張小強，魯耀澤，潘 梟，王 沛，司德立，馬太玲

(1.內(nèi)蒙古中特水利科學(xué)技術(shù)研究所，呼和浩特 010050；2.巴彥淖爾市水利科學(xué)研究所，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015000；3.內(nèi)蒙古自治區(qū)灌溉排水發(fā)展中心，呼和浩特 010018；4.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，呼和浩特 010018)

平菇也稱側(cè)耳、蠔菇、黑牡丹菇，是一種常見的灰色食用菇[1]。平菇在生產(chǎn)過程中需水量較大，而生長發(fā)育所需水分大多來自培養(yǎng)料，培養(yǎng)料中水分過少或者水分補充不及時，容易導(dǎo)致菌絲生長緩慢或者停止生長，造成產(chǎn)量降低、經(jīng)濟效益下降等不利影響[2-4]。因此，如何保持菌棒培養(yǎng)料水分與產(chǎn)量的平衡成為平菇生產(chǎn)中的一個重要問題。

保水劑(SAP)是一種具有極強吸水性和保水能力的高分子聚合物，可以在很短時間內(nèi)吸收自身重量幾百倍甚至上千倍的水，像“海綿”一樣把水儲存起來，讓植物根系周圍一直處于濕潤的狀態(tài)，植物干旱時釋放水分，降雨或者灌溉時儲存水分，其反復(fù)利用可達3～5 a，對干旱區(qū)的作物生產(chǎn)以及需水均勻的作物生產(chǎn)有極大的幫助[5-11]。保水劑作為一種保水產(chǎn)品在大田作物上得到了一定應(yīng)用，但在平菇栽培上的研究應(yīng)用相對較少[12-15]。通過平菇生產(chǎn)中保水劑不同添加比例的試驗研究，尋求促進平菇生長、增產(chǎn)的最佳保水劑添加比例，以期為食用菌節(jié)水高產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗于內(nèi)蒙古呼和浩特市玉泉區(qū)白廟鎮(zhèn)曙光村蔬菜溫室平菇栽培基地進行。該地區(qū)屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年均降水量400 mm，多集中在7、8月份。該基地共有30個大棚，每個大棚占地約0.07 hm2。

1.2 試驗材料與設(shè)計

(1)供試材料及作物。供試保水劑粒徑為2 mm，自來水吸水倍率為110倍，顏色為灰黃色。供試作物為平菇，于呼和浩特市玉泉區(qū)白廟鎮(zhèn)曙光村蔬菜溫室平菇栽培基地進行栽培，種植密度為30 萬棒/hm2。本次試驗在2017年2-7月進行，養(yǎng)菌期約20 d，出菇期5個月。

(2)試驗設(shè)計。采用單因素試驗設(shè)計，設(shè)置4個保水劑添加比例處理，即T1(0.1%)、T2(0.2%)、T3(0.3%)、T4(0.5%)，以不添加保水劑為對照；每個處理使用8個菌棒，3次重復(fù)，共24個菌棒；整個試驗合計使用120個菌棒，每個菌棒的質(zhì)量為1 kg。栽培采用常規(guī)袋裝技術(shù)，總計配置干料120 kg。培養(yǎng)料干料由96%玉米芯、2%麩皮以及2%石灰粉組成，另外施用多菌靈0.1%，按照料水比1∶1.4添加水分，按常規(guī)方法拌勻。然后對每一種處理按上述添加比例分別稱取保水劑，與水混合均勻，使其充分吸水膨脹，成為凝膠狀，之后加入基料中充分攪拌至均勻。每個處理單獨配料，分別裝入栽培袋中。全部菌袋一同進行常規(guī)滅菌，然后放置在具有相同適宜環(huán)境條件下的試驗大棚內(nèi)進行栽培，通過噴水方式控制大棚內(nèi)濕度，使其保持生育期適宜濕度，整個試驗過程保持其他非試驗因素完全一致。

