不同處理對靈芝連作障礙的影響

朱衛東，潘德宇，趙雁，陳澤林，臧宏軍，黃慶

(浙江壽仙谷醫藥股份有限公司，浙江 武義 321200)

靈芝(Ganodermalucidum)又稱靈芝草、神芝和仙草，是一種有著數千年藥用歷史的珍貴中藥材，具有很高的藥用價值[1]。隨著人們生活水平的提高和對自身健康的重視，野生靈芝已遠不能滿足人們的需求，人工種植靈芝產業也隨之興起，伴隨著大面積種植靈芝，普遍存在的連作障礙問題也出現在靈芝種植上。

“靈芝連作障礙”是指靈芝人工栽培過程中在同一片土壤區域中連續種植，即使在正常的栽培管理條件下也會出現長勢變弱、病蟲害加劇、產量下降的現象[2]。目前關于靈芝連作障礙的研究主要集中在導致靈芝連作障礙原因的研究，普遍認為土壤營養物質的失衡、土壤微生物數量的變化、微生物種群發生改變、栽培殘茬對靈芝生長的影響以及靈芝的自毒作用等因素造成靈芝的連作障礙[3-9]。而關于如何改善和解決靈芝連作障礙的方法研究較少，吳曉明等[10]通過用液氨熏蒸連作土壤，靈芝的生長速度以及產量得到了顯著地提高。本研究主要通過不同方式處理連作土壤，比較各處理土壤、靈芝農藝性狀、產量以及含量的差異，為改善和解決靈芝連作障礙奠定基礎，使靈芝種植業穩定持續發展有所保障。

1 材料與方法

1.1 材料

供試靈芝菌種為浙江省非主要農作物品種認定委員會認定的品種仙芝2號。菌種、石灰氮和土壤修復劑由浙江省農業科學院提供。

1.2 方法

1.2.1 處理設計

試驗在浙江壽仙谷醫藥股份有限公司L4號靈芝大棚進行，有較好的噴霧、遮陽、保溫條件，連續種植2次靈芝。試驗共使用3種方式對L4號棚靈芝的土壤進行處理，分別是不處理(CK)、25 kg石灰氮處理和500 kg修復劑處理，每種處理3個重復，交叉種植。

1.2.2 土壤樣品采集

9月中下旬耕地之前，進行第一次土壤樣品采集，采用5點取樣法，每個點挖30 cm左右深的坑，沿截面自上而下削取一片400 g左右土壤，用自封袋裝好，標記編號，整個大棚取3份土樣，每份1 000 g左右。取樣之后立即對土壤進行3種處理，翌年3月中旬種植之前進行第二次土壤樣品采集，取樣方法同第一次取樣，每個重復取1份土樣，共9份，送至檢測單位檢測。

1.2.3 農藝性狀測定

靈芝現蕾后進行疏芝，每段段木保留一個原基，靈芝開傘后，統計不同處理未出芝數量、大靈芝和小靈芝數量，并計算畸形率和出芝率，畸形率=畸形靈芝數量/靈芝總數量，出芝率=出芝數量/靈芝總數量；靈芝進入成熟期，每個重復隨機選取10株，測量靈芝菌蓋厚度、直徑、菌柄高度和長度，并進行套袋處理。每個處理重復隨機選取3株測量菌蓋厚度、大小和菌柄長度、直徑，并進行套袋收集孢子粉；靈芝噴粉結束后進行采收，統計各個處理的靈芝和孢子粉產量，計算靈芝和孢子粉的絕對生物轉化率，靈芝絕對生物轉化率=靈芝干重/段木干重×100%，孢子粉絕對生物轉化率=孢子粉干重/段木干重×100%。

1.2.4 土壤養分測定

土壤養分測定方法參考中國科學院南京土壤所熊暉、鮑士旦等[11-13]所闡述的方法，其中土壤pH和土壤電導率(EC)采用電位法；有機質采用重鉻酸鉀容量法；土壤速效氮采用堿解蒸餾法；速效磷采用0.5 mol·L-1NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法；速效鉀采用1 mol·L-1NH4Ac浸提-火焰光度法。

1.2.5 靈芝和孢子粉含量測定

靈芝從現蕾期、開傘期、成熟期和采收期，按各個重復分別取樣500 g，并于60 ℃烘干，按《中華人民共和國藥典》2015版[14]檢測子實體中靈芝多糖含量和靈芝三萜含量(以齊墩果酸計)；待孢子粉彈射結束后，每個重復取50 g孢子粉，按《浙江省中藥炮制規范》2015版[15]檢測孢子粉甘油三油酸脂和多糖含量。

1.3 數據分析

用SPSS 19.0軟件進行數據分析，采用單因素方差分析(one-way ANOVA)中的多重比較法，比較3種處理后土壤和靈芝農藝性狀及含量之間的差異。同時，運用Excel 2013軟件制作柱狀分析圖。

2 結果與分析

2.1 不同處理土壤養分的比較

L4號棚連續種植2年靈芝后，土壤已變成低pH值、低EC型土壤(表1)。對土壤進行處理后，土壤發生了很大的變化，其中修復劑處理和石灰氮消毒的土壤pH值均顯著高于CK和處理前土壤，但修復劑處理和石灰氮消毒土壤pH值無顯著性差異。石灰氮消毒的土壤EC比修復劑處理的高9.8%，比CK的高68.6%，土壤修復劑處理的土壤EC比CK的高53.6%。此外，修復劑處理和石灰氮消毒的土壤有機質、速效氮和速效鉀含量均顯著高于CK的土壤。土壤速效磷含量3種處理之間無顯著性差異。CK與處理前土壤EC、有機質和速效氮存在顯著性差異，主要是因為在處理后對L4號棚進行了統一灌水，并蓋膜一個月，土壤EC降低，發酵過程又使得土壤有機質和速效氮發生變化。

