聶軍軍 崔正鵬 徐士振 李振懷 劉國(guó)棟 張冬梅 張艷軍 戰(zhàn)麗杰 孫琳 聶陽(yáng) 李維江 代建龍 董合忠

收稿日期：2023-11-02? ? ? ? ?第一作者簡(jiǎn)介：聶軍軍，博士，助理研究員，研究方向?yàn)槊藁ǜ弋a(chǎn)高效栽培，niejunjun521@126.com。*通信作者：代建龍，博士，研究員，研究方向?yàn)樽魑锔弋a(chǎn)高效栽培生理生態(tài)，daijianlong0805@126.com；董合忠，博士，研究員，研究方向?yàn)樽魑锔弋a(chǎn)高效栽培生理生態(tài)，donghezhong@163.com

基金項(xiàng)目：國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-15-15）；山東省棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（SDAIT-03-01）；董合忠耐鹽經(jīng)濟(jì)作物科普工作室（202228097）；山東省農(nóng)業(yè)良種工程（2020LZGC002）；山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程（CXGC2023F06，CXGC2023A45）

The cultivation technique for the double cropping of short-season cotton and Stropharia rugosoannulata in Shandong Province

Nie Junjun， Cui Zhengpeng， Xu Shizhen， Li Zhenhuai， Liu Guodong， Zhang Dongmei， Zhang Yanjun， Zhan Lijie，

Sun Lin， Nie Yang， Li Weijiang， Dai Jianlong*， Dong Hezhong*

摘要：為解決黃河流域一熟制棉田肥藥膜用量大、比較效益低，以及傳統(tǒng)兩熟制棉田投入產(chǎn)出比高，但秸稈利用率低等問(wèn)題，在山東省不同生態(tài)區(qū)試驗(yàn)示范了短季棉與大球蓋菇一年兩熟種植模式，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)量和產(chǎn)值、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益協(xié)同提升。詳細(xì)介紹了這一高效新模式的技術(shù)要點(diǎn)，比較了不同生態(tài)區(qū)大球蓋菇產(chǎn)量與有效積溫的相關(guān)性，并分析了其效益差異，為該技術(shù)的推廣應(yīng)用提供支撐。

關(guān)鍵詞：短季棉；大球蓋菇；一年兩熟；產(chǎn)量；效益

黃河流域棉區(qū)是我國(guó)傳統(tǒng)的三大主產(chǎn)棉區(qū)之一。該區(qū)域?qū)儆谂瘻貛О霛駶?rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，無(wú)霜期180～230 d，≥10 ℃活動(dòng)積溫4 000～4 600 ℃，年降水量500～1 000 mm，但降水分布不均，且年際變幅較大[1]。區(qū)域內(nèi)除了魯西南和豫南的少數(shù)地區(qū)采用棉花與大蒜、小麥等作物一年兩熟種植外，其他地區(qū)多采用一年一熟春棉地膜覆蓋種植，冬季土地閑置浪費(fèi)嚴(yán)重[2-3]。棉蒜、棉麥兩熟種植曾為穩(wěn)定植棉面積、提高植棉收益做出巨大貢獻(xiàn)[3-4]。但是，傳統(tǒng)的棉蒜（麥）套種機(jī)械化程度低、投入高、秸稈利用率低、收益偏低；而改進(jìn)后的蒜后直播短季棉栽培技術(shù)雖然大幅度提高了大蒜收獲和棉花播種的機(jī)械化程度及周年收益，但作物秸稈利用率低的難題一直沒(méi)有解決。魯北和魯西北地區(qū)一熟春棉地膜覆蓋種植殘膜污染重、肥藥投入大，農(nóng)田面源污染重，一熟種植棉田冬季閑置比較效益低等，不利于黃河流域棉區(qū)棉花的可持續(xù)健康發(fā)展。

