桑枝栽培靈芝研究現(xiàn)狀、問題及其對策

張 波，譚 偉，李小林，葉 雷，周 潔

（四川省農(nóng)業(yè)科學院土壤肥料研究所，成都610066）

0 引言

中國栽桑養(yǎng)蠶已有5000多年的歷史，在西部大開發(fā)、東桑西移等一系列舉措推動下，國內(nèi)桑蠶業(yè)不斷發(fā)展、壯大。桑蠶產(chǎn)業(yè)的重要基礎為桑樹，據(jù)統(tǒng)計，桑園平均年產(chǎn)桑枝約為15 t/hm2[1]。因此，該產(chǎn)業(yè)帶動社會經(jīng)濟增長的同時也產(chǎn)生大量廢棄桑枝。桑枝若被直接廢棄，則會產(chǎn)生資源浪費及病蟲害等問題。而研究表明，桑枝含有大量的木質素和纖維素以及桑枝多酚等活性物質，可作為食用菌的栽培原料[2-3]。

靈芝為木腐性藥用真菌，以木質素為主要碳素營養(yǎng)，多生長于散射陽光、樹林稀疏地帶[4-5]。靈芝子實體和孢子粉富含的多糖、三萜、核苷類活性物質有增強人體免疫力、抑制腫瘤形成等功效，藥用價值極高[6-8]。另外，靈芝產(chǎn)業(yè)具有投資小、周期短、見效快的優(yōu)勢，在國內(nèi)種植面積不斷擴大，已成為有些地區(qū)的主要經(jīng)濟支柱[9]。栽培靈芝需要大量木材，如何最大程度解決靈芝生產(chǎn)與林業(yè)資源保護之間的矛盾，已成為研究人員竭力攻堅的一道難題。而靈芝可轉化利用桑枝纖維素和木質素，實現(xiàn)營養(yǎng)、生殖生長的同時，吸收桑枝中某些有效成分，從而促進子實體多糖的形成，提高靈芝藥用價值[10]。目前涌現(xiàn)出的一大批桑蠶副產(chǎn)品中，桑枝靈芝就位列其中[11-12]。因此，采用桑枝栽培食用菌既是“變廢為寶”的有效途徑，又綠色經(jīng)濟，應用前景極廣。

近年有關桑枝栽培靈芝的研究較多，主要涉及栽培技術和配方篩選。筆者根據(jù)查閱的文獻，并結合本課題試驗研究，綜述桑枝栽培靈芝研究進展并提出今后生產(chǎn)及研發(fā)意見，以期為更好地實現(xiàn)蠶桑-靈芝產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟模式提供參考。

1 桑枝栽培靈芝研究成果情況

1.1 科研論文

截至2019年12月，在CNKI數(shù)據(jù)庫搜索關鍵詞“靈芝”、“桑”，共查詢到涉及桑枝栽培靈芝的文獻36篇，合計約10萬字，主要發(fā)表于《食用菌》、《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技》、《廣東蠶業(yè)》等國內(nèi)期刊，作者主要來自廣東、廣西、安徽等省份的科研單位。發(fā)表的文章類型主要有試驗研究、栽培技術和綜述（圖1）。其中，試驗研究類型的文章最多（21篇），占比58.33%。在1998—2018年，以2016年發(fā)表文獻數(shù)量最多，共計5篇；2001、2003、2011和2019年未見該方面內(nèi)容的文獻報道。另外，有1篇廣東藥科大學的碩士論文，較為系統(tǒng)地研究了桑枝等農(nóng)林廢棄物在靈芝栽培方面的應用，并對靈芝提取物的開發(fā)應用做了一定研究[13]。

圖1 桑枝栽培靈芝相關文獻統(tǒng)計情況

1.2 國家專利

截至2019年底，在CNKI數(shù)據(jù)庫搜索關鍵詞“靈芝”、“桑”，共查詢到9項關于桑枝栽培靈芝的專利公開發(fā)表，主要是介紹利用桑枝栽培靈芝的方法，包括培養(yǎng)基配制、裝袋、發(fā)菌階段管理、出芝階段管理等步驟；同時，有1項專利是關于桑樹套種桑枝靈芝的栽培方法。

1.3 科技成果

在CNKI數(shù)據(jù)庫搜索關鍵詞“靈芝”、“?！?，在1998年1月—2019年12月時間范圍內(nèi)僅查詢到1項關于桑枝栽培靈芝的成果通過省級科技廳組織的科學技術成果鑒定。該成果是由廣東省農(nóng)科院蠶業(yè)所申報的“桑枝栽培靈芝及綜合開發(fā)技術研究”，并于2003年2月通過成果鑒定。該成果不僅系統(tǒng)研究了桑枝栽培靈芝的菌株篩選、培養(yǎng)基配方、栽培方式等，還進一步開發(fā)出靈芝沖劑、靈芝蟲草膠囊等系列產(chǎn)品，當時該成果達國際先進水平。

