葡萄園套種皺環球蓋菇對葡萄生長和果實品質的影響

敬露陽，張波，陸志敏，張望舒

（1.浙江大學 寧波研究院，浙江 寧波 315000；2.寧波市林業園藝學會，浙江 寧波 315000）

皺環球蓋菇Stropharia rugosoannulata屬于擔子菌門Basidiomycota 球蓋菇科Strophariaceae 球蓋菇屬Stropharia，又名大球蓋菇、酒紅大球蓋菇，具有抗雜能力強、栽培管理粗放，經濟效益高的特點。其鮮菇肉質細嫩柄脆，含野生菇香味，營養豐富，是聯合國糧農組織向發展中國家推薦的菇種之一，也是國際菇類市場的十大品種之一[1-4]。中國是世界范圍內食用菌種植面積最廣的國家，2019 年全國種植面積達2.91 萬hm2[5]。通過種植食用菌不僅可以給農民帶來二次收益，還可以將菌渣作為肥料直接用作果樹的基肥或底肥，經濟環保，一舉兩得[6-7]。目前，林下套種食用菌的栽培模式已有較多研究，許海榕等[8]的試驗表明葡萄園套種大球蓋菇產量穩定，單個質量達100 g 以上，且礦質元素較為豐富；王曉娟等[9]研究發現毛竹Phyllostachy e dulis林下套種皺環球蓋菇和竹蓀Dictyophora indusiata的收益分別是單作毛竹的19.6 倍和30.4 倍，經濟效益顯著；梨Pyrusspp.園套種平菇Pleurotus ostreatus對提高0～ 40 cm 土層土壤肥力、改善梨品質有顯著效果[10]。但是關于葡萄園套種食用菌對果園土壤改良和葡萄果實品質提升的研究還鮮見報道。

葡萄Vitis vinifera是寧波市的主要水果產業之一，2019 年全市葡萄栽培面積逾5 333.33 hm2，年產量達17.54萬t。早熟主栽品種以‘夏黑’（Vitis vinifera×Vitis labrusca,Summer Black）為主，于6 月中下旬成熟，該品種為歐亞雜交品種，果皮顏色紫黑，因品質優良、無籽、耐貯運等優良特性而受到市場歡迎。當前，寧波市栽培的中晚熟葡萄，以‘陽光玫瑰’（Vitis labrusca×vinifera,Shine Muscat）為主，該品種2007 年引種自日本，屬于歐美雜交品系，于8 月中上旬成熟，果皮黃綠色，果實單穗質量為600～ 800 g，單粒質量為8～ 10 g，果肉硬脆，兼具玫瑰香和奶香，可溶性固形物含量達19%，可滴定酸含量為0.4%，酸甜適口。

葡萄采收完畢后，農事活動少，土地閑置時間長，此時在葡萄園套種食用菌，能夠提高土地利用率。采用農作物秸稈作為皺環球蓋菇的種植基質，腐熟后還田既可以作為葡萄基肥，減少了焚燒果園廢棄物帶來的大氣污染，兼具經濟與生態效益[11]。本研究以具有生產代表性的2 個葡萄品系‘夏黑’和‘陽光玫瑰’為試驗材料，研究葡萄園套種皺環球蓋菇對土壤肥力及果實生長品質的影響，以期為浙江省葡萄產業發展及果園套種食用菌的種植模式提供技術支持和理論依據。

1 材料和方法

1.1 研究區概況

試驗地設在寧波市江北區阿東葡萄種植基地（121°26′20″ E，29°58′5″ N）。該地屬亞熱帶濕潤季風氣候，年平均氣溫為16.4℃，平均無霜期230～ 240 d，年均降水量1 480 mm，平均日照時數1 850 h。3—6 月是明顯的雨期，8—9 月有臺風雨和秋雨，主汛期5—9 月的降水量占全年的60%。土壤為紅壤，呈弱酸性。葡萄樹勢基本一致，平均樹高為2.15 m，株行距為2.0 m×4.5 m，葡萄園內栽培管理條件一致，生長狀況良好。

