菌菜套作技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和前景展望

張揚(yáng) 李鳳美 錢磊 王文治 張志軍

摘要：菌菜套作是立體栽培模式的一種，根據(jù)兩類作物趨同的生長(zhǎng)條件，利用光、氣互補(bǔ)條件進(jìn)行間套混種，能夠提高各項(xiàng)資源的利用率。通過(guò)對(duì)各地區(qū)茵菜套作現(xiàn)狀的研究，主要從原理和意義、發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀、技術(shù)要點(diǎn)和前景展望4個(gè)方面對(duì)茵菜立體栽培的價(jià)值進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：菌菜套作;發(fā)展現(xiàn)狀;應(yīng)用價(jià)值;技術(shù)要點(diǎn);前景展望

1茵菜套作的原理和應(yīng)用意義

1.1概念和原理

立體栽培（Stereo-cultivation）是根據(jù)不同作物的生長(zhǎng)特點(diǎn)和資源條件，巧妙地利用時(shí)空差，通過(guò)問(wèn)、套、混、復(fù)種等方式合理組配，形成多層次、多功能的立體生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，以提高時(shí)空、光能和地力等資源的利用率。

菌菜套作是立體栽培模式的一種，是將異養(yǎng)型的食用菌與自養(yǎng)型蔬菜栽培相結(jié)合，使兩種特性不同的作物做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、劣勢(shì)互抵、互相促進(jìn)生長(zhǎng)結(jié)實(shí)，從而提高單位設(shè)施面積的產(chǎn)值。其主要原理有以下幾點(diǎn)：

1.1.1氣體的互補(bǔ)。食用菌菌絲的整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程需要吸進(jìn)氧氣，呼出二氧化碳，而蔬菜的光合作用是吸進(jìn)二氧化碳制造氧氣。所以菌絲的生長(zhǎng)可以為蔬菜的光合作用提供二氧化碳。尤其是在棚室內(nèi)栽培菌菜，食用菌生長(zhǎng)發(fā)育中經(jīng)常出現(xiàn)氧氣不足，而二氧化碳大量積累的現(xiàn)象，而蔬菜瓜果等植物常會(huì)因二氧化碳濃度不足而影響產(chǎn)量。通過(guò)菌菜套作（立體）栽培，可使二者在氧氣和二氧化碳的利用上相互補(bǔ)充利用。

1.1.2光的共用。蔬菜通過(guò)光合作用形成碳水化合物，其中的重要條件是光源，而食用菌在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中不需要直射強(qiáng)光，只需少量散射光即可分化形成子實(shí)體。將菌菜合理配置，食用菌不僅不會(huì)與蔬菜爭(zhēng)光，還可利用生長(zhǎng)迅速的蔬菜或果樹(shù)枝葉的遮蔽作用，滿足其對(duì)弱光的要求，從而有效地共用光能和栽培空間。

1.1.3營(yíng)養(yǎng)的互促。食用菌培養(yǎng)料釋放于土壤中的養(yǎng)分、抗菌素和少量的生長(zhǎng)激素，有利于刺激蔬菜根系的生長(zhǎng)，抑制土傳病害的發(fā)生，有效減少化肥和農(nóng)藥的使用，是實(shí)現(xiàn)蔬菜無(wú)公害生產(chǎn)的有效途徑。同樣在蔬菜栽培中所施入的肥料，除蔬菜根系吸收外，殘留在土壤中的部分可通過(guò)灌溉淋溶于套作的食用菌養(yǎng)料中，來(lái)補(bǔ)充食用菌生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的需求。

1.1.4溫濕度的相互影響。許多蔬菜因枝葉茂盛而導(dǎo)致株間光線少，當(dāng)通風(fēng)量過(guò)小時(shí)，植物表面和地面蒸發(fā)出來(lái)的大量水蒸氣不易散失，特別是日光溫室栽培的蔬菜瓜果，行間在一定范圍內(nèi)經(jīng)常有較高的空氣濕度，非常不利于蔬菜生產(chǎn)，而這樣的環(huán)境卻恰是食用菌要求的高濕環(huán)境。食用菌子實(shí)體在發(fā)育過(guò)程中具有很強(qiáng)的吸濕性，可以相對(duì)降低套作蔬菜株間的濕度，從而減少套作蔬菜植物病害的發(fā)生。另外，食用菌在菌絲分解培養(yǎng)料時(shí)，會(huì)釋放一定的熱量，可提高室內(nèi)局部溫度，有利于蔬菜根系生長(zhǎng)，增強(qiáng)根的吸收能力，從而提高植物產(chǎn)量。

