紅托竹蓀工廠化栽培技術研究*

陳翠翠，鞏玉輝，方 曄，張 軍

（貴州金蟾大山生物科技有限責任公司，貴州 畢節 553300）

紅托竹蓀（Dictyophora rubrovalvata Zang,ji et liou），隸屬于擔子菌門（Basidiomycota）腹菌綱（Gasteromycetes）鬼筆目（Phallales）鬼筆科（Phallaceae）竹蓀屬（Dictyophora），是一種珍貴食用菌，被稱為“菌中皇后”[1-2]。紅托竹蓀是貴州特有的一種清香型竹蓀，其子實體潔白，細嫩爽口，營養豐富，含有大量的氨基酸、蛋白質、維生素等營養物質，具有抗腫瘤、治療慢性氣管炎、降低血壓和膽固醇等多種藥用功能[3-6]。紅托竹蓀因具有獨特的風味而受到人們的喜愛，市場需求量日益增加。為提高其產量與周年化生產效率，研究紅托竹蓀的工廠化栽培有利于突破地域限制，擴大產業規模。

紅托竹蓀作為貴州省特色食用菌，人工栽培面積不斷擴大，目前多采用林下栽培和大棚栽培，但均受季節的影響較大。在貴州地區通常只能于2月份進行覆土栽培，6月～10月出菇；出菇時間相對集中，子實體無法實現周年化供應；栽培過程中受環境的影響易感染病蟲害，且難以控制。為解決紅托竹蓀周年化生產和病蟲害問題，對其生物學特性及栽培現狀進行了概述；同時，貴州金蟾大山生物科技有限責任公司于2021年初開始研究紅托竹蓀工廠化栽培，結合研究成果及實踐經驗，對部分生產關鍵技術進行了總結提煉。

1 紅托竹蓀生物學特性

紅托竹蓀為藏穆先生在1976年發表于《云南植物研究》中的一個新品種，是一種木腐菌，對木質素分解能力強，菌絲體可以有效分解腐樹枝、竹葉等獲取營養[7]。在實際生產中，紅托竹蓀能夠廣泛利用多種營養物質，單糖、雙糖及糖醇等都可用作其生長的碳源，多種無機氮和有機氮也能被較好地吸收利用[2]；人工栽培中，木屑、竹木屑、棉籽殼、甘蔗渣及豆粕粉等農副產品均可以作為其菌包原材料。

紅托竹蓀的生活史包括孢子、菌絲體、菌蕾和子實體4個階段[8]。孢子一般在育種階段應用較多，而工廠化栽培中多采用組織分離方法獲得二級菌絲體并擴繁。正常的菌絲潔白、濃密、頂端整齊，當遇到溫差刺激、強光照射、機械損傷、營養不適合等環境因素變化，菌絲會出現變紅或變紫的現象，這也成為一個可簡單判斷紅托竹蓀菌絲的方法。菌絲體可以不斷分解培養料基質，吸收、貯存和運輸營養，當菌絲積累足夠養分并達到生理成熟后，深入地表的菌絲便通過高度組織化形成菌索，在適宜條件下前端逐漸膨大，形成原基[9]。原基在無光且無機械損傷時顏色潔白，受到太陽直射或機械損傷后則發生色變，變為紅色或紫褐色[10]。原基經過分化形成菌蕾（即幼小的子實體），菌蕾不斷生長形成成熟的子實體。子實體按照形態發生特征可以分為原基分化期、球形期、卵形期、破口期、菌柄伸長期和成熟自溶期[9]。

經過栽培試驗發現，通風以及濕度對原基的形成具有較大影響。其中溫度為影響原基生長的主要因素。覆土后溫度高形成原基時間早，溫度低會延遲原基形成時間；扭結后原基在適溫范圍內溫度高生長速度快，溫度低生長速度越慢。此外發現，覆土材料是紅托竹蓀工廠化栽培中的關鍵性因素之一。在其營養生長階段沒有土壤菌絲也能很好地生長，但進入生殖生長階段后不覆土就難以形成子實體，因此覆土是紅托竹蓀栽培過程中必不可少的步驟。

