天麻种苗是天麻产业的芯片,天麻代料工厂化生产技术成功运用的同时,要求天麻种苗繁育技术同步实现工厂化。专家采用天麻工厂化栽培的现有设施设备和原材料用于天麻种苗工厂化繁育试验,并根据以往经验调整工艺步骤,已取得主要阶段性成功,可立即进行规模性工厂化育苗生产。
天麻代料工厂化生产的成功,意味着天麻产业从传统农业跨越到现代化农业。天麻种苗是天麻产业的芯片,产业比重达40%。天麻工厂化周年生产为天麻种业提出了一个重要课题:天麻种苗的工厂化周年繁育技术。现有天麻种苗繁育技术为上世纪90年代徐锦堂教授发明和传播,成为传统天麻育种技术。其技术特征为:利用石斛小菇等真菌伴播天麻蒴果促使种子萌发,同时伴播蜜环菌,发芽后的原球茎接上蜜环菌后长成米麻和白麻。这个过程一是需要在天麻蒴果成熟后的5、6月份播种,12月份至3月份采挖,二是要在适宜的气候环境和泡松的土地里种植,对季节、气候、环境、土壤要求都很高。现代化工业体系生产天麻,已经打破时间和空间限制,对种苗的需求也要实现周年供应,传统技术已无法完成。同时,传统技术面临三大危机:一是资源危机,由于传统生产方式消耗木材资源太严重,致使天麻产业与林业和环境矛盾越来越突出;二是劳力危机,随着人口老龄化加剧,粗放生产方式和笨重体力劳动越来越没人干;三是传统生产方式质量不可控,产量不稳定,投资风险大。 笔者于2024年在十堰市竹溪县进行天麻代料工厂化生产试验取得成功的同时,进行了天麻工厂化育种试验,已初步取得成功,现将阶段性试验结果报告如下。
1. 试验目的:运用天麻代料工厂化生产的设备、设施、工艺和原料同步进行天麻种苗工厂化繁育。
2. 试验材料:
2.1 与栽培天麻相同的材料:塑料筐,树枝,蜜环菌包,杉木屑;
2.2 对照填充材料,河沙;
2.3 天麻蒴果,石斛小菇萌发菌等。
3. 试验场地:竹溪县水坪镇湖北香蕈科技公司产业园内天麻代料工厂车间。
4. 试验时间:2024年4月3日至2025年4月4日。
5. 试验方法:
5.1 采用两步播种法进行筐栽育种。两步播种法是一种将蜜环菌和拌有天麻蒴果的萌发菌先分别播种,分别管理,然后再合并播种的天麻育种方法,是根据蜜环菌和萌发菌生长初期对环境要求的差异性采取的播种管理方法。
4月3日的种植方法:
第一步:将蜜环菌包、树枝和填充料装筐。
步骤:将筐四面用薄膜盖起,底部垫2㎝厚填充料,一组用杉木屑,对照组用河沙,木屑含水量为70%,河沙含水量为60%;放树枝,每筐5㎏,20㎝长,立起竖放;蜜环菌包2个,2.5--3㎏,切开4瓣,约20㎝长,均匀夹置于树枝间,上面平;撒填充料于树枝间,填实空隙;上面盖填充料10㎝厚,浇足水,盖薄膜,菌床培植完工,放入气调库,22--25℃培养。然后进行天麻蒴果拌菌培养。按1包萌发菌(0.4-0.5㎏)3--5粒蒴果拌匀,装方便袋,1袋1--2㎏,系口,置18--22℃培养。注意通风换气,切忌密闭放置。
第二步:菌床培养15天左右,萌发菌(拌果)放置12--15天,进行播种。扒开菌床表面,露出菌材面,撒一层花粉菌(拌果萌发菌),按1包萌发菌播3筐的量,回盖木屑或沙,覆盖薄膜(2周内揭掉)。室温调至18--22℃。每组试验设3个重复,同时制作100个袋栽试验,便于观察。
7月10日的种植方法:
第一步:菌床培植方法相同,提前15天;花粉菌拌好再拌入其体积3倍的杉木屑,含水量60%,装泡沫箱,半箱,放18--20℃气调库培养,12--15天播种。第二步,播种方法相同。花粉菌拌杉木屑培养,使其转色变老,增加抗性。
10月10日又播种一批,种植方法与7月10日种植方法相同。同时为了便于冬季管理、避免因失水影响种苗生长,同步制作了100筐菌床加袋栽育种试验。菌床培养方法如前所述,播花粉菌时,用其体积10倍以上的杉木屑拌匀,含水量60%,装入大方便袋,袋口系紧,下部刺孔,扒去菌床表面木屑,将菌袋置于筐里,菌袋大小以盖严筐面为准。
2024年天麻工厂化育苗试验情况对照表
6.试验结果分析:
6.1 种子发芽情况:杉木屑和河沙作填充物,春季效果是一样的,说明杉木屑对天麻种子发芽没有抑制作用,不构成危害;7月10日播种,由于气温高,杂菌系数高,用杉木屑种子发芽率比河沙低,主要症状是萌发菌容易感染腐烂,导致发芽率降低,这与萌发菌储存不当感染较多有关,秋季种植有待继续观察。