大球蓋菇Stropharia rugosoannulata是典型的草腐型和中低溫型的食用菌，菌絲生長(zhǎng)適宜溫度為5～36 ℃，適宜的環(huán)境相對(duì)濕度為85%～95%[5]。因此利用林下郁閉度較好、空氣濕度大、氧氣水分充足、光照和溫度低等特點(diǎn)，在林下種植大球蓋菇、香菇等各種人工可栽培的食用菌被廣泛應(yīng)用和推廣。研究和實(shí)踐皆已證明，在紅棗、香梨、核桃等果園林下種植大球蓋菇，一方面可以利用果園的天然遮陰場(chǎng)所、良好的通氣狀況及適宜的溫濕度，降低搭棚遮陰控濕控溫的成本，提高菌菇品質(zhì)；另一方面菌菇收獲后的菌糠還田可以提高土壤孔隙度和通透性，從而改善土壤結(jié)構(gòu)，增加水解氮、有效磷、速效鉀等物質(zhì)的含量，進(jìn)而提高土壤肥力[5]。棉花秸稈中含有豐富的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素、粗蛋白、粗脂肪及氮、鉀等成分，有可能成為栽培木腐及草腐類(lèi)食用菌的較好栽培原料。為此，筆者團(tuán)隊(duì)利用大球蓋菇耐低溫、適應(yīng)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，以及短季棉生育期短的特性，進(jìn)行了短季棉和大球蓋菇兩熟種植試驗(yàn)，結(jié)果表明各生態(tài)區(qū)該模式的綜合效益較好，并總結(jié)形成短季棉和大球蓋菇接茬兩熟高效種植技術(shù)，以期為黃河流域的生態(tài)保護(hù)和棉花高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)支撐。

1 短季棉-大球蓋菇兩熟種植試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)基本情況與分析方法

2022年分別在魯西南的菏澤鄆城縣、魯西北的聊城臨清市和魯北的濱州濱城區(qū)開(kāi)展試驗(yàn)。10月下旬，待前茬棉花收獲清地后，及時(shí)整地并鋪設(shè)調(diào)配好的預(yù)濕菌料基質(zhì)，鄆城、臨清和濱城試驗(yàn)點(diǎn)分別于11月2日、10月27日和10月29日接種大球蓋菇，鄆城試驗(yàn)點(diǎn)以短季棉品種魯棉532[6]與大蒜一年兩熟種植為對(duì)照，臨清和濱城試驗(yàn)點(diǎn)以一熟制春棉品種K836[7]地膜覆蓋種植為對(duì)照。短季棉與大蒜或菌菇兩熟種植時(shí)，棉花于5月28日播種，大蒜于10月11日播種；一熟春棉于4月20日前后播種，10月底完成收獲。收獲后，計(jì)算籽棉、大蒜、菌菇產(chǎn)量，統(tǒng)計(jì)物化和人工投入，并根據(jù)當(dāng)年售價(jià)計(jì)算收益。各試驗(yàn)點(diǎn)大球蓋菇生長(zhǎng)季（2022年10月－2023年5月）的日平均溫度和降水量如圖1，其中鄆城縣、臨清市和濱城區(qū)3地冬季（2022年10月1日－2023年1月31日）≥5 ℃的有效積溫（冬季≥5 ℃有效積溫是大球蓋菇菌絲生長(zhǎng)發(fā)育所需溫度要求）分別為776.5、713.6和691.3 ℃，春季（2023年2月1日－2023年5月31日）≥10 ℃有效積溫（春季≥10 ℃有效積溫是大球蓋菇菌絲凝結(jié)成子實(shí)體并發(fā)育成菌菇所需的溫度）分別為1 465.7、1 408.0和1 370.7 ℃。采用皮爾遜相關(guān)系數(shù)法分析大球蓋菇產(chǎn)量與不同生態(tài)區(qū)有效積溫的相關(guān)性。