2 紅托竹蓀栽培現狀及主要問題

20世紀90年代初，由于市場對紅托竹蓀的需求大幅增加，其人工栽培技術進入了高速發展期，從傳統的室內砂鍋栽培轉變為大棚畦床式栽培，實現了竹蓀的規模化栽培[11]。90年代中期至今，大多采用中棚栽培模式，利用闊葉樹干、枝椏等進行栽培，取得了顯著效益。21世紀以來，隨著研究所及企業對其研究力度的不斷加大，紅托竹蓀菌種制作、代料栽培技術、層架立體栽培技術、紅托竹蓀液體菌種制備技術等都有重大突破，為紅托竹蓀工廠化發展提供了技術支撐。工廠化、規模化生產是栽培技術的轉折和升級，也是紅托竹蓀栽培技術發展的一個新階段[3]。

目前工廠化紅托竹蓀栽培僅局限在菌棒的生產，栽培環節采取大棚栽培（地面栽培、床架栽培）和林下仿野生栽培2種模式；根據播種時對菌種的處理又可分為菌棒填埋式栽培和碎料式栽培。傳統紅托竹蓀栽培一般有2個時期：1）當年2月～3月播種，7月～10月出菇后采收；2）當年12月播種，次年6月～9月出菇后采收。

貴州地區的大棚栽培和林下栽培已經取得了較好的經濟效益，但受到環境因子（溫度和濕度）、病害、蟲害或連作障礙的影響，部分區域的紅托竹蓀栽培穩定性差。近年來嚴重影響產量的是問題是紅托竹蓀菌蛋腐爛病害的普遍發生。病害發生初期，菌蛋表面出現水漬狀液體，后表皮開始腐爛，感染多種真菌，導致大面積污染，造成畸形菇或者無法出菇，引起減產甚至絕收。同時順季大棚栽培和林下栽培造成集中出菇，每年的6月～9月貴州竹蓀產量逐日提高但價格逐日降低；而10月份受到氣候影響竹蓀產量逐步降低價格逐步升高；11月份竹蓀價格可達150元/kg，冬季價格最高可達300元/kg。

區域連作障礙和順季栽培引起的價格波動成為制約貴州紅托竹蓀產業發展的瓶頸，因此借助食用菌工廠化栽培系統發展紅托竹蓀菌棒生產、出菇一體化的生產工藝是對貴州紅托竹蓀產業發展的再升級。

3 紅托竹蓀工廠化栽培研究

食用菌工廠化生產是集模擬生態環境、智能化控制、自動化機械作業于一體的生產方式[12]。其目的是提高周年復種指數，提高設施和設備的使用效率，提高資金周轉使用率；是可在短時間內獲得可觀經濟效益的一種新型的、集現代農業企業化管理的栽培方法[13]。紅托竹蓀作為貴州省特色食用菌，工廠化栽培模式可開發其潛在的經濟價值。針對病蟲害，工廠化栽培以物理防治為主，化學防治為輔，可以有效保障產品質量、降低農藥殘留，提高食品安全性。

貴州金蟾大山生物科技有限責任公司于2017年成立，2018年開始投產。以生產固體菌種為主，同時開展液體菌種生產技術研究。到2020年紅托竹蓀液體菌種生產技術成熟且穩定，開始應用于生產，達到年產3 500萬棒的規模。2020年之后由生產固體菌種為主轉變為生產液體菌種。同時，在2018年至2022年期間對紅托竹蓀的大棚栽培模式和林下栽培模式進行了試驗研究。2021年初，開始研究紅托竹蓀工廠化栽培技術，研究內容包括：1）工廠化品種選育；2）紅托竹蓀液體菌種生產技術；3）菌棒配方優化；4）培養溫度優化；5）覆土材料的優化；6）工廠化出菇參數的調控；7）工廠化生產病害綜合防治。

3.1 生物學特性研究

3．1．1 栽培溫度

經試驗測試發現，紅托竹蓀屬中高溫型品種，菌絲生長溫度范圍在5℃～30℃，最適溫度范圍為20℃～25℃，32℃高溫下菌絲不會死亡但停止生長；43℃條件下培養2 h菌絲產生色素，由白色變為紅色或者暗紅色，且很快衰退或死亡。子實體形成的溫度為10℃～27℃，分化溫度為16℃～27℃，最適溫度為20℃～22℃。溫度是影響菌絲生長與子實體生長發育最主要的因素之一[10]。通過培養箱栽培試驗證明，在10℃、15℃、20℃、25℃恒溫條件下，菌絲可扭結形成原基，說明紅托竹蓀屬于恒溫結實性食用菌，不需要溫差刺激即可以扭結形成原基，在適溫范圍內，原基隨溫度升高生長速度加快。

