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攀西与达州地区灵芝栽培气候对比分析

2021-09-01罗绍艳张利平袁玉霞

中低纬山地气象 2021年4期
关键词:宣汉灵芝温差

罗绍艳,张利平,袁玉霞,李 辉

(1.四川省普格县气象局,四川 普格 615300;2.四川省达州市气象局,四川 达州 635000;3.四川省甘洛县气象局,四川 甘洛 616850)

0 引言

灵芝是一类广泛分布于自然界的大型木腐真菌,有“仙草”之称,是我国传统的一味名贵中药材,具有多种生理活性和药理作用,其菌丝体、子实体及孢子,皆有重要的药用价值[1],也可用于观赏,具有较高的经济价值。据报道,我国有野生灵芝98种,四川省有野生灵芝12个种[2]。目前,被人们利用的灵芝近缘种已达18种[3],其中赤芝和紫芝为药用品种,一般栽培品种为赤芝。灵芝已在20世纪50年代实现了人工栽培,近年来,各地以椴木栽培、袋料栽培和生态栽培等不同模式,大力开展灵芝规模栽培,并有向工厂化栽培发展的趋势[4]。

国内学者对灵芝生态习性进行深入调查研究[5-10],认为,灵芝属喜湿热的高温、恒温性菌类,温度高度及昼夜温差均对菌丝生长及子实体生物转化率有显著影响,以26~29 ℃、昼夜温差为2 ℃菌丝及子实体均能正常生长,昼夜温差为2 ℃的生物转化率为最高。适宜的土壤水分、空气湿度以及光照等也是保证灵芝正常生长的重要气象条件;不利气象条件和气象灾害可直接影响灵芝的产量和品质,成为制约灵芝种植的因素[11-14]。攀西地区和秦巴山区是四川灵芝的重要分布区,近年来,人工袋料栽培灵芝面积逐渐扩大,对于两地调整农业产业结构、增加农民经济收入发挥着极其重要的作用。

本文通过对比分析攀西和达州两地的灵芝栽培气象相关问题,提出发展建议,以推动两地灵芝产业的可持续发展。

1 资料来源

本文选取普格县和宣汉县分别代表攀西地区和达州。1981—2015年逐日气象资源来源于四川省气象局数据中心。灵芝生育期数据来源于四川食用菌网、四川省农业科学院金地灵芝官网及宣汉县和普格县年鉴等。

据调查可知,宣汉县和普格县灵芝均以大棚代料栽培为主,部分山区有少量段木栽培。栽培过程与生育期参见表1。

表1 灵芝栽培周期Tab.1 Cultivation period of Ganoderma lucidum

2 灵芝栽培环境条件

2.1 灵芝生长主要环境条件

灵芝一般为顺季栽培,生长期包括菌丝体和子实体两个阶段,气象条件主要影响移栽—采收期间(4—8月)的田间生产管理阶段。

2.1.1 温度 温度是影响灵芝生长的最主要气象因素。灵芝属高温型菌类,对温度的适应范围较广,生长期分为菌丝体和子实体2个阶段。菌丝体生长温度为15~35 ℃,适宜温度为22~30 ℃,最适宜温度约为26 ℃,超过40 ℃,菌丝将死亡。子实体生长温度为18~35 ℃,适宜温度为22~30 ℃,最适宜为25~28 ℃,在此环境下子实体发育正常,灵芝的质地紧密,光泽光亮;高于30 ℃时子实体生长较快,质地较松,色泽较差;持续超过35 ℃时,子实体会死亡;低于18 ℃时难以分化,甚至不分化。

灵芝属恒温性菌类,昼夜温差不超过4 ℃为宜,昼夜温差2 ℃时的生物转化率最高,菌丝生长速度最快。

2.1.2 水分 灵芝喜湿,代料适宜水分含量在60%~70%,菌丝体生长期空气相对湿度要求70%~80%,过高会造成霉烂死亡,湿度过低会干枯而死;子实体生长阶段空气相对湿度应保持在85%~95%之间,但不可超过95%,而低于60%子实体就会变色死亡。

2.1.3 光照 灵芝在生长发育过程中对光线十分敏感。光线对菌丝生长有明显的抑制作用,无光黑暗条件生长速度最快,当照度增加到3 000 LX时,生长速度只有全黑暗条件下的一半。子实体生长发育需要一定的光照,在1 500~5 000 LX时,菌柄、菌盖生长迅速,粗壮、盖厚。