1.2 試驗設計

套種試驗所采用的葡萄種植基地占地面積約26.67 hm2，葡萄均采用大棚種植。本試驗選取葡萄園內長勢一致的‘夏黑’（11 年生）和‘陽光玫瑰’（3 年生）樣地各2 塊，每個地塊的面積均為0.067 hm2（1 畝）。針對2 個品種組的4 個地塊，分為處理組（套種皺環球蓋菇‘夏黑’、套種皺環球蓋菇‘陽光玫瑰’）和對照組（未套種皺環球蓋菇‘夏黑’、未套種皺環球蓋菇‘陽光玫瑰’）。

本試驗于2020 年9 月18 日葡萄采收期修剪結束后開始套種皺環球蓋菇，菌棒栽植基質采用的是上年度葡萄園修剪下來的枝條廢棄物粉碎發酵后的產物。土壤樣本于2021 年5 月15 日取樣（皺環球蓋菇采收完畢后）；葉片和果實品質檢測樣本于2021 果實成熟期采集（‘夏黑’于7 月2 日采集，‘陽光玫瑰’于8 月3 日采集），每個處理重復采樣3 次。對照樣地中，于相同時間采用相同方法進行采樣。

1.3 測定項目和方法

1.3.1 土壤理化性質測定 土壤樣本采集深度為0～ 20 cm，在套種皺環球蓋菇和未套種皺環球蓋菇的試驗樣地中分別隨機選取3 個采樣點取樣。將采集好的土壤樣本按照套種皺環球蓋菇和未套種皺環球蓋菇的土壤樣品分別混勻進行測定。土壤有效成分及重金屬含量的測定方法參考《土壤農化分析》[12]。

1.3.2 葉片理化指標測定 隨機選取距地面1.5 m 處的營養枝，采集從基部數往上第5 或第6 片完全功能葉，共20 片葉，用數顯游標卡尺測定每10 片葉片的厚度；用掃描儀（Canon MF642C）和ImageJ 軟件測定葉片面積，具體操作方法參考高建昌等[13]測定番茄Solanum lycopersicum葉面積的方法；其余葉片用于葉綠素含量的測定，每樣取鮮葉0.2 g，用80%丙酮提取葉綠素，用紫外分光光度計測定葉綠素含量。

1.3.3 果實品質指標測定 隨機選取成熟果實各10 穗，進行單粒質量、果形指數、硬度、色差、可溶性固形物（TSS）、總酸及花色苷含量的測定?；ㄉ盏奶崛∵x用著色均勻的葡萄果實各15 粒，用液氮研磨成粉末。取1 g 粉末于0.01%甲醇-鹽酸溶液中避光浸提5 次，合并浸提溶液用紫外分光光度計（UV-1900i）于510 nm 波長處測定吸收值并計算花色苷含量。果實的L(亮度值)、a*(紅綠值)、b*(黃藍值)指標測定采用色差儀（3nh SR62 高精度色差儀）。

1.3.4 果實質地測定 采用TA-XT plus 型物性測試儀（英國Stable Micro System 公司）進行全質構分析（TPA，Texture profile analysis）。葡萄果肉TPA 典型質地特征曲線如圖1 所示，由質地特征曲線得到評價葡萄貯藏期間果肉狀況的質地參數：硬度、彈性、凝聚性、咀嚼性。其中，硬度為第一個峰的最大值，其余指標由峰面積進行換算，具體方法參考李婷等[14]。

圖1 葡萄果肉穿刺典型質地特征曲線Figure 1 The typical curve of puncture test of grape pulp

1.4 數據處理

利用Excel 2019 對原始數據進行處理。利用SPSS 21.0 對數據進行分析，采用單因素方差分析（ANOVA）評價指標的差異顯著性（P<0.05）。

2 結果與分析

2.1 套種皺環球蓋菇對葡萄園土壤肥力和重金屬含量的影響

本實驗中，套種皺環球蓋菇的土壤中有機質、水解性氮、速效鉀含量比未套種的土壤中顯著增加，其中套種土壤中的有機質含量為50.45 g·kg-1，比未套種的增加了31.45%；水解性氮含量增加了17.98%，速效鉀的含量顯著增加了102.61%；但土壤的pH 值及有效磷含量與套種前的差異不顯著（P＞0.05）（見表1）。

