來源:市場資訊
(來源:安徽省食用菌行業(yè)協(xié)會)
舒黎黎1,2支夢玲1,2董可佳1,2王靜怡1,2趙嘉智1,2李天來1,2仇志恒1,2
1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,沈陽 110866;2.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)代設(shè)施園藝工程技術(shù)中心, 沈陽 110866
摘 要我國羊肚菌人工栽培發(fā)展迅速,設(shè)施化栽培已成為提高生產(chǎn)穩(wěn)定性、拓展適種區(qū)域及緩沖氣候風(fēng)險的重要路徑。與普通大田栽培相比,羊肚菌設(shè)施化栽培的核心并非簡單的“搭棚遮陰”,而是圍繞低溫季節(jié)出菇、土壤淺層菌絲活動、外源營養(yǎng)袋吸收、畦面濕度維持及病害風(fēng)險控制,構(gòu)建適宜的設(shè)施結(jié)構(gòu)、環(huán)境調(diào)控裝備與區(qū)域化管理模式。當(dāng)前,我國羊肚菌設(shè)施化生產(chǎn)已形成簡易遮陽棚、塑料大棚、日光溫室、連棟溫室及半智能設(shè)施等多種類型,但多數(shù)設(shè)施仍由蔬菜棚、簡易拱棚或臨時遮陽棚改造而來,在專用結(jié)構(gòu)設(shè)計、畦面微環(huán)境監(jiān)測、通風(fēng)排濕、低成本裝備及參數(shù)化調(diào)控體系等方面尚不完善。本文從設(shè)施農(nóng)業(yè)研究視角出發(fā),系統(tǒng)綜述了我國羊肚菌設(shè)施化栽培的發(fā)展現(xiàn)狀、設(shè)施類型、區(qū)域適應(yīng)性、結(jié)構(gòu)與裝備體系、環(huán)境調(diào)控邏輯及面臨的主要挑戰(zhàn),提出了應(yīng)以畦面微環(huán)境為調(diào)控核心,以區(qū)域適應(yīng)性設(shè)施結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),以非糧型營養(yǎng)袋、土壤健康管理和輕簡化裝備為支撐的發(fā)展路徑,以期為推動羊肚菌設(shè)施化栽培由經(jīng)驗型生產(chǎn)向工程化、標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)字化調(diào)控轉(zhuǎn)變提供參考。
關(guān)鍵詞設(shè)施結(jié)構(gòu);環(huán)境調(diào)控;畦面微環(huán)境;設(shè)施裝備;區(qū)域適應(yīng)性
我國羊肚菌人工栽培的產(chǎn)業(yè)化進程與2012年前后四川等地大田商業(yè)化栽培技術(shù)的突破密切相關(guān)。以此為基礎(chǔ),適宜栽培種類篩選、商品菌種生產(chǎn)、土壤畦床管理、外源營養(yǎng)袋補料及低溫季節(jié)出菇誘導(dǎo)等技術(shù)逐步完善,推動了羊肚菌從小規(guī)模試種向較大面積生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變[1-10]。其中,外源營養(yǎng)袋的應(yīng)用是最具代表性的技術(shù)環(huán)節(jié)之一。該技術(shù)通過在菌絲生長階段提供外源營養(yǎng),增強菌絲網(wǎng)絡(luò)與菌核體系的營養(yǎng)積累,為后續(xù)原基分化和子實體形成創(chuàng)造條件。多組學(xué)研究表明,羊肚菌能夠持續(xù)利用外源營養(yǎng)袋中的碳源,并將相關(guān)營養(yǎng)轉(zhuǎn)移至土壤菌絲網(wǎng)絡(luò)和菌核體系[11-16]。
然而,隨著羊肚菌栽培面積的擴大,影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要矛盾已發(fā)生轉(zhuǎn)變。早期生產(chǎn)關(guān)注“能否出菇”,當(dāng)前生產(chǎn)則更關(guān)注“能否穩(wěn)定出菇、能否低成本出菇、能否在不同區(qū)域和不同設(shè)施條件下穩(wěn)定復(fù)制”。行業(yè)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,我國羊肚菌栽培面積由2012年的約0.67 km2增加至2023年的298.2 km2,2024年和2025年分別為270.4 km2和232.33 km2。2024年,我國羊肚菌產(chǎn)量達24.48萬t,在全球羊肚菌產(chǎn)業(yè)中占據(jù)重要地位[17]。值得注意的是,近兩年栽培面積出現(xiàn)回調(diào),表明產(chǎn)業(yè)發(fā)展邏輯已不再是簡單的規(guī)模擴張。對于設(shè)施化栽培而言,今后的關(guān)鍵問題在于如何通過設(shè)施結(jié)構(gòu)優(yōu)化、環(huán)境調(diào)控、裝備適配、營養(yǎng)供給調(diào)整及土壤健康管理,提高單位面積產(chǎn)出穩(wěn)定性與設(shè)施利用效率。
從設(shè)施農(nóng)業(yè)研究角度來看,羊肚菌與蔬菜、花卉、草莓等常規(guī)設(shè)施園藝作物存在明顯差異。其商品器官在近地表形成,菌絲主體分布于土壤淺層,生產(chǎn)過程高度依賴畦面小氣候、土壤溫濕度、營養(yǎng)袋吸收效率和微生物群落狀態(tài)[1]。然而,許多生產(chǎn)者僅在棚內(nèi)1.5 m高度讀取溫濕度,很少對畦面5~10 cm處的空氣濕度、土壤溫度及土壤含水量進行連續(xù)監(jiān)測;許多設(shè)施設(shè)計強調(diào)保溫保濕,卻忽視了近地表氣流組織、排濕能力和畦溝排水。由此導(dǎo)致設(shè)施投入增加,但穩(wěn)產(chǎn)性未必提高。本文所討論的“設(shè)施化栽培”,并非簡單地將羊肚菌種進大棚,而是指以設(shè)施結(jié)構(gòu)為載體,以環(huán)境調(diào)控裝備和生產(chǎn)管理制度為支撐,能夠?qū)囟取穸取⒐庹铡⑼L(fēng)、土壤水分和畦面微環(huán)境進行綜合調(diào)節(jié)的生產(chǎn)系統(tǒng)。
前期已有研究對羊肚菌生物學(xué)、人工栽培、菌種、營養(yǎng)袋、微生物互作及病害防控等領(lǐng)域進行了較系統(tǒng)地總結(jié)[1-3],為了解羊肚菌栽培特性奠定了重要基礎(chǔ)。然而,針對設(shè)施化栽培本身,仍有必要從設(shè)施類型、結(jié)構(gòu)設(shè)計、環(huán)境適應(yīng)性、裝備配置、區(qū)域模式和工程化調(diào)控等角度重新梳理。尤其是在我國設(shè)施園藝研究已積累日光溫室結(jié)構(gòu)優(yōu)化、被動式蓄熱保溫、通風(fēng)排濕、環(huán)境監(jiān)測與數(shù)字化控制等成果的背景下[18-20],如何將上述設(shè)施農(nóng)業(yè)理論有效轉(zhuǎn)化至羊肚菌生產(chǎn)中,是值得重視的交叉研究方向。本文擬從設(shè)施農(nóng)業(yè)工程視角,系統(tǒng)梳理我國羊肚菌設(shè)施化栽培的發(fā)展現(xiàn)狀、關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)與主要制約因素,重點討論設(shè)施結(jié)構(gòu)適配、畦面微環(huán)境調(diào)控、裝備配置、土壤健康及區(qū)域化生產(chǎn)模式等問題,以期為羊肚菌設(shè)施化栽培由經(jīng)驗型生產(chǎn)向?qū)S没?shù)化、工程化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展提供理論參考與技術(shù)思路。