1.2 產(chǎn)量與效益分析

大球蓋菇的產(chǎn)量表現(xiàn)為鄆城縣＞臨清市＞濱城區(qū)，與魯北的濱城試驗(yàn)點(diǎn)相比，鄆城和臨清試驗(yàn)點(diǎn)的產(chǎn)量分別提高80.8%和44.9%（表1）。相關(guān)分析表明，大球蓋菇產(chǎn)量與不同生態(tài)區(qū)的有效積溫呈顯著正相關(guān)（表2）。從周年經(jīng)濟(jì)效益分析發(fā)現(xiàn)，鄆城試驗(yàn)點(diǎn)棉菌兩熟下的籽棉產(chǎn)量略低于棉蒜兩熟模式，但該模式下的大球蓋菇效益要遠(yuǎn)高于大蒜收益，單位面積純收益較棉蒜兩熟提高2.8倍。臨清試驗(yàn)點(diǎn)和濱城試驗(yàn)點(diǎn)，棉菌兩熟模式下的籽棉產(chǎn)量較傳統(tǒng)的一熟春棉分別減少25.6%和17.3%，但增收了1季大球蓋菇，單位面積純收益較一熟春棉增加了14.3倍和11.4倍；但受有效積溫的影響，濱城試驗(yàn)點(diǎn)的大球蓋菇產(chǎn)量顯著低于臨清點(diǎn)，其總收益也低于臨清點(diǎn)（表1）。與各區(qū)域傳統(tǒng)種植模式相比，短季棉與大球蓋菇一年兩熟種植增加了經(jīng)濟(jì)收益，但受有效積溫等因素的影響，3個(gè)生態(tài)區(qū)的大球蓋菇目標(biāo)產(chǎn)量存在明顯差異。

2 短季棉-大球蓋菇兩熟種植技術(shù)

根據(jù)上述研究結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)有研究報(bào)道，筆者團(tuán)隊(duì)總結(jié)出適合黃河流域及周邊地區(qū)利用棉田冬閑季節(jié)種植大球蓋菇實(shí)現(xiàn)“棉-菌”兩熟栽培的技術(shù)，包括大球蓋菇種植技術(shù)和短季棉種植技術(shù)，介紹如下。

2.1 大球蓋菇種植技術(shù)

2.1.1 菌料準(zhǔn)備。菌料包括發(fā)酵菌料和生菌料2種[8-9]。菌菇播期時(shí)間充裕，建議使用發(fā)酵菌料；若在播期短、茬口緊的兩熟或多熟種植系統(tǒng)中，一般采用生菌料。每666.7 m2用棉柴菌料約6 t。

發(fā)酵菌料準(zhǔn)備。10月中旬，機(jī)械采收當(dāng)季棉花秸稈，粉碎成2～5 cm碎片后，視情況噴水至秸稈菌料含水量70%～75%，將500～800 kg秸稈菌料堆砌成1個(gè)梯形發(fā)酵料堆[10-11]。打孔并加遮蓋物，謹(jǐn)防淋雨和水分蒸發(fā)，發(fā)酵溫度保持在50～55 ℃，一般菌料堆至第3天即可達(dá)到所需溫度。若菌料堆內(nèi)溫度≥60 ℃時(shí)，要間隔2～3 d翻堆，當(dāng)菌料溫度再次上升到55 ℃時(shí)，保持2～3 d，再如上步驟翻堆1次，升溫后檢查菌料發(fā)酵程度。翻堆時(shí)，若含水量過(guò)低，要均勻噴水，保證菌料含水量在70%～75%。待菌料呈茶褐色，中間有大量白色高溫放線菌，無(wú)酸臭味，質(zhì)地松軟，即發(fā)酵完成。發(fā)酵好的菌料要及時(shí)散堆降溫。當(dāng)菌料溫度降至28 ℃以下時(shí)，即可鋪料播種。