2 桑枝主料栽培靈芝

利用廢棄桑枝栽培靈芝為桑樹資源的綜合利用提供了新途徑。將桑枝條粉碎成桑枝屑、切成桑枝段，作為基質主料栽培靈芝。

2.1 桑枝屑栽培基質

任德珠等[14]以復因素隨機試驗篩選出桑枝靈芝高產(chǎn)配方（83%桑枝屑、15%麥麩、1%白糖和1%石膏），該配方不僅成本低，且栽培的靈芝生物效率較高。蔡愛群等[15]研究獲得桑枝代料栽培松杉靈芝的適宜配方（79%桑枝屑、18%麥麩、1.5%石灰及1.5%食糖），該配方栽培靈芝菌絲濃密、生長勢強，且子實體成熟時間短、生物轉化率最高，大于50%。董桂清等[16]研究表明，以85%干桑枝屑、10%麥麩、3%玉米粉、1%石膏粉、1%紅糖栽培靈芝，子實體菌蓋直徑大、菌蓋厚，產(chǎn)量和生物轉化率分別為621.46 g/袋、49.72%，高出其他配方57.79～136.87 g/袋和4.63%～10.95%。另外，鄒丹蓉[17]以不同桑枝屑含量的培養(yǎng)基栽培密紋靈芝，發(fā)現(xiàn)以70%桑枝屑代替普通木屑的配方可提高子實體產(chǎn)量及菌蓋直徑；另外，1年生桑枝屑栽培密紋靈芝，其產(chǎn)量高于多年生桑枝屑。

此外，通過比較靈芝子實體活性成分含量篩選出優(yōu)質桑枝屑配方的研究也較多。肖建中等[18]篩選出靈芝品質優(yōu)良的桑枝屑配方（50%桑枝屑、30%棉籽殼、15%麥麩、3%石灰和2%石膏），該配方栽培的靈芝盡管生物轉化率低于對照0.9%，但靈芝多糖、三萜及黃酮含量分別高出對照163.64%、93.03%和258.33%。覃炎鋒等[10]利用響應面法確定了以桑枝為主料栽培靈芝的優(yōu)質配方（65%桑枝屑、25%中藥渣、4%玉米粉、1%蔗糖、1%石膏粉、4%麥麩，在此基礎上外加0.1% KH2PO4、0.1% MgSO4·7H2O和0.01% VB1）。該配方生產(chǎn)的靈芝子實體多糖含量高達8.35%，顯著高于基礎培養(yǎng)基。另外，筆者研究發(fā)現(xiàn)，以45%桑枝屑（顆粒度≤18mm）、45%玉米芯、5%麥麩、4%玉米粉和1%石膏為配方栽培靈芝，單朵鮮重和干芝單產(chǎn)最高，分別達95.59g/朵、34.10 g/袋，且子實體多糖和三萜酸含量也偏高。

2.2 桑枝段栽培基質

甘麗萍等[19]的研究明確了栽培靈芝最優(yōu)的桑枝長度為1～5 cm，當栽培配方為80%桑枝（長度為1～5 cm）、8%稻草、10%稻谷、2%石膏時，培養(yǎng)基通透性好，利于營養(yǎng)供應；篩選獲得的該桑枝配方解決了菌袋內(nèi)空隙偏大或過于緊實的問題；靈芝成品率和生物轉化率分別高達90%和56%。而針對新疆桑枝粗大、韌性強、粉碎難的問題，蒲彬[20]以28 cm長的桑枝條置于聚丙烯培養(yǎng)盒栽培靈芝。結果表明，桑枝條盒裝式栽培靈芝盡管生物學效率和產(chǎn)量略低于對照，但具有省工、污染率低、多糖含量高、生產(chǎn)力持久等優(yōu)勢，在新疆地區(qū)有潛在的推廣價值。

2.3 桑枝其他栽培基質

高云超等[21]對桑枝栽培靈芝技術進行了總結，提出以77%桑枝粉栽培靈芝，菌絲長勢旺、出芝好、生物學效率高。此外，馬婷婷[22]通過平板培養(yǎng)研究桑枝提取液對靈芝菌絲生長和產(chǎn)量的影響，發(fā)現(xiàn)以20%、50%桑枝提取液取代PDA中的馬鈴薯汁，靈芝菌絲生長速度顯著提高。