2.1.4 空气 灵芝是好气性真菌,整个生长发育过程中都需要新鲜的空气,尤其是子实体阶段对CO2更为敏感。当空气中CO2浓度增至0.1%时,子实体就不能开伞,长成鹿角状分枝;含量达1%时,子实体发育极不正常,无任何组织分化,形成畸形。

2.1.5 酸碱度 灵芝喜在弱酸的营养环境中生长,菌丝可以在PH为3~7.5的范围内生长,适宜的PH为4.5~6.0,最佳PH为5~5.5。当PH为7时,菌丝生长速度减慢。PH>8时,菌丝将停止生长,子实体生长最适PH值为4~6。

2.2 设施大棚对小气候的影响

不同规格大棚的保温保湿效果有较大差异,灵芝栽培主要采用半地下室大棚。

研究表明[16],半地下室大棚内气温和相对湿度均较棚外高。在晴好天气下大棚内最高气温较棚外最高气温高20 ℃左右,夜间温度比棚外高0.8~3.5 ℃,棚内气温的日较差晴天时最大,高达30~35 ℃,较棚外日较差偏高15 ℃左右,晴天时大棚内气温变化剧烈,一天内可能既要防范高温热害,又要防御低温危害。阴天时棚内日较差变化不显著 ,较棚外日较差偏高5 ℃左右[18]。

棚内相对湿度日变化和温度变化相反。半地下室大棚内最高气温和最小湿度均出现在午后时段,最低气温和最大相对湿度一般都出现在早晨。大棚内是高湿环境,棚内空气相对湿度在白天一般可达到50%~60%,夜间则经常在90%左右,甚至100%,遇到连阴天棚内湿度大,棚内相对湿度均较棚外高2%~5%。

3 分析与结果

在利用简易大棚栽培灵芝的条件下,光照、空气和营养基质酸碱度等均能满足生产所需,通过人工调节光照和CO2浓度还能控制灵芝生长。而温度和水分的人工控制成本较高、气象灾害影响大,因此本文重点分析移栽后的灵芝气温、水分和主要气象灾害的影响。

3.1 基于气候背景的对比分析

3.1.1 温度 普格和宣汉年平均气温相似均为16.7 ℃左右,但分属中亚热带高原季风气候和中亚热带湿润季风气候2个气候区,气候差异十分明显。由图1可知,普格冬半年气温较宣汉明显偏高,夏半年则宣汉较普格明显偏高,仅5月、10—11月气温相近,4—9月为2地灵芝的适宜栽培期。从气温水平来看,4—8月普格月气温变化不大,宣汉则上升显著;5—8月宣汉气温较高,适宜灵芝子实体生长,但6月以后白天≥30 ℃高温天气较多,特别是盛夏期间≥35 ℃的高温天气对灵芝子实体生长不利;而普格5—8月气温水平相对偏低,白天气温适宜,≥35 ℃的高温日数少、影响小;普格冬半年温度较高,可适当开展灵芝冬季室内栽培;宣汉冬半年气温偏低,不能开展灵芝冬季室内栽培。

图1 宣汉和普格逐月气温Fig.1 Puge and Xuanhan monthly temperature

由图2可知,宣汉昼夜温差高于11 ℃,普格昼夜温差高于7 ℃;宣汉昼夜温差较普格明显偏高,5—9月偏高较明显在6.5 ℃左右;4月2地均为昼夜温差最大月;两地昼夜温差极大值出现3月且均高于21 ℃;普格昼夜温差极小值波动不大在2 ℃左右,宣汉昼夜温差极小值维持在5 ℃以上且呈双波动趋势,1—5月上升,6月下降,8—12月上升;5—9月宣汉昼夜温差偏大在16 ℃左右,普格昼夜温差在9 ℃左右,均不利于菌丝生长速度和生物转化率的提高。

图2 宣汉和普格逐月气温日较差Fig.2 Puge and Xuanhan monthly temperature diurnal

综上,在灵芝栽培过程中,宣汉应以预防夏季高温为主,普格应在夏季以适当增温保温为主。2地昼夜温差均超过菌丝生长速度和生物转化率的适宜温度4 ℃,在生产过程中,2地均应采取相应措施,降低昼夜温差提高菌丝生长速度和生物转化率。