1羊肚菌設(shè)施化栽培的內(nèi)涵與發(fā)展現(xiàn)狀
羊肚菌設(shè)施化栽培的內(nèi)涵,可從3個層次加以理解。第一層為防護性設(shè)施,即通過遮陽網(wǎng)、棚膜、避雨棚及簡易拱棚,減輕強光、降雨、低溫或霜凍對出菇的影響;第二層為調(diào)控性設(shè)施,即利用塑料大棚、日光溫室或連棟溫室,對棚內(nèi)溫濕度、通風(fēng)及土壤水分進行一定程度的人工調(diào)節(jié);第三層為系統(tǒng)化設(shè)施,即在設(shè)施結(jié)構(gòu)、環(huán)境傳感、灌溉噴霧、通風(fēng)排濕、保溫遮陽及生產(chǎn)記錄之間形成協(xié)同管理體系。當(dāng)前生產(chǎn)中,第一、二層設(shè)施應(yīng)用較為普遍,第三層設(shè)施仍處于探索階段。我國四川、浙江、安徽、重慶等地已陸續(xù)發(fā)布羊肚菌設(shè)施栽培或大田設(shè)施栽培技術(shù)規(guī)程,標(biāo)志著羊肚菌設(shè)施化生產(chǎn)正逐步從經(jīng)驗操作向規(guī)程化管理轉(zhuǎn)型[21-24]。2025年發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《羊肚菌栽培技術(shù)規(guī)程》[25]從菌種、栽培時間、栽培管理和病蟲害防治等方面提出了生產(chǎn)流程要求。從設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)律來看,設(shè)施栽培正由單一防護向環(huán)境監(jiān)測、過程控制及數(shù)字化管理升級,這一趨勢為羊肚菌設(shè)施化栽培的系統(tǒng)化設(shè)計提供了清晰的參照路徑[26-51]。
從設(shè)施類型來看(表1),我國羊肚菌設(shè)施化栽培已形成從簡易防護設(shè)施到環(huán)境調(diào)控型設(shè)施并存的多樣化格局,其中簡易遮陽棚和塑料大棚仍是當(dāng)前生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的兩類設(shè)施。然而,設(shè)施類型的選擇與區(qū)域生態(tài)條件密切相關(guān),不存在全國通用的單一最優(yōu)棚型。一般而言,西南溫濕區(qū)及部分氣候適宜產(chǎn)區(qū)冬春季溫度條件較好,設(shè)施選擇更側(cè)重于遮陰、保濕、避雨及控濕防病,因此簡易遮陽棚、避雨棚和通風(fēng)型塑料大棚應(yīng)用較多;中部地區(qū)冬閑田和蔬菜棚資源豐富,適宜利用塑料大棚或低成本改造棚室發(fā)展菌菜、菌糧輪作;北方冷涼區(qū)、冬春生產(chǎn)區(qū)及高緯度地區(qū)受低溫、凍害和倒春寒影響較大,設(shè)施選擇更強調(diào)保溫、防凍及地溫穩(wěn)定,日光溫室、雙層膜大棚或保溫型大棚更具適用性;南方高濕多雨地區(qū)則應(yīng)優(yōu)先選擇避雨通風(fēng)型設(shè)施,避免因過度封閉造成棚內(nèi)悶濕和病害加重。由此可見,設(shè)施類型的合理選擇應(yīng)以區(qū)域氣候風(fēng)險為基礎(chǔ),以羊肚菌出菇階段對溫度、濕度、通風(fēng)和土壤水分的需求為依據(jù)。
表1我國羊肚菌設(shè)施化栽培主要設(shè)施類型及功能定位
Table 1Main facility types and functional positioning of protected morel cultivation in China
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簡易遮陽棚(圖1)具有投資低、搭建快、拆裝靈活及管理成本低等特點,適宜在冬春季氣候相對溫和、低溫和強降雨風(fēng)險較小的西南及部分適宜產(chǎn)區(qū)使用。其主要功能在于遮陰、保濕、減弱畦面溫度波動,并能在一定程度上緩沖強光、霜凍及短時降雨對出菇的不利影響。然而,此類設(shè)施對低溫、連續(xù)陰雨及高濕病害的調(diào)控能力有限,穩(wěn)產(chǎn)效果較大程度上依賴自然氣候條件和人工管理經(jīng)驗。
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a1. 四川省簡陽市的簡易遮陽棚外觀The exterior of a simple sunshade structure located in Jianyang City, Sichuan Province; a2. 四川省簡陽市的簡易遮陽棚內(nèi)部Makeshift sunshade structure in Jianyang City, Sichuan Province; b1. 重慶市彭水縣的簡易遮陽棚外觀The exterior of a simple sunshade structure located in Pengshui County, Chongqing City; b2. 重慶市彭水縣的簡易遮陽棚內(nèi)部Simple sunshade structure located in Pengshui County, Chongqing City; c1. 貴州省遵義市的簡易遮陽棚外觀The exterior of a simple sunshade structure located in Zunyi City, Guizhou Province; c2. 貴州省遵義市的簡易遮陽棚內(nèi)部Makeshift sunshade structure in Zunyi City, Guizhou Province
圖1西南地區(qū)羊肚菌簡易遮陽棚栽培
Fig. 1Basic shade structures for Morchella cultivation in Southwestern China
塑料大棚(圖2~3)兼具防雨、保溫、保濕及便于集中管理等優(yōu)勢,是目前冬閑田、蔬菜棚輪作區(qū)及一般主產(chǎn)區(qū)推廣應(yīng)用較多的設(shè)施類型。與簡易遮陽棚相比,塑料大棚對外界降雨和低溫的緩沖能力更強,有利于穩(wěn)定播種后菌絲恢復(fù)、營養(yǎng)袋吸收和低溫季節(jié)出菇環(huán)境,同時也便于配套噴灌、遮陽、卷膜和簡易監(jiān)測等設(shè)備。然而,塑料大棚封閉性較強,若通風(fēng)口設(shè)置不足、畦溝排水不暢或噴水管理不當(dāng),易形成棚內(nèi)高濕、弱通風(fēng)及局部積水的環(huán)境,從而增加雜菌污染、病害發(fā)生和畦面環(huán)境不均的風(fēng)險。
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a, b, c. 甘肅省天水市的普通棚膜+遮陽網(wǎng) Conventional greenhouse structure equipped with shade netting in Tianshui City, Gansu Province; d, e. 陜西省榆林市的頂棚黑白膜+底圍綠白膜 Featuring a black?and?white canopy film combined with a green?and?white base film in Yulin City, Shaanxi Province
