5種菌草越冬性狀及營養品質的比較

張欽語,張邦喜,楊仁德,李銀雙,陳波,王曉敏,朱森林*

（1.貴州省農業資源與環境研究所，貴州 貴陽 550006；2.貴州省菌草綜合開發利用技術工程中心，貴州 貴陽 550006；3.楚雄醫藥高等專科學校，云南 楚雄 675000）

“十三五”以來，在我國食用菌產業“東菇西移”的趨勢下，貴州省先后出臺《貴州省“十三五”現代山地特色高效農業發展規劃》《貴州省食用菌產業脫貧攻堅三年行動方案》《貴州省食用菌產業發展規劃（2020—2022年）》，將食用菌產業作為助推全省脫貧攻堅的重要特色優勢產業大力發展，貴州省食用菌產業進入快速發展階段，逐步形成五大產業帶［1］。截至2019年底，貴州省食用菌種植規 模 達31億 棒（6.67萬hm2），產 量 超過110萬t，產值突破130億元，初步實現裂變式發展，逐漸晉升到全國食用菌年產量在50萬t以上的第二梯隊，呈現產銷兩旺、質效雙升的良好勢頭。菌草是指可作為栽培食藥用菌培養基的草本植物［2］。我國幅員遼闊，有草原、草山、草坡、江河沿岸及沿海灘涂草地近4億hm2，草地面積為耕地面積的3倍左右，可作為食藥用菌培養基的菌草品種很多［3］。經國家菌草工程中心篩選出的適用作食藥用菌培養料的菌草有45種，其中，巨菌草、綠洲1號、紫色象草、熱研4號王草、桂閩引象草因具有生長迅速、再生能力強、耐貧瘠、耐干旱、適宜性廣、鮮草產量高和適口性較好等特點，近年來已成為重要作物在世界范圍內傳播。我國已有青海、甘肅、福建等31個省（市/自治區）大量種植［4］。大部分菌草不僅是優良的飼草，還可作為優質食藥用菌生產原料、護坡植物、造紙原料，還可利用其代煤發電、生產沼氣等，是一種具有較大種植潛力和社會經濟生態效益的草種［5］。目前，貴州省種植的菌草品種種類繁多、質量參差不齊。采用高產栽培模式，在相同種植、管理水平條件下，對目前貴州省常用的巨菌草、綠洲1號、紫色象草、熱研4號王草、桂閩引象草進行越冬性生產性狀及營養品質比較試驗，以期為篩選適宜貴州省食用菌產業發展的高產優質菌草品種提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于貴州省農業科學院土壤肥料研究所菌草種子資源圃畢節市織金縣茶店鄉鴨院村（東經26.8603°，北緯106.7574°），屬亞熱帶季風氣候，海拔1 350 m，年均氣溫14.7℃，年平均降雨量938.4 mm，全年日照1 172 h，無霜期327 d。試驗地為旱坡地，土壤為黃壤，肥力中等水平，耕層（0～20 cm）土壤有機質為15.15 g/kg，全氮為0.85 g/kg，全磷為0.71 g/kg，全鉀為13.29 g/kg，堿解氮為67.9 mg/kg，有效磷為15.9 mg/kg，速效鉀為109.2 mg/kg，pH 5.39。

1.2 供試品種

供試品種共5個，分別為巨菌草（Pennis?etumsinese）、綠洲1號（PennisetumRich）、紫色象草（Pennisetum purpureum Schumab cv.purple）、熱研4號王草（Pennisetum×p.americanumcv.Reyan4）、桂 閩 引 象草（Pennisetum purpureum Schum cv.Gui Min Yin），均由國家菌草工程技術研究中心提供。

1.3 試驗設計

試驗設5個小區，小區面積均為10 m2（2 m×5 m）。2019年4月26日種植，株行距40 cm×60 cm，播種方式為雙節斜插。施復合肥（N-P-K=15∶15∶15）100 kg/667m2，其中60%作基肥，20%在分蘗期追肥，20%在拔節期做追肥。2020年4月12日調查田間草種出苗率。分別于2019年11月23日（越冬前）和2020年12月2日（越冬后）進行收割，留茬3～4 cm，測定小區鮮草產量，取2 kg帶回實驗室，待自然風干，折算干草產量。