3．1．2 栽培濕度

菌絲階段培養料的濕度應維持在60%～65%，因紅托竹蓀分解木質素的能力強，在生長過程中會產生生理水，此濕度條件下即可以滿足生長需求，不需要另外補充水分。菌棒覆土之后栽培室中空氣濕度維持在90%～95%；菌絲接近地表時，在保證土壤濕度為22%～25%的情況下可以降低空間濕度，維持在85%～90%，加大通風量，保證空氣均勻流動，增加空氣中氧氣的含量，以促進原基扭結；原基扭結之后，維持子實體生長發育階段所需要的濕度為80%～85%。

3．1．3 CO2條件

紅托竹蓀為好氧型菌類，要求菌棒培養庫房內CO2的體積分數≤0．25%。菌棒覆土后主要是菌絲在土壤里的生長階段，此階段工廠化生產中內循環與外循環風機頻率可降低，此時菌絲可耐受較高濃度的CO2，因此可通過調節內、外循環風機升高空氣中的CO2，但體積分數不可超過0．3%。在菌絲發生扭結的階段需逐步補充新鮮空氣，有利于促進菌絲前端不斷扭結膨大，交織形成原基。原基形成后應保持空氣的流通和氧氣的充足，以利于原基的分化與生長。在通風不良、CO2累積過度的情況下，菌蕾容易萎縮，菌裙難以撒開。

3．1．4 光照條件

紅托竹蓀菌絲在完全黑暗的條件下生長良好，在極微弱光照下也能正常生長；暴露在強光下會延緩其生長速度，產生色素，并容易衰老；長期處于陽光照射下則會喪失活力。菌蕾的分化和發育階段不需要光刺激。子實體發育階段允許有微弱散射光，因為過分強烈的光照難以保持較高的環境濕度。

3．1．5 pH 條件

野生紅托竹蓀在林下腐殖層和微酸性土壤中進行生長繁殖，完成生活史[9，14]。經過栽培試驗測定，培養料被菌絲分解后，pH下降至4．6，其生長發育過程中是不斷利用酸以及產生酸的過程，需要偏酸性的生長環境。一般情況下，紅托竹蓀菌絲生長最適pH為5．5～6．0，而原基形成和子實體發育時最適pH 為 4．6～5．0。

3.2 工廠化品種選育

2019年～2022年期間，貴州金蟾大山生物科技有限責任公司通過采集野生紅托竹蓀資源，進行馴化栽培和菌種選育，篩選出了合適液體菌種生產且高產、優質、抗逆性強的優良品種。在生產中菌株表現出較強的均一性和穩定性，具有較好的商業價值，其菌絲體見圖1。

圖1 選育紅托竹蓀菌株的菌絲體Fig．1 Mycelia of selected Dictyophora rubrovalvata strain

3.3 液體菌種生產技術

經試驗選育出的紅托竹蓀液體菌種被成功應用于菌棒工廠化生產，而后經不斷改進技術日漸成熟，生產工藝于2020年取得突破，菌種培養周期縮短至50天之內。其具體的生產工藝流程詳見圖2。

圖2 紅托竹蓀液體菌種常規的生產工藝流程圖Fig．2 Flow chart of production process of Dictyophora rubrovolvata liquid culture

如圖2所示，使用此液體菌種生產工藝比傳統固體菌種的生產時間縮短了90天以上，接種成本降低近90%[11]。目前，已利用此項技術生產菌包超過3 500萬袋，并通過了大田出菇驗證。液體菌種制備技術的突破是紅托竹蓀工廠化生產的關鍵，有效促進了紅托竹蓀產業的發展[15]。

