天麻屬蘭科天麻族多年生異養草本植物,其地下塊莖制干后可入藥。天麻為中國大宗名貴中藥材,市場需求量大,目前主要來源于為人工種植。天麻的種植往往需要大量的硬雜木作菌材,然而,隨著天然森林保護和林木禁伐政策的頒發和實施,培養天麻的菌材逐漸減少,嚴重影響天麻產業的可持續發展,因此,天麻代料的研究及應用受到廣泛重視。天麻在河南省的種植地主要有三門峽市盧氏縣、南陽市西峽縣、洛陽市嵩縣以及信陽市新縣等地。在本省推廣應用天麻代料及栽培技術對生態環境保護和天麻產業的發展具有重要的意義。
天麻代料栽培是人工種植的重要生產模式,對維持生態健康、促進天麻產業發展具有重要的作用。根據中醫書籍記載,天麻的藥用歷史距今已有2000多年,多用于治療頭痛眩暈、肢體麻木、小兒驚風、破傷風等。現代研究表明,天麻富含酚類活性成分,如天麻素、對羥基苯甲醇等,這些物質可以止痛、健腦、明目、增智、降血壓、免疫調節、延緩衰老等。由于天麻具有較高的藥用價值、保健價值和食用價值,2023年11月15日,國家衛生健康委辦公廳正式下文將天麻納入藥食同源資源名錄。據統計,我國天麻產量由2016年的9.33萬t
增加至2023年的20.37萬t,每年都呈現增長態勢。2024年,天麻市場流通銷售金額達38 113.8萬元;在出口方面,2017—2021,年我國天麻出口量由16.49萬 kg增加至18.24萬 kg。2022年,我國天麻出口量達12.12萬 kg,出口金額達21.49萬美元。隨著天麻需求量逐年增加,天麻野生資源已處于瀕危狀態。目前,天麻主要來源于人工種植,其栽培需要大量的殼斗科樹木作菌材,由于天麻需求和栽培面積的迅速擴大,致使大量森林資源被過度砍伐,生態植被遭到嚴重破壞。天麻代料栽培技術可以充分使用一切可再生資源、減少天然森林木材的消耗,保護生態植被,達到不占田、不砍樹的效果。此外, 天麻代料栽培能夠保證天麻的產量和品質穩定,促進天麻產業穩步發展。
一、天麻的生長習性
天麻的生長習性是怕旱、怕凍、怕高溫和積水。天麻生長于熱帶、亞熱帶、溫帶及寒溫帶山地,適宜天麻生長的土壤富含腐殖質、疏松肥沃、排水良好,土壤pH為5.5~6.0。天麻的天然生長區主要分布在北緯24°~45°、東經94°~142°地區,在中國,野生天麻主要分布在西藏自治區、四川省、貴州省、湖北省、云南省、安徽省、河南省、陜西省、甘肅省、河北省、遼寧省、吉林省等。目前,市場上的天麻多為人工栽培。多年的生產實踐表明,在調節溫度、濕度等人為控制生長環境下,天麻已經沒有嚴格的生長區域界限限制。
影響天麻生長的環境條件包括水分、溫度、光照、土壤及營養來源等。水是天麻塊莖主要成分,含水量在80%左右。天麻可以從土壤中吸收水分生長,而土壤中的無機鹽和礦物質溶于水后可以為天麻提供無機養分。當種植天麻的田間排水不良或土壤的透氣性比較差時,天麻易腐爛。因此,在種植天麻時,雨后應做好防水排澇工作。影響天麻生長的另一重要因素是溫度,天麻生長適宜溫度為15~28℃,在這個溫度范圍內生長旺盛。當溫度低于10℃或高于30℃時,天麻生長會受到影響,甚至停止生長。