圖2西北地區(qū)羊肚菌設(shè)施栽培
Fig. 2Plastic greenhouse for Morchella cultivation in Northwest China
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a. 江蘇省淮安市的栽培設(shè)施外觀The exterior of a cultivation facility located in Huai'an City, Jiangsu Province; b. 江蘇省淮安市的栽培設(shè)施內(nèi)設(shè)小拱棚A cultivation facility in Huai'an City, Jiangsu Province, this greenhouse features internal small arched tunnels; c, d. 江西省廣昌縣的避雨棚Depicts a cultivation rain shelter in Guangchang County, Jiangxi Province
圖3華東地區(qū)羊肚菌設(shè)施栽培
Fig. 3Protected cultivation facilities for Morchella in East China
在北方冷涼地區(qū)及部分高緯度地區(qū),日光溫室或保溫型大棚已逐步應(yīng)用于羊肚菌生產(chǎn)(圖4)。該類設(shè)施通過墻體蓄熱、棚膜覆蓋及夜間保溫措施,顯著增強了冬春季低溫條件下的環(huán)境緩沖能力,其主要目標(biāo)在于穩(wěn)定土壤與近地表空氣溫度,降低寒潮、倒春寒及晝夜溫差過大對原基形成及子實體發(fā)育的不利影響。然而,日光溫室內(nèi)部溫濕度空間分布不均,白天中午易升溫過快,夜間則可能因保溫覆蓋而導(dǎo)致濕度滯留,因此需要配套通風(fēng)排濕、地溫監(jiān)測和分階段環(huán)境調(diào)控措施。
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a. 遼寧省沈陽市的傳統(tǒng)日光溫室Depicts a traditional solar greenhouse in Shenyang City, Liaoning Province; b. 遼寧省大連市的傳統(tǒng)日光溫室Depicts a traditional solar greenhouse in Dalian City, Liaoning Province; c. 遼寧省朝陽市的傳統(tǒng)日光溫室中內(nèi)設(shè)光熱分離系統(tǒng)Traditional solar greenhouse equipped with an internal light?heat separation system in Chaoyang City, Liaoning Province
圖4東北地區(qū)羊肚菌栽培傳統(tǒng)日光溫室
Fig. 4Traditional solar greenhouses for Morchella cultivation in Northeast China
近年來,部分科研示范園區(qū)及高標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)基地已開始嘗試采用溫控能力較強的雙層日光溫室,或配套自動噴霧、卷膜、通風(fēng)、遮陽和傳感器等環(huán)控設(shè)備的智能化設(shè)施(圖5)。此類設(shè)施有助于提高環(huán)境調(diào)控精度與生產(chǎn)記錄水平,為設(shè)施參數(shù)化管理、錯峰生產(chǎn)及品質(zhì)化栽培提供條件。然而,羊肚菌生產(chǎn)季節(jié)性強、出菇周期集中,對設(shè)施投入、能耗、設(shè)備維護及管理水平要求較高。因此,高投入設(shè)施能否獲得穩(wěn)定的經(jīng)濟回報,尚需結(jié)合產(chǎn)量穩(wěn)定性、商品品質(zhì)、錯峰上市能力、設(shè)施周年利用率及羊肚菌與蔬菜、食用菌或其他園藝作物的輪作銜接情況,進行系統(tǒng)性綜合評估。
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a, b, c. 雙膜雙拱日光溫室Double?film and double?arch solar greenhouse
圖5高寒地區(qū)羊肚菌現(xiàn)代日光溫室栽培
Fig. 5Modern solar?greenhouse cultivation of Morchella in cold alpine area
我國羊肚菌設(shè)施化栽培呈現(xiàn)出顯著的區(qū)域差異性(表2)。西南產(chǎn)區(qū)氣候基礎(chǔ)較好,設(shè)施重點應(yīng)從單純保溫轉(zhuǎn)向控濕、防病、排水和連作障礙治理;中部地區(qū)冬閑田和蔬菜設(shè)施資源豐富,適宜發(fā)展低成本棚室改造及菌菜、菌糧輪作;北方冷涼區(qū)設(shè)施重點在于保溫、防凍、穩(wěn)定地溫并協(xié)調(diào)低溫誘導(dǎo)與出菇窗口;南方高濕區(qū)則應(yīng)優(yōu)先解決避雨、通風(fēng)、降濕和畦床排水問題。由此可見,羊肚菌設(shè)施化栽培并不存在全國通用的“標(biāo)準(zhǔn)棚型”。若忽視區(qū)域氣候約束,將某一產(chǎn)區(qū)的棚型、覆膜方式和噴水制度直接移植到另一產(chǎn)區(qū),極易導(dǎo)致棚內(nèi)高濕積累、溫度窗口錯配或病害暴發(fā)。設(shè)施化栽培的關(guān)鍵并非設(shè)施越復(fù)雜越好,而在于實現(xiàn)設(shè)施結(jié)構(gòu)與區(qū)域氣候、菌株特性及生產(chǎn)目標(biāo)之間的精準(zhǔn)匹配。
表2不同區(qū)域羊肚菌設(shè)施化栽培的環(huán)境約束與設(shè)施需求
Table 2Regional environmental constraints and facility requirements for protected morel cultivation
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從產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段看,我國羊肚菌設(shè)施化栽培目前仍處于由“設(shè)施輔助生產(chǎn)”向“設(shè)施主導(dǎo)調(diào)控”轉(zhuǎn)變的過渡時期。相當(dāng)一部分生產(chǎn)基地的設(shè)施功能仍主要局限于遮陰、防雨、保濕及防凍等層面,未能將棚體空間、覆蓋材料、通風(fēng)口設(shè)計、畦床結(jié)構(gòu)、灌溉方式、營養(yǎng)袋擺放及環(huán)境監(jiān)測作為整體系統(tǒng)加以設(shè)計。盡管設(shè)施園藝領(lǐng)域在日光溫室截面參數(shù)、墻體蓄熱、覆蓋材料及環(huán)境控制等方面已有豐富研究成果[18-20,26-32],但上述成果在羊肚菌生產(chǎn)中的應(yīng)用程度有限。未來,羊肚菌設(shè)施化栽培需從“借用蔬菜棚”的傳統(tǒng)模式,轉(zhuǎn)向“面向羊肚菌生物學(xué)特性的專用設(shè)施設(shè)計”的新型模式。
