羅紹艷,張利平,袁玉霞,李 輝
(1.四川省普格縣氣象局,四川 普格 615300;2.四川省達(dá)州市氣象局,四川 達(dá)州 635000;3.四川省甘洛縣氣象局,四川 甘洛 616850)
靈芝是一類廣泛分布于自然界的大型木腐真菌,有“仙草”之稱,是我國傳統(tǒng)的一味名貴中藥材,具有多種生理活性和藥理作用,其菌絲體、子實體及孢子,皆有重要的藥用價值[1],也可用于觀賞,具有較高的經(jīng)濟(jì)價值。據(jù)報道,我國有野生靈芝98種,四川省有野生靈芝12個種[2]。目前,被人們利用的靈芝近緣種已達(dá)18種[3],其中赤芝和紫芝為藥用品種,一般栽培品種為赤芝。靈芝已在20世紀(jì)50年代實現(xiàn)了人工栽培,近年來,各地以椴木栽培、袋料栽培和生態(tài)栽培等不同模式,大力開展靈芝規(guī)模栽培,并有向工廠化栽培發(fā)展的趨勢[4]。
國內(nèi)學(xué)者對靈芝生態(tài)習(xí)性進(jìn)行深入調(diào)查研究[5-10],認(rèn)為,靈芝屬喜濕熱的高溫、恒溫性菌類,溫度高度及晝夜溫差均對菌絲生長及子實體生物轉(zhuǎn)化率有顯著影響,以26~29 ℃、晝夜溫差為2 ℃菌絲及子實體均能正常生長,晝夜溫差為2 ℃的生物轉(zhuǎn)化率為最高。適宜的土壤水分、空氣濕度以及光照等也是保證靈芝正常生長的重要氣象條件;不利氣象條件和氣象災(zāi)害可直接影響靈芝的產(chǎn)量和品質(zhì),成為制約靈芝種植的因素[11-14]。攀西地區(qū)和秦巴山區(qū)是四川靈芝的重要分布區(qū),近年來,人工袋料栽培靈芝面積逐漸擴(kuò)大,對于兩地調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入發(fā)揮著極其重要的作用。
本文通過對比分析攀西和達(dá)州兩地的靈芝栽培氣象相關(guān)問題,提出發(fā)展建議,以推動兩地靈芝產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
本文選取普格縣和宣漢縣分別代表攀西地區(qū)和達(dá)州。1981—2015年逐日氣象資源來源于四川省氣象局?jǐn)?shù)據(jù)中心。靈芝生育期數(shù)據(jù)來源于四川食用菌網(wǎng)、四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院金地靈芝官網(wǎng)及宣漢縣和普格縣年鑒等。
據(jù)調(diào)查可知,宣漢縣和普格縣靈芝均以大棚代料栽培為主,部分山區(qū)有少量段木栽培。栽培過程與生育期參見表1。
表1 靈芝栽培周期Tab.1 Cultivation period of Ganoderma lucidum
靈芝一般為順季栽培,生長期包括菌絲體和子實體兩個階段,氣象條件主要影響移栽—采收期間(4—8月)的田間生產(chǎn)管理階段。
2.1.1 溫度 溫度是影響靈芝生長的最主要氣象因素。靈芝屬高溫型菌類,對溫度的適應(yīng)范圍較廣,生長期分為菌絲體和子實體2個階段。菌絲體生長溫度為15~35 ℃,適宜溫度為22~30 ℃,最適宜溫度約為26 ℃,超過40 ℃,菌絲將死亡。子實體生長溫度為18~35 ℃,適宜溫度為22~30 ℃,最適宜為25~28 ℃,在此環(huán)境下子實體發(fā)育正常,靈芝的質(zhì)地緊密,光澤光亮;高于30 ℃時子實體生長較快,質(zhì)地較松,色澤較差;持續(xù)超過35 ℃時,子實體會死亡;低于18 ℃時難以分化,甚至不分化。