3 桑枝栽培靈芝品種

任德珠等[23]就不同靈芝品種進行桑枝屑代料栽培開展研究，結果表明，利用桑枝在秋冬和春夏栽培南韓紅芝，其生物學效率及芝蓋直徑等性狀皆表現(xiàn)最佳，可作為桑枝栽培的首選靈芝品種。2000年，任德珠等[24]繼續(xù)開展復因素隨機試驗研究桑枝屑栽培靈芝，獲得1個適于桑枝栽培的靈芝菌株‘優(yōu)選6號’。同時研究發(fā)現(xiàn)，利用新鮮桑枝屑和仿野生栽培有助于提高靈芝產(chǎn)量，在生產(chǎn)中十分有效。陳麗新等[25]也提出了靈芝菌株在利用桑枝栽培過程中的重要性，并認為南韓靈芝、信州靈芝為適宜桑枝栽培的靈芝品種。

4 桑枝栽培靈芝活性成分

靈芝子實體活性成分含量是桑枝栽培靈芝時的重要參考指標，如多糖、三萜和黃酮含量等。有研究表明，桑枝栽培的靈芝子實體多糖高于普通雜木30%以上，充分證明桑枝作為靈芝的培養(yǎng)基質，對其子實體活性成分的促進作用[26]。此外，桑枝含有1-脫氧野尻霉素這種特征性功能成分，該成分對于治療糖尿病、抑制腫瘤等具有潛在的應用前景[27-30]。而桑枝栽培的食用菌，可富集1-脫氧野尻霉素。殷浩等[31]研究表明，靈芝不能自身合成桑枝中特有的1-脫氧野尻霉素，但可通過桑枝屑栽培途徑富集該物質。隨培養(yǎng)料桑枝屑比例的增加，靈芝對1-脫氧野尻霉素的富集量也增加，且菌蓋的富集能力高于菌柄。李瑞雪等[32]通過高效液相色譜法檢測到靈芝可將桑枝中的1-脫氧野尻霉素富集到自身子實體，且含量達0.6459%。另外，劉俊華等[33]分別以沙漠喬桑木屑和棉籽殼為主料栽培靈芝，比較靈芝對硒鹽的富集，結果表明，以喬桑木屑栽培靈芝，其子實體積累的平均硒含量遠高于以棉子殼栽培的靈芝。由此可見，桑枝栽培靈芝不僅可吸收桑枝特有的活性物質，在培育富硒靈芝方面也有較大潛能。

5 桑枝栽培靈芝技術

自桑枝被應用于栽培靈芝后，研究人員通過試驗示范，總結出多套桑枝靈芝栽培技術。任德珠總結了一套工藝簡單、成本低的桑枝高產(chǎn)栽培靈芝技術，包括以粉碎桑枝和15 cm長桑枝段栽培靈芝2種方法，2種方法菌袋裝料量不同。該技術建議靈芝菌袋覆土時覆蓋薄層無霉菌稻草，用于防止覆土層因水沖開，菌絲體暴露或裸露芝蕾沾染泥沙[34]。

為驗證桑樹枝條栽培靈芝的可行性，薛鴻恩等[35]按照段木栽培靈芝模式，研究總結出以15 cm長的桑枝扎捆為30 cm直徑的圈柱形，接種發(fā)菌、覆土栽培靈芝的技術，且該技術栽培的靈芝生物學效率約達50%。

李興輝[36]根據(jù)桑樹、靈芝的生育時期，提出了桑菌套種高產(chǎn)高效新模式：桑菌套種需選擇3年以上栽培年限的桑園，可混合桑樹廢枝制作靈芝菌筒，筒子與筒子適宜間隔為15～20 cm，適時正確排灌，同時科學防治白蟻類病蟲害；對桑樹、靈芝兩種作物的栽培技術要點進行了具體闡述，全面分解了桑樹-靈芝套作的每個細節(jié)，為從事蠶桑、靈芝種植的農(nóng)戶和企業(yè)提供了有力的技術指導。該栽培模式隨后被《南方都市報》、《北京農(nóng)業(yè)》等報刊轉載。

靈芝具有堅韌的質地，且菌蓋色澤、形態(tài)多樣，可用作盆景制作材料。而桑樹樁一方面形態(tài)各異，一方面可為靈芝提供生長所需養(yǎng)分，所以兩者結合可培育出匠心獨運的桑樹樁靈芝盆景。曹佰合[37]從桑樹樁的選擇與處理、子實體培育、造型等方面詳述了桑樹樁靈芝盆景制作技術。

