蔣 俊 鄭巧平 劉 昆 應(yīng)國(guó)華 呂明亮

靈芝連作障礙的研究進(jìn)展

蔣 俊 鄭巧平 劉 昆*應(yīng)國(guó)華 呂明亮

（麗水市農(nóng)林科學(xué)研究院，浙江 麗水 323000）

分析靈芝產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，指出連作障礙是靈芝段木栽培的最大制約因素。綜述引起靈芝連作障礙的主要因素有土壤微生物種群特性的變化、靈芝產(chǎn)物的自毒作用，以及病原菌的增殖。相應(yīng)的防控技術(shù)有覆沙出芝、采用液氨熏蒸靈芝連作土壤等，提出有換土與不換土多途徑協(xié)同綜合防治兩種措施。

靈芝；連作障礙；防控技術(shù)

靈芝又稱木靈芝、菌靈芝、靈芝草，素有“仙草” “瑞草” “還魂草”之美譽(yù)，系靈芝屬（）真菌的總稱[1]，是我國(guó)最重要的藥用真菌之一。早在2 000多年前，我國(guó)的藥學(xué)著作《神農(nóng)本草經(jīng)》就將靈芝列為中藥之上品。在漫長(zhǎng)的歲月里，由于民間傳說和不斷被證明的藥用價(jià)值，靈芝形象被升華，為人們所熟知。在日本、韓國(guó)，靈芝作為傳統(tǒng)藥物在民間廣泛使用，占有重要地位。日本古語(yǔ)甚至有云“滋養(yǎng)人類的東西有四樣，天上的太陽(yáng)、地下的水、流動(dòng)的空氣和地上的靈芝”[2]。自2000年版《中華人民共和國(guó)藥典》收錄靈芝（赤芝、紫芝）為法定中藥材以來，其后的2005版、2010版及最新的2015版藥典均有收錄。一百多年前法國(guó)真菌學(xué)家給中國(guó)的靈芝冠以這一學(xué)名，并沿用至今。但隨著分子生物學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們認(rèn)識(shí)到這一定名并不準(zhǔn)確，近年分子生物證據(jù)表明我國(guó)栽培的主要品種是一個(gè)新種[3, 4]。

1 靈芝產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題

1969年，中國(guó)科學(xué)院北京研究所首次成功栽培靈芝，1971年、1981年日本和韓國(guó)先后開始人工栽培靈芝[5]。目前我國(guó)的栽培品種主要為赤芝，紫芝僅少數(shù)地區(qū)栽培[6]，栽培模式分為段木栽培和代料栽培，段木栽培模式主要分布在浙江、安徽、福建、東北、四川、貴州等省，通常是將直徑為15～20 cm的原木鋸成25～30 cm長(zhǎng)的段木，經(jīng)裝袋、滅菌、接種，待菌絲滿袋后在遮陽(yáng)網(wǎng)薄膜大棚內(nèi)覆土出芝。與代料栽培相比，段木栽培的子實(shí)體品質(zhì)佳，污染少，干燥后的子實(shí)體質(zhì)地厚實(shí)、堅(jiān)硬，營(yíng)養(yǎng)與藥效成分齊全。中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2017年我國(guó)段木靈芝產(chǎn)量約1 294 噸，占當(dāng)年靈芝總產(chǎn)量（5 830 噸）的22.20%，且呈逐年上升趨勢(shì)[7]。段木栽培的靈芝受到市場(chǎng)歡迎，但其栽培存在制約因素。金鑫等[8]報(bào)道稱，段木栽培的土壤存在連作障礙，致芝農(nóng)棄原有基地，尋找新的栽培場(chǎng)所，而嚴(yán)重制約靈芝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。黃毅[9]指出靈芝短段木栽培模式的限制性因素是連作障礙。宋向文等[10]指出連作障礙導(dǎo)致大別山區(qū)靈芝產(chǎn)量和品質(zhì)下降，給種植戶帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。可見，連作障礙是靈芝段木栽培最大的制約因素，表現(xiàn)為第一年栽培的靈芝品質(zhì)好，第二年的產(chǎn)量和品質(zhì)開始下降，第三年則大量發(fā)生黃腐病，其他病原菌侵染也增多，致使出芝慢，子實(shí)體變小、畸形率高等，每?jī)赡暌鼡Q芝場(chǎng)[11]。

2 引起靈芝連作障礙的主要因素

連作障礙是在食用菌生產(chǎn)中因同一地連續(xù)栽培所造成的產(chǎn)量和品質(zhì)下降的現(xiàn)象[12]。其在作物栽培中普遍存在，如糧食、果樹、蔬菜、花卉等作物都存在不同程度的連作障礙，連作年限越長(zhǎng)表現(xiàn)越嚴(yán)重。其引起的因素有很多，包括土壤生物化學(xué)因子的改變，土壤微生物種群特性的變化，作物根部產(chǎn)物的自毒作用，以及某些致病菌的增殖；而土壤中某些致病菌增多，則是一個(gè)非常重要的障礙因素[13]。

