霧化微噴灌溉技術在香菇種植中的應用研究

宋向東

（黑河市愛輝區幸福鄉鄉村振興發展服務中心，黑龍江 黑河 164300）

我國是世界上最大的香菇生產國之一。由于香菇品質優良，風味獨特而深受廣大消費者青睞。香菇具有較高的營養價值和藥用價值，市場需求量大，價格較為穩定。根據我國目前香菇生產使用水平及土壤條件來看，傳統的灌溉方式存在著灌水量大、浪費水資源的現象；且灌水方法單一、水耗高、灌溉成本高。所以，研究一種新的灌溉技術是必要的。

1 ?技術原理

該技術采用噴霧微噴灌溉技術，通過在地面鋪設噴灌管道，將霧狀水噴射到作物表面形成一定直徑和高度的水珠，并在作物表面形成水膜，從而實現節約用水增效的目的[1]。該技術對香菇種植過程有著極為重要的作用。利用它可以有效提高工廠化栽培大棚內作物的含水量。使其更適宜香菇生長，提高產品質量。該技術通過調節霧化水的密度和流量，以達到控制供水速度慢、水量大均勻的目的。通過微噴設備將水霧化成微小的霧滴向空氣中擴散，利用微噴設備本身的壓力差作用，直接將水噴灑到作物表面形成水膜。這種方式是一種無土栽培技術，通過改變水膜的滲透系數和透氣性，能夠使作物內部水分得到充分的吸收和利用，提高產量與質量。微噴灌溉技術能夠大大提高香菇產量與質量，節約水資源，同時也減少了香菇病蟲害產生。從而降低了用水量和用肥量。

2 ?試驗設計

2.1 ?試驗材料及方法

試驗地點為某省某市楊某鎮香菇種植基地。試驗地海拔770~775m，平均海拔為520m，年平均氣溫24.8℃，年降雨量644.5mm，無霜期120~170d。試驗用水為該生產基地自產水，采用管道供水，并用三通閥供水，配有水泵。試驗主要由一組5個獨立處理組成，每個處理5個品種。在種植過程中，每隔10d對每個組培種菌袋內菌絲生長情況進行監測，方式與傳統灌水方式相同。每個處理設一個試驗小區，每個小區設三個重復，每個重復設3個處理，每2個處理設1個重復。每個處理設8個重復。采用霧化微噴灌溉方式，將灌溉水添加到培養料中制成香菇原種，在溫室內人工培養成不同類型的香菇原種，按不同密度分級放入培養料中，進行培養料濕球菌落計數及菌落計數測定[2]。并對生產中發生的病蟲害進行防治。培養料采用多菌靈拌種。

2.2 ?數據采集與分析

霧化微噴灌溉技術采用的測量儀器是一種全自動數據采集系統，儀器功能強大、應用廣泛。該自動化儀可將采集到的數據自動地傳輸到計算機中進行分析，并能夠輸出多個數據報表。如：采集到氣溫（℃）、相對濕度（%）、空氣溫度（℃）等重要氣象數據；采用LS2型無線傳感器實時監測農田土壤濕度，對灌溉作物進行監測；通過分析處理得到作物產量、品質和病害變化情況；采用 ArcGIS對設備進行現場總線連接，現場總線將采集回來的數據上傳至控制中心計算機網絡[3]。該自動化系統的主要特點是自動精確地對灌溉情況進行數據分析與記錄，并通過 GPRS遠程網絡，將監測的數據發送到控制中心計算機網絡，使控制中心計算機可通過聯網獲取相應的數據。該系統包括有實時水溫及濕度檢測功能。實時水溫測量、溫濕度分析與記錄三個功能模塊；濕度測量值為單位升/千克，采用差值分析法，分別計算出不同時刻空氣相對濕度（%）、土壤含水量（%）和空氣溫度。

2.3 ?結果與討論

香菇栽培采用低壓噴霧技術，滴灌效果良好，滴灌均勻度較好，出菇率和質量均達到最佳。在試驗中香菇對微噴最敏感，微噴對香菇產量影響最大。根據試驗結果表明，經過0.15 mm以上微噴孔徑較小，0.15 mm以下微噴孔徑較大，0.15~0.25 mm微噴孔徑較小、微噴滴灌效果明顯。微噴工藝在我國具有悠久的歷史，發展至今已經取得了巨大的成功。微噴技術是利用小噴嘴產生微小水霧并利用微噴孔進行噴灑的一種灌溉方式，該方法具有無污染的特點。微噴工藝能夠有效提高微噴孔中水面積和有效增加空氣中水溶氧，改善土壤理化性質等一系列優點，可以有效緩解香菇生產中存在的環境污染問題。試驗結果表明，微噴工藝可有效降低香菇栽培過程中對水資源的浪費，顯著降低田間水分蒸發損失，有效提升了香菇品質和產量。微噴技術可有效改善香菇的出菇率和香菇品質，從而大大降低了生產成本，并提高了香菇總產量和質量。

