西至新疆、西藏、宁夏共28个省、市、自治区。但每个地区的羊肚菌种类资源丰富度不同,而且还有很大差异。其中以甘肃和四川地区的羊肚菌种类资源相对较为丰富。

2 羊肚菌生长环境

羊肚菌一般从低海拔的平原地区到3200 m的高海拔地区都有所分布。羊肚菌多生长在阔叶林或针阔混交林的腐殖质层上。不同种类的羊肚菌对土壤条件的要求也不一致[8-10],很多文献报道羊肚菌主要生长于富含腐殖质的沙壤土中或褐土、棕壤等[11]。羊肚菌在火烧后的林地上比较容易大发生。

羊肚菌一般在低温、高湿条件下易萌发子实体[12-13],因此野生羊肚菌子实体的生长季节一般在每年3-5月或8-9月。有研究表明,羊肚菌的野外发生条件主要取决于上年度11月份的降水量,而当年羊肚菌发生的迟早取决于当年春季5 cm表层土壤温度是否稳定通过11.5℃[11]。因此,羊肚菌的发生期受年度的气候条件影响,与发生地区的气温、降雨量和降雨时间的早晚密切相关。

[3]朱斗锡.羊肚菌人工栽培成功[J].中国食用菌,1992,12(4):46.

3 羊肚菌人工栽培研究

野生羊肚菌产量受季节、气候等因素的制约,野生采集满足不了市场的需求,所以,早在1883年,国外就有尝试进行羊肚菌人工栽培。由于羊肚菌对生态环境及气候近乎苛刻的要求,直到20世纪70年代才基本解决野外人工栽培技术上的难题,90年代国外羊肚菌栽培技术得到了进一步完善。我国从20世纪70年代开始研究羊肚菌的人工栽培技术,经过40多年的探索,在羊肚菌的生态环境、生理要求、营养结构、菌种驯化、培植配方和栽培管理等方面取得了很大的进展,培育出子实体。到目前为止,我国已经建立起羊肚菌室外栽培技术体系并大规模推广应用,基本实现了羊肚菌的大面积栽培和商业化生产。

3.1 羊肚菌人工栽培种

在羊肚菌3个支系中,有多个种实现了人工栽培,其中包括黑羊肚菌支系中的梯棱羊肚菌Morchella importuna、六妹羊肚菌Msextelata和七妹羊肚菌Mseptimelata,黄羊肚菌支系中羊肚菌和变红羊肚菌支系中变红羊肚菌。在我国,可以实现人工栽培的羊肚菌有4个种[17],即梯棱羊肚菌、六妹羊肚菌、七妹羊肚菌和羊肚菌,其中梯棱羊肚菌因高产、稳产特性,占我国栽培菌种的95%以上。

目前,羊肚菌的生产栽培菌株主要来源于野生菌株的分离培养与人工驯化栽培[17-18],极少菌株来源于野生羊肚菌的孢子自交或杂交培养而成[19]

3.2 羊肚菌室内栽培

羊肚菌的室内栽培商品化生产主要在美国。1982年,Ron Ower[20]首次报道室内栽培羊肚菌成功,之后羊肚菌栽培研究进入快速发展期。1994年8月24日,Terry Farms Inc.宣布建成世界上第1个羊肚菌栽培工厂。2005年,美国密歇根州的Diversified Natural Products,Inc.(DNP)公司宣布,该公司已成功地在室内栽培出羊肚菌,利用该公司首席执行官Gary Mills的专利技术,公司每周产变红羊肚菌3 000磅[21]。由于多种原因,美国这两个工厂已停产多年。我国在羊肚菌室内栽培研究方面也取得了一定研究进展,朱斗锡、何荣华2006年报道,羊肚菌室内栽培成功,并获国家专利[22],但尚未形成商业性生产。

3.3 羊肚菌室外栽培

羊肚菌的室外栽培分为半人工栽培模式和人工集约化栽培模式。

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羊肚菌的半人工栽培模式最早可以追溯至19世纪末。1883年,法国人Rozz就在室外培育出羊肚菌子实体。1892年,Repin以经培养多月的羊肚菌做菌种,在种花地上栽培,4年后获得菌体;在经碳酸钙处理至碱性的干叶组成的苗床上和以苹果残物填满的山沟中也都长出羊肚菌。1898年,Baron dyvoire在5、6月把羊肚菌子实体(组织块)接种到菊芋畦中,秋天菊芋茎基四周施放苹果渣,1~2周后再盖上枯枝落叶。翌年春天除去枯枝落叶,在比较潮湿的条件下,羊肚菌菌丝体在这种基质中蔓延生长,其后年年产生子实体。Paul Stamets在铺上泥炭或杂木屑补以硫酸钙的火地栽培黑脉羊肚菌获得完全的成功。1953年,刘波[23]用羊肚菌天然菌丝体、新鲜及干燥子实体或纯培养菌丝体接种在林中腐殖质落叶层,都能长出子实体。1991年,姚秋生[24]将纯培养羊肚菌菌丝体接种在海拔485 m的梨园中获得子实体;陈惠群等[25]将纯培养羊肚菌菌丝体采用层播方式种植,获得成功。1995年,董淑凤[26]采用纯培养的菌丝体野外栽培羊肚菌获得成功。1999年,李素玲等[27]将纯培养的菌丝体接种在杨树林地和苹果园中,获得羊肚菌子实体。2002年,云南玉龙县鲁甸乡李红斌等采用新鲜及干燥子实体作菌种,再以圆叶杨作辅料栽培羊肚菌获得成功;2003年,赵琪等[28]采用纯培养的尖顶羊肚菌菌丝体播种在农田和退耕还林地,再加少量圆叶杨作辅料,2004年成功获得子实体。2006年,桂明英等[29]采用扩繁技术将液体菌种用播种枪播种在3~10 cm土层,或喷雾洒播在5~15 cm土层,加强管理,第2年即可出菇。2007年,陈万鹏[30]也申请了羊肚菌仿生栽培专利。