3.1.2 日照 由图3可知,普格冬春季日照多,较宣汉偏多1倍。夏季6—9月宣汉日照较普格偏多。光照对灵芝菌丝体的生长具有较强的抑制作用,其在黑暗下生长速度最快,但同时灵芝子实体的生长发育离不开光照,其分化与生长对散光强度有着很高的要求。因此,光照充足是灵芝生长的必要条件之一,这一点普格县无疑有着得天独厚的优势。在实际进行灵芝种植时,可在大棚顶部以塑料布覆盖,再以一些作物覆盖在塑料布上,以此可实现光照合理与保温效果。

图3 宣汉和普格逐月降水和日照时数(单位:mm或h)Fig.3 Xuanhan and Puge Monthly precipitation and sunshine hours(unit:mm or h)

3.1.3 降水 普格冬夏干湿季分明的气候特征十分明显,而宣汉则全年湿润。11月—次年4月宣汉降水量较普格明显偏多,夏季2地降水量持平。从2地降水日极值看,2地年均暴雨日数为1~2 d,对灵芝生长影响不大。因此,在灵芝种植过程中,普格冬春季降水日数少,空气较干燥,应注意加大大棚湿度。

3.2 主要气象灾害

影响灵芝安全生产的气象灾害主要有高温、雨涝(连阴雨、暴雨)、风雹等灾害性天气多发区。由3.1节的对比分析结论可知,其中高温和雨涝灾害是由于气候背景引起的,并且是灵芝生长发育的主要影响,风雹主要影响大棚设施安全,应加强防范。

3.2.1 高温热害 菌丝期(4—5月)普格平均最高气温为26.4~27.2 ℃,年均≥32 ℃的高温日数普格为4 d;宣汉平均最高气温为22.4~26.2 ℃,年均≥32 ℃的高温日数为3 d。2地4—5月高温天气对菌丝正常生长影响不大。子实体期(6—8月)普格平均最高气温为24.0~26.7 ℃,≥35 ℃的高温日数为5 d,宣汉6月平均最高气温为29.0 ℃,7—8月平均最高气温维持32.0~32.4 ℃,≥35 ℃的高温日数为为18 d,热害严重,高温高湿还会导致病害多发。因此,6—8月高温热害是宣汉灵芝生产的主要灾害之一,生产上选址应在海拔较高地区,以降低夏季的气温总体水平,同时做好大棚覆盖遮阳、通风、喷水或者使用大棚降温剂等措施,将棚内气温控制在30 ℃以内,最高温度不超过35 ℃。

3.2.2 雨涝湿害和干旱 普格5—11月相对湿度60%~83%,11—4月相对湿度为46%~68%,冬夏干湿季分明,1—4月较干旱,菌丝体生长期气候干燥,需在大棚内人工增湿。而宣汉则全年湿润,相对湿度维持在75%以上。宣汉5—6月多连阴雨,7—8月多暴雨,空气相对湿度略高于菌丝生长湿度的适宜水平,易发生病害[15],因此应做好大棚排水降湿措施[17];7—8月相对湿度为81%~82%,基本能满足子实体的生长发育。

普格菌丝期的年均大雨(25~50 mm,24 h)日数为3 d,子实体期的年均暴雨(50~100 mm,24 h)日数为1 d;宣汉菌丝期年均大雨日数为2 d,子实体期年均暴雨日数为2 d。2地相似,但是,达州5—6月和攀西6—7月易出现持续5 d以上的连阴雨天气,易造成大棚受淹,或湿度长期过高,给灵芝生产带来不利影响。因此,大棚选址应在地势较高的地方,适当加大棚间距,做好排水设施,保持排水畅通。

3.2.3 风雹 春夏季是强对流灾害性天气的频发季节,常同时伴有短时强降水、大风和冰雹,达州和攀西地区虽出现的概率很小,年均不到1次,但对灵芝大棚设施安全影响很大。因此,大棚建设时,应使用防风材料,防晒网搭建成60°角反V字型,加以防范。

4 综合分析

①适宜的种植季节安排。按照子实体生长所需要的适宜温度22~30 ℃来安排生产为宜,宣汉可安排6月下旬—7月中旬作为子实体生长期,普格安排7月上旬—8月中旬作为子实体生长期。按照菌丝生长期为40 d左右的时间计算,宣汉把发菌期安排在5月,普格把发菌期安排在5月中旬—6月中旬较为适宜。