2設(shè)施結(jié)構(gòu)、裝備配置與區(qū)域適應(yīng)性
2.1設(shè)施結(jié)構(gòu)與覆蓋材料
設(shè)施結(jié)構(gòu)是羊肚菌設(shè)施化栽培的基礎(chǔ)。與蔬菜作物設(shè)施設(shè)計主要圍繞冠層光合、根區(qū)水肥及氣體交換不同,羊肚菌的設(shè)施設(shè)計必須下沉至畦面與土壤淺層。棚體的跨度、高度、肩高、拱度及覆蓋方式,直接決定了棚內(nèi)空氣流動路徑、熱量積累和濕度分布,而這些環(huán)境因素最終通過影響畦面溫濕度、土壤溫度、土壤水分及營養(yǎng)袋吸收狀態(tài),調(diào)控出菇過程。然而,當(dāng)前生產(chǎn)中大量羊肚菌大棚仍直接套用蔬菜棚結(jié)構(gòu),其棚高、通風(fēng)口、溝渠和畦寬關(guān)鍵參數(shù)并未圍繞羊肚菌近地表出菇的特性進行針對性設(shè)計。在設(shè)施農(nóng)業(yè)研究中,日光溫室截面參數(shù)、墻體結(jié)構(gòu)、覆蓋材料與蓄熱保溫之間的關(guān)系已有較多模型和實測研究[18-20,28,33],這些方法可為北方羊肚菌保溫型設(shè)施的設(shè)計提供理論依據(jù)。
覆蓋材料的選擇直接影響棚內(nèi)熱濕環(huán)境。棚膜、遮陽網(wǎng)、保溫被、防蟲網(wǎng)及地膜具有不同的透光、保溫、阻濕與通風(fēng)效應(yīng)。羊肚菌雖不需強光,但并非設(shè)施越暗越好。過度遮陰會降低畦面升溫速度,并可能導(dǎo)致棚內(nèi)長期濕度偏高;覆蓋過嚴(yán)雖有利于保溫,卻可能抑制空氣交換,增加腐爛與霉菌污染的風(fēng)險。設(shè)施園藝中關(guān)于覆蓋材料、熱屏和被動蓄熱的研究表明,材料的選擇必須與外界氣候、作物需求和通風(fēng)策略相配套[34-36]。針對羊肚菌的生物學(xué)特性,覆蓋材料應(yīng)圍繞“低溫季節(jié)維持適宜溫度、出菇期保持畦面濕潤但不積濕、采收期降低病害壓力”的目標(biāo)進行配置。
2.2通風(fēng)排濕與水分管理裝備
羊肚菌設(shè)施內(nèi)近地表空間高度較低,營養(yǎng)袋、畦床和畦溝會改變局部氣流路徑,因此通風(fēng)口的位置、面積、開啟方式及棚體高度直接影響畦面的空氣交換效率。溫室通風(fēng)研究表明,通風(fēng)口配置、覆蓋材料及外界風(fēng)向會顯著影響棚內(nèi)風(fēng)場與局部濕度分布[37-43]。這些規(guī)律提示,羊肚菌設(shè)施設(shè)計不能僅籠統(tǒng)地要求“開棚通風(fēng)”,而應(yīng)在結(jié)構(gòu)層面預(yù)留低位或側(cè)向空氣交換通道,并結(jié)合畦床方向、作業(yè)道寬度及營養(yǎng)袋擺放密度,以實現(xiàn)對近地表氣流組織的系統(tǒng)化設(shè)計。
在水分管理方面,人工澆水操作彈性較大,但均勻性較差;微噴和霧化系統(tǒng)雖可提高補水均勻性,但若噴頭間距、霧滴粒徑、安裝高度及分區(qū)控制方式與畦床結(jié)構(gòu)不匹配,仍會造成局部過濕或干濕不均[44]。因此,羊肚菌設(shè)施裝備配置應(yīng)優(yōu)先解決“畦面補水均勻、土壤淺層含水量可監(jiān)測、噴霧與通風(fēng)可聯(lián)動”等實際問題。設(shè)施園藝領(lǐng)域已廣泛采用溫濕度、土壤水分、光照和二氧化碳傳感器進行環(huán)境監(jiān)測[45-51],但在羊肚菌生產(chǎn)中,傳感器布設(shè)位置、采樣頻率及控制閾值仍需圍繞畦面微環(huán)境重新驗證。
2.3外源營養(yǎng)袋與設(shè)施土壤系統(tǒng)
外源營養(yǎng)袋不應(yīng)被視為孤立的栽培材料,而應(yīng)納入設(shè)施土壤系統(tǒng)中加以理解與設(shè)計。在羊肚菌設(shè)施化栽培中,盡管借助棚室調(diào)控外部環(huán)境,但其菌絲擴展、菌核形成及子實體發(fā)生仍主要依賴于土壤淺層環(huán)境。營養(yǎng)袋投放后,袋內(nèi)碳氮源經(jīng)菌絲吸收并向土壤菌絲網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移,從而改變畦面附近的營養(yǎng)分布、水分狀態(tài)及微生物活動強度。因此,營養(yǎng)袋的作用不僅限于“補料”,還直接參與設(shè)施土壤中的營養(yǎng)輸入、微生物演替及局部生態(tài)位重構(gòu)。
在設(shè)施條件下,營養(yǎng)袋與土壤系統(tǒng)的耦合關(guān)系更為突出。一方面,設(shè)施內(nèi)的溫度、空氣濕度、土壤水分及通風(fēng)條件會影響營養(yǎng)袋的吸收效率;另一方面,營養(yǎng)袋的擺放密度、含水狀態(tài)及殘留程度也會反過來影響畦面濕度、土壤通氣性及微生物群落結(jié)構(gòu)。隨著設(shè)施封閉性的增強,營養(yǎng)袋周圍易形成局部高濕、富營養(yǎng)及弱通風(fēng)的微環(huán)境。若擺放過密或袋體殘留處理不及時,未被充分利用的基質(zhì)可能成為雜菌與病原微生物繁殖的營養(yǎng)來源,并加重設(shè)施土壤的有機負(fù)荷。對于連續(xù)種植羊肚菌的設(shè)施而言,這種局部富營養(yǎng)化、病原積累及土壤微生態(tài)失衡,可能進一步增加連作障礙風(fēng)險。
目前,羊肚菌生產(chǎn)中仍以小麥作為外源營養(yǎng)袋的常用主料。2025年關(guān)于外源營養(yǎng)袋基質(zhì)配方的研究指出,利用農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物替代部分糧食原料,具有降低糧食依賴和生產(chǎn)成本的潛力[52-55]。但從設(shè)施農(nóng)業(yè)角度看,營養(yǎng)袋的非糧化改造不僅是培養(yǎng)料配方的技術(shù)問題,還必須同步評價替代原料在設(shè)施土壤中的分解速率、持水特性、殘留風(fēng)險及其對土壤微生物群落的影響。未來,外源營養(yǎng)袋的優(yōu)化應(yīng)從單季增產(chǎn)導(dǎo)向轉(zhuǎn)向設(shè)施土壤可持續(xù)利用導(dǎo)向,將營養(yǎng)袋減量化、非糧化、殘留清除與土壤健康管理作為一個整體技術(shù)體系加以推進。
2.4“結(jié)構(gòu)—裝備—作業(yè)”一體化設(shè)計
設(shè)施化栽培需考慮裝備與管理能力的匹配。連棟溫室、自動卷膜、霧化噴頭、風(fēng)機、傳感器及數(shù)據(jù)平臺雖可提高調(diào)控精度,但若缺少羊肚菌專用的調(diào)控參數(shù),這些裝備可能僅增加投資成本,而未必能提升穩(wěn)產(chǎn)能力。相反,在多數(shù)主產(chǎn)區(qū),低成本改造、合理設(shè)置通風(fēng)口、畦面?zhèn)鞲衅鳌⒎謪^(qū)噴灌、排水溝優(yōu)化及生產(chǎn)檔案系統(tǒng),可能比高標(biāo)準(zhǔn)智能溫室更具推廣價值。我國日光溫室研究已在高緯度地區(qū)節(jié)能設(shè)計、環(huán)境控制及溫室結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面形成了較為系統(tǒng)的理論[18-20],上述成果為北方羊肚菌設(shè)施化生產(chǎn)提供了技術(shù)儲備;然而,羊肚菌生產(chǎn)仍需針對淺層土壤、低溫出菇及高濕病害等特點,建立專用的結(jié)構(gòu)參數(shù)和裝備配置方案。