3 ?霧化微噴灌溉技術在香菇種植中的應用策略

3.1 ?水肥調控系統設計

目前，我國是農業大國，在農業生產中應用滴水灌溉設備較多。微噴灌溉應用的滴水方式主要有以下幾種：滴灌、噴灌（滴灌可直接應用）等系統。滴灌由于操作簡單安全衛生，具有成本低而普及度比較高的優點。漫灌可減少大水漫灌的缺陷和不足之處，同時也是控制環境濕度的有效方法；漫灌操作簡單，維護成本較低；漫灌可以減少水資源浪費；減少了灌溉過程中對環境的污染；避免了傳統滴灌的施肥現象；對土壤的破壞少，在節約水資源、保護環境方面具有明顯的優勢；在土壤板結的情況下不宜使用。與滴灌相比，漫灌在投資、維護上相對較少。

而要應用滴灌技術，則需配套微灌自動化設備，對滴灌進行控制。當土壤濕度不足時/土壤不能滿足滴灌時，要使用微灌設備進行管理。目前，國內普遍采用這種方法，采用微灌技術，對灌溉條件進行調節來減少滴灌對環境污染。同時，利用滴灌設備對土壤進行快速灌溉。但是存在很多不足之處：滴灌精度較低，需要一定時間才能實現均勻灌溉；節水不夠明顯；部分地區干旱嚴重時不能自動灌溉；微灌設備自動化程度低等問題，使微噴技術還處于發展階段。

3.2 ?微噴灌溉機的選擇

微噴灌溉機的工作原理是通過泵和壓力泵，將壓力水從管道輸送到地面。微噴灌溉機通過微耕機，將水輸送到菇棚中的各個角落，使其均勻地吸收和蒸發水分，并充分利用土壤的水分。微耕機可以使土壤含水量保持在90%以上，能使土壤保持濕潤。此外，微耕機可以實現自動灌溉模式，不需要人工看管。在實際應用中，微耕機具有以下特點：（1）微耕機價格低廉；（2）無須專人看管，不需要像噴灌機械一樣在田間操作；（3）灌溉均勻，減少了對水的浪費； （4）微耕機可以完全控制水的流量及濕度；（5）微耕機可以進行自動噴霧灌溉；⑥微耕機方便管理使用和維護管理。

微噴灌主要由三部分組成，分別是水源、壓力、流量。按照水源，微噴灌溉設備可以分為井灌機和水灌機。井灌機具有流量大、揚程高、節水灌溉等特點，但造價較高。井灌機適用于低洼地區和多雨地區，由于水源易被污染、地下水位較高以及長期使用有一定的安全隱患，因此只適用于少量地塊。壓力和流量選擇，應根據作物的生長要求和灌溉面積確定。隨著智能控制技術的發展和完善，水灌機可以自動控制水泵工作，不需要人工操作。對于無人化種植示范區而言，可以利用智能控制裝置實現遠程調控及數據處理，并通過人工進行噴灑任務的自動完成及灌溉操作，從而提高了作業效率，減少人工勞動成本等。通過使用微噴灌溉系統，有效地控制了農田的水量、溫度等環境因素，既降低了田間的水分需求，又保證了食用菌正常生長的需要。

3.3 ?水肥調控技術

在菌棒生長期間，應保持足夠的水分和營養。以保證菌棒正常發育和產量的持續增加和質量的穩定。

在栽培階段，應定期對菌棒進行澆水，以保證土壤水分適宜，菌棒的生長條件是土壤保持濕潤，香菇的生長對水有特殊的要求。在這一階段，建議施用適量肥料，以滿足菌菇對水分的需求，確保生長環境的濕度，有利于香菇的生長。為了提高土壤濕度，建議將微噴灑技術用于整個種植過程，具體做法是將土壤濕度控制在60%~70%，然后設置微量噴淋裝置，使土壤濕潤至適宜的濕度水平，最后再將微量噴淋裝置連接到微噴裝置上，進行微噴灌溉。為了促進香菇健康成長，一般使用三種肥料進行滴灌。第一種是緩釋肥（即尿素），這種肥料含有氮、磷等元素.對于預防土傳病有良好的效果；第二種是水溶性肥（即碳酸氫銨）；第三種是緩釋肥（即氯化鉀）。緩釋肥能迅速補充菌袋中養分，補充香菇生長所需水分，供給營養吸收，而氯化鉀可加速土壤墑情蒸發、促進土壤快速吸收等作用。緩釋肥的主要特征是促進基質與菌絲間的微生物活動和菌體成熟度，提高生長速度，增強菌柄原基活力，提高生物產量等作用。