②普格县海拔高度为1 428 m,宣汉县海拔高度为287 m。根据海拔每上升100 m,气温下降0.6 ℃,结合灵芝生长适宜温度和3.1节气候背景分析,普格冬半年温度较高,日照充足,可在攀西地区低海拔河谷区400~900 m适当开展灵芝冬季室内栽培,但冬干严重,应做好水分管理。

③普格为中亚热带干湿季节分明气候,冬春季日照多、气温相对较高、湿度小,有利于充分利用光热资源。大棚在多日照下升温幅度大,但冬春季干旱明显,应注意加大湿度开展灵芝冬季室内栽培。同时夏秋季节多雨高湿、气温相对较低,灵芝栽培期间温度略偏低,生长期更长,有利于提高灵芝的产量和品质。宣汉则是雨热同季,不利于冬春气候栽培灵芝,生长期温度偏高,不利于灵芝的产量和品质,是其劣势。

④夏季普格气候温润,宣汉温高多雨,气象灾害主要有高温、雨涝(连阴雨、暴雨)、风雹等,其中高温和雨涝主要影响灵芝生长发育,风雹主要影响大棚设施安全。在灵芝栽培过程中,普格冬夏干湿季分明的气候特征十分明显,灵芝菌丝期(4—6月)应在大棚内人工增湿。宣汉则应以预防夏季高温热害为主且宣汉全年湿润,夏季多连阴雨和暴雨,空气相对湿度偏高,应做好大棚排水降湿措施。5—9月宣汉昼夜温差偏大在16 ℃左右,普格昼夜温差在9 ℃左右,均不利于菌丝生长速度和生物转化率的提高,在生产过程中,应采取相应措施,降低昼夜温差,提高菌丝生长速度和生物转化率。

⑤灵芝大棚通过保温保湿,能避免或减轻一般性干、冷类气象灾害的不利影响。但夏季昼夜温差棚内远高于棚外,可高达20~30 ℃,如果管理不当,容易出现40 ℃以上的高温“烧棚”现象,严重影响灵芝的正常生长。比较而言,宣汉盛夏气温比普格显著偏高,35 ℃以上的高温天数多、热害严重,更易出现“烧棚”现象。因此,降温保湿是宣汉大棚灵芝夏季管理的重点。应通过适当通风、棚膜上加遮阴网、草帘,棚外覆物及棚内喷水喷雾等措施,以降温保湿至适宜的范围内,保证灵芝子实体正常生长。在大棚建设选址时,应选择本地夏季气候相对温凉的1 000~1 500 m海拔区,以避免或减轻高温热害的危害。

5 结论

①达州地区可安排6月下旬—7月中旬为子实体生长期,攀西地区安排7月上旬—8月中旬为子实体生长期。达州安排5月、攀西地区安排5月中旬—6月中旬为发菌期较为适宜。

②攀西地区冬温较高,可在低海拔区400~900 m适当开展灵芝冬季室内栽培,但冬干严重,应做好水分管理。达州雨热同季,冬春气候不适于栽培灵芝。

③攀西地区夏秋季节多雨高湿,灵芝栽培期间温度略偏低,生长期更长,有利于提高灵芝的产量和品质。

④ 5—9月达州昼夜温差偏大在16 ℃左右,攀西昼夜温差为9 ℃左右,不利于菌丝生长速度和生物转化率的提高。生产过程中,2地均应采取相应措施,在保证灵芝生长所需的温度条件下,降低昼夜温差,尽量保持灵芝生长恒温的环境,以提高菌丝生长速度和生物转化率。

⑤ 2地气候背景引起的高温热害和雨涝干旱主要影响灵芝生长发育。攀西地区灵芝菌丝期(4—6月)应在大棚内人工增湿,干旱主要发生在攀西地区冬春季节。达州雨热同季,夏季多连阴雨和暴雨,高温天数多、热害严重,易出现“烧棚”现象,降温保湿预防高温热害是达州大棚灵芝夏季管理的重点,同时应做好大棚排水防雨涝措施。

⑥风雹则主要影响2地大棚设施安全。大棚建设时,应使用防风材料,防晒网搭建成60°角反V字型,加以防范。

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