(3)測定項目及方法。在平菇整個生長期，及時采摘并記錄采摘時間。從每個處理中選取5棒長勢具有代表性的菌棒進行標記，每次采摘標記菌棒，然后用電子天平進行產(chǎn)量測定，最后進行產(chǎn)量匯總，最終產(chǎn)量按種植密度進行折合計算。水分利用效率為產(chǎn)量與耗水量比值，由于平菇生長過程中未進行補水，且生長環(huán)境大棚內(nèi)濕度適宜，水分蒸發(fā)忽略不計，因而平菇耗水量為培養(yǎng)料拌和用水量與保水劑持水量之和，而保水劑持水量依據(jù)保水劑吸水倍率計算在理想條件下的最大吸水量。試驗數(shù)據(jù)采用EXCEL 2007進行制圖、制表，利用SPSS 17.0軟件進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同添加比例對平菇生長的影響

2.1.1 不同處理對平菇采摘次數(shù)的影響

菌棒采摘次數(shù)是影響平菇產(chǎn)量的重要因素之一。保水劑不同添加比例平菇菌棒采摘次數(shù)見圖1?？煽闯觯S著保水劑添加比例的增大，平菇菌棒采摘次數(shù)呈增大趨勢。其中T4處理生育期采摘次數(shù)最多，為4.2次，增長率最高，為16.67%，與CK相比，差異達到顯著水平(P<0.05)；T1處理生育期采摘次數(shù)最少，為3.96次，增長率最低，為10%，與CK相比，差異達到顯著水平(P<0.05)。因此，平菇生育期菌棒采摘次數(shù)隨著保水劑添加比例的增大而相應(yīng)增加，T4處理效果最佳。分析原因由于保水劑添加比例增加，保水劑具有的保水、保肥特性為菌棒提供了良好的水肥環(huán)境，加快了平菇生育期菌絲體的生長，促進了平菇子實體的成熟，進而增加采摘次數(shù)。

圖1 保水劑不同添加比例平菇菌棒采摘次數(shù)

2.1.2 不同處理對平菇生育期單棒產(chǎn)量的影響

保水劑不同添加比例平菇生育期產(chǎn)量分布見圖2。從圖2中可看出，總體上3月份平菇產(chǎn)菇量最大，各處理產(chǎn)菇量隨采摘月份推進呈逐漸降低趨勢。與CK相比，添加不同比例保水劑促進了各生育期平菇產(chǎn)量的增加，其中，T3或T4處理在各月份中產(chǎn)量最大。T3處理在前期的增產(chǎn)效果較明顯，尤其對產(chǎn)菇初期增產(chǎn)作用最大，T4處理在后期的增產(chǎn)效果較高。

圖2 保水劑不同添加比例平菇生育期單棒產(chǎn)量分布

隨著平菇生育期的推進，各處理各月產(chǎn)量均呈不同程度降低趨勢。不同處理中生育期產(chǎn)量總體變化趨勢相同，但保水劑添加比例不同平菇產(chǎn)量也不同。產(chǎn)菇初期3月份，T3處理產(chǎn)量最大，增產(chǎn)率最高，分別為442.4 g/棒和49.86%；T4處理產(chǎn)量最小，增產(chǎn)率最低，分別為364.0 g/棒和23.31%，與CK相比，差異達到顯著水平(P<0.05)。4月份，同樣T3處理產(chǎn)量最大，增產(chǎn)率最高；但T1處理產(chǎn)量最低，增產(chǎn)率最小，此后各月T1處理始終產(chǎn)量最低，增產(chǎn)率最小。5月份，T4處理產(chǎn)量最大，增產(chǎn)率最高。6月份T3處理產(chǎn)量最大，增產(chǎn)率最高。產(chǎn)菇末期7月份，各處理產(chǎn)量在整個生育期中最小，而不同處理中，T4處理產(chǎn)量最大，增產(chǎn)率最高，分別為32.4 g/棒和為88.37%，與CK相比，差異達到顯著水平(P<0.05)；T1處理產(chǎn)量最小，增產(chǎn)率最低，分別為17.6 g/棒和2.33%。綜合整個生育期，T3處理產(chǎn)量最高，增產(chǎn)率最大，前期和中期表現(xiàn)最好；T1處理產(chǎn)量最低，增產(chǎn)率最小，T2處理與T1處理的情況接近；T4處理在生育初期產(chǎn)量較低，在生育期中后期表現(xiàn)出較大生長優(yōu)勢。