靈芝屬恒溫性菌類,晝夜溫差不超過4 ℃為宜,晝夜溫差2 ℃時的生物轉(zhuǎn)化率最高,菌絲生長速度最快。
2.1.2 水分 靈芝喜濕,代料適宜水分含量在60%~70%,菌絲體生長期空氣相對濕度要求70%~80%,過高會造成霉?fàn)€死亡,濕度過低會干枯而死;子實體生長階段空氣相對濕度應(yīng)保持在85%~95%之間,但不可超過95%,而低于60%子實體就會變色死亡。
2.1.3 光照 靈芝在生長發(fā)育過程中對光線十分敏感。光線對菌絲生長有明顯的抑制作用,無光黑暗條件生長速度最快,當(dāng)照度增加到3 000 LX時,生長速度只有全黑暗條件下的一半。子實體生長發(fā)育需要一定的光照,在1 500~5 000 LX時,菌柄、菌蓋生長迅速,粗壯、蓋厚。
2.1.4 空氣 靈芝是好氣性真菌,整個生長發(fā)育過程中都需要新鮮的空氣,尤其是子實體階段對CO2更為敏感。當(dāng)空氣中CO2濃度增至0.1%時,子實體就不能開傘,長成鹿角狀分枝;含量達(dá)1%時,子實體發(fā)育極不正常,無任何組織分化,形成畸形。
2.1.5 酸堿度 靈芝喜在弱酸的營養(yǎng)環(huán)境中生長,菌絲可以在PH為3~7.5的范圍內(nèi)生長,適宜的PH為4.5~6.0,最佳PH為5~5.5。當(dāng)PH為7時,菌絲生長速度減慢。PH>8時,菌絲將停止生長,子實體生長最適PH值為4~6。
不同規(guī)格大棚的保溫保濕效果有較大差異,靈芝栽培主要采用半地下室大棚。
研究表明[16],半地下室大棚內(nèi)氣溫和相對濕度均較棚外高。在晴好天氣下大棚內(nèi)最高氣溫較棚外最高氣溫高20 ℃左右,夜間溫度比棚外高0.8~3.5 ℃,棚內(nèi)氣溫的日較差晴天時最大,高達(dá)30~35 ℃,較棚外日較差偏高15 ℃左右,晴天時大棚內(nèi)氣溫變化劇烈,一天內(nèi)可能既要防范高溫?zé)岷?,又要防御低溫危害。陰天時棚內(nèi)日較差變化不顯著 ,較棚外日較差偏高5 ℃左右[18]。
棚內(nèi)相對濕度日變化和溫度變化相反。半地下室大棚內(nèi)最高氣溫和最小濕度均出現(xiàn)在午后時段,最低氣溫和最大相對濕度一般都出現(xiàn)在早晨。大棚內(nèi)是高濕環(huán)境,棚內(nèi)空氣相對濕度在白天一般可達(dá)到50%~60%,夜間則經(jīng)常在90%左右,甚至100%,遇到連陰天棚內(nèi)濕度大,棚內(nèi)相對濕度均較棚外高2%~5%。
在利用簡易大棚栽培靈芝的條件下,光照、空氣和營養(yǎng)基質(zhì)酸堿度等均能滿足生產(chǎn)所需,通過人工調(diào)節(jié)光照和CO2濃度還能控制靈芝生長。而溫度和水分的人工控制成本較高、氣象災(zāi)害影響大,因此本文重點分析移栽后的靈芝氣溫、水分和主要氣象災(zāi)害的影響。
3.1.1 溫度 普格和宣漢年平均氣溫相似均為16.7 ℃左右,但分屬中亞熱帶高原季風(fēng)氣候和中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候2個氣候區(qū),氣候差異十分明顯。由圖1可知,普格冬半年氣溫較宣漢明顯偏高,夏半年則宣漢較普格明顯偏高,僅5月、10—11月氣溫相近,4—9月為2地靈芝的適宜栽培期。從氣溫水平來看,4—8月普格月氣溫變化不大,宣漢則上升顯著;5—8月宣漢氣溫較高,適宜靈芝子實體生長,但6月以后白天≥30 ℃高溫天氣較多,特別是盛夏期間≥35 ℃的高溫天氣對靈芝子實體生長不利;而普格5—8月氣溫水平相對偏低,白天氣溫適宜,≥35 ℃的高溫日數(shù)少、影響??;普格冬半年溫度較高,可適當(dāng)開展靈芝冬季室內(nèi)栽培;宣漢冬半年氣溫偏低,不能開展靈芝冬季室內(nèi)栽培。