生菌料準(zhǔn)備。10月中下旬，機(jī)械采收當(dāng)季棉花秸稈，粉碎成2～5 cm碎片作為菌料，菌料翻動(dòng)的同時(shí)噴多菌靈和辛硫磷殺菌/殺蟲(chóng)混合劑（兌水后藥劑用量為50 kg·t－1）[11-12]。根據(jù)菌料濕度酌情噴水至含水量70%～75%，翻拌均勻；每層菌料撒施1 cm厚的生石灰層，以防雜菌生長(zhǎng)。

2.1.2 播種床整備。棉稈拔除后，采用旋耕機(jī)結(jié)合除草及時(shí)翻地，耙耢平整。地面噴施多菌靈和辛硫磷殺菌/殺蟲(chóng)混合劑，并用生石灰打底，見(jiàn)白即可，以減少病蟲(chóng)危害和雜菌生長(zhǎng)。菌料播種床壟底寬80 cm，壟面寬60 cm，高25 cm左右，壟間距80～100 cm。若播種床地勢(shì)低洼，則須在走道挖溝，做好排水。

2.1.3 播種。一般于10月下旬至11月上旬，氣溫≥10 ℃時(shí)即可播種。采用“梅花形”點(diǎn)播，菌種穴距8～10 cm，播深6～8 cm，點(diǎn)播后輕拍料面，并稍壓實(shí)呈圓拱形。表面覆濕潤(rùn)松散土壤（含水量30%～45%）2～3 cm，用木棒每隔50～80 cm打透氣孔，然后加蓋3～5 cm厚的草簾、麥秸或稻草等保溫保濕。在壟間基部鋪設(shè)7～9孔微噴帶，以利于后期噴水保濕。

2.1.4 發(fā)菌期管理。棉菌兩熟種植下菌菇發(fā)菌期為11月至翌年3月。一般播后20 d內(nèi)不灌水，待菌絲長(zhǎng)至播種床的2/3，即土層可見(jiàn)白色菌絲時(shí)可噴水，一般2～3 d噴淋1次，保持菌料含水量65%～80%，表土相對(duì)濕度30%～35%。當(dāng)氣溫低于5 ℃（12月中旬以后）時(shí)，要及時(shí)覆蓋塑料薄膜保溫保濕。覆膜前，澆凍水1次，噴透菌料，確保安全越冬。當(dāng)氣溫回升至10 ℃以上（3月初）時(shí)，及時(shí)揭膜。晾曬1 d后，噴水以促菌絲生長(zhǎng)。發(fā)菌期，生命力旺盛的菌料呈淡黃色，菌絲則色澤潔白。

2.1.5 出菇期管理。當(dāng)播種壟內(nèi)的菌絲扭結(jié)成菌索或白色子實(shí)體原基時(shí)，即進(jìn)入出菇期。出菇期對(duì)環(huán)境溫度、濕度、光照較為敏感，最適溫度為10～25 ℃，當(dāng)溫度超過(guò)25 ℃時(shí)，可噴水進(jìn)行物理降溫，確保菇體正常生長(zhǎng)[10]。按照“少?lài)?、勤噴”的原則，適時(shí)適量噴灌，保持田間相對(duì)濕度85%～95%。大田種植通過(guò)搭建遮陽(yáng)網(wǎng)確保菌床光照強(qiáng)度在100～500 lx，以利于菌菇生長(zhǎng)。

2.1.6 雜菌與病蟲(chóng)害防治。發(fā)菌或出菇期，若菌壟內(nèi)出現(xiàn)退菌或局部雜菌蔓延，須去除雜菌感染部位，并噴灑少量石灰水，重新覆蓋濕潤(rùn)的新土，整平畦面。當(dāng)感染部位較多時(shí)，可用5%（體積分?jǐn)?shù)）草木灰水澆1次畦面。