表1 套種皺環球蓋菇對葡萄林下土壤肥力的影響Table 1 Effect of interplanting of St.rugosoannulata on soil quality of vineyard

套種皺環球蓋菇的葡萄園土壤中的銅、鉛、鋅、鉻、汞、鎘、鎳、砷7 種重金屬含量均低于未套種的土壤。其中，銅、鋅的含量分別降低了36.35%和31.58%（表2）。這表明，葡萄園套種皺環球蓋菇能夠明顯改善土壤肥力，降低土壤中的重金屬含量。

表2 套種皺環球蓋菇對葡萄林下土壤重金屬含量的影響Table 2 Effect of interplanting of St.rugosoannulata on soil heavy mental content in vineyard

2.2 套種皺環球蓋菇對葡萄葉片生長發育的影響

在相同生長條件下，套種皺環球蓋菇的葡萄葉片大小、葉厚均顯著高于未套種的（P<0.05），且兩個品種表現一致，其中‘夏黑’表現更為顯著（P<0.05），套種后‘夏黑’的葉片大小和葉厚度分別比未套種的增加了24.66%和19.88%?！暮凇汀柟饷倒濉~片中葉綠素含量較套種前均未出現顯著的變化（表3）。

表3 套種皺環球蓋菇對葡萄葉片生長發育的影響Table 3 Effect of interplanting of St.rugosoannulata on leaf growth of grape

2.3 套種皺環球蓋菇對葡萄果實品質的影響

如表4 所示，‘夏黑’葡萄果皮呈紫黑色，套種皺環球蓋菇后的果皮色差指數中紅綠值顯著提升（P<0.05），是未套種的2.90 倍；‘陽光玫瑰’的果實表面色澤未出現明顯變化，但是果實縱徑和果形指數均有顯著提升（P<0.05）。從果實內部品質來看（表5），套種皺環球蓋菇后，‘夏黑’的花色苷含量、TSS 及固酸比均有明顯提升，‘陽光玫瑰’僅固酸比顯著增加（P<0.05）。其中，套種皺環球蓋菇的‘夏黑’TSS 含量比未套種的增加了12.10%，同時，套種皺環球蓋菇的‘夏黑’果實花色苷含量比未套種的增加了40.24%。

表4 套種皺環球蓋菇對葡萄果實外觀的影響Table 4 Effect of interplanting of St.rugosoannulata on appearance of grape berries

表5 套種皺環球蓋菇對葡萄果實品質的影響Table 5 Effect of interplanting of St.rugosoannulata on quality of grape berries

2.4 套種皺環球蓋菇對葡萄果實質地的影響

果實的質地參數除了硬度外還包括彈性、凝聚性、咀嚼性等，是果品口感和貯藏性的重要評價指標。試驗結果表明，套種皺環球蓋菇后，‘夏黑’葡萄的果肉彈性和凝聚性比套種前分別提升了34.01%和14.29%；而‘陽光玫瑰’果肉硬度比套種前增加了16.60%，果肉彈性、凝聚性和咀嚼性的提升效果不明顯（表6）。

表6 套種皺環球蓋菇對葡萄果實質地的影Table 6 Effect of interplanting of St.rugosoannulata on texture profile of grape berries

3 討論與結論

3.1 討論

本試驗菌種成本3.5 萬元，正常管理水平下，林下可采收鮮菇5～ 6 kg·m-2，皺環球蓋菇生物學轉化率不低于100%，扣除菌種和可重復利用葡萄棚膜等材料費用，按年分攤成本，每年至少可增收5 萬元以上。另外，本試驗在栽培皺環球蓋菇時采用葡萄園上年度修剪后的葡萄枝條廢棄物，經過粉碎腐化，與菌渣混合后還田，既減少了有機肥的施用，節約肥料成本，改善葡萄果實品質；同時也減少了果園廢棄物長時間堆放產生病害的風險以及焚燒時對生態環境的影響。