1.4 方法

測定越冬前后的菌草養分吸收、營養品質含量。養分含量測定：高氯酸-硫酸消煮方法測定植物樣品中的總氮含量；過王水-微波消解法對植物樣品消解后，分別采用火焰分光光度計和比色法測定植物樣品總鉀［6］和總磷［7］含量。營養品質含量測定：GB/T 6435—2006測定干物質含量、GB/T 64—2007測定粗蛋白含量、GB/T 6433—2006測定粗脂肪含量、GB/T 6434—2006測定粗纖維含量、GB/T 20805—2006測定半纖維素與木質纖維素含量。

1.5 數據處理

試驗數據使用Origin 2018進行繪圖，使用SPSS 16.0以Duncan法進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同菌草越冬前后的產量及越冬后出苗率

由表1可知，所有品種菌草產量越冬后較越冬前均有提高，且巨菌草和綠洲1號的產量表現最好。越冬前鮮草產量最高的是綠洲1號，達116.0 t/hm2，較巨菌草、紫色象草、熱研4號王草、桂閩引象草分別高2.65%、53.44%、25.41%和8.41%；干草產量綠洲1號達13.60 t/hm2，較巨菌草、紫色象草、熱研4號王草、桂閩引象草分別高33.33%、82.31%、57.23%和40.93%。越冬后鮮草產量最高的是巨菌草，達171.0 t/hm2，較綠洲1號、紫色象草、熱研4號王草、桂閩引象草分別高2.40%、36.80%、15.54%和23.02%；干草產量最高的是巨菌草，達42.0 t/hm2，較綠洲1號、紫色象草、熱研4號王草、桂閩引象草分別高0.72%、34.62%、39.53%和59.10%。

菌草的耐寒性越強，越冬后出苗率越大。從表1還可知綠洲1號、巨菌草、熱研4號王草的越冬后出苗表現較好，出苗率均為100%；桂閩引象草和紫色象草的安全越冬性能較差，出苗率分別為83.4%、91.2%。

表1 供試品種鮮干草產量及越冬后的出苗率

2.2 不同菌草越冬前后的養分含量

由圖1可知，5種菌草在越冬后的氮、磷、鉀養分含量均高于越冬前。越冬前菌草總氮含量綠洲1號的最高，達0.15%，巨菌草次之（0.12%），其后依次為紫色象草（0.11%）、熱研4號王草（0.10%）、桂閩引象草（0.09%）；越冬后綠洲1號、巨菌草對土壤中的氮含量分別達0.40%、0.41%，顯著高于熱研象4號（0.35%）、桂閩引象草（0.27%）、紫色象草（0.26%）。越冬前，總磷含量由高到低分別為桂閩引象草（0.21%）、紫色象草（0.15%）、綠洲1號（0.14%）、巨菌草（0.13%）、熱研4號王草（0.11%）。總磷含量越冬后較越冬前均提高，其中，熱研4號王草達0.40%，提高263.63%；綠洲1號達0.39%，提高178.60%；巨菌草達0.37%，提高184.62%；桂閩引象草達0.26%，提高23.81%；紫色象草達0.25%，提高66.67%。桂閩引象草在越冬前的總磷含量較紫色象草、綠洲1號、巨菌草、熱研4號王草高，但在越冬后總磷含量提升不明顯。熱研4號王草在越冬后的磷含量高于其余菌草。越冬前，5種菌草的總鉀含量由高到低依次為桂閩引象草（0.30%）、綠洲1號（0.30%）、巨菌草（0.27%）、紫色象草（0.17%）、熱研象4號（0.10%）。桂閩引象草越冬后總鉀含量為0.35%，較越冬前提高16.67%，且顯著低于巨菌草（0.79%）、綠洲1號（0.64%）、紫色象草（0.40%），但越冬后桂閩引象草與熱研4號王草的總鉀含量無顯著差異。綜上，巨菌草、綠洲1號的氮磷鉀含量在越冬后較其他菌草更高，表現出優異的養分吸收能力。

圖1 不同菌草在越冬前后的養分含量

2.3 不同品種菌草越冬前后的品質

由表2可知，越冬后不同菌草的干物質、粗蛋白、粗纖維較越冬前高。越冬后巨菌草、綠洲1號、紫色象草、熱研4號王草、桂閩引象草的干物質含量較越冬前提高243.75%、348.28%、172.22%、121.88%、233.84%；粗蛋白含量分別提高355.20%、141.95%、182.87%、428.92%和12.04%；粗脂肪含量分別提高185.12%、17.00%、83.42%、97.76%和130.50%；粗纖維含量分別提高7.14%、3.61%、9.95%、19.10%和26.34%；木質素含量巨菌草、紫色象草、熱研4號王草分別下降10.48%、11.11%、2.70%，綠洲1號、桂閩引象草分別提高7.83%、20.39%；半纖維素含量巨菌草、綠洲1號、紫色象草、桂閩引象草分別下降9.30%、6.33%、11.78%、2.10%，熱 研4號 王 草 提 高9.14%。