1.2應(yīng)用價(jià)值和實(shí)踐意義

1.2.1提高農(nóng)用田地的利用率。我國(guó)土地資源相對(duì)匱乏，隨著人口的增長(zhǎng)，我們與土地相互制約的矛盾關(guān)系愈加嚴(yán)重，在不能增加農(nóng)田的條件下，最有效解決矛盾的方式就是設(shè)法提高農(nóng)田的利用率。立體農(nóng)業(yè)即是在這一目的上發(fā)展起來(lái)，作為立體栽培模式的一種，菌菜套作也能為充分利用種植土地和空間提供解決方案。

1.2.2優(yōu)化種植環(huán)境。同一土地或空間長(zhǎng)時(shí)間種植單一作物和大量使施用化肥等，通常會(huì)降低土壤的化學(xué)和物理質(zhì)量，以及降低微生物的多樣性、破壞群落結(jié)構(gòu)，也會(huì)造成土壤養(yǎng)分失衡、鹽分積累、作物自毒作用嚴(yán)重以及土傳病害加劇等。

近年來(lái)，多項(xiàng)真菌、叢枝菌根與植物互作試驗(yàn)。顯示，真菌與植物互作能夠改善土壤營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)水分平衡、抵抗病蟲害、防止連作障礙。在菌菜互作研究方面，李憲文、蔡德華等人研究了菌糧菜間套種植對(duì)土壤腐殖質(zhì)狀況和土壤物理性狀的影響。結(jié)果表明菌糧菜間套種植體系，土壤腐殖質(zhì)總量、胡敏酸、富里酸、胡敏素及各種結(jié)合形態(tài)腐殖質(zhì)含量有明顯增加，土壤各級(jí)微團(tuán)聚體腐殖質(zhì)含量增加也較為明顯。

陳敏、王軍濤等人以日光溫室中套作的雙孢菇和番茄為研究對(duì)象，研究該套作模式下對(duì)番茄和對(duì)土壤微生物群落的影響，結(jié)果表明雙孢菇與番茄套作可能通過(guò)抑制土壤中某些病害真菌，如尖孢鐮刀菌和稻黑孢菌的生長(zhǎng)，降低土傳病害的發(fā)病幾率，維系土壤健康，進(jìn)而能夠顯著提高番茄地上、地下生物量，并有助于產(chǎn)量的提高和品質(zhì)的改善。魏巖巖、張玉龍等人曾采用日光溫室番茄架下套種雙孢菇小區(qū)栽培試驗(yàn)的方法，研究不同菌料用量于土壤呼吸速率和溫度之間的關(guān)系，結(jié)果表明菌菜套作模式能夠明顯提高5cm地溫和土壤呼吸率。王軍濤、尹睿等人通過(guò)溫室盆栽試驗(yàn)，研究了套作雙孢菇對(duì)潮土速效養(yǎng)分含量、微生物數(shù)量、關(guān)鍵酶活性以及番茄生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，套作雙孢菇對(duì)潮土生物活性具有促進(jìn)作用，并可以增加單位面積經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。

1.2.3節(jié)省生產(chǎn)種植成本。節(jié)省種植成本是相對(duì)于蔬菜種植而言，菌菜套作在過(guò)程上會(huì)增加種植管理的時(shí)間和勞動(dòng)力投入，但從收益比來(lái)看，是一種低成本、低勞動(dòng)力、產(chǎn)出高效而穩(wěn)定的耕作模式。

2發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀

根據(jù)套作技術(shù)應(yīng)用的地點(diǎn)，劃分為露天、溫室2類，以下進(jìn)行分別總結(jié)。

2.1露天環(huán)境

露天的環(huán)境指無(wú)棚膜等遮蓋物的作物自然生長(zhǎng)環(huán)境，如瓜菜地、糧田、林下等區(qū)域。這樣的環(huán)境適用于同生長(zhǎng)季節(jié)的菌糧菜套種，最常見(jiàn)玉米、大豆地、林下套種香菇、平菇、木耳等。此外，露天環(huán)境下的糧菜田也能在一定程度上為很多珍稀野生食用菌提供仿野生的生長(zhǎng)環(huán)境，發(fā)展珍稀菌馴化栽培，例如棘托竹蓀屬高溫品種，易栽培、產(chǎn)量高，栽培模式有大豆套種、竹林套種和遮陽(yáng)網(wǎng)大棚栽培。