羊肚菌半人工化栽培模式于2004年开始商业化[21],从接混合种到纯种,种植的地块有水田、坡地和林下,最大规模每年有33.33 hm2,667 m2产量为30~200 kg,直接成本为500~3000元。羊肚菌半人工化栽培虽可获得一定的经济效益,但产量极不稳定。目前受砍伐树木的制约,仅有部分区域还在降低用材量的条件下种植。

羊肚菌的室外人工集约化栽培模式为我国首创。1994年,四川绵阳食用菌研究所获得首例羊肚菌室外栽培的发明专利,标志着我国室外羊肚菌栽培驯化技术取得了实质性进展。2000年,羊肚菌室外栽培营养添加技术的发明,使得羊肚菌的室外人工集约化栽培模式得以实现。随着羊肚菌室外栽培营养添加技术的应用与推广,结合选用适合的菌株,羊肚菌大田栽培、设施化栽培、林地栽培等多种栽培模式应运而生。根据中国食用菌协会的统计数据,2011—2016年,每年羊肚菌栽培面积分别为67、200、300、400、1 617和1 560 hm2,可见栽培面积呈急剧上升态势。羊肚菌人工集约化栽培在中国遍布20多个省,主要集中在黄河以南地区,其中四川省的栽培面积约占全国的44%,其次为湖北省。近年来,在北方地区,羊肚菌的设施化栽培、林地栽培也取得成功[31-33],羊肚菌人工集约化栽培在北方也将逐渐兴起。

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4 羊肚菌人工栽培存在的问题及发展建议

4.1 目前人工栽培还未达到100%的人工可控程度

相对于其他食用菌如平菇、香菇、木耳等的人工栽培方式,羊肚菌的人工栽培还在一定程度上依赖于气候条件,特别是大田栽培和林地栽培模式,更确切的定义应该是仿生栽培。因此,开展人工可控条件的羊肚菌栽培技术研究势在必行。

4.2 栽培土壤营养退化问题

连作障碍已经成为羊肚菌人工栽培的严重问题。在同一地块连续栽培2~3 a,羊肚菌产量会急剧下降甚至没有产量。要解决此问题,一是在栽培上采取轮作方式;二是开展羊肚菌室内人工栽培技术研究,如采取袋装培养料培养的方式等。

4.3 虫害与病害问题

随着人工栽培面积增加,虫害与病害危害也逐年上升。到目前为止,一方面,生产者对羊肚菌属真菌的相关知识了解很少;另一方面研究人员对羊肚菌人工栽培的病虫害防治意识不强,对防治技术的研究十分有限,因此,一方面必须加强病虫害防治技术研究,避免美国羊肚菌栽培中的灾难性打击;另一方面加强抗病菌株的选育研究。

4.4 羊肚菌栽培的成本问题

在羊肚菌人工栽培过程中,除菌种成本较高外,生产成本及人工成本也逐年上升。此外,羊肚菌栽培中一直存在产量不稳定问题,这些都将制约羊肚菌产业发展。为解决这些问题,一是需要加强菌种的选育研究,培育高产、稳产、抗逆性强的菌株;二是对羊肚菌原种、栽培种培养基进行筛选,降低菌种成本;三是加强栽培技术研究,优化栽培技术条件,缩短菌种出菇的时间,降低生产成本。

羊肚菌在食品、保健品、医药、化妆品等领域有着广阔的应用前景,在加强野生羊肚菌资源保护的前提下,应大力开展羊肚菌人工栽培技术研究,特别是室内规模化栽培技术研究,实现羊肚菌周年化生产,保证市场供给品质与数量,使羊肚菌产业健康有序发展。

参考文献:

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[5]Kuo M.Morchella tomentosa,a new species from western North America,and on M.rutobrunnea[J].Mycotaxon,2008,105:441-446.

换届以来,泗水县人大常委会以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引,按照“创新、务实、担当、提升”的工作理念,不忘初心,牢记使命,依法履职,有效发挥了地方国家权力机关的职能作用,为推动经济发展,促进社会和谐,推进民主法治建设作出了积极贡献。

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一般来说,羊肚菌多发生在土壤湿润或降雨量多而且容易保湿或地下水位较高的环境中。光线对子实体的形成有一定的促进作用,子实体的生长发育具有趋光性[14]。足够的氧气和通风良好的场所是保证羊肚菌正常生长发育的必要条件[15-16]

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一是加强教育培训。自治区水利厅每年结合“百万农民培训工程”,举办全区性质的农民用水户协会知识培训班。各县(市、区)水务局和各渠道管理处也结合实际,举办多种形式的教育培训,提高协会管理人员素质,促进协会组织良性运行。二是强化业务指导。2010年以来,宁夏引黄灌区全面推行“协会之家”建设,水管单位不断加大延伸服务力度,通过选派工作能力强、业务素质精的人员参与协会管理,切实加强对支斗渠用水管理的指导和服务。截至2012年5月底,全灌区共成立“协会之家”178个,通过推行灌溉制度、宣传水利政策、了解用水需求,在解决矛盾问题等方面发挥了积极作用。

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于冬梅,尤文忠,张悦,王克瀚,郝家臣,彭庆涛
《辽宁林业科技》 2018年第02期
《辽宁林业科技》2018年第02期文献

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