土壤肥力多以土壤中的有機質、氮、磷、鉀等指標的含量以及pH 值來衡量，栽培過皺環球蓋菇的林地其氮、磷、鉀等養分含量和pH 值都顯著高于未栽培過的林地[1,15]。茶園套種后，土壤中的有機質、水解氮、速效鉀含量比未套種的園地分別增加了13.5%、33.7%和11.4%，土壤pH 提高了7.5%[16]。本研究發現，葡萄園林下套種皺環球蓋菇能夠顯著提升土壤中有機質，水解氮和速效鉀的含量，這與前人的研究結果一致。在種植食用菌后，一是菌體會產生一定量的有機無機酸，促進了土壤中潛在肥源的釋放；二是菌體會分泌土壤活性膠體，對土壤蓄肥、養分保持起到了正向作用。栽培皺環球蓋菇后的菌渣中含有大量菌絲體和豐富的纖維素、木質素、維生素、抗生素、礦質元素及其他生物活性物質，這些物質能夠提高土壤養分，從而達到促進植物生長的作用[17]。試驗表明，葡萄樹勢增強，其葉片大小、葉片厚度及葉綠素含量等指標都顯著提高，在相同的葉果比條件下，為果實的生長發育提供了更有利的物質基礎。

食用菌中普遍存在著能螯合金屬離子的金屬硫蛋白（Metallothioneins），這種蛋白會根據食用菌的種類不同而與某些特定的金屬元素結合，形成富集作用[18]。香菇Lentinus edodes、金針菇Flammulina filiformis和平菇能夠有效降低重金屬污染水體中的鉻、鎘和鉛的含量。其中金針菇對鉛的去除率可達到94%[19]。這可能是因為某些食用菌對某種或某幾種重金屬離子具有高富集能力，從而減少土壤中的重金屬離子，增強修復作用。本研究中，皺環球蓋菇顯著降低了葡萄園土壤中銅和鋅的含量，而對鉻、鎘和鉛等離子含量的影響不明顯，這可能與研究所采用的食用菌的種類相關，也可能與種植的時間長短有關系。

果實的表觀品質、營養成分以及口感質地是衡量果實商品性狀的重要指標，除了果樹的遺傳特性外，土壤環境和栽培管理水平對果實生長發育也有著顯著影響。生產上利用食用菌菌渣作為甜橙Citrus si nensis有機肥，果實的總酸含量降低而TSS 和維生素C 的含量均有不同程度的提高[20]。本試驗中，葡萄園套種皺環球蓋菇果實的單果重、縱橫徑和固酸比都顯著增加，‘夏黑’果實的花色苷顯著增加，這可能是由于皺環球蓋菇菌渣中所含有的纖維素、木質素及礦質元素等活性物質改善了葡萄根系土壤的微環境，促進了果實花色苷的合成和積累[21]。另外，有研究發現同種食用菌對不同果樹有著不同的促進效果，如梨樹Pyrus s orotina下套種大球蓋菇能夠降低梨的硬度，提高維生素C 的含量，而棗Ziziphus j ujuba樹下套種皺環球蓋菇，對樹勢和果實品質作用甚微[22]。本研究結果表明，套種皺環球蓋菇對‘夏黑’和‘陽光玫瑰’兩個品種葡萄果實的品質提升有著明顯差異，這可能是由于皺環球蓋菇與不同品種的葡萄植株產生了某種互作效應，從而引起果實生長發育和營養成分代謝效率的差異，這有待于后續研究探明其互作機理。

3.2 結論

葡萄園林下套種皺環球蓋菇能夠有效提升土壤的有機質、水解性氮和速效鉀等成分，同時降低銅、鋅兩種重金屬的含量；套種皺環球蓋菇的‘夏黑’和‘陽光玫瑰’的葉片大小和厚度明顯增加，果實的單果質量、TSS、固酸比和硬度也均有所提升，同時也促進了紫色葡萄品種的著色。本試驗所采用果樹、食用菌立體復合栽培模式，利用了南方葡萄大棚的種植空間，解決果園枝條廢棄物的問題，又可以提升農業生產效益和果實綜合品質，經濟和生態效益顯著，對實現浙江省食用菌與林果產業的雙贏發展具有重要意義。