分析原因，由于平菇生長初期，T3處理保水劑添加比例較適宜，其水分、養(yǎng)分環(huán)境及培養(yǎng)料的透氣性對于促進平菇生長最為有利，因而其產(chǎn)菇初期產(chǎn)量最大。隨著平菇生育期推進，采摘次數(shù)的增加，培養(yǎng)料中水分、養(yǎng)分不同程度逐漸被消耗，保水劑釋放到培養(yǎng)料中的水分也所剩不多，因而T3處理產(chǎn)量逐漸降低；T4處理中由于保水劑添加比例高，使得生長初期培養(yǎng)料中水分含量過大，對平菇呼吸作用產(chǎn)生不利影響，不利于平菇子實體生長。到了生育期后期，培養(yǎng)料中的水分逐漸被消耗，而保水劑的水分仍不斷向培養(yǎng)料釋放，因而添加比例較高的保水劑有利于平菇生育后期的生長，因此T4處理末期的產(chǎn)量在各種處理中最大；T1、T2處理由于保水劑添加比例低，產(chǎn)菇初期保水劑可向培養(yǎng)料中釋放一定水分，之后水分逐漸消耗，到了生育期末期，培養(yǎng)料內(nèi)處于缺水狀態(tài)，因而T1、T2處理在各處理中產(chǎn)量最小。綜合整個生育期，保水劑添加比例低在平菇生育初期具有一定的增產(chǎn)優(yōu)勢，保水劑添加比例高在平菇生育后期具有較大增產(chǎn)優(yōu)勢，適宜的保水劑添加比例則在整個生育期均具有增產(chǎn)優(yōu)勢。相關(guān)學(xué)者的研究結(jié)論也證實了這點。董明東[13]等研究表明，過高或過低保水劑添加比例對于香菇菌筒成活率提高是不利的，進而也影響產(chǎn)量的增加。當(dāng)保水劑的添加比例過小時，它的吸水和保水性能有限，不能顯著吸收和保持住水分，增加了澆水次數(shù)，增大了菌筒被污染的風(fēng)險；當(dāng)保水劑添加比例過大時，對培養(yǎng)料的透氣性產(chǎn)生影響，也不利于菌棒生長，進而也影響了產(chǎn)量的增加；馬曉娣[2]等研究表明，適宜保水劑添加比例有利于培養(yǎng)料保持水分，促進菌絲生長。而當(dāng)保水劑添加比例過大時，會造成菌袋積水，菌絲生長受到抑制。同時菌絲生長后期，對水分的需求量增加，相對較高的含水量促進了菌絲最終產(chǎn)量的增加。

2.2 不同處理對平菇總產(chǎn)量的影響

平菇總產(chǎn)量、增產(chǎn)率情況見圖3。由圖3可知，隨著保水劑添加比例的增加，平菇總產(chǎn)量呈先增大后減小的變化趨勢。T1～T4處理及CK總產(chǎn)量分別為187 392、202 809、260 121、250 440、172 339 kg/hm2，T1～T4處理總產(chǎn)量較CK分別提高8.73%、17.68%、50.94%、45.32%，差異均達到顯著水平(P<0.05)。因此，T3處理平菇增產(chǎn)效果較佳。

