河北省冷棚大球蓋菇起始種植時間區劃研究

關鍵詞：大球蓋菇；起始種植時間；區劃；設施農業；食用菌；河北省

0 引言

大球蓋菇（Strophariarugosoannulate）味美肉嫩、營養豐富，又具藥用價值，乃菇中佳品，是聯合國糧農組織向發展中國家推薦栽培的食用菌之一[1-4]。種植大球蓋菇的經濟價值遠遠超過了傳統食用菌，冷棚栽培大球蓋菇受低溫影響時間較短、出菇早、潮次多，并且能在春節時段出菇[5-6]。

大球蓋菇屬于中低溫型食用菌，環境溫度在32°C以上時生長速度快速下降，超過35°C菌絲停止生長，不能正常出菇[7-12]。冷棚由于其保溫性，較林下定植時間偏晚。定植期的早晚決定了菌絲在入冬前的生長時間，生長時間短，入冬前不能出菇，經濟效益降低，因此應準確判斷冷棚大球蓋菇的起始種植時間。

研究人員對大球蓋菇適宜氣溫指標和菌絲生長天數進行了研究，不同溫度條件下菌絲生長速率不同，不同地區的種植時間差異較大[13-15]。霍捷等[10]利用氣溫等值線劃分出華北地區大球蓋菇菌絲能安全度夏的區域，推薦開展露地栽培和林下栽培?；萚15]根據保定市的氣溫變化特點，推斷出河北省冷棚大球蓋菇的種植時間范圍，有遮陰條件的冷棚在8月底—9月上旬栽培，沒有遮蔭條件的冷棚與露地栽培時間相同，在9月中旬栽培。本研究分析河北省廊坊市連續3年的冷棚內外氣溫數據的相關性，模擬出棚內達到32°C時棚外的氣溫指標，并利用河北省近30年的氣溫資料繪制全省適宜種植起始日期區劃圖，利用氣溫傾向率和Morlet小波分析，對近30年的適宜種植起始日期進行波動性和周期分析，為大球蓋菇定植提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以2018—2020年河北省廊坊市安次區東三更生村冷棚為試材。冷棚為南北走向，長40m、寬8m、瘠高2.8m和邊高1.2m，鋼構拱棚，塑料膜為聚乙烯膜；南北留門，東西兩側各有寬1m的通風口；冷棚全年扣膜，秋季大球蓋菇種植前通風口全部打開。

1.2 數據來源

氣溫資料來源于河北省1991—2020年144個氣象站逐日數據；冷棚外氣溫資料來源于廊坊市九州區域氣象站逐日數據。冷棚內安裝DZN1型農田小氣候觀測儀監測空氣溫度，設備位于冷棚內中心距地面1.5m處，觀測時間24h，測定間隔時間1h。

1.3 計算方法

采用5日滑動平均法確定穩定通過27°C的初日。

起始種植日序：1月1日記為1、1月2日記為2，以此類推，9月1日記為244。

起始種植時間距平：當年起始種植日序與1991—2020年起始種植日序平均值之差。

采用氣候傾向率法分析起始種植時間的變化趨勢，氣候傾斜率的絕對值大小代表趨勢強度。運用小波分析法分析起始種植時間周期變化特征；采用克里金法進行插值分析，GIS繪制起始種植時間全省區劃圖。

2 結果與分析

2.1 冷棚內外氣溫相關性分析

挑選出2018—2020年9月1日—10月15日的晴天冷棚內的最高氣溫數據，與冷棚外的最高氣溫數據進行相關性分析，結果如圖1所示。由圖1可知，冷棚內外的最高氣溫具有極顯著相關關系（Plt;0.01），相關系數0.9227，相關方程y=1.1032x?8.25201（y為冷棚外最高氣溫，x為冷棚內最高氣溫）能夠很好地描述冷棚內外最高氣溫的關系。通過相關方程可計算出，當冷棚內最高氣溫降至大球蓋菇生長氣溫指標32°C時冷棚外氣溫指標是27°C，因此本研究以冷棚外最高氣溫達到27°C作為大球蓋菇定植的起始氣溫指標。

2.2 起始種植時間變化

由圖2可知，1991—2020年河北省冷棚大球蓋菇起始種植日序257～274，平均265（9月22日），1992和1995年最小，2019年最大。從變化趨勢來看，近30年起始種植時間呈顯著的推遲趨勢（Plt;0.01），傾向率1.01d/10年。