3.4 菌棒配方優化

食用菌生長只能通過利用外部營養源，氮源物質過多時菌絲生長速度會減慢，推遲出菇。因此合理的營養配比，對紅托竹蓀菌絲生長和子實體形成具有重要意義[16]。工廠化栽培紅托竹蓀要求菌棒覆土后原基能夠快速形成，數量不能過多，原基形成后生長速度要快。因此尋找合適的碳氮比配方，對工廠化生產紅托竹蓀極為重要。金蟾大山生物科技有限責任公司以紅托竹蓀14-33、金蟾1號菌種作為試驗材料，以碳氮比分別為30∶1、40∶1、50∶1、60∶1、70∶1、80∶1的配方進行栽培，重點研究不同碳氮比配方對原基形成的速度、原基數量、原基分化生長的速度及產量的影響。結果發現在碳氮比為60∶1的配方中，紅托竹蓀14-33和金蟾1號菌種的菌棒栽培表現一致，原基扭結數量合適，且在形成后可以快速生長，能夠在100天內完成一潮菇生產，產量大于100 g/棒。

3.5 培養溫度優化

溫度對紅托竹蓀的影響非常重要，主要影響其菌絲的生長速度、子實體分化數量和品質。在10℃條件下菌絲可以萌發，但生長緩慢；適溫范圍內菌絲生長速度隨著溫度的升高而加快；超過32℃菌絲停止生長。單就菌絲生長速度而言，其最適溫度為20℃～22℃，菌絲表現為纖細、生長速度較快；但在偏低溫度（15℃～18℃）時，菌絲粗壯且干質量高[17]。總結實踐經驗發現，菌棒覆土后菌絲培養階段溫度控制在18℃～20℃為宜；菌絲扭結后應適當升高溫度，控制在20℃～22℃為宜，原基形成之后應盡量保持溫度穩定，才利于原基的快速生長；工廠化采收階段的溫度應控制在16℃～20℃為宜，有利于病害的防控，保證出菇質量。

3.6 覆土條件研究

覆土是紅托竹蓀生殖過程的必要條件，是工廠化栽培的關鍵環節。結構性差、保水性差、易板結的土壤均不利于菌絲的生長。為了探究合適的覆土條件，金蟾大山生物科技有限責任公司對覆土材料、水分含量、覆土厚度、土壤顆粒度及覆土方法等進行試驗，研究其對紅托竹蓀菌絲生長、出菇及產量的影響。截至目前發現，相同方法下使用不同土層的土壤進行覆土會直接影響原基數量，土層深度與原基扭結呈負相關。當使用土層深度＞60 cm的土壤進行覆土后，竹蓀原基不能有效扭結。這可能與深層土壤的有機質含量少、有益微生物少等因素有關系。

應選擇有機質含量高、松散、持水性好的土壤，在通氣性較差、板結的覆土層下，菌絲會出現生長緩慢甚至窒息死亡。在實際栽培中可通過添加一定比例的草炭土、石膏等改善土壤結構，覆土前控制土壤水分含量為22%～25%，覆土厚度為4 cm～5 cm，在此條件下可有效控制原基的扭結數量，促進原基生長。

3.7 紅托竹蓀原基形成綜合控制

不同培養條件下，紅托竹蓀菌棒覆土后一般在經過18 d～22 d開始逐步形成原基。分化形成原基的數量與后期產量和病蟲害防治密切相關。原基數量少則產量低，數量過多則會因分化困難導致后期有部分原基腐爛。栽培生產中原基綜合控制分為以下幾個方面。

3．7．1 溫度控制

通過對不同溫度下菌絲生長以及原基扭結的時間進行測定發現，紅托竹蓀原基能夠在10℃～25℃條件下形成，此范圍內溫度越高，菌絲到達土表的時間越短，原基扭結時間越短。在10℃條件下，菌絲生長70天后可以扭結；但當溫度過高，土壤中水分蒸發快，亦不利于原基生長。實際生產中，當原基扭結后以每天上升0．5℃逐漸提高環境溫度為宜。

3．7．2 菌棒配方

菌棒配方的營養變化會影響菌絲的生長速度以及原基形成的數量。在相同培養條件和覆土方法下，以不同碳氮比的配方進行栽培，原基形成的數量和生長速度差異較大。因此，在菌棒制作中一定要保持碳氮比為60∶1，才能獲得最大的菌絲生物量，從而有利于達成出菇階段菌蕾的一致性和同步性。