2.1 土壤微生物種群特性的變化

馬紅梅等[14, 15]的研究表明，隨著栽培年限增加，土壤中的微生物總數(shù)呈下降趨勢(shì)，細(xì)菌數(shù)量大幅減少，尤其是與靈芝生長(zhǎng)繁殖密切相關(guān)的兩大生理微生物類群——好氣性纖維素分解菌和好氣性自生固氮菌，數(shù)量均大幅減少，栽培兩年后，上述2種微生物數(shù)量的下降幅度均達(dá)到極顯著水平；而木霉屬、青霉屬、鏈孢霉屬和曲霉屬等病原真菌數(shù)量則大幅增加。連作改變了靈芝栽培土壤中原來的微生態(tài)環(huán)境，兩大有益生理類群數(shù)量的減少破壞了土壤微生物區(qū)系的平衡，孳生的病原真菌改變了原有的土壤微生境。袁源等[16]分析靈芝連作覆土中真菌群落的變化，是隨著連作年限增加，覆土中的真菌在“門”水平上的多樣性逐漸減少。在4年的覆土中，只含有擔(dān)子菌門（Basidiomycota，85.03%）、子囊菌門（Ascomycota，14.77%）和少量被孢霉門（Mortierellomycota，0.20%）。其中，擔(dān)子菌門的相對(duì)豐度隨著連作年限的增長(zhǎng)顯著增加，子囊菌門則顯著減少，被孢霉門無顯著性差異。在屬水平上，子囊菌門僅青霉屬菌群的相對(duì)豐度呈現(xiàn)先減少后增加的趨勢(shì)，其相對(duì)豐度增加57.92%。表明青霉屬是引發(fā)連作障礙的重要菌群。微生物群落的結(jié)構(gòu)與生物體的連作障礙關(guān)系密切，常常表現(xiàn)為由“細(xì)菌型”轉(zhuǎn)向“真菌型”。

2.2 靈芝的自毒作用

馬紅梅[17, 18]等分別研究了菌絲體、發(fā)酵液、子實(shí)體和靈芝菌糠對(duì)靈芝菌絲體生長(zhǎng)的影響，結(jié)果為不同濃度的靈芝菌柄和菌蓋水提取液對(duì)靈芝均有較強(qiáng)的自毒作用，表現(xiàn)為抑制菌絲的萌發(fā)和菌絲的長(zhǎng)勢(shì)；低濃度的菌絲體水提取液和發(fā)酵液促進(jìn)靈芝菌絲伸長(zhǎng)，高濃度的菌絲體水提取液和發(fā)酵液抑制菌絲的伸長(zhǎng)，但不同濃度的菌絲體和發(fā)酵液處理組的菌絲干重的自化感效應(yīng)值均為負(fù)值。菌糠水提取液能輕微抑制靈芝菌絲體的生長(zhǎng)；菌糠醇提取液能促進(jìn)菌絲生長(zhǎng)，且化感作用效果比水提取的強(qiáng)。這表明靈芝菌絲體、發(fā)酵液、子實(shí)體和靈芝菌糠均對(duì)靈芝有自毒作用，連作土壤中存在大量的靈芝菌糠、靈芝子實(shí)體、菌絲體分泌物等，必然對(duì)新一年的靈芝產(chǎn)生毒害作用。

2.3 與連作障礙相關(guān)的靈芝致病菌

20世紀(jì)80年代末期，韓國(guó)首次報(bào)道靈芝黃腐病是導(dǎo)致靈芝減產(chǎn)的主要病害，其典型癥狀為靈芝基部的內(nèi)部組織或生長(zhǎng)過靈芝且被侵染的段木內(nèi)部組織褪成蒼黃色；子實(shí)體不形成或僅有少量形成，或生長(zhǎng)在感染段木上的芝蓋呈畸形。黃腐病會(huì)引起減產(chǎn)，限制在同一地的連續(xù)栽培，一次接種2年出芝，第3年就需更換栽培場(chǎng)地。