圖3 保水劑不同添加比例平菇總產(chǎn)量、增產(chǎn)率

可以看出，平菇總產(chǎn)量與保水劑添加比例并非呈單調(diào)線性關(guān)系，而是存在一個較優(yōu)區(qū)間，保水劑添加比例過高和過低均會使增產(chǎn)率下降。分析原因是由于當(dāng)保水劑添加比例較小時，對水分的吸收能力有限，不能顯著吸收和保持水分，因而對其產(chǎn)量的增加影響較?。欢?dāng)保水劑添加比例較大時，培養(yǎng)料濕度較大，則會對培養(yǎng)料的透氣性產(chǎn)生不良影響，不利于空氣中氧氣進入培養(yǎng)料，從而影響平菇生長，導(dǎo)致產(chǎn)量相對下降；保水劑添加比例適宜時，能為平菇生長創(chuàng)造適宜的水、氧環(huán)境，因而能夠更好地促進產(chǎn)量增加。

2.3 不同處理對平菇水分利用效率的影響

水分利用效率為總產(chǎn)量和耗水量比值，保水劑不同添加比例平菇水分利用效率見圖4。從圖4中可看出，保水劑的施用提高了T1～T4處理平菇水分利用效率，總體上各處理水分利用效率呈現(xiàn)先增加后減小的變化趨勢。其中，T3處理最大，為333.92 kg/(mm·hm2)，T1處理最小，為275.58 kg/(mm·hm2)，大小關(guān)系表現(xiàn)為T3處理>T4處理>T2處理>T1處理>CK，與CK相比，僅T3、T4處理差異達到顯著水平(P<0.05)。T1～T4處理水分利用效率較CK分別提高0.74%、1.70%、22.07%和4.27%。因此，保水劑的施用提高了平菇水分利用效率，不同處理效果各不相同，其中T3處理水分利用效率的提高效果較佳。

圖4 保水劑不同添加比例平菇水分利用效率

分析原因由于菌棒所含水量由菌棒干料拌合水量與保水劑持水量組成，而各處理的菌棒干料拌合水量一致，故各處理的菌棒含水量差異主要是由于保水劑添加比例不同因而充分吸水后持水量不同所致。T1～T4處理中隨著保水劑添加比例的增大含水量逐漸增大，耗水量逐漸增加。由2.2分析可知，T1、T2處理產(chǎn)量相差不大，且耗水量較為接近，因而水分利用效率也接近。盡管T3處理耗水量較T1、T2處理大，但由于其產(chǎn)量增幅顯著高于T1、T2處理，即產(chǎn)量增加幅度大于耗水量的增加幅度，因而水分利用效率較高。又由于T4處理產(chǎn)量低于T3處理，但耗水量高于T3處理，因而其水分利用效率低于T3處理。

2.4 保水劑持水量與總產(chǎn)量的相關(guān)性分析

保水劑持水量在本試驗中僅指保水劑與培養(yǎng)料拌合前在水中的最大吸水量，即依據(jù)保水劑吸水倍率計算在理想條件下的最大吸水量。保水劑持水量與平菇總產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系曲線見圖5，由圖5可知，保水劑持水量與平菇總產(chǎn)量呈先上升后下降變化趨勢，且存在最優(yōu)區(qū)間。平菇總產(chǎn)量隨保水劑持水量的變化趨勢擬合方程為y=-3×10-5x2+0.030 7x+16.471，且R2=0.846。通過求導(dǎo)可得，當(dāng)保水劑持水量為500 g時，即保水劑添加比例為0.455%時，總產(chǎn)量達到最大。保水劑持水量與總產(chǎn)量擬合度較高，進而也說明兩者間相關(guān)性較好。因此，保水劑所持水量對于平菇總產(chǎn)量增加具有重要作用。分析原因由于保水劑與培養(yǎng)料采用濕拌(拌合前先進行保水劑充分吸水后再拌和)的方式，提高了菌棒生育期總含水量。隨著平菇生長，水分逐漸被消耗，從而培養(yǎng)料水分逐漸降低，由于保水劑緩慢釋水特性使得菌棒生育期水分保持較適宜狀態(tài)，從而更有利于總產(chǎn)量增加。