圖1 宣漢和普格逐月氣溫Fig.1 Puge and Xuanhan monthly temperature
由圖2可知,宣漢晝夜溫差高于11 ℃,普格晝夜溫差高于7 ℃;宣漢晝夜溫差較普格明顯偏高,5—9月偏高較明顯在6.5 ℃左右;4月2地均為晝夜溫差最大月;兩地晝夜溫差極大值出現(xiàn)3月且均高于21 ℃;普格晝夜溫差極小值波動不大在2 ℃左右,宣漢晝夜溫差極小值維持在5 ℃以上且呈雙波動趨勢,1—5月上升,6月下降,8—12月上升;5—9月宣漢晝夜溫差偏大在16 ℃左右,普格晝夜溫差在9 ℃左右,均不利于菌絲生長速度和生物轉(zhuǎn)化率的提高。
圖2 宣漢和普格逐月氣溫日較差Fig.2 Puge and Xuanhan monthly temperature diurnal
綜上,在靈芝栽培過程中,宣漢應(yīng)以預(yù)防夏季高溫為主,普格應(yīng)在夏季以適當(dāng)增溫保溫為主。2地晝夜溫差均超過菌絲生長速度和生物轉(zhuǎn)化率的適宜溫度4 ℃,在生產(chǎn)過程中,2地均應(yīng)采取相應(yīng)措施,降低晝夜溫差提高菌絲生長速度和生物轉(zhuǎn)化率。
3.1.2 日照 由圖3可知,普格冬春季日照多,較宣漢偏多1倍。夏季6—9月宣漢日照較普格偏多。光照對靈芝菌絲體的生長具有較強(qiáng)的抑制作用,其在黑暗下生長速度最快,但同時靈芝子實體的生長發(fā)育離不開光照,其分化與生長對散光強(qiáng)度有著很高的要求。因此,光照充足是靈芝生長的必要條件之一,這一點普格縣無疑有著得天獨厚的優(yōu)勢。在實際進(jìn)行靈芝種植時,可在大棚頂部以塑料布覆蓋,再以一些作物覆蓋在塑料布上,以此可實現(xiàn)光照合理與保溫效果。
圖3 宣漢和普格逐月降水和日照時數(shù)(單位:mm或h)Fig.3 Xuanhan and Puge Monthly precipitation and sunshine hours(unit:mm or h)
3.1.3 降水 普格冬夏干濕季分明的氣候特征十分明顯,而宣漢則全年濕潤。11月—次年4月宣漢降水量較普格明顯偏多,夏季2地降水量持平。從2地降水日極值看,2地年均暴雨日數(shù)為1~2 d,對靈芝生長影響不大。因此,在靈芝種植過程中,普格冬春季降水日數(shù)少,空氣較干燥,應(yīng)注意加大大棚濕度。
影響靈芝安全生產(chǎn)的氣象災(zāi)害主要有高溫、雨澇(連陰雨、暴雨)、風(fēng)雹等災(zāi)害性天氣多發(fā)區(qū)。由3.1節(jié)的對比分析結(jié)論可知,其中高溫和雨澇災(zāi)害是由于氣候背景引起的,并且是靈芝生長發(fā)育的主要影響,風(fēng)雹主要影響大棚設(shè)施安全,應(yīng)加強(qiáng)防范。