1996年，Jong-Kyu Lee[19]第一次根據(jù)黃腐病病原菌子囊孢子及分生孢子在光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡下的特征將其鑒定為。1998年，Choi GJ等[20]采用殺菌劑對(duì)其防治進(jìn)行初步研究；1Se-Jong Oh等[21]根據(jù)形態(tài)特征將黃腐病病原菌鑒定為。2010年，Hyo-Jung Kang[22]在韓國(guó)分離到代表韓國(guó)6個(gè)省的10個(gè)黃腐病病原菌菌株，將其和Jong-Kyu Lee鑒定的（TPML 97003）菌株一起用于培養(yǎng)試驗(yàn)和系統(tǒng)進(jìn)化分析，通過ITS和RPB2、SSU rDNA基因序列進(jìn)行系統(tǒng)樹構(gòu)建、多基因的系統(tǒng)進(jìn)化分析及形態(tài)學(xué)上的相似性檢測(cè)，將靈芝黃腐病病原菌菌株重新定名為新種。它與、被分列在錘舌菌綱的3個(gè)明顯不同的分支中。致病性實(shí)驗(yàn)表明，只有對(duì)靈芝有致病性，且其可能通過栽培土壤傳播[23]。

筆者所在的研究團(tuán)隊(duì)采用單菌絲分離技術(shù)獲得一子囊菌純培養(yǎng)物，菌株編號(hào)為WS058。經(jīng)形態(tài)觀察與分子鑒定，確定其為木生紅曲霉屬中的靈芝腐敗木生紅曲霉菌[24]。此屬、種均為中國(guó)新記錄。黃鑫偉[25]等結(jié)合形態(tài)特征與分子鑒定，確定引起靈芝綠霉病的病原菌為側(cè)耳木霉。

3 連作障礙防控技術(shù)研究

文冬華等[26]采用新鮮泥土和細(xì)沙進(jìn)行靈芝覆土栽培，并與傳統(tǒng)的栽培方法進(jìn)行比較，結(jié)果覆沙處理的出芝率和孢子粉、子實(shí)體的平均產(chǎn)量比覆新土處理的高，且都十分接近傳統(tǒng)栽培方法。表明此法可用于解決靈芝連作障礙，但成本較高。吳曉明等[27]提出采用液氨對(duì)靈芝連作土壤進(jìn)行熏蒸，能防止雜草的生長(zhǎng)，并能有效抑制土壤中包括綠色木霉菌在內(nèi)的真菌。陳友等[28]對(duì)靈芝大田栽培土壤采用涂布平板法，提取分離土壤中的真菌進(jìn)行培養(yǎng)檢測(cè)及鑒定，共得到8種真菌，由此提出應(yīng)根據(jù)靈芝生長(zhǎng)不同時(shí)期的不同真菌種類的生長(zhǎng)速度、傳播方式和危害特性等，采取不同的手段進(jìn)行有針對(duì)性的防治。保持良好的衛(wèi)生習(xí)慣，及時(shí)移走被污染的木頭和染病的靈芝子實(shí)體等，是防治靈芝黃腐病的較好方法。

4 展 望

連作障礙是由多種因素共同作用的結(jié)果，如土壤菌群的變化、化感作用、自毒作用等，應(yīng)具體挖掘形成因素，就每一個(gè)單一因素開展深入研究。

高效防控技術(shù)的突破是解決連作障礙的關(guān)鍵。目前主要采取換土與不換土兩種做法。文冬華等[26]的研究結(jié)論認(rèn)為換土是可行的，但成本較高，此法在生產(chǎn)中已有一些應(yīng)用，但難以大面積推廣。采用不換土的防控措施則需考慮多途徑協(xié)同綜合防治，以改善土壤組成，有效抑制病蟲害的生長(zhǎng)，清除有毒有害物質(zhì)的殘留。

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Research progress of continuous cropping obstacle in

Jiang Jun Zheng Qiaoping Liu Kun Ying Guohua Lü Mingliang

（Lishui Academy of Agricultural and Forestry Sciences, Lishui, Zhejiang 323000, China）

The development status ofindustry was analyzed, and it was pointed out that continuous cropping obstacle was the biggest constraint factor in the cultivation ofin log. The main factors that cause the continuous cropping obstacle ofare the change of soil microbial population characteristics, the self-toxicity ofproducts, and the resulting proliferation of pathogenic bacteria.Corresponding prevention and control techniques include cover with sand and using liquid ammonia to fumigate the continuous cultivation soil of, etc. In the future, two kinds of measures are proposed, namely, replacement soil and multi-way coordinated integrated prevention and control without replacement soil.

; succession cropping obstacle; the prevention and control technology

S646

B

2095-0934（2021）02-112-04

麗水市科技計(jì)劃項(xiàng)目（2017GYX38）；國(guó)家食用菌產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-20）

蔣?。?986—），男，助理研究員，碩士，主要從事食（藥）用菌栽培及其生物活性研究。E-mail：jiangj-1@163.com。

劉昆（1984—），男，助理研究員，碩士，主要從事食用菌菌種質(zhì)量控制研究。E-mail：tjliukun@126.com。