3.4 ?注意事項

霧和空氣的相互作用，導致很多不合理的灌溉方法被破壞，甚至導致不必要的損失。因此，在工作中。必須注意以下兩個方面：

第一，應使用干凈的水管。不要讓有污垢的水進入滴灌管道中，也不要在滴灌系統的底部放置污垢物。如果污垢物沉積在滴灌管道中，水將無法通過。因此，必須注意選擇合適的管路和閥門。第二，管道清洗時不要觸碰其他部位或使用其他東西。要注意各種保護方法，以防損壞設備。

3.5 ?播種與出菇管理

香菇屬于典型的冬春季出菇蔬菜，具有明顯的季節性特征。冬春季的溫度相對較低且干燥，溫度較高時，特別是在夏秋季節，是接種和管理最為關鍵的時期。在冬春季栽培香菇時，應采用霧化微噴灌溉技術代替傳統常規灌溉方法來進行香菇苗的接種，以實現低溫條件下出菇要求，且保證香菇產量及品質穩定。根據不同的環境條件，可以選用不同的接種工藝設備來進行香菇菌種接種。

經過30d左右，待所有孔洞均全部被打開，土壤墑情良好時即可進行播種培育。在播種前，將菌種均勻地灑在床面上覆蓋薄膜厚度為10~15cm；將出菇口用噴霧器向床面上噴灑濕潤噴霧，使床面濕潤，達到出菇期對土壤含水量要求；在出菇期間，要保持室內溫度在20℃左右，濕度保持70%~80%。由于菌種培養時間較長，因此，可采用分室分段培養方式，將菌種分別于6個不同產菇階段培養后出菇。分室種植的最大優點就是能夠有效控制出菇溫度及濕度，提高出菇質量和產量。出菇期適宜溫度為12~15℃，最適濕度為60%~70%；晝夜溫差大于10℃，以促進菇體生長。出菇期結束后需要對發菌情況進行檢查，若發現發菌過快或過慢而出現不正常情況時，應及時將菇體挖出將其丟棄到一旁；若菌絲生長速度過快或過慢，則要及時對菇體重新培養。根據上述情況計算出菇期需要掌握3個階段：發蛋期、發菇期和收蛋期。出菇期需要根據出菇期情況及時調整管理方法，從而確保其正常出菇。收蛋期需要將出菇期延長至15~20d；發菌期可以采用人工輔助控制的方法，在菇床上安裝多個噴嘴實現自動噴水控制。

3.6 ?預防病蟲害的方法與措施

從香菇生長期來看，有幾個主要的病蟲害會對其生長造成影響。常見的一種病蟲害就是白粉病。該病害危害嚴重，容易造成菌棒破損、變形、腐爛。菌棒的培養料中一般含有少量的農藥殘留，若不及時處理就會對其品質造成影響。

針對該病害，應采取以下措施：一是在香菇栽培前，及時對培養料進行消毒，避免污染環境；二是在菇棚中安裝紗窗，以阻隔菌棒接觸外界害蟲；三是對于栽培袋來說，其使用時間應短于其他塑料薄膜栽培袋；四是接種后，每天噴施一次殺菌劑，主要預防病毒感染，可選擇0.1%的多菌靈、25%的三唑磷等藥物進行噴灑治療。通常情況下，不需要專門選用化學藥劑來防治白粉病。除此之外，還可以采用物理方式進行防治白粉病。一方面，用小功率直流電直接噴灑在培養料表面，既能減少對其他植物和動物的危害程度，還能減輕粉塵的污染程度。另一方面，用高壓水槍向地面均勻噴灑霧化微噴系統中的水溶液，與霧化微噴系統的微噴管道接觸并形成水膜而抑制白粉病。

3.7 ?環境控制

香菇對溫度有一定的要求，溫度越高，香菇對生長的要求越高。在食用菌生產過程中，應采用自動控制技術，并結合自然條件，利用現代化科學手段，通過設定和調整栽培環境，實現香菇生長發育調控。

采用自動控制技術后，香菇栽培溫度由原來的20~25℃，降到15~20℃，并且可保持在8~10℃。同時，溫度與濕度也有密切關系。栽培室內空氣相對濕度應保持在80%~90%，才能滿足香菇生長發育需求。同時，還需要嚴格控制相對濕度，以防止香菇發生畸形菌和菌絲被燒壞等病害。室內濕度控制可通過控制通風與噴水來實現，通風應保持在25~30℃。在通風條件好的地方，可以使用風扇、地燈、紫外線燈來對室內環境進行調節。

4 ? 結論

霧化微噴灌溉在目前香菇的水處理方式中，利用霧化微噴灌溉方法能夠降低用水量30%以上；其節水效果與傳統灌溉方式相比，具有節水效果顯著、不受環境條件影響、灌水時間長等優點。霧化微噴灌溉具有節水、節電、省肥、省工等優點，但也存在著能耗高的缺點。因此，需要因地制宜地選擇和設計灌溉方式。