不同室内灵芝栽培方式的比较试验*

2021-11-04 06:23李钦艳钟莹莹梁文庆
中国食用菌 2021年10期
关键词:原种梅州灵芝

李 忠,林 新,李钦艳,钟莹莹,梁文庆,宋 斌

(1.梅州市农林科学院,广东 梅州 514071;2.梅州市农林科学院微生物研究所,广东 梅州 514071;3.梅州市华康生物有限公司,广东 梅州 514071;4.广东省微生物研究所,广东 广州 510070)

灵芝(Ganoderma lingzhi),在分类学上隶属于真菌界(Fungi)担子菌门(Basidiomycota)伞菌纲(Agaricomycetes)多孔菌目 (Polyporales)灵芝科(Ganodermataceae)灵芝属 (Ganoderma)[1],在我国的使用至今已有6 800多年[2],被称为神草、瑞草等。2019年11月25日被国家卫生健康委和国家市场监管总局正式认可灵芝既是食品又是中药材[3]。科学研究表明,灵芝活性成分复杂,有多糖、三萜类化合物、核苷酸、生物碱、甾醇等[4-6],具有增强免疫力、抗肿瘤、保护肝脏、抗衰老、镇静等多种功效[5-6],临床可应用于预防和治疗免疫性疾病,如高血压、肿瘤、失眠、糖尿病、关节炎、哮喘、厌食等[4,6-7]。

针对新冠肺炎疫情,广东省中西医结合学会提出薄盖灵芝为确诊轻型新冠肺炎病例中医药辨证施治的重要方药之一[8],林志彬[7]提出灵芝可作为抗冠状病毒的候选药进行研究。据中国食用菌协会统计,2019年度灵芝产量为5.2万吨,同比增加10.61%[9],灵芝产品的国内外市场销售平稳增长,其开发应用前景也越来越广阔。

作为短平快的特色优势产业室内灵芝栽培,在县域经济调整、梅州精准扶贫[10]和乡村振兴中起着重要作用。2020年初对梅州未对接农村科技特派员的238个精准扶贫省定贫困村调查统计,共有36个村开展灵芝栽培作为脱贫致富产业,占调查村的15%。

针对梅州精准扶贫过程中存在的灵芝生产菌种、不同栽培处理和收粉季节选择对孢子粉产量的影响进行比较,统计分析不同处理灵芝的生产优势,探讨栽培季节选择与灵芝孢子粉产量的关系,以期为灵芝的产业振兴和健康发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试菌株来源

梅州本地种:梅州市农林科学院微生物研究所分离的本地灵芝菌种(编号:MW-ML01.9908)。经过栽培驯化,菌丝体继代培养,每隔3个月转管1次,4℃~6℃冰箱保藏。生物学特性为菌丝浓密、雪白,子实体红褐色,菌盖厚实且呈肾形,孢子粉产量多。

三明京大种:福建省三明真菌研究所购买引进,经过驯化试验稳定并已用于企业规模化生产的菌种(编号:MW-SMJD.1012)。菌丝体继代培养,每隔3个月转管1次,4℃~6℃冰箱保藏。生物学特性为菌丝浓密、雪白,子实体红褐色,菌盖呈肾形,菌柄短,孢子粉产量多。

1.2 培养基配方与制作

母种培养基(PDA培养基):马铃薯汁20%、葡萄糖2%、琼脂2%,加水至1 000 mL。PDA培养基制作方法为取去皮马铃薯200 g,切碎成丁,加水1 000 mL煮沸20 min,纱布过滤,再加20 g琼脂和20 g葡萄糖,充分溶解后补足水至1 000mL,分装入21mm×200mm试管中,每试管约10 mL,121℃灭菌30min后取出,试管摆斜面至冷却,在超净工作台内定量接入平板尖端菌丝,室温培养。