6.2 温度:将100袋种植袋置常温库越夏试验,夏季高温时白天关门,夜晚开门,并开风机排风,室内最高气温达到29℃,时间不超过7d,每天不超过3h。结果有70%的种植袋出芽正常,全部是杉木屑填充料。说明:一是29℃气温对天麻种子发芽没有影响;二是高温季节杉木屑对天麻种子发芽也没有抑制作用,夏季播种最大的风险是萌发菌易感杂腐烂。
6.3 湿度:蜜环菌好湿,70%以上的含水量可促进蜜环菌快速生长,并可抑制杂菌生长,因此培植菌床要加大水分。萌发菌忌水分过大,所以前期要分开培养。萌发菌转色后抗性变强,播种下去湿度增大可促进种子发芽,但高温季节基质含水量要降低,50%-55%即可。夏季填充料河沙含水量要比木屑小10%左右,因为木屑比河沙透气更好。管理原则是:温度升高,水分降低;水分加大,温度降低。
6.4 通气:每日通风不低于4h,气调库进气排气全打开,通风在夜晚进行,温室内CO2浓度不高于2000ppm。
6.5 4月3日播种的花粉发芽率都好,但后期河沙填充料的坏的较多,跟透气性有关,供氧不足会导致原球茎死亡。
常温培养的气调库,夏季每日夜晚开门开风机通风一夜,白天关闭库门和风机,十堰地区海拔400米以上,可把温度控制在28℃以内。塑料袋育种试验情况,置气调库自然越夏,每天通风,最高室温白天短暂达到28℃,29℃有几个小时。10月上旬观察,天麻种子已长到10g以上,湿度大的基质种苗已长到表面,袋栽成功率达80%以上。
6.6 不同时间段播种对拌果萌发菌的管理方法:
6.6.1 春季气温20℃以下,自然温度适宜萌发菌生长,且杂菌基数低,拌菌蒴果恢复生长快,生长旺盛,抗杂性强,萌发菌结团快,结团紧,耐储存,正常情况花粉菌可常温存放3周左右,因此可同步培植蜜环菌床,经过两周左右高湿高温培养,菌索已旺盛生长,菌床进入安全期,此时播种,萌发菌和蜜环菌都能旺盛生长。
6.6.2 秋季播种,因为萌发菌多为上半年保存菌种,比较老熟,抗性降低,拌菌后尽可能在15--18℃低温下储存,且要保证通风良好,空气新鲜,储存时间也不要超过两周。
6.7 萌发菌种保存,以5--10℃低温为宜,常温保存须放置于海拔1300m以上的房间内,但越夏仍然有感染报废的情况,而且会老化,抗性变弱,恢复生长慢。
6.8 拌果菌尽量用气调库培养,常温放置在6月份以后容易感染,必须转人气调库培养。如果没有条件,须置海拔1200m以上林下自然保存,温度在25℃以内,通风良好也不出问题。
6.9 花粉菌的其它储存方法:萌发菌拌果后不能及时播种,需要常温储存,可用两种方法。一是将花粉菌拌入其5倍以上的杉木屑内,装入泡沫箱,厚度20㎝以内,环境通风,保持水分;或者摊放于林下空地,清理地表杂物,铺一层遮阳网,铺花粉菌4㎝厚一层,盖遮阳网,铺4㎝厚杉木屑保湿,也可拌入河沙内保存,保存时间不超过3周,保存温度不超过26℃。
6.10 影响花粉种子发芽的因素探讨:
6.10.1 春季气温由低向高,杂菌基数低,不易感染,因此萌发菌生长健壮出芽率高;
6.10.2 夏季杉木屑内杂菌基数高,易产生生物热,对种子出芽有影响,而河沙相对干净,温度低,导热慢,对天麻种子出芽更安全。但河沙太笨重,劳力成本高,也不利于立体堆放,造价比木屑高。夏季育种,拌菌拌果尽量在气调库内工作,低温环境更安全。
6.11 分体栽培:花粉菌装塑料袋置菌床(筐)之上,蜜环菌索会很快从针孔窜入菌袋内,密密麻麻长满木屑,花粉种子接上蜜环菌长成米麻和白麻,由于袋子既保水又透气,麻子产量很高,不比播在下面差。上下分体栽培,直接省去翻挖麻子的用工,并减少损伤。
7. 问题探讨:天麻工厂化育种是一个新课题,须探讨的问题较多。
7.1 种苗休眠问题。理论上讲,0代种子无需休眠。但还是需要低温刺激。根据经验,乌红杂交麻子需要15℃以下低温处理20--30d,使其生长锥和表皮变老,增加抗性。
7.2 种苗储存问题。试验结果表明,天麻种苗在4--6℃低温下储存,时间达10个月保持正常。
7.3 温室育种的抗病性和适应性问题。根据笔者经验,温室育种只要控制好温度,保持25℃以内,通风良好,种苗质量跟高山育种一样,不带病害。
8. 结论
虽然试验工作还没有完成,但根据阶段性试验取得的数据和实践经验,已基本掌握了天麻工厂化育种的技术要点,关键环节的操作管控措施,以及应对特殊环境气候等因素的具体方法,已经完成了规模化工厂化育种的前期准备工作,做好了技术工艺的流程设置,天麻工厂化育种工作可以开始了。(作者:贺祖海 工作单位:十堰康泰农业科技开发有限公司)