此外,羊肚菌設(shè)施結(jié)構(gòu)還應(yīng)考慮生產(chǎn)操作與裝備布置之間的協(xié)調(diào)性。若畦床寬度、作業(yè)道寬度、噴頭間距、傳感器位置及營養(yǎng)袋擺放方式相互脫節(jié),將導(dǎo)致設(shè)施管理難以標(biāo)準(zhǔn)化。當(dāng)前,許多生產(chǎn)基地在棚體建成后,再根據(jù)經(jīng)驗擺畦、布設(shè)營養(yǎng)袋、鋪設(shè)水管,致使通風(fēng)方向、噴水均勻性及排水路徑難以協(xié)調(diào)。較為理想的設(shè)計思路是,在設(shè)施設(shè)計階段即同步畦床布置、作業(yè)動線、營養(yǎng)袋擺放密度及監(jiān)測點位。對于中小規(guī)模生產(chǎn)主體而言,這種“結(jié)構(gòu)—裝備—作業(yè)”一體化設(shè)計,比購置復(fù)雜的控制系統(tǒng)更加切實可行,也更能體現(xiàn)設(shè)施化栽培的工程屬性。
從工程角度進一步看,羊肚菌設(shè)施內(nèi)的熱濕環(huán)境具有明顯的低矮作物層特征。傳統(tǒng)溫室環(huán)境研究多關(guān)注作物冠層上方的溫度、濕度和光照,而羊肚菌畦面高度較低,營養(yǎng)袋與畦面之間會形成局部阻力和濕度邊界層。棚內(nèi)同一時刻的空氣溫濕度并不均勻,靠近棚門、側(cè)窗、通風(fēng)口、畦溝及營養(yǎng)袋密集區(qū)的環(huán)境差異,可能直接導(dǎo)致出菇整齊度與病害發(fā)生的顯著差異。設(shè)施農(nóng)業(yè)中較多已采用計算流體力學(xué)、能量平衡及多點傳感方法分析溫室熱濕分布[33,37-43,56-58],這些方法可轉(zhuǎn)化應(yīng)用于羊肚菌設(shè)施研究。相比于籠統(tǒng)地討論棚內(nèi)溫濕度,更應(yīng)聚焦于具有工程指向性的關(guān)鍵問題:畦面層是否存在有效的空氣交換?夜間保溫是否造成濕度滯留?營養(yǎng)袋密集區(qū)是否形成高濕死角?噴水后多久能夠恢復(fù)適宜的通風(fēng)狀態(tài)?只有準(zhǔn)確闡明設(shè)施空間的異質(zhì)性,才可真正提高設(shè)施調(diào)控的可重復(fù)性。
3設(shè)施環(huán)境適應(yīng)性與調(diào)控邏輯
3.1畦面微環(huán)境調(diào)控邏輯
羊肚菌設(shè)施化栽培的環(huán)境調(diào)控,應(yīng)從關(guān)注“棚室平均環(huán)境”轉(zhuǎn)向“畦面微環(huán)境”。在蔬菜溫室中,作物冠層高度較高,棚室中上部的溫濕度、光照及二氧化碳濃度與作物生長關(guān)系密切;而羊肚菌的菌絲生長和子實體形成主要發(fā)生于土壤淺層與近地表空間,棚內(nèi)常規(guī)測點難以真實反映其生境條件。實際生產(chǎn)中,棚頂溫度、操作道溫度、畦面溫度和土壤溫度可能存在明顯差異。若僅根據(jù)棚內(nèi)空氣溫度判斷通風(fēng)、噴水或保溫時機,極易產(chǎn)生管理偏差。因此,設(shè)施化栽培必須建立以土壤溫度、土壤含水量、畦面空氣濕度及近地表氣流為核心的監(jiān)測邏輯[59-60]。
3.2溫濕度協(xié)同調(diào)控
溫度調(diào)控的關(guān)鍵并非單純升溫,而在于維持適宜的階段性溫度窗口。羊肚菌生產(chǎn)跨越秋、冬、春3季,菌絲生長、營養(yǎng)袋吸收、低溫誘導(dǎo)、原基形成及子實體發(fā)育對溫度的需求各不相同。北方設(shè)施需重點防止土壤凍結(jié)和低溫脅迫,同時也要避免日光溫室中午溫度過高;西南和南方設(shè)施則常面臨陰雨高濕、晝夜溫差不足或春季異常升溫等問題。日光溫室通過北墻蓄熱、前屋面覆蓋及夜間保溫來維持冬季生產(chǎn)環(huán)境[18-20],但羊肚菌對地溫及晝夜變化較為敏感,因此保溫型設(shè)施應(yīng)著重于地溫穩(wěn)定與日間降溫能力。若設(shè)施僅強調(diào)白天升溫,而夜間保溫不穩(wěn)或畦面溫度波動過大,將不利于原基的整齊形成。
濕度調(diào)控更能體現(xiàn)羊肚菌設(shè)施化栽培的復(fù)雜性。出菇期需要較高濕度,但持續(xù)高濕并不等于穩(wěn)產(chǎn)。過高的空氣濕度會降低蒸發(fā)散濕能力,若再與通風(fēng)不良及營養(yǎng)袋殘留相疊加,極易引發(fā)菌蓋腐爛、白霉或其他真菌性病害。環(huán)境濕度、土壤水分與通風(fēng)強度之間存在耦合關(guān)系:噴水可提高空氣濕度與土壤表層含水量,但同時需要適當(dāng)通風(fēng)以維持氣體交換;通風(fēng)雖能降濕,卻可能造成畦面失水。溫室微氣候研究中常用的飽和水汽壓差、通風(fēng)率及過程控制方法[37,48,56,61-62]可為羊肚菌設(shè)施調(diào)控提供借鑒。未來應(yīng)著力建立“土壤水分—畦面濕度—通風(fēng)排濕”聯(lián)動模型,而非依賴經(jīng)驗性的反復(fù)噴水操作。
3.3光照、通風(fēng)與氣體環(huán)境調(diào)節(jié)
光照與遮陰管理不宜簡單化處理。羊肚菌子實體不耐強光直射,遮陽網(wǎng)雖在生產(chǎn)中應(yīng)用普遍,但其在遮陰的同時也會改變熱量輸入與棚內(nèi)濕度。北方冬春季設(shè)施中,過度遮陰可能降低地溫及畦面溫度的回升速度;南方或西南高濕區(qū),過度覆蓋則可能加劇棚內(nèi)悶濕。設(shè)施農(nóng)業(yè)中的光環(huán)境研究表明,覆蓋材料與遮陰系統(tǒng)會同時對輻射、溫度、作物生理及能耗產(chǎn)生影響[18,63]。盡管羊肚菌屬于非光合生物,光照仍可通過溫度、濕度及菌蓋形態(tài)間接影響出菇。因此,遮陰管理應(yīng)根據(jù)區(qū)域氣候、季節(jié)變化、棚型及出菇階段動態(tài)調(diào)整,而非固定遮陽層數(shù)與固定時間。
通風(fēng)與氣體環(huán)境調(diào)控是實現(xiàn)設(shè)施穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一(表3)。設(shè)施封閉后,二氧化碳、濕度和病原孢子容易在近地表累積。對蔬菜作物而言,通風(fēng)兼具降溫、降濕和補充二氧化碳的作用;對羊肚菌而言,通風(fēng)還承擔(dān)著降低畦面病害壓力與促進子實體正常發(fā)育的功能。研究顯示,通風(fēng)口配置會顯著影響棚內(nèi)風(fēng)場與作物層的氣流分布[37-43]。表明羊肚菌設(shè)施不能僅設(shè)置高位通風(fēng)口,更應(yīng)關(guān)注近地表氣流是否能夠穿過畦床與營養(yǎng)袋區(qū)域。對于高濕地區(qū),設(shè)施結(jié)構(gòu)應(yīng)力求實現(xiàn)“避雨不悶棚、保濕不積濕、通風(fēng)不失水”的平衡。
表3羊肚菌設(shè)施化栽培關(guān)鍵環(huán)境因子及調(diào)控側(cè)重點
Table 3Key environmental factors and control emphasis for protected morel cultivation
