环境因子对食用菌生长发育影响的研究进展

2023-11-10 00:33孙千钧李志新
种子科技 2023年17期
关键词:碳素菌体香菇

孙千钧,李志新,张 可

(1.陕西同心创发农业发展有限公司,陕西 汉中 723100;2.汉中市南郑区农业技术推广与培训中心,陕西 汉中 723100;3.汉中市南郑区农产品质量安全监测检验中心,陕西 汉中 723100)

在农业种植和食品生产中,食用菌是指可以作为人类食用的真菌,常见的包括蘑菇、香菇、金针菇、杏鲍菇等。食用菌是异世代生物,其生命周期分为分生菌丝体和子实体2 个阶段,子实体是人们通常所见到的食用菌体,而分生菌丝体则被埋藏在土壤、木材和其他有机物中。食用菌以分解有机物并吸收其中的营养为主,其菌丝能够生长到非常庞大的范围,一般喜好在潮湿的环境中生长,对环境湿度和温度有较高需求。食用菌多以培养基为基础进行人工生长,但是也有在自然环境下生长的野生食用菌,其子实体在营养缺乏、环境较差的情况下能够自主休眠,并在适宜的条件下重新生长。

1 化学因子对食用菌生长发育的影响

1.1 碳素

碳素是影响食用菌生长发育的重要化学因素,作为构成生物有机物的基本元素之一,也是食用菌生长发育所需的主要营养元素之一。碳素供应过多,可能会导致菌丝生长过快,产生不良的情况,使食用菌的肉质松软,口感较差,甚至导致其产量下降。相反,如果碳素供应不足,会影响菌丝的生长速度和数量,导致生长不良,产量降低。在实际种植中,香菇、平菇的碳素过多会使其生长发育速度加快,导致菌体变薄,大小不均匀,口感不佳,造成产品质量下降;碳素供应较少时,会导致生长速度变缓,菌体瘦弱,造成产量下降。许多食用菌种植原料都含有碳素,如木屑、稻草、麦秸、豆渣等,在种植过程中,可以根据不同食用菌的需求,在基础培养基中加入适量的食用菌培养原料,可以达到控制碳素添加量的目的。如香菇的培养基主要由木屑、玉米秸秆、豆腐渣、麦麸等原料组成,其中木屑是包含碳素较为丰富的原料之一,因此可以适当增加木屑的占比,提高碳素含量。不同生长阶段的香菇对碳元素的需求也不同,发根阶段需要适当增加碳素,促进香菇顶端膨大,在子实体形成阶段需要减少碳素,防止香菇茎体变软[1]。

1.2 氮素

氮素在食用菌生长发育过程中也是必需的营养元素之一。常见包含氮素的食用菌培养原料有麦麸、豆腐渣、麦秸、玉米秸秆等,这些原料中含有丰富的有机氮和无机氮。氮素供应过多可能会影响食用菌的产量和品质,同时还可能影响到菌丝的生长速度和对营养的摄取能力。相反,氮素供应不足会导致食用菌生长缓慢,菌体质量不足,产量和品质下降。以香菇种植为例,氮素过多时,香菇的菌丝易过长或过粗,导致产量下降,其菌盖变大,但呈现出黄绿色、薄且破裂的现象,氮素过少则会使得香菇的菌盖变小并带有褐色。在食用菌的生长发育过程中,不同食用菌对氮素的需求有所不同,并且不同阶段的食用菌对氮素的需求也不同。在菌丝生成阶段,需要适当增加氮素的供应,以促进菌丝生长;在子实体形成期,需要减少氮素的供应,防止产生菌柄粗壮而菌盖变薄的现象。不同的氮素源对食用菌生长发育的影响也不同。例如氨基酸作为有机氮素源,能够提供食用菌所需的氮元素,并且对菌体生长发育有促进作用。因此,在调整氮素时,可以适当增加氨基酸等原料的使用量[2]。