天麻不是綠葉莖類植物,天麻塊莖從播種到收獲的整個生長過程都在土壤中,但在強光下,天麻育種圃需要搭棚遮陰,避免天麻患日灼病致植株枯死。此外,在光照較強的的夏季,強烈的直射陽光易造成土壤中的水分嚴重蒸發,影響天麻塊莖幼芽生長發育。質地疏松、肥力均勻、墑情適宜的土壤適合天麻生長,這種土壤主要由粉粒、黏粒和砂粒等混合而成,具備一定的保水和保肥能力。天麻的營養獲取方式獨特,主要依賴侵入體內的蜜環菌絲提供營養進行生長發育。這是因為天麻的種子缺乏胚乳,植株沒有葉綠體,在天麻生長的整個過程中完全依賴與其共生的真菌(萌發菌和蜜環菌)提供營養,菌材則是這兩種共生真菌生長的基礎,為天麻的生長和發育提供初始的營養來源。傳統的天麻種植需要大量的硬雜木作為菌材(或培養料),這些菌材包括直徑在5 cm以上的硬雜木樹干,如櫟樹、樺樹、榛樹、榆樹、柳樹、棗樹、槐樹和野櫻桃等。由于森林資源長期遭受破壞,天麻代料栽培技術的研究逐漸成為一個熱點。
二、天麻代料栽培的意義及前景
天麻代料栽培技術可以科學高效地利用再生生物資源,如秸稈、樹枝、棉籽殼等材料,以代替傳統原木菌材,通過此技術可以明顯提高天麻的產量和穩定品質。天麻代料栽培技術可以為天麻工業化生產奠定堅實的基礎,進一步促進天麻產業可持續發展,具有顯著的社會效益和生態環境效益。
天麻代料不使用樹木原木段,主要通過把各類廢樹木、嫩枝、秸稈和菌草等粉碎,加入輔料后,制作成培養料包,直接用于培育天麻。與用玉米芯、秸稈、草等直接替代木材栽培天麻或人工菌棒+50%天然菌材的技術相比,天麻代料栽培技術具有以下優點: 一是天麻代料栽培可廣泛利用可再生的生物資源,栽培原料資源豐富;二是天麻代料營養源配比科學,其提供的養分可被高效利用;三是天麻代料的生產可利用現代化機械設備,能夠實現工廠化生產和智能化管理。
眾所周知,天麻的營養體為蜜環菌及其形成的菌絲體,而天麻生長提供營養的菌絲體包括菌絲和菌索,前者負責分解消化寄主(培養料),后者則負責尋找培養料和營養源。通常,菌索通過菌絲把培養料中的營養源傳送給天麻后,天麻獲營養方能進行生長和發育。但這要求菌絲充分消化培養料,獲得足夠的營養源,以保證菌索為天麻輸送或提供營養。因此,在天麻種植過程中,盡管觀察到菌材或培養料內長滿菌索,尤其是嚴重失水木段,但如果內部菌絲體沒有高密度分布或長滿,菌棒仍然長不出天麻。當用玉米芯、秸稈和草等代替木段種植天麻時,如果只看見菌索而沒有菌絲時,天麻幼莖無法進行生長發育。為了解決這類問題,可在這些再生生物質原料中加入一定的碳源和氮源物質,然后進行滅菌處理。對培養料接種蜜環菌后等待培養料內部長滿菌絲體,然后種植天麻。這也是代料栽培的核心方法和技術。此外,只有蜜環菌充分分解培養料(即培養料或菌棒成熟)后,才能向天麻提供足夠的營養,這意味著如果培養料分解和消耗時間不足時,即向已成熟的培養料中加入新木材或樹枝,會嚴重影響天麻的生長,這也是“人工菌棒+天然菌材”的推廣與應用受到限制的主要原因。