由表1可知，1991—2020年起始種植時間距平均為負，1991—2000年起始種植時間距平?1.1，起始定植期較早，2001—2010年和2011—2020年距平分別為?0.3和?0.4，起伏較小。

2.3 起始種植時間變化空間分布特征

由圖3可知，河北省冷棚大球蓋菇起始種植空間上存在較大差異，起始種植時間的變換范圍222～277，近30年平均265，整體從北到南、自西向東逐漸推遲，北部地區起始種植時間開始最早，日序222～260，即8月10日—9月17日。南部地區起始種植時間開始最晚，日序270～277，即9月27日—10月4日。

北部地區和西部山區氣溫下降較早，大球蓋菇起始種植時間亦開始較早。邯鄲市為起始種植時間開始最晚的城市，日序277，10月3日才可開始種植，涉縣和武安市氣象觀測站靠近山區，起始種植時間開始略偏晚，分別為9月27日和9月30日。張家口市為起始種植時間開始最晚的城市，日序222～261，即8月10日—9月18日；康保縣和張北縣處于河北省最北端，起始種植時間開始最早，即8月10日和8月11日。

2.4 起始種植時間周期變化特征

小波系數實部時頻分布圖可以反映所研究氣象資料序列在時間域上的分布，并能通過其在不同時間尺度的周期變化預測發展趨勢[16]。實部≥0，即為正位相；實部lt;0為負位相。1991—2020年河北省起始種植時間的Morlet小波分析結果如圖4所示，時間尺度10年的信號比較強，并且正負位相隨機出現，表示起始種植時間在所研究時間序列內波動變化。由此可知，河北省起始種植時間在10年時間尺度上存在明顯的周期變化，并且波動表現為平緩?劇烈?平緩。

小波方差反映了小波函數波動的能量隨時間尺度的分布，可由此判斷起始種植時間的主周期。由圖5可知，小波方差的峰值分別出現在2、4、10和17年處，說明在觀察的時間域中，10年左右的周期振蕩最強，為第1主周期，第2主周期為4年。不同年份河北省冷棚大球蓋菇起始種植時間存在差異。

3 討論

受地形影響，河北省各地區大球蓋菇種植時間差異較大，不完全遵循北早南晚的規律[17]。冷棚種植大球蓋菇冬前生長時間有限，種植時間得當，入冬前可采收第一潮菇；種植時間過早，棚內氣溫較高，菌絲會出現退化甚至死亡；栽培時間晚則影響出菇時間，入冬前產量下降甚至是無產量。根據氣溫條件，確定起始定植期，適宜時間種植，才能保障冬前菌絲生長量，即使入冬前無產量，也能為春季盡早出菇打下基礎。

氣溫是影響大球蓋菇生長的主要因素，秋季受冷空氣的頻繁影響，氣溫波動較大，尤其是冷棚種植，晴天條件下與陰天條件下，冷棚內氣溫變化劇烈，最高氣溫相差較大，給大球蓋菇的起始種植造成了難度。本研究通過冷棚內外氣溫相關性分析可知，在晴天條件下冷棚內氣溫降到32°C時冷棚外氣溫需降到27°C及以下，可以此氣溫指標對河北省氣象觀測站近30年的氣溫數據進行分析，得出氣溫降到27°C及以下的日期，即可得到河北省冷棚大球蓋菇起始種植時間。

氣象傾向率和小波分析結果表明，不同年份河北省冷棚大球蓋菇起始種植時間在時間和空間上均在差異，確定當年的起始種植時間還是需根據氣象部門的預報和預測做出種植時間提前和推后的決策。

4 結束語

河北省冷棚內外氣溫的相關性分析結果和大球蓋菇生長氣溫指標可知，大球蓋菇起始種植氣溫指標為棚外最高氣溫降至27°C以下。1991—2020年河北省冷棚大球蓋菇起始種植時間日序257～274，平均265，逐年呈顯著的推遲趨勢（Plt;0.01），傾向率1.01d/10年整體從北到南、自西向東逐漸推遲，邯鄲市南部開始最晚，日序277，10月3日才可開始種植，張家口市張北縣開始最早，日序222，8月10日可開始種植。