圖5 保水劑持水量與總產(chǎn)量相關(guān)關(guān)系曲線

3 討 論

平菇培養(yǎng)料中添加保水劑后，增加了培養(yǎng)料的保水、保肥性，從而實現(xiàn)了平菇產(chǎn)量、水分利用效率的增加。這與前人的研究成果相吻合[2-5]。如馬曉娣[2]研究表明，當(dāng)保水劑濃度為1%～2%時，平菇產(chǎn)量增加30%左右；李興[4]通過不同菌種平菇試驗研究表明，培養(yǎng)料中施入保水劑后，產(chǎn)量提高30.4%～40.8%；本研究結(jié)果表明，保水劑添加比例為0.1%～0.5%時，產(chǎn)量提高8.73%～50.94%。盡管本研究結(jié)果與前人研究有相同之處，但也存在差異。本研究通過保水劑持水量與總產(chǎn)量相關(guān)性分析可知，保水劑添加比例為0.455%時，總產(chǎn)量達到最大。本研究保水劑添加比例及增產(chǎn)方面不同于馬曉娣等人的研究結(jié)果。分析原因，一方面可能由于所用保水劑產(chǎn)品不同，在保水性能方面有差異；另一方面可能由于試驗設(shè)置中菌棒培養(yǎng)料成分及用量均有差異，不同的保水劑類型與不同的培養(yǎng)料配方共同作用，使其保水、保肥性存在差異，因而導(dǎo)致結(jié)果的差異。

由于時間有限，只進行了同種保水劑不同添加比例對平菇生長影響的試驗研究，對于不同類型保水劑及其不同粒徑、不同吸水倍率對平菇生長影響的試驗有待于進一步研究，保水劑最佳添加比例的研究結(jié)論對于食用菌生產(chǎn)的指導(dǎo)意義也有待于進一步驗證。

4 結(jié) 論

(1)保水劑的施用促進了平菇生長，增加了平菇菌棒采摘次數(shù)，提高了平菇的總產(chǎn)量和水分利用效率。當(dāng)保水劑添加比例為0.1%、0.2%、0.3%、0.5%時，與CK相比，采摘次數(shù)增加率分別提高10%、11.11%、14.44%、16.67%，總產(chǎn)量分別提高8.73%、17.68%、50.94%、45.32%，水分利用效率分別提高0.74%、1.70%、22.07%、4.27%。

(2)在平菇培養(yǎng)料中添加不同比例的保水劑均可提高平菇產(chǎn)量，但不同添加比例保水劑對各生育期產(chǎn)量的影響程度不同。綜合整個生育期，保水劑添加比例為0.3%時產(chǎn)量最高，增產(chǎn)率最大，尤其前期和中期表現(xiàn)最好；保水劑添加比例為0.1%時產(chǎn)量最低，增產(chǎn)率最??；保水劑添加比例為0.2%與保水劑添加比例為0.1%的情況接近；保水劑添加比例為0.5%時在生育初期產(chǎn)量較低，在生育期中后期表現(xiàn)出較大生長優(yōu)勢。這表明并非保水劑添加比例越高效果越好，而是存在一個較優(yōu)區(qū)間。保水劑高添加比例(0.5%)只對平菇生育期后期有較好增產(chǎn)作用，保水劑低添加比例(0.1%和0.2%)也只在產(chǎn)菇初期有一定增產(chǎn)作用，而適宜的保水劑添加比例對整個生育期的增產(chǎn)效果顯著(0.3%)。

(3)通過保水劑不同添加比例持水量與總產(chǎn)量相關(guān)分析可知，兩者相關(guān)性較好，從而也說明保水劑持水量的大小對平菇總產(chǎn)量的增加具有重要作用。

(4)綜合本項研究結(jié)果可知，當(dāng)保水劑施用濃度為0.3%時，對于提高平菇的采摘次數(shù)、總產(chǎn)量以及水分利用效率等效果較佳。但通過保水劑持水量與總產(chǎn)量相關(guān)性分析可知，當(dāng)保水劑添加比例為0.455%時，總產(chǎn)量達到最大。因此，在平菇種植中，建議保水劑施用比例為0.3%～0.455%。