隨著天麻產業發展與資源環境的矛盾日益突出,代料天麻栽培具有可持續的發展空間,也具有優異的應用前景。從使用原料來看,天麻代料是利用一切可以利用的再生生物質原料或廢料,這不僅實現了農業資源的循環和持續利用,還能有效解決傳統發展天麻產業面臨的菌材短缺問題。同時,天麻代料中使用的森林撫育剩余物,如直徑小于5 cm的嫩枝或雜灌木,在一定程度上限制了砍伐范圍,使森林大樹保留下來,不僅可以保護環境,還能促進森林樹木的健康成長,為人與環境的和諧及資源循環利用提供保障。
生產實踐證明,代料天麻栽培具有高投入高回報的特點,將會發展為一項高效經濟產業。目前,天麻代料栽培可達到投入代料菌包1 kg和樹枝1 kg,產出鮮天麻1 kg的水平,如果再優化蜜環菌種和天麻品種以及天麻代料配方,天麻代料栽培的轉化效率還會有很大的提升空間。已有種植案例顯示,代料栽培明顯提高天麻的產量,比如,羅田縣天麻代料栽培技術試驗成果顯著,生產天麻8.16萬kg·hm-2,產值可超過375萬元,這是天麻產業暴利的一個典型案例。天麻已被列入藥食同源目錄,成為藥食同源開發的熱門品種,天麻產業的發展將同時在醫藥產業和食品產業兩個方向進行。除了藥用產業,天麻的食品產業也擁有較大的利潤和市場空間,也將吸引大量市場資本投入,尤其是在天麻工廠化栽培技術方面,要求具備一定的現代化智能化管理和生產體系,這將在很大程度上促進天麻代料栽培產業的快速發展。
三、天麻代料栽培技術
(一)天麻代料的培養
天麻代料的培養主要包括選擇天麻代料的配方、制袋、滅菌、接種等。天麻代料的培養基主要包括四種配方:配方一,木屑、麩皮、過磷酸鈣、石膏等;配方二,木屑、棉籽殼、麩皮、過磷酸鈣、石膏等;配方三,棉籽殼、玉米芯、麩皮、過磷酸鈣、石膏等;配方四,殼斗科植物落葉、木屑麥麩、蔗糖、尿素、硫酸鎂、磷酸二氫鉀、石膏等。
1. 制袋。培養料混合攪拌前須過篩處理,剔除雜物后將培養料不加水攪拌均勻。然后將過磷酸鈣加水溶化后加入培養料繼續拌勻,使培養料的含水量在
60%~65%。注意,不同培養料的料水比例是不同的,木屑料水比為1:1,而棉籽殼料水比為1:1.2至1:1.3。
將物料和水充分拌勻后裝塑料袋,塑料袋規格為18 cm×55 cm×0.05 cm,邊裝邊壓實,捆扎封口,裝好后用手觸摸,手感較硬即可。
2. 滅菌。把代料培養基放在滅菌鍋或土蒸鍋內及氣包內進行滅菌,鍋內溫度100℃保持36 h以上。使用土蒸鍋滅菌時,須保證在6 h內鍋內溫度升至100℃,時間持續24 h,同時在操作過程中根據滅菌鍋容量大小及碼擺方式對滅菌時間進行調整,以達到徹底消毒的目的。
3. 接種。在專用接種帳或接種箱內接種,規定每帳或每箱可接種代料培養基200袋,每15袋代料可使用1瓶木屑蜜環菌菌種進行接種。接種前,須將料袋、菌種及所有接種工具放入接種箱,并噴灑金星消毒液(100倍液)進行消毒,最后進行除塵和增濕。
4. 培養。當蜜環菌發菌圈直徑達8 cm時脫去外袋,用工具在菌種穴周圍扎小孔5~6個,促進快速發菌。培養室須避光處理,室內溫度控制在20~28℃,室內濕度控制在60%~70%,在蜜環菌培養過程中每15天檢查1次,如果發現木霉污染,使用2%甲醛注射對其進行治療處理。但當有鏈孢霉污染出現時,須剔除。一般在第50天時,密環菌絲可發滿全袋。通常,天麻代料的培養時間比栽培時間要提前45~60天,最早可在早春2月開始培養。