3.2.1 高溫?zé)岷?菌絲期(4—5月)普格平均最高氣溫為26.4~27.2 ℃,年均≥32 ℃的高溫日數(shù)普格為4 d;宣漢平均最高氣溫為22.4~26.2 ℃,年均≥32 ℃的高溫日數(shù)為3 d。2地4—5月高溫天氣對菌絲正常生長影響不大。子實體期(6—8月)普格平均最高氣溫為24.0~26.7 ℃,≥35 ℃的高溫日數(shù)為5 d,宣漢6月平均最高氣溫為29.0 ℃,7—8月平均最高氣溫維持32.0~32.4 ℃,≥35 ℃的高溫日數(shù)為為18 d,熱害嚴(yán)重,高溫高濕還會導(dǎo)致病害多發(fā)。因此,6—8月高溫?zé)岷κ切麧h靈芝生產(chǎn)的主要災(zāi)害之一,生產(chǎn)上選址應(yīng)在海拔較高地區(qū),以降低夏季的氣溫總體水平,同時做好大棚覆蓋遮陽、通風(fēng)、噴水或者使用大棚降溫劑等措施,將棚內(nèi)氣溫控制在30 ℃以內(nèi),最高溫度不超過35 ℃。
3.2.2 雨澇濕害和干旱 普格5—11月相對濕度60%~83%,11—4月相對濕度為46%~68%,冬夏干濕季分明,1—4月較干旱,菌絲體生長期氣候干燥,需在大棚內(nèi)人工增濕。而宣漢則全年濕潤,相對濕度維持在75%以上。宣漢5—6月多連陰雨,7—8月多暴雨,空氣相對濕度略高于菌絲生長濕度的適宜水平,易發(fā)生病害[15],因此應(yīng)做好大棚排水降濕措施[17];7—8月相對濕度為81%~82%,基本能滿足子實體的生長發(fā)育。
普格菌絲期的年均大雨(25~50 mm,24 h)日數(shù)為3 d,子實體期的年均暴雨(50~100 mm,24 h)日數(shù)為1 d;宣漢菌絲期年均大雨日數(shù)為2 d,子實體期年均暴雨日數(shù)為2 d。2地相似,但是,達(dá)州5—6月和攀西6—7月易出現(xiàn)持續(xù)5 d以上的連陰雨天氣,易造成大棚受淹,或濕度長期過高,給靈芝生產(chǎn)帶來不利影響。因此,大棚選址應(yīng)在地勢較高的地方,適當(dāng)加大棚間距,做好排水設(shè)施,保持排水暢通。
3.2.3 風(fēng)雹 春夏季是強(qiáng)對流災(zāi)害性天氣的頻發(fā)季節(jié),常同時伴有短時強(qiáng)降水、大風(fēng)和冰雹,達(dá)州和攀西地區(qū)雖出現(xiàn)的概率很小,年均不到1次,但對靈芝大棚設(shè)施安全影響很大。因此,大棚建設(shè)時,應(yīng)使用防風(fēng)材料,防曬網(wǎng)搭建成60°角反V字型,加以防范。
①適宜的種植季節(jié)安排。按照子實體生長所需要的適宜溫度22~30 ℃來安排生產(chǎn)為宜,宣漢可安排6月下旬—7月中旬作為子實體生長期,普格安排7月上旬—8月中旬作為子實體生長期。按照菌絲生長期為40 d左右的時間計算,宣漢把發(fā)菌期安排在5月,普格把發(fā)菌期安排在5月中旬—6月中旬較為適宜。
②普格縣海拔高度為1 428 m,宣漢縣海拔高度為287 m。根據(jù)海拔每上升100 m,氣溫下降0.6 ℃,結(jié)合靈芝生長適宜溫度和3.1節(jié)氣候背景分析,普格冬半年溫度較高,日照充足,可在攀西地區(qū)低海拔河谷區(qū)400~900 m適當(dāng)開展靈芝冬季室內(nèi)栽培,但冬干嚴(yán)重,應(yīng)做好水分管理。
③普格為中亞熱帶干濕季節(jié)分明氣候,冬春季日照多、氣溫相對較高、濕度小,有利于充分利用光熱資源。大棚在多日照下升溫幅度大,但冬春季干旱明顯,應(yīng)注意加大濕度開展靈芝冬季室內(nèi)栽培。同時夏秋季節(jié)多雨高濕、氣溫相對較低,靈芝栽培期間溫度略偏低,生長期更長,有利于提高靈芝的產(chǎn)量和品質(zhì)。宣漢則是雨熱同季,不利于冬春氣候栽培靈芝,生長期溫度偏高,不利于靈芝的產(chǎn)量和品質(zhì),是其劣勢。