露天環(huán)境下的菌菜套作可以因地制宜，我國(guó)大部分地區(qū)均可根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，選擇不同的菌菜配搭。劉天學(xué)、李俐俐等人以農(nóng)作物秸稈為栽培原料，探索出竹蓀與小麥、玉米、萵筍、白菜等糧菜間作套種高效栽培模式;劉新海、卜慶梅舊等人利用煙臺(tái)當(dāng)?shù)氐奶O果渣為原料，在玉米地成功栽培雞腿菇;印度ASKrishnamoorthy等人在當(dāng)?shù)?、10月份玉米地間套種草菇，成本和效益比達(dá)1：2.41;北方地區(qū)大連春季葡萄架下套種雞腿菇，江蘇地區(qū)夏季棚架菜類間作草菇。在應(yīng)季的糧瓜菜地套種食用菌無(wú)疑會(huì)更充分利用土地和勞動(dòng)力，提高農(nóng)民經(jīng)營(yíng)收入。

2.2溫室環(huán)境

2.2.1大棚。高兵、宋立曉等人利用瓜棚下的空閑地，提出了瓜、菇立體栽培模式，并總結(jié)了栽培技術(shù)。山東濰坊黃艷萍、吳美華等人探索早春黃瓜套種平菇、夏豆角間作草菇、越冬蔬菜（油菜、芹菜等）與低溫平菇間作;陸志新等人成功探索春大棚莧菜套種黃瓜的栽培技術(shù)，并進(jìn)行了推廣種植。

2.2.2日光溫室。日光溫室是北方地區(qū)應(yīng)用較為普遍的蔬菜種植簡(jiǎn)易設(shè)施，在如何充分利用日光溫室空間，提高單位面積產(chǎn)出方面，技術(shù)人員和種植戶做過(guò)很多嘗試和努力，其中菌菜套種就是最主要的途徑之一。典型的套作模式有越冬黃瓜（番茄）行間套種雞腿菇（雙孢蘑菇）、絲瓜扁豆套種草菇（高溫蘑菇）、秋冬季溫室后坡堆疊式栽培平菇，以及菇菜輪作模式。2015年西藏蔬菜所在日光溫室中套作種植番茄與姬菇，同單種番茄作對(duì)照，結(jié)果表明，菌菜套種比蔬菜單種更能形成溫濕互補(bǔ)、氧碳轉(zhuǎn)換，還能增產(chǎn)增收、增加經(jīng)濟(jì)效益。

2.2.3連棟溫室。連棟溫室隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，越來(lái)越得到廣泛應(yīng)用但由于室內(nèi)環(huán)境調(diào)控成本高、復(fù)種指數(shù)低、空間利用率有限等因素影響了其經(jīng)濟(jì)效益，使大部分連棟溫室只用于觀光，僅少數(shù)用于生產(chǎn)。2014年北京農(nóng)林科學(xué)院李友麗等人在連棟溫室中，以秀珍菇為試材，將其套種在茄子、番茄、甜椒等果類蔬菜冠層下，研究了不同果類蔬菜冠層下的微環(huán)境及其對(duì)秀珍菇生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，果類蔬菜植株相對(duì)高大，封壟后繁茂的枝葉形成冠層上下空間的隔離層，減弱了直射光線進(jìn)入、氣體交換、水分蒸發(fā)等，使冠層下形成了一個(gè)特殊的小氣候環(huán)境。

3技術(shù)要點(diǎn)

3.1科學(xué)搭配菌菜品種

需要根據(jù)不同在栽培環(huán)境，選擇生長(zhǎng)條件趨同、栽培季節(jié)可適應(yīng)的蔬果和菌種，要求品種優(yōu)良、可操作性強(qiáng)。比如在北方一般蔬菜大棚中，可以選擇越冬黃瓜（番茄）行間套種雞腿菇（雙孢蘑菇）或絲瓜、扁豆套種草菇（高溫蘑菇）模式。

3.2合理安排生產(chǎn)種植流程

在了解菌菜發(fā)育條件基礎(chǔ)上，掌握各自生長(zhǎng)規(guī)律和生育階段的時(shí)間，合理安排兩者套作的茬口和種植流程，防止脫節(jié)影響生產(chǎn)貽誤農(nóng)時(shí)。另外，明確菌菜主體，在蔬菜基地以提高蔬菜產(chǎn)量為目標(biāo)、在食用菌則相反，在相應(yīng)種植管理上有所偏重。