1.3 矿物质元素

矿物质元素是影响食用菌生长发育的重要化学因素,锌、铁、锰、铜等元素是人体健康所需的微量元素,对提高食用菌营养价值和口感有着重要影响,在食用菌生长中必不可少,矿物质元素的缺乏或过量都会对食用菌产生不良影响。常见的包含矿物质元素的食用菌培养原料有菜籽饼、石灰石、磷酸钙、硫酸铜等,在香菇种植中,对铜的需求较高,添加量一般为0.1~0.2 g/kg,还需要注意添加适量的铁、锰等矿物质元素;平菇对矿物质元素的需求较低,锌的适宜添加量仅为0.05~0.10 g/kg,同时为了保障其生长,还需要适量添加钙、镁等矿物质元素;金针菇对铁的需求较高,适宜添加量为0.5~1.0 g/kg;鲍鱼菇对锌和铁的需求较高,适宜添加量分别为0.1~0.2 g/kg、0.5~1.0 g/kg,还需要注意添加适量的硫酸钾、硫酸镁等矿物质元素。在食用菌的种植过程中,为了控制矿物质元素的添加量,可以定期检测菌体中的矿物质元素含量,根据检测结果调整矿物质元素的添加量,以确保菌体中的矿物质元素含量稳定在适宜范围内[3]。

1.4 外源添加物

外源添加物是指在食用菌培养基中添加的除基础培养原料、矿物质元素和营养物质之外的其他物质,如有机添加物和无机添加物,可以对食用菌的生长发育产生重要影响。常见的外源添加物包括酵母提取物、氨基酸、水溶性维生素、植物激素、界面活性剂、氧化剂和还原剂等。在香菇种植中,对酵母提取物和水溶性维生素的需求较高,适宜添加量一般为1%~2%和10~20 mg/L,分别有助于促进菌丝生长和子实体发育;平菇对氨基酸和水溶性维生素的需求较高,适宜添加量分别为1%~2%和10~20 mg/L,有助于促进菌丝生长和子实体发育;金针菇对植物激素的需求较高,适宜添加量为0.5~1.0 mg/L,可促进其生长发育和产量;灰树花菇对氨基酸和水溶性维生素的需求较高,适宜添加量分别为1%~2%和10~20 mg/L,可促进其菌丝生长和子实体发育。因此,在食用菌的种植过程中,应根据不同食用菌的需求,选择适当的外源添加物和添加量,并在种植过程中不断调整,以提高食用菌的产量和品质。

2 物理因子对食用菌生长发育的影响

2.1 温度

食用菌的生长需要适宜的湿度环境。一般来说,菌床湿度在60%~80%时最为适宜,湿度过高易导致菌丝扩散,过低则会使菌丝停止生长。在环境对食用菌生长发育的影响中,温度变化的影响尤为明显,直接关系到真菌的生长稳定性。不同的食用菌对温度的适应范围不同,如金针菇适宜在15~25 ℃条件下生长,而木耳则适宜在20~30 ℃条件下生长。温度对食用菌生长速度有直接影响,通常情况下,温度升高,生长速度也会加快,温度过高或过低都会影响其生长速度,甚至抑制其生长。与此同时,温度也会影响食用菌的形态和品质,温度过高会使蘑菇和香菇变成平顶菌盖,品质较差,温度过低则会导致较小的菌体。在种植过程中,香菇在温度较低的情况下,菌体生长缓慢,形态也比较小;在温度适宜的情况下,香菇会迅速生长,菌体大而肥美,口感更佳。金针菇在温度过高时,会出现间距过小、菌体过密、形态狭长等现象。因此,控制好温度,对食用菌的生长发育和品质控制都十分重要[4]。

2.2 光照

适当的光照可以促进菌体生长,增强菌体的抗病能力。在食用菌生长发育过程中,光照也是重要的影响因素,其中包括光照强度、光照时间、光照波长以及光照方向等。在种植过程中,光照强度对食用菌的生长发育非常重要,光照过强或过弱都会影响果实的产量和产量;不同种类的食用菌对光照时间的需求也不同,有些种类的食用菌只需要短暂的光照,而有些种类的食用菌则需要长时间的光照。不同波长的光对食用菌的生长和发育也存在差异,不同的波长会影响光合作用、休眠期、营养物质分配等。光照方向也会影响食用菌的生长与发育,应根据不同种类的食用菌调整光照方向。因此,在种植中,需要根据食用菌生长需求调整光照,选择波长适宜的LED 灯、荧光灯或白炽灯等光源,保证光照强度和光照时间的合理安排。此外,还需要保持光照均匀,避免阴影和光斑对菌体造成影响。