④夏季普格氣候溫潤,宣漢溫高多雨,氣象災(zāi)害主要有高溫、雨澇(連陰雨、暴雨)、風(fēng)雹等,其中高溫和雨澇主要影響靈芝生長發(fā)育,風(fēng)雹主要影響大棚設(shè)施安全。在靈芝栽培過程中,普格冬夏干濕季分明的氣候特征十分明顯,靈芝菌絲期(4—6月)應(yīng)在大棚內(nèi)人工增濕。宣漢則應(yīng)以預(yù)防夏季高溫?zé)岷橹髑倚麧h全年濕潤,夏季多連陰雨和暴雨,空氣相對濕度偏高,應(yīng)做好大棚排水降濕措施。5—9月宣漢晝夜溫差偏大在16 ℃左右,普格晝夜溫差在9 ℃左右,均不利于菌絲生長速度和生物轉(zhuǎn)化率的提高,在生產(chǎn)過程中,應(yīng)采取相應(yīng)措施,降低晝夜溫差,提高菌絲生長速度和生物轉(zhuǎn)化率。
⑤靈芝大棚通過保溫保濕,能避免或減輕一般性干、冷類氣象災(zāi)害的不利影響。但夏季晝夜溫差棚內(nèi)遠(yuǎn)高于棚外,可高達(dá)20~30 ℃,如果管理不當(dāng),容易出現(xiàn)40 ℃以上的高溫“燒棚”現(xiàn)象,嚴(yán)重影響靈芝的正常生長。比較而言,宣漢盛夏氣溫比普格顯著偏高,35 ℃以上的高溫天數(shù)多、熱害嚴(yán)重,更易出現(xiàn)“燒棚”現(xiàn)象。因此,降溫保濕是宣漢大棚靈芝夏季管理的重點。應(yīng)通過適當(dāng)通風(fēng)、棚膜上加遮陰網(wǎng)、草簾,棚外覆物及棚內(nèi)噴水噴霧等措施,以降溫保濕至適宜的范圍內(nèi),保證靈芝子實體正常生長。在大棚建設(shè)選址時,應(yīng)選擇本地夏季氣候相對溫涼的1 000~1 500 m海拔區(qū),以避免或減輕高溫?zé)岷Φ奈:Α?/p>
①達(dá)州地區(qū)可安排6月下旬—7月中旬為子實體生長期,攀西地區(qū)安排7月上旬—8月中旬為子實體生長期。達(dá)州安排5月、攀西地區(qū)安排5月中旬—6月中旬為發(fā)菌期較為適宜。
②攀西地區(qū)冬溫較高,可在低海拔區(qū)400~900 m適當(dāng)開展靈芝冬季室內(nèi)栽培,但冬干嚴(yán)重,應(yīng)做好水分管理。達(dá)州雨熱同季,冬春氣候不適于栽培靈芝。
③攀西地區(qū)夏秋季節(jié)多雨高濕,靈芝栽培期間溫度略偏低,生長期更長,有利于提高靈芝的產(chǎn)量和品質(zhì)。
④ 5—9月達(dá)州晝夜溫差偏大在16 ℃左右,攀西晝夜溫差為9 ℃左右,不利于菌絲生長速度和生物轉(zhuǎn)化率的提高。生產(chǎn)過程中,2地均應(yīng)采取相應(yīng)措施,在保證靈芝生長所需的溫度條件下,降低晝夜溫差,盡量保持靈芝生長恒溫的環(huán)境,以提高菌絲生長速度和生物轉(zhuǎn)化率。
⑤ 2地氣候背景引起的高溫?zé)岷陀隄掣珊抵饕绊戩`芝生長發(fā)育。攀西地區(qū)靈芝菌絲期(4—6月)應(yīng)在大棚內(nèi)人工增濕,干旱主要發(fā)生在攀西地區(qū)冬春季節(jié)。達(dá)州雨熱同季,夏季多連陰雨和暴雨,高溫天數(shù)多、熱害嚴(yán)重,易出現(xiàn)“燒棚”現(xiàn)象,降溫保濕預(yù)防高溫?zé)岷κ沁_(dá)州大棚靈芝夏季管理的重點,同時應(yīng)做好大棚排水防雨澇措施。
⑥風(fēng)雹則主要影響2地大棚設(shè)施安全。大棚建設(shè)時,應(yīng)使用防風(fēng)材料,防曬網(wǎng)搭建成60°角反V字型,加以防范。