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3.4土壤環(huán)境與參數(shù)體系構(gòu)建
土壤環(huán)境是羊肚菌設(shè)施化栽培區(qū)別于多數(shù)設(shè)施蔬菜的重要方面。羊肚菌并非在營養(yǎng)液或基質(zhì)槽中生產(chǎn),而是在土壤畦床上完成菌絲的擴展與出菇過程。土壤的理化性質(zhì)、微生物群落結(jié)構(gòu)、鹽分含量、通氣性及營養(yǎng)袋殘留量共同決定了畦床的生態(tài)。研究表明,羊肚菌栽培過程會改變土壤微生物群落結(jié)構(gòu),不同栽培制度、土壤類型及設(shè)施環(huán)境下的微生物群落變化與產(chǎn)量差異之間存在相關(guān)性[64-70]。因此,設(shè)施化調(diào)控不能僅局限于空氣環(huán)境的管理,還應(yīng)將土壤納入設(shè)施系統(tǒng)的組成部分[68-70]。土壤監(jiān)測、輪作修復(fù)、殘留物處理及水分管理,應(yīng)與棚體設(shè)計與環(huán)境控制同步進行。
參數(shù)體系的建立需要以試驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。設(shè)施化栽培不宜僅依賴經(jīng)驗區(qū)間,也不能直接套用蔬菜設(shè)施的相關(guān)指標(biāo)。今后應(yīng)在典型區(qū)域和典型棚型中開展連續(xù)監(jiān)測試驗,系統(tǒng)記錄外界氣象條件、棚內(nèi)空氣環(huán)境、畦面微環(huán)境、土壤溫濕度、營養(yǎng)袋吸收狀態(tài)以及產(chǎn)量品質(zhì)之間的關(guān)系。尤其應(yīng)關(guān)注極端天氣過程(如連續(xù)陰雨、寒潮、春季驟升溫及大風(fēng)天氣)中不同設(shè)施的緩沖能力。通過多年、多點、多棚型的數(shù)據(jù)積累,才可能逐步構(gòu)建具有解釋力的設(shè)施環(huán)境模型。對羊肚菌而言,環(huán)境參數(shù)不能僅用平均值描述,還應(yīng)關(guān)注日較差、持續(xù)時間、空間差異和階段轉(zhuǎn)換等因素。例如,短時間高溫與連續(xù)高溫對原基形成的影響不同,短時高濕與長期高濕對病害風(fēng)險的影響亦存在本質(zhì)差異。上述精細(xì)化分析正是設(shè)施農(nóng)業(yè)研究區(qū)別于傳統(tǒng)經(jīng)驗栽培的核心優(yōu)勢。
4羊肚菌設(shè)施化栽培面臨的主要挑戰(zhàn)
4.1專用設(shè)施結(jié)構(gòu)與區(qū)域適配性不足
當(dāng)前,羊肚菌設(shè)施生產(chǎn)中大量使用簡易拱棚、蔬菜大棚、冬閑棚及臨時遮陽棚。上述設(shè)施雖能在一定程度上減緩?fù)饨鐨夂虿▌樱⒎轻槍ρ蚨蔷乇沓龉健\層土壤菌絲活動及畦面高濕環(huán)境等特性進行的專門設(shè)計。多數(shù)棚體空間偏低、通風(fēng)口布置單一、畦溝排水不足,導(dǎo)致棚內(nèi)溫濕環(huán)境空間分布不均。未來亟需形成面向不同區(qū)域氣候風(fēng)險的專用棚型參數(shù),包括棚體高度、跨度、通風(fēng)面積、覆蓋材料和畦床配置等方面。
4.2畦面微環(huán)境監(jiān)測和參數(shù)化調(diào)控不足
多數(shù)生產(chǎn)基地仍依靠人工經(jīng)驗判斷噴水、通風(fēng)及保溫時機,即便配備溫濕度計,也多用于監(jiān)測棚內(nèi)中部空氣環(huán)境,無法真實反映畦面5~10 cm及土壤淺層的實際狀態(tài)。羊肚菌在不同發(fā)育階段對土壤溫度、空氣濕度、土壤水分及通風(fēng)條件的要求各異,但目前仍缺乏按區(qū)域、棚型及生育階段劃分的環(huán)境閾值與預(yù)警指標(biāo)。當(dāng)前,設(shè)施園藝已進入傳感器監(jiān)測、物聯(lián)網(wǎng)平臺及模型控制的發(fā)展階段[44-51],而羊肚菌設(shè)施化栽培仍需盡快完成從經(jīng)驗管理向數(shù)據(jù)管理的根本轉(zhuǎn)型。
4.3通風(fēng)排濕能力不足放大了高濕風(fēng)險
設(shè)施栽培雖提高了保濕能力,但若棚體過度封閉、通風(fēng)口設(shè)置不足、畦溝排水不暢或營養(yǎng)袋殘留處理不及時,易形成長期高濕與弱通風(fēng)環(huán)境,從而增加雜菌污染和子實體病害的風(fēng)險。全國范圍內(nèi)的病害調(diào)查結(jié)果顯示,真菌性病害已成為影響羊肚菌人工栽培穩(wěn)產(chǎn)性的重要因素[71-74]。因此,病害防控不宜脫離設(shè)施結(jié)構(gòu)與環(huán)境調(diào)控而單獨討論,通風(fēng)排濕、畦床排水及覆蓋材料配置應(yīng)作為設(shè)施化設(shè)計的重要內(nèi)容納入整體考量。
4.4營養(yǎng)袋、土壤負(fù)荷與設(shè)施持續(xù)利用之間的矛盾仍需統(tǒng)籌
外源營養(yǎng)袋的應(yīng)用曾是我國羊肚菌栽培技術(shù)實現(xiàn)突破的關(guān)鍵支撐,但大規(guī)模設(shè)施化生產(chǎn)也放大了糧食原料消耗、袋體殘留及土壤負(fù)荷等問題。目前已有部分研究開始探索將廢棄營養(yǎng)殘料用于其他食用菌培養(yǎng)的可能性[75-80],但營養(yǎng)袋的減量化、非糧化及殘留處理更應(yīng)服務(wù)于設(shè)施的周年利用和輪作銜接。該問題宜作為設(shè)施可持續(xù)生產(chǎn)的組成部分加以統(tǒng)籌,而不宜過度展開為常規(guī)培養(yǎng)料的研究。
4.5設(shè)施投入與裝備適配性評價不足
智能溫室、連棟溫室和自動化系統(tǒng)雖能提高環(huán)境可控性,但羊肚菌生產(chǎn)季節(jié)相對集中,若缺乏周年輪作與錯峰上市方案,高投入設(shè)施可能難以攤薄成本。現(xiàn)有噴灌、霧化、卷膜、遮陽、加溫及傳感等設(shè)備多服務(wù)于蔬菜或花卉生產(chǎn),直接應(yīng)用于羊肚菌生產(chǎn)時容易出現(xiàn)控制對象偏差。對于多數(shù)中小生產(chǎn)主體而言,低成本改造、輕簡化裝備、畦面?zhèn)鞲衅鳌⒎謪^(qū)噴灌及生產(chǎn)檔案系統(tǒng)可能比高復(fù)雜度智能溫室更具推廣價值。
4.6設(shè)施化標(biāo)準(zhǔn)與長期數(shù)據(jù)支撐仍顯薄弱
近年來,多地雖陸續(xù)發(fā)布了羊肚菌設(shè)施栽培技術(shù)規(guī)程[22-25],但從設(shè)施工程角度看,現(xiàn)有規(guī)程多側(cè)重于生產(chǎn)操作流程,對于棚型結(jié)構(gòu)、通風(fēng)口面積、覆蓋材料、畦面監(jiān)測點位、灌溉均勻性及環(huán)境調(diào)控參數(shù)等內(nèi)容的規(guī)定仍較為粗放。今后有必要在主產(chǎn)區(qū)建立長期監(jiān)測型示范基地,把不同棚型、覆蓋材料、通風(fēng)方式及灌溉裝備納入統(tǒng)一比較,通過連續(xù)記錄與產(chǎn)量品質(zhì)評價,逐步形成可復(fù)制的設(shè)施化栽培數(shù)據(jù)庫。
5羊肚菌設(shè)施化栽培的發(fā)展機遇