原种培养基:麦粒(玉米粒)99%、石膏1%。麦粒(玉米粒)配方制作方法为麦粒(玉米粒)除杂、除坏,清水浸泡24 h,捞起后沸水煮20 min~30 min,颗粒无白心时即可捞起,晾干至表面无水,加入石膏拌匀(实际生产中可加适量木屑),混合装袋(瓶),每袋(瓶)高12 cm为宜,121℃灭菌 90 min,冷却后在超净工作台内定量接入平板尖端菌丝,室温培养[11]。

栽培料配方:木屑88%、麦麸6%、玉米粉5%、石膏0.75%、滑石粉0.25%。在实际工厂化生产栽培灵芝过程中,保证灵芝质量和产量的同时,原材料要来源方便、经济实惠,成本要可控,制作工艺要简易方便、可批量生产。其栽培方法为按栽培料配方准备各培养料,提前0.5 d预湿木屑,按料水比1∶1.5加水拌匀,装袋,每袋折合干料分别为260 g、340 g,100℃常压灭菌15 h,自然冷却后在接种室内定量接入菌种,室温培养。待菌丝定植八成左右后,按量运送至旧寨村有机灵芝种植基地开展室内灵芝代料栽培[12-13]。3月中旬开始分批次开袋出菇,待芝盖白色生长圈基本消失呈鲜红褐色时移入规格为200 cm×100 cm×195 cm的收粉架中,棉布密封,保证湿度,定期通风,上架40 d后依次采收孢子粉和子实体。

1.3 代料栽培规格及数量

选用灵芝常用的3种处理方式,2019年在同一栽培场所进行室内灵芝代料栽培比较试验。

试验场地选择在梅州市大埔县三河镇旧寨村(精准扶贫省定贫困村)有机灵芝栽培基地,该基地占地面积有15 000m2,最大可栽培赤灵芝菌包10万袋。不同处理的栽培规格及数量见表1。

表1 不同处理Tab.1 Different treatments

1.4 试验方法及结果观测

1.4.1 菌种母种、原种和菌包的主要农艺性状观察与记录

观察并记录灵芝母种、原种菌丝长满时间,观察菌丝的长势、浓密度、颜色、气生菌丝量、边缘整齐度等主要农艺性状的实际情况。

1.4.2 不同模式下灵芝农艺性状观察及相关参数统计

测量栽培袋物理性状,观察栽培袋定植时间,测量并记录菌丝生长速度、满袋时间及菌丝的长势、整齐度等情况。观察开袋后原基形成时间、上架成熟时间、采收时间。

观察子实体生物学性状,包括菌盖颜色、菌盖面积、菌柄长度,并记录灵芝(孢子粉)产量,计算污染率、生物学效率、经济效益等数据。

观测栽培场所温度、湿度,记录日常工作情况,包括出芝管理、上架管理、采收情况等,形成有机灵芝栽培基地工作记录。

1.5 数据处理

所有数据应用Excel进行处理和分析,差异显著性采用LSD法进行分析。

2 结果与分析

2.1 灵芝生产菌种的比较

试验参照生产栽培企业实际情况,选择在室温下观察2个灵芝菌株的母种和原种的生长情况,详见表2、表3。

表2 灵芝菌种在母种培养基上的生长状况Tab.2 Mycelial growth of Ganoderma lingzhi strains on stock culturemedia

表3 灵芝菌种在原种培养基上的生长状况Tab.3 Mycelial growth of Ganoderma lingzhi strains onmother spawnmedia

由表2、表3可以看出,梅州常用的2个灵芝菌种在母种、原种培养基中的生长状况差异不大。虽然在菌丝生长速度方面三明京大种有一定的优势,但总体上2个菌种均生长旺盛,菌丝长势良好、浓密、洁白、边缘整齐。对于气生菌丝而言,梅州本地种菌株在原种培养基上的数量多于母种培养基,而三明京大种母种培养基上的数量反而多于原种培养基上的数量。