表2 越冬前后不同品種菌草的營養品質

越冬后干物質和粗蛋白，巨菌草、綠洲1號以及紫色象草明顯高于熱研4號王草與桂閩引象草。越冬后綠洲1號的粗脂肪含量最高，桂閩引象草的粗纖維含量最高。

3 討論與結論

菌草種植產業在我國具有巨大的發展潛力，大部分菌草喜生長在溫度和濕度較高的地區，而在干旱和寒冷的地區，如何使菌草在越冬后還保持較高的種植存活率是當前菌草種植技術的瓶頸。根據菌草生長適宜的條件，研究選擇溫度和濕度均較適宜的貴州省畢節市作為菌草培育地點，并率先引進5種菌草進行種植試驗，通過觀察分析其越冬前后的產量、出苗率、養分吸收、營養品質情況，篩選適合于當地種植的菌草品種。丁建成等［8］研究指出，巨菌草在甘肅種植時，由于當地氣溫較低（<0℃），而菌草低于0℃時會全部凍死。賴大偉等［9］研究指出，紫色象草在環境溫度長時間低于?2℃時會被凍死枯萎。郭太雷等［10］報道，熱研4號王草的越冬溫度低于0℃時，會被凍死枯萎。因此，當環境溫度低于0℃時，大部分菌草無法順利越冬，但低于8℃時，菌草的生長會受到抑制。貴州省畢節市全年最低溫為8℃，當地溫度能夠滿足引種的菌草對越冬溫度的要求。賈雨雷等［3，7，11］報道，菌草最佳的生長時期為春末和夏季，適宜的生長溫度為25～35℃。年降水量700 mm以上的熱帶亞熱帶地區較適合菌草種植［9］，畢節市的降雨量能夠滿足不同菌草生長對水分的需求。菌草的種植對土壤要求并不嚴格，菌草生長適應能力強、產草能力高、青綠周期長、耐酸，在保水良好的黏土中生長最好［9，12-13］。菌草生長除對溫度、土壤和水分的需求外，菌草越冬后的品質和產量還與菌草每次刈割的長度［14］、施肥種類及施肥量［8］、播種時間［9］、播種方式與田間管理方式相關［3，12］。賈雨雷等［3］進一步分析不同菌草對土壤養分的吸收含量及營養品質與產量的規律發現，菌草養分吸收能力與產量成正比。蛋白質是構成動物的肌肉、毛發和血液等組織的重要成分，是構成生物生命的基礎物質，不能被脂肪和碳水化合物代替［15］。與碳水化合物的功能類似，脂肪在代謝后能供給熱量［16］。粗纖維、半纖維素和木質素類物質主要在消化過程中起到填充消化道容積的作用，有利于促進消化道蠕動，增強新陳代謝［11］。此外，干物質中還包含一定含量的礦物質，如鈣、鎂、鐵、錳、銅等，上述礦物質是構成生物體骨骼、器官等組織的重要物質。

在對巨菌草、綠洲1號、紫色象草、熱研4號王草、桂閩引象草5種菌草進行田間引種和越冬試驗中，巨菌草和綠洲1號越冬性狀及營養品質較好。巨菌草和綠洲1號在越冬后出苗率均為100%；鮮草產量分別為171.0 t/hm2和167.0 t/hm2；干草產量分別為42.0 t/hm2和41.7 t/hm2；總氮含量分別達0.41%、0.40%；總磷含量分別為0.39%、0.37%；總鉀含量分別為0.79%、0.64%；總氮、總磷、總鉀的含量整體上高于其他菌草；粗蛋白含量分別為24.2%、29.9%；干物質含量分別為25.4%、23.3%；粗脂肪含量分別為3.45%、8.95%；粗纖維含量分別為43.5%、54.6%；木質素含量分別為11.1%、12.4%；半纖維素含量分別為40.0%、38.8%。綜上，綠洲1號和巨菌草越冬出苗率高、產量高、品質優，建議在畢業市試推廣種植。

未來，可對菌草在當地的適宜收割次數和時期需進一步試驗探究，以期為進一步提高綠洲1號和巨菌草的種植效益提供數據支撐。