6 問題及其對策建議

6.1 粉碎機容易被樹皮纏繞刀片

盡管桑枝栽培靈芝相關研究未提及桑枝的處理方式，但調研發(fā)現(xiàn)，粉碎桑枝過程中，粉碎機會由于桑枝皮的韌性導致粉碎過程進行困難。而且，通常粉碎桑枝并非一次性完成，需要分不同的粒徑進行。桑枝由大粒徑粉碎到小粒徑，需要過篩。而桑枝皮由于纖維素含量高，粉碎過程不容易切斷，同時產(chǎn)生大量絮狀皮屑，堵塞篩子并纏繞刀片造成粉碎機卡死。另外，目前大部分蠶桑企業(yè)粉碎桑枝時使用的是小型粉碎機，效率低下，難以滿足生產(chǎn)所需。因此，建議研發(fā)出功率強大、生產(chǎn)效率高、能耗低的粉碎機，從而滿足粉碎桑枝條工作的需要。

6.2 桑枝靈芝栽培技術規(guī)程標準

研究人員通過比較靈芝不同指標篩選出優(yōu)質的桑枝栽培基質配方，這些指標包括基本生長參數(shù)（如菌絲生長速度、單朵/袋鮮重、生物轉化率）、靈芝形態(tài)指標（如菌蓋直徑、菌蓋厚度、菌柄長）、子實體活性成分指標（如多糖、三萜和黃酮含量），還有孢子粉單袋鮮重、多糖和三萜含量。大量研究已形成多套桑枝靈芝栽培技術，但對比發(fā)現(xiàn)，栽培環(huán)境相同的地區(qū)，栽培技術參數(shù)也存在較大差異。比如，配方的原料統(tǒng)一性差，添加的糖分有黃糖、紅糖、赤砂糖等多種類型；桑枝靈芝發(fā)菌、出芝時的管理溫度、空氣濕度，覆土桑枝靈芝的土壤濕度等參數(shù)不一。因此，很有必要擇優(yōu)統(tǒng)一相關技術參數(shù)，形成桑枝靈芝栽培技術規(guī)程標準，并因地制宜運用于實際生產(chǎn)。

6.3 桑枝栽培靈芝菌渣再次利用

桑枝靈芝栽培技術已初步獲得成效，并在一些地區(qū)推廣示范。但關于桑枝屑栽培靈芝后，菌渣處理的研究鮮見報道。桑枝栽培靈芝解決了每年產(chǎn)生的數(shù)量龐大的廢桑枝，一定程度實現(xiàn)了蠶桑產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟循環(huán)。但桑枝栽培靈芝后的菌渣如何處理，依然是一個研究重點。菌渣富含菌絲體，蛋白質含量高，是可再利用的資源；若直接丟棄則不僅浪費資源，而且會污染環(huán)境。因此，建議深入開展桑枝靈芝菌渣再次利用的試驗研究，如作有機肥料或花卉栽培基質等，既能實現(xiàn)菌渣循環(huán)利用，又可保護生產(chǎn)生活環(huán)境。

6.4 桑枝靈芝產(chǎn)品活性成分挖掘

桑枝富含氮素、纖維素、酚類、黃酮等成分，可作為栽培食用菌的上等原料。利用本為中藥材的桑枝栽培靈芝，可提高靈芝的藥用價值。但目前對于桑枝靈芝的研究主要涉及配方篩選、栽培技術參數(shù)，少有研究系統(tǒng)分析桑枝培養(yǎng)基對靈芝子實體活性成分的影響。為突顯桑枝靈芝等食用菌的特色，更應該將活性成分作為衡量桑枝食用菌的標準。因此，在篩選優(yōu)化桑枝配方時，可試圖探究不同桑枝比例對靈芝子實體活性物質的影響規(guī)律，并進一步挖掘其影響機制及生物途徑，為培養(yǎng)、開發(fā)高多糖、高三萜，甚至桑特有活性物質的靈芝提供理論基礎。

研究表明，桑枝栽培的靈芝，可促進其子實體活性成分的積累，且可吸收、轉化桑枝本有的藥用成分，如1-脫氧野尻霉素。而查閱的有關桑枝栽培靈芝研究中，配方較為單一，除在配方中添加桑枝外，混合添加其他藥用植物成分較為鮮見。劉長斯等[38]通過在桑枝配方的基礎上添加青蒿渣栽培靈芝，不僅獲得更高的生物學效率，更是提高了靈芝活性成分含量。因此，桑枝栽培靈芝時，配料中可搭配、復合一定比例的其他藥用植物副產(chǎn)物，如川芎秸稈、桔梗等，從而提高靈芝的品質，獲得更佳的效果。