表1 3種處理土壤養分情況

2.2 不同處理方式靈芝出芝情況

每個重復種植548段，每段段木平均重7.3 kg(表2)；CK的未出芝數量和畸形靈芝數量均顯著高于修復劑處理和石灰氮消毒組。同時，CK的靈芝畸形率分別是修復劑處理和石灰氮消毒組的3.4倍和4.8倍；出芝率分別是修復劑處理和石灰氮消毒的0.69倍和0.67倍。

表2 3種處理方式靈芝出芝情況

2.3 不同處理靈芝表型特征

由表3可知，石灰氮消毒組靈芝菌蓋厚度比修復劑處理組高12.7%，比CK組高20.1%，修復劑處理組比CK組高6.5%。菌蓋直徑，石灰氮消毒組和修復劑處理組分別比CK高7.6%和4.8%，但兩組之間無顯著性差異。菌柄直徑，石灰氮消毒組和修復劑處理組分別比CK高9.4%和8.8%，但二組之間無顯著性差異。菌柄長度，3種處理之間無顯著性差異。

表3 3種處理靈芝表觀特征

2.4 不同處理靈芝和孢子粉產量比較

由圖1可知，石灰氮消毒組孢子粉和靈芝產量均顯著高于修復劑處理組和CK組，3個處理靈芝菌柄產量之間無顯著性差異。同時，石灰氮消毒組孢子粉和靈芝的絕對生物轉化率均顯著高于修復劑處理組和CK組，修復劑組孢子粉和靈芝的絕對生物轉化率均高于CK組。靈芝連作障礙不僅提高靈芝的畸形率，降低出芝率，同時，也嚴重影響靈芝和孢子粉的產量。通過3種處理后，修復劑和石灰氮組靈芝和孢子粉產量顯著提高，進一步說明2種處理方式能改善靈芝土壤連作障礙。

同一類別不同小寫字母表示組間差異顯著(P<0.05)，圖2同。圖1 3種處理下靈芝和孢子粉產量

2.5 不同處理靈芝和孢子粉含量比較

從不同時期靈芝多糖和三萜含量來看，3種處理的多糖含量由現蕾期到采收期，都是呈現先下降后上升的趨勢，三萜含量則呈現一直下降的趨勢(圖2)。現蕾期和開傘期3種處理之間多糖和三萜含量無顯著性差異。成熟期，石灰氮組多糖和三萜含量分別比CK組高5.2%和5.0%，修復劑組多糖和三萜含量分別比CK高3.9%和3.6%。采收期，石灰氮組多糖和三萜含量分別比CK組高7.1%和5.2%，修復劑組多糖和三萜含量分別比CK組高6.0%和4.5%(表4)。此外，石灰氮組和修復劑組孢子粉多糖含量分別比CK組高7.1%和6.0%，甘油三油酸酯含量分別比CK組高10.1%和8.7%，但兩組處理之間無顯著性差異。

圖2 3種處理不同時期靈芝含量

表4 不同處理孢子粉質量比較

3 小結

連作障礙普遍存在作物栽培中，一直制約著種植業的發展，靈芝亦是如此。造成靈芝連作障礙的原因很多，馬紅梅等[2]認為，在連作土壤的微生物種群中，細菌對靈芝菌體的化感有較強的抑制作用；真菌微生物中，木霉屬對靈芝生長抑制最顯著，其次是青霉屬和鏈孢霉屬。張曉玲等[16]認為，自毒作用導致連作障礙，自毒作用影響植物體細胞生長、細胞膜的滲透性、酶活性以及對營養物質的吸收和利用，從而影響作物的生長。本研究通過不同方式處理連作土壤，比較3種處理方式靈芝農藝性狀、產量和含量的影響，結果表明：CK的靈芝畸形率分別是修復劑處理和石灰氮消毒的3.4倍和4.8倍；出芝率分別是修復劑處理和石灰氮消毒的0.69倍和0.67倍。石灰氮消毒組靈芝菌蓋厚度比修復劑處理高12.7%，比CK高20.1%，修復劑處理比CK高6.5%；二者菌蓋直徑分別比CK高7.6%和4.8%；菌柄直徑分別比CK高9.4%和8.8%。石灰氮消毒組孢子粉、靈芝產量以及孢子粉和靈芝的絕對生物轉化率均顯著高于修復劑處理組和CK；修復劑組孢子粉和靈芝產量以及絕對生物轉化率均高于CK。石灰氮消毒組和修復劑處理組多糖和三萜含量在成熟期和采收期均顯著高于CK；此外，2組孢子粉多糖甘油三油酸酯含量顯著高于CK，但兩組處理之間無顯著性差異。說明土壤修復劑和石灰氮處理均能改善靈芝連作造成的影響，且石灰氮效果較好。本研究通過測定連作障礙土壤和修復劑、石灰氮處理土壤之間的差異，發現靈芝連作障礙土壤屬于低pH值、低EC值型，即pH值在5.5以下，EC值在0.4 μS·cm-1以下，而對土壤進行修復劑和石灰氮處理后，連作土壤的pH值和EC值有所上升，其他養分也有所改變，即改善連作土壤營養失衡，同時，這兩種處理對病原菌有一定的抑制作用，使土壤微生物系統逐漸恢復原來的狀態，而這些很可能是兩種處理改善靈芝連作障礙的原因[6-7]。