我國設(shè)施農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)為羊肚菌設(shè)施化發(fā)展提供了現(xiàn)實條件。北方地區(qū)日光溫室、塑料大棚及保溫型設(shè)施資源豐富,南方及中部地區(qū)也擁有大量蔬菜棚、避雨棚和冬閑棚。上述設(shè)施若經(jīng)過低成本改造,可為羊肚菌提供適宜的防雨、保溫、遮陰及濕度調(diào)控條件。與新建設(shè)施相比,利用冬閑棚和低效棚進行羊肚菌生產(chǎn),更符合農(nóng)業(yè)設(shè)施資源再利用與設(shè)施周年化經(jīng)營的方向。特別是在中部和北方地區(qū),羊肚菌可與蔬菜、瓜類、糧食作物或水稻形成季節(jié)互補,既提高設(shè)施利用率,也為土壤恢復(fù)和病害控制創(chuàng)造有利條件。
設(shè)施裝備升級為羊肚菌環(huán)境調(diào)控提供了新的技術(shù)手段。近年來,溫室傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、自動卷膜、自動噴霧、風(fēng)機、遮陽系統(tǒng)及數(shù)據(jù)平臺在設(shè)施園藝中的應(yīng)用日益增多[44-51]。這些技術(shù)雖無需全部照搬至羊肚菌生產(chǎn)中,但其中低成本傳感、分區(qū)控制、遠(yuǎn)程記錄及預(yù)警功能具有重要應(yīng)用價值。羊肚菌生產(chǎn)季節(jié)性強、風(fēng)險高,一旦在低溫誘導(dǎo)期或出菇期出現(xiàn)管理失誤,可能導(dǎo)致較大產(chǎn)量損失。通過環(huán)境數(shù)據(jù)記錄,可將種植者經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為可分析、可比較、可復(fù)制的參數(shù),為不同區(qū)域和不同棚型建立調(diào)控模型。
區(qū)域化設(shè)施模式具有較大發(fā)展空間。北方冷涼區(qū)可發(fā)展保溫型日光溫室或雙層膜大棚,重點解決低溫防控、地溫穩(wěn)定及低溫季節(jié)出菇問題;西南溫濕區(qū)應(yīng)發(fā)展控濕、防病及排水良好的簡易設(shè)施,避免過度封閉;南方高濕區(qū)應(yīng)發(fā)展避雨通風(fēng)型設(shè)施,強化通風(fēng)口、棚高及排水溝設(shè)計;中部冬閑田和冬閑棚區(qū)可發(fā)展低成本塑料棚和輪作型設(shè)施模式。不同區(qū)域的設(shè)施化方案不必追求形式上的統(tǒng)一,而應(yīng)圍繞當(dāng)?shù)貧夂蝻L(fēng)險與生產(chǎn)目標(biāo),建立差異化結(jié)構(gòu)。
農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物資源化利用為外源營養(yǎng)袋的非糧化發(fā)展提供了重要機遇。我國擁有豐富的秸稈、玉米芯、稻殼、棉籽殼、木屑及菌渣等農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物資源,若能在保障營養(yǎng)袋吸收效率和出菇穩(wěn)定性的前提下,利用這些副產(chǎn)物部分替代小麥等糧食原料,將有助于降低糧食資源消耗與生產(chǎn)成本[52-55,75-78]。此類研究需與設(shè)施環(huán)境調(diào)控相結(jié)合,不同原料的持水性、分解速率、雜菌風(fēng)險及殘留性質(zhì)存在差異,因此需要在適宜的溫濕度和通風(fēng)條件下才能發(fā)揮作用。外源營養(yǎng)袋的非糧化并非單純的配方替代,而是設(shè)施低耗化和循環(huán)農(nóng)業(yè)的有機組成部分。
高品質(zhì)與穩(wěn)定供應(yīng)需求也在推動設(shè)施化升級。隨著羊肚菌從稀缺產(chǎn)品走向規(guī)模化供應(yīng),市場關(guān)注點不再局限于“有無產(chǎn)量”,而更加注重商品一致性、安全性、鮮品品質(zhì)及穩(wěn)定供貨能力。理論上,設(shè)施化栽培有利于減少極端天氣影響、提高產(chǎn)品整齊度、降低病害污染并實現(xiàn)錯峰上市。然而,上述優(yōu)勢能否轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)競爭力,取決于設(shè)施結(jié)構(gòu)、環(huán)境控制和采后體系是否協(xié)同。行業(yè)報告顯示,近年來鮮品和干品價格出現(xiàn)下行壓力[17],這提示產(chǎn)業(yè)不能繼續(xù)依賴面積擴張與高價預(yù)期,而需通過設(shè)施化穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)分級和品牌化經(jīng)營進而提升抗風(fēng)險能力。
6羊肚菌設(shè)施化栽培高質(zhì)量發(fā)展路徑
6.1區(qū)域適應(yīng)性設(shè)施模式與專用結(jié)構(gòu)設(shè)計
羊肚菌設(shè)施化栽培不宜制定單一的棚型標(biāo)準(zhǔn),而應(yīng)根據(jù)區(qū)域氣候、土壤條件、生產(chǎn)季節(jié)及經(jīng)營主體類型,建立區(qū)域適應(yīng)性設(shè)施模式與專用結(jié)構(gòu)設(shè)計體系。具體而言,北方地區(qū)應(yīng)重點發(fā)展保溫、防凍及地溫穩(wěn)定型設(shè)施;西南溫濕區(qū)重點發(fā)展控濕、防病和排水型設(shè)施;南方高濕區(qū)重點發(fā)展避雨、通風(fēng)及降濕型設(shè)施;中部冬閑棚區(qū)重點發(fā)展低成本改造和輪作型設(shè)施。專用化設(shè)計并不等同于建設(shè)昂貴的溫室,而應(yīng)圍繞羊肚菌近地表出菇與淺層土壤菌絲活動的生物學(xué)特性,對棚體空間、通風(fēng)口、遮陽保溫材料、畦溝及排水系統(tǒng)進行重新配置與優(yōu)化。
6.2分階段環(huán)境調(diào)控與畦面微環(huán)境監(jiān)測
應(yīng)建立分階段環(huán)境調(diào)控與畦面微環(huán)境監(jiān)測體系。羊肚菌設(shè)施化生產(chǎn)至少應(yīng)劃分為菌絲生長期、營養(yǎng)袋吸收期、低溫誘導(dǎo)期、原基形成期、子實體發(fā)育期及采后恢復(fù)期6個階段。各階段的核心環(huán)境指標(biāo)不同:菌絲期應(yīng)重點關(guān)注土壤溫度、土壤水分及通氣性;營養(yǎng)袋吸收期應(yīng)重點關(guān)注袋體濕潤度及雜菌控制;原基形成期應(yīng)重點關(guān)注低溫刺激、晝夜溫差及畦面濕度;子實體發(fā)育期應(yīng)重視空氣濕度、通風(fēng)排濕及病害風(fēng)險;采后階段則重視殘留物處理與設(shè)施輪作銜接。未來可借鑒溫室環(huán)境模型與智能監(jiān)測技術(shù)[44-51,56,61],建立不同設(shè)施類型下的環(huán)境閾值與預(yù)警指標(biāo)。
6.3營養(yǎng)袋、土壤與菌株協(xié)同優(yōu)化
