杏鲍菇子实体发育形态的光调控机制研究

摘要：以宁夏彭阳食用菌标准化生产示范基地的杏鲍菇（PleurotuseryngiiQuel.）为试验材料，依托环境因子无线远程监测实验平台，研究了光质、光照度、光周期对杏鲍菇子实体发育形态的影响。结果表明，LED光质较白炽灯光质处理对杏鲍菇子实体发育更有利，且外观形态佳：试验范围内子实体生长发育的最适宜光照度为130～1601x，最佳光周期以12h为宜（24h为一个光周期，LED灯开1h关1h），该处理模式下子实体生长较快，菌柄菌盖比例适宜。鉴于此，提出并验证了一种宁夏南部山区适用的子实体发育期光调控策略。

关键词：杏鲍菇（PleurotuseryngiiQuel.）；子实体形态；数据处理；调控策略

中图分类号：S646 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）09-2275-04

杏鲍菇（PleurotuseryngiiQuel，）又名刺芹侧耳，是一种集食用、药用和食疗于一体的珍稀食用菌。光照是食用菌生长发育过程中一个不可忽略的因素，其可以影响子实体的形态和品质，不同光质、光强和光周期都会对食用菌的生长发育产生影响。目前，光照对食用菌生长发育影响的研究主要集中在木耳、金针菇、灵芝、鲍鱼菇、香菇等种类上，有关光照对杏鲍菇的研究较少。本试验通过研究不同光质、光照度和光周期对杏鲍菇生长发育的影响，旨在筛出适合杏鲍菇子实体生长的最佳光质、光照度和光周期，以期为宁夏南部山区生产优质商品菇提供依据，为杏鲍菇标准化周年生产奠定基础。

1 光调控试验的设计与实施

目前，研究食用菌光调控的方法一般有观测法、指标测定法、生物提取分析法3种。观测法即通过对光调控观测食用菌菌丝的密度、原基的面积及数量、子实体的颜色变化情况等：指标测定法是调节不同的光处理条件，测定食用菌菌柄直径、菌柄长度、菌盖直径、菌盖厚度及子实体重量等指标的数据：生物提取分析法是在不同的光处理条件下提取食用菌的多糖、氨基酸等成分进行测定及分析各成分的生物活性。本试验选取操作过程相对简单、测量精度相对较高的指标测定法。

1.1 光调控试验的设计

1.1.1 试验材料及培养料组成 试验中所用的杏鲍菇子实体菌种由宁夏彭阳食用菌标准化栽培示范基地提供。供试杏鲍菇栽培配方为：木屑35%、玉米芯35%、麸皮15%、玉米粉5%、米糠10%，处理料含水量65%。

1.1.2 主要试验设备 杏鲍菇包装箱规格为35mm×35min×50mm，游标卡尺量程为150mm、精度为+0.02mm。为实现对传感器数据的采集、传输与存储，本试验运用杏鲍菇环境因子无线远程监测控制系统，应用组态软件制作上位机监测画面，实现了上位机与数据采集设备实时数据传输，完成杏鲍菇温室环境因子数据采集及存储，

1.2 光调控试验的实施

以宁夏彭阳食用菌标准化栽培示范基地为依托，设置不同的光处理条件，以菌柄长度为95mm左右的子实体为试验对象，定期对子实体形态（菌柄长度、菌柄直径、菌盖直径）进行测量。

1.2.1 不同光质处理下杏鲍菇子实体培养试验 选取LED灯和白炽灯两种光质，调节灯与子实体的距离使两者光照度均为2001x，处理两个试验箱中等量的杏鲍菇子实体，连续试验4d。以黑暗处理为对照。处理条件：温度14-16℃，湿度75%-90%，CO，浓度1500-2500mg/L，光周期设定为8h/d，每天定期测量子实体的菌柄长度、菌柄直径及菌盖直径等。分析比较得出最佳光质。

1.2.2 不同光照度处理杏鲍菇子实体培养试验 在菇棚中放置5个试验箱，分别设置3、5、9、15W的LED灯。光照度分别为80、150、200、300lx4个处理，以黑暗处理为对照。光周期设定为8h/d，其他处理条件与数据测量同“1.2.1”。

1.2.3 不同光周期处理下杏鲍菇子实体培养试验 在菇棚中放置5个试验箱，设置4盏光照度均为200lx9W的LED灯、光周期分别为8、12、18、24h4种处理。以黑暗处理为对照，其他处理条件与数据测量同“1.2.1”。