2.2 不同处理下灵芝在栽培袋中的生长状况

3种处理的灵芝栽培袋菌丝满袋情况见图1。

图1 长满菌丝的灵芝菌包Fig.1 The Ganoderma lingzhi bag overgrown withmyclium

如图1所示,目前梅州灵芝(栽培袋)菌包生产企业大部分是订单式生产,除自留栽培外,大部分菌包待菌丝长满后,销售到各栽培基地(或村示范基地等)后进行开袋出菇栽培。按实际情况,栽培袋菌丝生长情况在梅州市微生物研究所中车栽培示范基地观测,开袋出菇及后期对比试验则在旧寨村栽培基地观测。

3种处理灵芝菌丝的生长情况见表4。

表4 不同处理栽培袋中菌丝生长情况Tab.4 Mycelial growth situation of cultivation bags in different treatments

由表4可知,不同处理灵芝菌包的定植能力都较强,菌丝长势浓密、洁白、整齐。菌丝生长速度有差异,但差异不显著。

3种处理灵芝菌包的物理性状及灵芝菌株生长状况见表5和图2。

表5 不同处理栽培袋的物理性状和生长状况参数Tab.5 Physical properties and growth parameters of cultivation bags in different treatments

图2 不同处理灵芝在各阶段所需要的时间Fig.2 Time required of Ganoderma lingzhi ateach stage in different treatments

由表5和图2可知,从污染率来看,处理3污染率较高,达3.405%,但都在塑料袋制种正常污染率10%的范围内[14]。另外,由于菌包的规格差异较大,因此各处理物理性质和满袋天数差异较大,但不影响后期开袋至子实体成熟各阶段的所需时间,均在 (36.5±1)d。

2.3 不同处理灵芝子实体生物学性状比较

3种处理灵芝子实体的农艺性状及相关参数分析见表6。

表6 不同处理子实体主要农艺性状及其统计参数Tab.6 Fruitbodymorphology characters and its statistical parameters in different treatments

从表6可知,不同处理灵芝子实体形态外观均为红褐色、丛生(分支数1个~2个),肾形,菌柄较短,菌盖边缘规整,出芝总体较整齐。但灵芝子实体外观大小有差异,处理1的菌盖最小,但菌盖最厚,菌柄较长,且子实体大小不一,处理2和处理3的菌盖较大。处理2和处理3对比也有差异,处理2菌盖较厚,而处理3出芝整齐度最好、大小均匀,菌盖面积最大但相较而言稍薄,菌柄也最短。灵芝子实体形态特征总体良好度为:处理3>处理2>处理1。

2.4 不同处理赤灵芝的产量及生物学效率比较

对旧寨村栽培基地菌包实际上架数和灵芝产品的实际产量进行统计分析,3种处理灵芝的产量见表7。

由表7可知,无论是子实体还是孢子粉,显然处理2都具有较明显的优势,其干品产量分别为23.59 g、9.48 g;处理3产量相比于处理2稍少,但其差异不明显;处理1的产量虽明显低于处理2和处理3,但生物学效率最高,为21.21%。

表7 不同处理灵芝的产量Tab.7 The yield of Ganoderma lingzhi in different treatments

在实际生产过程中,每个弹粉架可容纳的菌包数和菌包规格导致不同处理生产下成本略有差异,但根据旧寨村生产实践,每个弹粉架的人工成本相差不多。不同处理的灵芝经济效益详见表8。

表8 不同处理灵芝的经济效益Tab.8 Economic benefits of Ganoderma lingzhi in different treatments

由表8可知,对各处理进行经济效益分析可知,处理2的净利润最高,分别为3.48元/袋、1 393.85元/架;按每架成本相同计算,处理2、处理3相比于处理1可分别增收11.62%、8.87%。