3.3套作過(guò)程管理

根據(jù)種植計(jì)劃安排菌菜的種植過(guò)程管理，包括前期的菌絲培養(yǎng)、瓜菜的育苗定植和水肥管理，中期溫光水氣調(diào)控，和后期的追肥采收管理。

3.4病蟲害防治

菌菜互作模式使得多余的水分得以利用、減輕了連作障礙和土傳病害，同時(shí)食用菌栽培過(guò)程中要施用殺菌的多菌靈等制劑，這些條件都使得共生環(huán)境降低了蔬菜病蟲害發(fā)生的幾率，因此對(duì)于菌菜套作的病蟲害防治，以物理、生態(tài)、農(nóng)業(yè)等綜合防治方法為主，通過(guò)合理地控制室內(nèi)的溫濕度，掌握不同時(shí)期的發(fā)病條件進(jìn)行強(qiáng)控使其病蟲害控制到最低，盡可能減少了農(nóng)藥的使用次數(shù)，保證優(yōu)質(zhì)環(huán)保安全。

4前景展望

4.1以菌類種植增產(chǎn)為主要目的，更好利用菌類栽培空間

目前選用菌菜套作模式種植的多為蔬菜種植戶，進(jìn)行菌菜套種的目的是為了更好地利用蔬菜瓜果的種植地域和空間，管理上也是偏重蔬菜瓜果，食用菌更多是附帶種植。例如張文忠、劉志強(qiáng)研究溫室下番茄與平菇套作，結(jié)果表明兩者套作對(duì)平菇產(chǎn)量影響不大，對(duì)番茄產(chǎn)量影響卻較為顯著。而以食用菌種植為主，在食用菌溫室設(shè)施中同時(shí)進(jìn)行蔬果種植的非常少。

當(dāng)前食用菌產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，在種質(zhì)資源豐度和產(chǎn)業(yè)設(shè)施體量上都逐年擴(kuò)大，在發(fā)展未來(lái)菌類與植物的套作模式中，可以考慮以菌類作物為主，利用食用菌大棚、連棟溫室、甚至工廠化廠房輔以蔬菜瓜果的種植。

4.2增加互作品類，探索更多套作模式

當(dāng)前菌菜套作選取的食用菌菌種多以栽培簡(jiǎn)易的木腐菌（菌包）、可覆土栽培的草腐菌為主，在未來(lái)的栽培嘗試中，可選擇更多樣的食用菌品種，尤其是珍稀食用菌，例如榆黃蘑、大球蓋菇、茶樹(shù)菇等。蔬果品種也同樣需要擴(kuò)大品類，例如可以利用食用菌智能工廠化車間的溫光水氣條件發(fā)展芽菜類蔬菜種植。

4.3在菌菜套作模式基礎(chǔ)上，拓寬基礎(chǔ)研究?jī)?nèi)容

在菌類和植物的互作機(jī)理方面還有很多可以深入研究的方向，例如光氣調(diào)節(jié)利用的參數(shù)測(cè)定，不同菌的菌絲、菌料對(duì)土壤或植物的作用，仿野生作物馴化或互作研究等等。菌類與植物兩類的互作不僅擴(kuò)大研究樣本范圍，研究成果又具有實(shí)在的推廣價(jià)值。

4.4多學(xué)科交叉發(fā)展和人才培養(yǎng)

菌菜套作的研究和實(shí)踐涉及的農(nóng)藝知識(shí)，涵蓋蔬菜學(xué)、微生物學(xué)、食用菌栽培學(xué)、農(nóng)業(yè)設(shè)施學(xué)等多門學(xué)科，該技術(shù)的發(fā)展也需要跨學(xué)科的廣泛交流和跨專業(yè)的技術(shù)人才的培養(yǎng)。發(fā)展菌菜套作可以促進(jìn)多學(xué)科交叉發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)間交流。

4.5助推產(chǎn)業(yè)融合和扶貧

鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的提出，使得各項(xiàng)農(nóng)業(yè)技術(shù)紛紛走上精準(zhǔn)扶貧道路，食用菌作為生產(chǎn)短平快的作物種類，迅速為扶貧工作所接受。利用菌菜套作的模式，可促進(jìn)多項(xiàng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)融合，更好地進(jìn)行扶貧攻堅(jiān)。

4.6探索菌菜套作和城市化和現(xiàn)代化模式

可結(jié)合現(xiàn)代城市立體栽培技術(shù)，將菌菜種植概念引入城市家庭，探索發(fā)展景觀互作模式，科普的同時(shí)也增強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品（尤其是食用菌）的消費(fèi)者教育。