3.7.3 通風控制

在栽培過程中發現，影響紅托竹蓀原基形成的最關鍵因素為通風量，不同通風量對菌絲生長至覆土層和原基形成的調控效果顯著。原基形成前，高CO2濃度可促進菌絲向覆土層生長；菌絲接近土表后，逐漸加大通風量有利于原基形成；原基形成后，應減小通風量，盡量維持環境的穩定，以保證原基的快速生長分化；后期應根據生長狀態對通風條件進行微調。

3.8 紅托竹蓀病蟲害綜合控制

紅托竹蓀腐爛病是其栽培過程中最嚴重的病害之一。2021年，貴州大學農學院從感染腐爛病的紅托竹蓀樣品中分離得到鬼筆復膜孢酵母[18]。而后貴州金蟾大山生物科技有限公司對其進行了驗證試驗，結果表明該病原菌對紅托竹蓀的菌絲和菌棒均有致病性，出現吐黃水、子實體腐爛等現象，且致病性隨溫度的升高而增強。該病原微生物引起的病害具有發病快、傳播快的特點，一般大棚栽培模式下，如有發病則幾乎絕產。通過篩選防治藥物發現，丙環唑對鬼筆復膜孢酵母的殺滅作用強。根據病原菌生長的pH、滅活溫度和化學藥物方面的研究，制定的現階段防治方案為：栽培前對土壤、菇房進行巴氏殺菌（55℃、6 h），提前一周使用丙環唑彌霧對菇房進行空間消毒；栽培過程中主要注意調整土壤的初始pH約為6.0；原基形成后的關鍵時期使用高效氟氯氰菊酯與丙環唑對地面進行消毒。

紅托竹蓀菌絲和子實體的清香味較濃，易吸引蚊蟲等，在整個栽培過程中均需做好防蟲措施。菇房周圍環境應保持清潔并且定期噴灑殺菌藥和殺蟲藥，做好環境維護。菇房使用前要采取高溫殺菌、藥品熏蒸等消殺措施，并設置誘蟲燈、粘蟲板、防蟲網等。栽培后的土壤也應先進行高溫殺菌后再處理，且處理場所應遠離出菇場所，防止交叉感染。

4 前景展望

紅托竹蓀菌棒生產和栽培在貴州可以說已經成功，而工廠化作為紅托竹蓀栽培發展的新方向具有顯著的經濟效益和社會效益，極具開發價值。從工廠化生產系統方面對紅托竹蓀工廠栽培進行了初步的總結，展示了該品種工廠化生產的可行性，但相較于其他工廠化栽培食用菌，紅托竹蓀的基礎理論和栽培技術研究仍處于起步階段。要想發展紅托竹蓀工廠化生產必須形成系統化栽培工藝，系統化栽培工藝需要以紅托竹蓀基礎理論研究為基礎。因此應進一步深化紅托竹蓀營養生理學和農藝性狀的遺傳學研究，從本質上了解紅托竹蓀。此外，其他仍有許多研究方向值得關注。

1）紅托竹蓀營養生理學研究

通過研究紅托竹蓀基礎生理學，研究不同階段紅托竹蓀營養供應與生理變化。需要解決的關鍵問題包括：紅托竹蓀是從環境中獲得什么營養來完成整個生活史；發育過程中涉及哪些關鍵因子；生長發育的關鍵程序及機制等。紅托竹蓀菌絲生長速度相對其他食用菌慢，其生長中對營養的積累和轉換有別于其他食用菌，且原基生長發育速度與菌棒和土壤的關系尚未明確。進行營養生理學研究對提高紅托竹蓀產量和縮短生長周期至關重要。

2）紅托竹蓀農藝遺傳學的研究

紅托竹蓀菌絲生長慢，具有周期長、擔孢子不易萌發等特點。目前，紅托竹蓀在菌種孢子選育、農藝遺傳學研究等方面還比較缺乏，導致很多生產實踐沒有理論支撐。

3）紅托竹蓀病害綜合防治研究

工廠栽培食用菌不依賴藥物進行病蟲害防治，而主要靠物理防治和整體環境控制的方法，因此工廠化栽培食用菌的食品安全性有保障。目前能夠殺滅病原微生物但不傷害菌絲的藥物依然未篩選出來，同時，土壤傳播病害為栽培過程中的重點隱患，如何快速檢測土壤中的微生物對病害防治極為重要，且進一步的防控措施還需要進行研究。