2.3 空气和湿度

人工种植食用菌的过程中,空气和湿度是非常重要的因素,对菌丝生长、成熟和产量等方面都有影响。在菌丝生长的过程中,需要充足的氧气和二氧化碳进行气体交换,如果氧气不足,会影响菌丝的生长和代谢。因此,空气对菌丝的生长非常重要。如果环境中的氧气不足,可以增加通风的时间和频率,也可以增加通风设备来保持空气质量。如果环境中的二氧化碳含量过高,可以适当增加通风设备来加速气体交换。同时,湿度对菌丝的生长影响也很大,湿度过高或过低都会影响菌丝的生长,通常最适宜的湿度为70%左右。对于不同的食用菌种类,适宜的湿度要求不同。一般而言,可以通过加湿器或者通风设备来调节湿度,也可以在种植室内设置湿度计和温度计,及时调整室内环境[5]。

2.4 通风及pH值

食用菌的生长需要一定的氧气供应,通风可以保证菌床内部空气流通,增强菌体的新陈代谢功能。不同种类的食用菌对pH 值的适应范围不同,一般而言,pH 值为6~7 时最适宜,过高或过低的pH 值都会对菌体的生长发育造成不利影响。

3 微生物对食用菌生长发育的影响

食用菌生长发育中,微生物的影响主要包括有害微生物(如细菌、真菌等)和有益微生物(如共生菌、互生菌等)2 个方面。有害微生物会竞争主导地位,占据生长环境,导致食用菌的生长发育迟缓,甚至死亡。同时,有害微生物还可能产生毒素,对人体健康产生危害。而有益微生物则可以促进食用菌的生长发育,帮助其吸收营养,增强菌体抗病能力,提高产量和品质。因此,在食用菌的人工种植中,需要加强对微生物因素的控制,保持生产环境的清洁,减少有害微生物滋生的机会。通过及时清除病虫害,保持适宜的温度、湿度和光照条件,为食用菌生长提供良好的生长条件。除此之外,还可以选择高品质的种菌培养基和产菌基质,增加生产环境中有益微生物的数量,减少有害微生物的滋生。

4 环境影响食用菌生长发育的研究展望

4.1 加强食用菌优质品种培育

对于食用菌种植产业而言,优化食用菌品种是提高食用菌质量和产量的关键,也是增强其环境抵抗力和适应性的重要方法。通过培育优质品种,可以提高抗逆性、产量、品质等,因此需要不断探索和尝试培育更加优质的食用菌品种。目前针对食用菌生长发育影响的环境因子并不全面,需要在现有研究的基础上,探索新的影响因素,例如声波、电磁波等。除了对食用菌生长发育的影响因素进行单一分析外,还应从多个层面综合研究,包括分子水平、细胞水平和群落水平,以全面了解不同环境因子的作用机制。在品种培育中,需要选择与抗逆性强的品种进行杂交,提高品种的适应性,通过基因编辑技术对食用菌的基因进行修改,筛选出优良的单株进行繁殖,提高品种的优质性。采用基因组学方法,通过深入探究食用菌基因,培育适应性更好、生长更快、产量更高的优质品种。

4.2 加强食用菌种植环境控制

在食用菌种植过程中,要加强对种植环境的控制,减少食用菌生长发育中的不良影响,为其提供良好的生长发育条件。在种植过程中,根据不同的季节和温度变化,采取不同的温度控制措施,如加热或降温等,使用加湿器或通风设备等手段,保持适宜的湿度。一些食用菌品种的生长需要光照,在种植过程中要注意控制光照的强度和时间,保持通风良好,避免二氧化碳浓度过高,影响食用菌的生长发育。针对环境因子对食用菌生长发育的影响,可以探索新的调控策略,如微生物的介入调节、化学品的添加等,以提高食用菌生长的效率和品质。优化菌床配方,不同食用菌对菌床的配方要求不同,应该根据不同食用菌的生长特性和要求优化菌床配方,如添加适宜的有机物质、肥料等。采用微生态技术调节菌床微生物群落结构,以优化菌床环境,如添加菌种、调节pH 值等。此外,定期清洁种植环境,避免被细菌或真菌污染,并选用优质的基质和种子。通过对环境因素的全面控制,切实保证食用菌的正常生长,实现其产量与质量的全面提升,为食用菌种植产业发展奠定坚实基础。

5 结束语

环境因素作为影响食用菌生长发育的主要因素之一,通过对各类环境因素的全面了解,能够有效加强环境控制,改善食用菌的生长效果。对此,在人工种植食用菌时,需要加强对环境影响因素的控制,针对生长环境中的化学、物理、生物因子进行全面分析,不断提高食用菌种植的产量和质量,促进食用菌种植产业的健康发展。

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