(二)天麻代料的無性栽培技術
無性栽培技術是天麻代料常用的栽培技術。春季和秋季均可栽培天麻。春季栽種天麻的適宜時間為3月上旬至4月上旬。秋季栽培天麻栽培的適宜時間為10月下旬至11月中旬。
1. 場地。天麻種植的場地為陰坡林下地或山區半陰坡地。要求土地勢高,干旱時可以澆灌,澇時可以排水。
2. 播種前準備。天麻播種前場地表面需要鋪一些碎石,并整理鋪平,然后把要用的沙或沙土加水調節成適宜的濕度。天麻種植場地用辛硫磷100倍液噴灑,進行殺蟲處理。
3. 栽培。在易旱田地種植天麻使用半地下淺池栽培法進行栽培,在易澇田地種植天麻使用平地起堆法栽培。
4. 栽后管理。天麻栽種后要注意遮陽管理,陽光直射的地方控制好溫度和濕度,防止高溫高濕??捎谜诠?0%的遮陽網遮擋或搭遮陰棚。天麻生長期間須防止干旱,定期查看墑情,根據墑情適時灌溉補墑。8—9月降雨較多,要密切關注天氣預報,雨水較多時可遮蓋防雨布,雨停后揭開通風。
(三)代料天麻的有性栽培技術
天麻有性繁育可保證良種繁育、防止種子退化,天麻有性繁育具體包括播種前的準備、種子培育和播種。
1. 菌床。天麻有性繁育菌床設置處需有灌溉水源,土壤透氣性好、疏松肥沃,氣候涼爽潮濕。提前將菌床床底挖松,平鋪約3 cm 厚的腐殖質土后將天麻代料相間平放,然后用土填滿空隙,接著再重復擺放第二層天麻代料,最后覆蓋約8 cm的土層。
2. 菌種。天麻有性繁育要準備種子萌發所需要的萌發菌和生長發育所需的蜜環菌三級種,每平方米菌床需菌種4~5瓶(每瓶500 mL)。種子放在直徑5 cm、高10 cm的塑料杯里,去掉底面后用紗布蓋嚴即成。
3. 培育種子。根據繁殖種子數量建造大棚裝置,使其具有根據需求調控光度、濕度和溫度的功能,以保證穩定的環境條件培養種子。然后挑選個體健壯、無病蟲害損傷的、質量為100~150 g的次生天麻塊莖作種基。種麻適宜生長環境為光照70%,相對濕度80%左右,溫度20~24℃,含水量為45%~50%。當種麻花序展開、頂端出現花蕾,應及時摘除花蕾5~10個,以減少養分消耗。種麻開花后進行人工授粉,授粉后懸掛標簽,并記錄授粉的時間,以便掌握天麻種子采收的時間。種麻授粉后,適時采集嫩果及將要開裂果的種子,此階段發芽率較高。由于天麻種子壽命較短,需要隨采隨播。
4. 播種。天麻播種前,將萌發菌三級種從菌種瓶中取出置于清潔的拌種盆中,菌葉撕開成單張,將采收的天麻種子裝入播種筒中,然后撒在菌葉上,種子和菌葉拌均勻后分成兩份。
播種與拌種工作應兩人分工合作,免得濕手粘去種子。此外,需防止風吹失種子。天麻播種時挖開菌床后取出天麻代料,然后耙平床底,先在床底鋪一薄層濕落葉,然后將其中1份菌葉撒在落葉上,按原樣擺好天麻代料,代料間留好一定距離,覆土與代料持平,再鋪一層濕落葉后撒另一份拌種菌葉,放代料后覆土,床頂蓋一層落葉保濕。
作者簡介:劉點(1993— ),女,河南平輿人,博士,助理研究員,主要從事中藥材栽培、中藥材土壤連作障礙和土壤肥力管理工作。
(責任編輯" "程麗紅)