2.5 不同处理收粉季节对孢子粉产量的影响

灵芝孢子是灵芝生长成熟期从菌盖的菌管中弹射出来的细小孢子,是灵芝的生殖细胞,具有灵芝的全部遗传活性物质[15],凝聚了灵芝的全部精华[16-17],灵芝孢子粉集中了灵芝的最有效成分[18]。梅州在实际生产栽培过程中主要收集第一潮孢子粉,其占整个灵芝产业效益的80%~90%[19],此后采收子实体仅作为副产品。根据梅州气候条件,灵芝孢子粉收粉季节主要集中在6月至7月初(总共约50 d)。按旬进行灵芝孢子粉产量统计,并通过Excel二次函数曲线建立灵芝孢子粉产量变化幅度趋势图,见表9和图3。

表9 不同处理和季节灵芝孢子粉产量Tab.9 The yield of Ganoderma lingzhi spore in different treatments and seasons

图3 灵芝孢子粉产量变化趋势图Fig.3 Trends chart on the yield of Ganoderma lingzhi spore in different seasons

由表9和图3可知,各处理中6月中旬前后(约20 d)的孢子粉产量达到峰值,是收集孢子粉的最好季节。根据表9构建灵芝孢子粉产量变化幅度趋势图,其中处理1孢子粉袋均产量(Y1,g)二次函数公式为:

处理2孢子粉袋均产量(Y2,g)二次函数公式为:

处理3孢子粉袋均产量(Y3,g)二次函数公式为:

根据趋势图多项式计算,处理1和处理2在6月上中旬的产量达到峰值,分别为11.4 g和13.2 g,而处理3的峰值在6月中下旬,为11.5 g。

孢子粉产量变化趋势图结合栽培温度变化进行分析,栽培基地的室内温度变化情况详见图4。

图4 2019年灵芝栽培基地室内温度变化情况Fig.4 Indoor temperature changes of cultivation site of Ganoderma lingzhi in 2019

由图4可知,4月底至6月栽培基地温度稳定在22℃~30℃,这也是灵芝出芝管理(含孢子粉收集期)的适合温度范围[20]。

3 讨论与小结

通过对处理2和处理3的试验比较可以看出,在其他条件相同的情况下,2个菌株的母种、原种和栽培种的菌丝生长差异均不明显,但灵芝生长各阶段所需要的时间和子实体的主要农艺性状均有一定的差异;此外,在前期的拮抗试验中,两者无明显拮抗现象和菌丝倒退现象[21]。据此初步判断这两个菌株亲缘关系较近,是否为异名同种菌株,需要做DNA指纹图谱、同工酶图谱等鉴别技术进行验证。

通过对处理1和处理2的对比试验可以看出,同一品种在不同规格的栽培袋中,其母种、原种、栽培种的菌丝主要农艺性状无显著差异,且其生长各阶段所需要的时间也基本一致,但其产量、经济效益差异明显;同时其生物学效率也存在较大差异,特别是从处理1和处理2的孢子粉产量变化幅度趋势图(呈近平行线),可推测这与两者培养料的体积和重量存在直接关系,但培养料的体积和重量越大是否其经济效益也会随之增大,则需要进一步通过相关试验论证。

通过旧寨栽培基地室内温度观测和灵芝产量多项式趋势分析推测,梅州地区尤其是大埔县6月中旬采收孢子粉能获得更高的产量和收益。再按灵芝开袋到子实体成熟约40 d、灵芝上架收集孢子时间40 d推算,则在季节选择上梅州代料灵芝栽培技术选择3月下旬菌包开袋、5月上旬灵芝上架收集孢子粉可以获得更高的产量和收益。需要特别注意的是每年3月下旬至4月中旬广东会出现不同程度的倒春寒天气,极易将开袋后新出菇蕾冻死,切记应在倒春寒期间给灵芝菌包做好保温措施,否则会影响灵芝菌包产量和收益。

通过对梅州灵芝栽培常用3种处理的综合分析可知,处理2的产量和经济效益最高,具有丰产性和高产值等优势,适合在梅州示范推广应用;处理3受高温影响小,具有耐高温的特点,在日均气温高于30℃但低于33℃的情况下,仍具有较高的稳产性,若考虑延长采收期至7月份的栽培户可选用处理3进行栽培;处理1则在生物学效率方面具有优势,可充分利用原材料。

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