2 结果与分析

2.1 不同光质对杏鲍菇子实体生长的影响

由表1可知，不同的光质处理下杏鲍菇子实体的生长差异明显，LED灯光质处理的杏鲍菇部分子实体菌柄长度与菌柄直径均大于白炽灯处理的部分子实体，而两者子实体的菌盖直径差异不大，表明LED灯光质有助于菌柄的伸长和变粗。因此，LED灯光质相对于白炽灯光质更有利于杏鲍菇子实体的生长发育，其形态更好。

2.2 不同光照度对杏鲍菇子实体生长的影响

采用LED光质，设置4种不同强度光照射子实体，运用Matlab数据处理软件得到不同光照度条件下杏鲍菇子实体菌柄长度、菌柄直径、菌盖直径的数据拟合曲线模型如图1、图2、图3所示。

经过Matlab拟合后的分析结果显示，y1、y2、y3拟合曲线的相关系数分别为0.9603、0.9789、0.9416，均接近1。校验标准偏差RMSE分别为0.112、0.058、0.124，经检验误差均在可控范围内，表明拟合程度好且显著。

y1=-0.000278x2+0，0866x+103，977

对方程求极值可得：

综上分析，杏鲍菇子实体生长发育的最适宜光照度为130-160lx。这与林兴生等的研究结果比较相近，林兴生等的研究表明，当光照度在1601x时，有利于杏鲍菇子实体的生长发育。而姜性坚等的研究结果表明，当光照度在100lx时。有利于杏鲍菇子实体的生长发育。由此可见，在杏鲍菇的生长发育过程中，选择适宜的光照度对提高其产量和品质具有重要意义，

2.3 不同光周期对杏鲍菇子实体生长的影响

同样，采用LED灯光质设置4种不同光周期处理杏鲍菇子实体，运用Matlab数据处理软件得到不同光周期与杏鲍菇子实体的菌柄长度、菌柄直径、菌盖直径间关系拟合曲线如图4、图5、图6所示。

经过Matlab拟合后的分析结果显示，y4、y5、y6拟合曲线的相关系数分别为0.9589、0.9961、0.9576，均接近1。校验标准偏差RMSE分别为0.064、0.108、0.031。经检验误差均在可控范围内，表明拟合程度好且显著。

y4=-0.0226x20.5543x+99.0948

综上分析，子实体生长发育的最佳光周期以12h为宜。当光周期在12h左右时，子实体菌柄长度、菌柄直径、菌盖直径均长势较好，获得的杏鲍菇子实体形态佳。个体大。食用菌在自然条件下生长时。昼夜是相互交替的，故在人工条件下栽培食用菌也应给予间歇性的光照，24h为一个光周期，LED灯可开1h关1h。由此可见，在杏鲍菇的标准化生长发育过程中，选择适宜的光周期对提高产量和生产优质商品菇具有重要的意义。

3 光调控策略设计及实施

试验结果表明，宁夏彭阳食用菌标准化栽培示范基地杏鲍菇栽培环境中采用LED灯光质得到的杏鲍菇外观形态好，品质高，其最适光照度为130-1601x。最适光周期为12h（24h为一个光周期内，LED灯开1h关1h）。在菇棚内均匀设置3个光处理区，每个光处理区设置1、2、3根LED条形灯带，由于在既定的灯带与杏鲍菇子实体距离的条件下测得1根LED灯带的光照度为75lx左右，所以最多只需设置3根LED条形灯带。其光调控程序流程如图7所示，控制策略实施下光调控曲线如图8所示。

4 小结

菌柄长度、菌柄直径和菌盖直径是杏鲍菇子实体的主要形态参数，也是衡量杏鲍菇品质及商品价值的重要指标。光质、光照度和光周期均对杏鲍菇子实体的生长发育具有重要影响，本试验结果表明，LED灯光质更有利于杏鲍菇子实体的生长发育。其对菌柄伸长、菌柄变粗及菌盖变大均具有促进作用。基于Matlab数据处理软件的曲线拟合分析，得到宁夏彭阳食用菌标准化栽培示范基地的杏鲍菇最适光照度为130-160lx，最适光周期为12h（在24h一个光周期内LED灯开1h关1h），此条件下杏鲍菇子实体形态佳，生长速度较快，菌柄长而粗，菌盖大而厚，符合优质商品菇的标准。而光周期过长，子实体的菌盖过大。且带有黄斑，影响品质。食用菌在自然生长时，昼夜是相互交替的，故在人工栽培的过程中也应给予间歇光照，以获得形态更好的商品菇。最后根据数据曲线分析，提出适宜于宁夏彭阳食用菌标准化生产示范基地杏鲍菇的光调控策略，并验证了光调控策略实施的可行性，对提高珍稀食用菌的品质和产量具有重要意义，同时也为工厂化周年栽培食用菌提供了技术支撑。