應(yīng)將營養(yǎng)袋優(yōu)化、土壤健康及菌株適應(yīng)性納入設(shè)施系統(tǒng)的綜合評價體系。營養(yǎng)袋的減量化和非糧化改造,應(yīng)以設(shè)施環(huán)境、菌株生物學(xué)特性、土壤肥力及出菇目標(biāo)為前提,而非簡單減少用量。設(shè)施土壤管理也應(yīng)由采后補救式處理轉(zhuǎn)向全過程維護,重點監(jiān)測pH值、鹽分、有機質(zhì)、含水量、通氣性與主要病原菌風(fēng)險[68-70]。同時,應(yīng)加快開展設(shè)施適應(yīng)性菌株篩選,將菌絲活力、菌核形成能力、低溫響應(yīng)、原基形成穩(wěn)定性、出菇整齊度及耐高濕能力納入評價指標(biāo)體系。
6.4標(biāo)準(zhǔn)化、輕簡化與數(shù)字化協(xié)同發(fā)展
應(yīng)推進標(biāo)準(zhǔn)化、輕簡化及數(shù)字化協(xié)同發(fā)展。標(biāo)準(zhǔn)化不應(yīng)局限于規(guī)定播種量、覆土厚度及營養(yǎng)袋用量,還應(yīng)涵蓋設(shè)施類型、通風(fēng)口配置、畦床結(jié)構(gòu)、環(huán)境監(jiān)測點位、噴水通風(fēng)制度、殘留處理及生產(chǎn)檔案管理。輕簡化裝備應(yīng)面向家庭農(nóng)場、合作社及中小規(guī)模生產(chǎn)基地,重點解決均勻噴水、自動通風(fēng)、畦面監(jiān)測及環(huán)境預(yù)警等實際問題。數(shù)字化生產(chǎn)則應(yīng)從數(shù)據(jù)采集與生產(chǎn)記錄入手,逐步建立覆蓋不同區(qū)域、不同棚型、不同菌株及不同管理制度的數(shù)據(jù)庫。只有實現(xiàn)上述三者的協(xié)同推進,羊肚菌設(shè)施化栽培才能真正從經(jīng)驗復(fù)制走向參數(shù)復(fù)制,相關(guān)技術(shù)路徑總結(jié)見表4。
表4羊肚菌設(shè)施化栽培高質(zhì)量發(fā)展的技術(shù)路徑
Table 4Technological approach for high?quality development of protected morel cultivation
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就近期研究重點而言,建議優(yōu)先開展四類工作:一是典型設(shè)施類型的環(huán)境剖面監(jiān)測,明確棚內(nèi)垂直與水平方向的溫濕度分布差異;二是畦面微環(huán)境與出菇整齊度、病害發(fā)生之間的定量關(guān)系研究;三是低成本通風(fēng)排濕及分區(qū)補水裝備的應(yīng)用評價;四是不同原料營養(yǎng)袋在設(shè)施環(huán)境下的吸收效率、殘留特征及土壤負(fù)荷比較。上述問題既直接面向生產(chǎn),又具有明確的設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)內(nèi)涵。若能形成連續(xù)數(shù)據(jù)和工程化參數(shù),羊肚菌設(shè)施化栽培將不再僅是經(jīng)驗技術(shù)的匯總,而有望成為設(shè)施農(nóng)業(yè)與食用菌產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的典型范例。
從研究組織方式來看,羊肚菌設(shè)施化栽培不宜由食用菌栽培、設(shè)施工程、環(huán)境控制及土壤微生態(tài)等學(xué)科各自獨立推進。更為有效的路徑是開展多學(xué)科交叉協(xié)同試驗:設(shè)施工程研究者負(fù)責(zé)棚型結(jié)構(gòu)、覆蓋材料、通風(fēng)排濕及裝備配置;食用菌研究者負(fù)責(zé)菌株篩選、菌絲發(fā)育、營養(yǎng)袋吸收及出菇生理;土壤微生態(tài)研究者負(fù)責(zé)土壤健康維護、病原菌積累監(jiān)測及連作障礙治理;農(nóng)業(yè)經(jīng)濟研究者則負(fù)責(zé)評估設(shè)施投入、勞動力成本及市場風(fēng)險。只有將這些環(huán)節(jié)納入同一套試驗系統(tǒng),才能解釋為何同樣的菌種、同樣的營養(yǎng)袋與同樣的管理經(jīng)驗,在不同棚型中會表現(xiàn)出截然不同的生產(chǎn)結(jié)果。
7結(jié)語與展望
羊肚菌設(shè)施化栽培并非普通栽培技術(shù)外加一層棚膜,也非簡單將蔬菜溫室轉(zhuǎn)作食用菌生產(chǎn),而是設(shè)施結(jié)構(gòu)、環(huán)境調(diào)控、土壤系統(tǒng)、營養(yǎng)供給、菌株適應(yīng)性及裝備管理相互耦合的集成生產(chǎn)方式。過去十余年,我國羊肚菌產(chǎn)業(yè)依靠外源營養(yǎng)袋、大田畦床及低溫季節(jié)出菇管理實現(xiàn)了快速發(fā)展;未來,產(chǎn)業(yè)能否持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展,很大程度上取決于設(shè)施化水平能否實現(xiàn)從經(jīng)驗型、臨時型、借用型向?qū)S没?shù)化及工程化的轉(zhuǎn)變。
從設(shè)施農(nóng)業(yè)角度看,羊肚菌是一個值得深入研究的特殊對象。羊肚菌無高大冠層,但對近地表微環(huán)境高度敏感;不進行光合作用,但受覆蓋材料、光照及熱量輸入的影響;依賴外源營養(yǎng)袋,卻必須在土壤微生態(tài)中完成出菇;需要較高濕度,但長期悶濕易誘發(fā)病害。這些矛盾決定了其設(shè)施化栽培不能簡單套用蔬菜溫室的設(shè)計邏輯。未來應(yīng)以畦面微環(huán)境調(diào)控為核心,圍繞區(qū)域適應(yīng)性設(shè)施結(jié)構(gòu)、通風(fēng)排濕、土壤水分、非糧型營養(yǎng)袋、土壤健康及輕簡化裝備開展系統(tǒng)研究。
我國設(shè)施園藝研究已在日光溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計、被動式蓄熱保溫、通風(fēng)排濕及環(huán)境監(jiān)測裝備方面積累了較為扎實的理論與技術(shù)基礎(chǔ)。將這些設(shè)施農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的成果與羊肚菌生物學(xué)特性及栽培實踐相結(jié)合,有望構(gòu)建具有中國特色的羊肚菌設(shè)施化生產(chǎn)體系。未來的發(fā)展重點不應(yīng)盲目追求設(shè)施檔次提升,而是致力于建立適度投入、穩(wěn)定出菇、低耗運行、區(qū)域適配及可持續(xù)輪作相協(xié)調(diào)的技術(shù)模式。唯有在設(shè)施結(jié)構(gòu)、環(huán)境參數(shù)、裝備配置和生產(chǎn)制度上實現(xiàn)系統(tǒng)協(xié)同,羊肚菌設(shè)施化栽培才能真正支撐產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的有效路徑。
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引用本文:舒黎黎,支夢玲,董可佳,等.我國羊肚菌設(shè)施化栽培現(xiàn)狀、機遇與挑戰(zhàn)[J].菌物研究,2026,24(3):173-186.
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