出菇期不可隨意噴施農(nóng)藥。若遇菌蠅、菌蚊發(fā)生，可用黃板誘殺；果蠅或地老虎可用糖醋液誘殺；蛾類(lèi)和雙翅目成蟲(chóng)等可用頻振式殺蟲(chóng)燈誘殺。發(fā)現(xiàn)鬼傘菌（野蘑菇）要及時(shí)拔除清理。

2.1.7 采收期管理。當(dāng)子實(shí)體菌蓋呈鐘形，菌膜沒(méi)有破裂時(shí)，及時(shí)采收，切除帶土菇腳后即可分級(jí)包裝和銷(xiāo)售。采收時(shí)要避免造成周?chē)」綋p傷，采收后菌床留下的洞穴用土填滿(mǎn)。

2.2 短季棉種植技術(shù)

2.2.1 整地。5月中下旬大球蓋菇收獲后，將菌料基質(zhì)揚(yáng)肥還田。采用旋耕機(jī)旋耕，耕深10～15 cm，每公頃用48%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）氟樂(lè)靈乳油1.5～1.6 L兌水600～700 kg噴灑地表，耙耢混土平整后待播。

2.2.2 機(jī)械直播。選用生育期110 d以下，株型較緊湊、葉枝弱、贅芽少、早熟性好、吐絮暢、易采摘、品質(zhì)好的短季棉品種，如魯棉532[6]等。采用精量播種機(jī)搶時(shí)搶墑播種，每公頃用種量為22.5～30.0 kg，播種后每公頃用33%二甲戊靈乳油2.25～3.00 L，兌水225～300 kg均勻噴灑地面，防除雜草。

2.2.3 減施氮肥。以棉稈為基質(zhì)的菌料經(jīng)充分腐熟、揚(yáng)肥還田后可提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，能夠改良并增加土壤肥力。因此，棉花播種時(shí)可不施底肥，在盛蕾期視長(zhǎng)勢(shì)追施氮肥45～60 kg·hm－2。

2.2.4 密植、化學(xué)調(diào)控（化控）、免整枝。收獲密度控制在7.5萬(wàn)～9.0萬(wàn)株·hm－2。按照“少量多次、前輕后重”的原則，于盛蕾期、初花期和盛花期化控3次，98%縮節(jié)胺用量分別為7.5～15.0 g·hm－2、30.0～45.0 g·hm－2和75.0～90.0 g·hm－2，實(shí)現(xiàn)自然封頂[2]，將株高控制在80～90 cm。

2.2.5 脫葉催熟集中收獲。棉花自然吐絮率超過(guò)40%時(shí)，噴施脫葉催熟劑，脫葉催熟劑的用量視天氣狀況和棉花生長(zhǎng)狀況靈活掌握。待棉株脫葉率超過(guò)95%，吐絮率超過(guò)90%時(shí)，進(jìn)行人工集中摘拾，14 d后再摘拾1次即可；有條件的地方可采用機(jī)械一次性收花。

3 技術(shù)效果與展望

與傳統(tǒng)種植模式相比，短季棉與大球蓋菇一年兩熟種植平均每公頃產(chǎn)值達(dá)40多萬(wàn)元，平均每公頃純收益達(dá)18.63萬(wàn)元，分別比一熟春棉和棉蒜兩熟收益高16.9倍和1.6倍。同時(shí)，作物秸稈作為種植基質(zhì)經(jīng)腐熟后還田，提高了棉田地力，不僅解決了傳統(tǒng)秸稈難利用的問(wèn)題，還減免了地膜使用，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的雙提升。但是，今后大面積種植大球蓋菇等食用菌時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)注意以下幾個(gè)問(wèn)題。

一是食品安全問(wèn)題。民以食為天，食品的質(zhì)量安全直接影響人類(lèi)的身心健康。以棉花等作物秸稈為基料生產(chǎn)大球蓋菇難免受到一定程度的秸稈農(nóng)藥殘留污染，進(jìn)而直接或間接危害人體健康。為進(jìn)一步保障食用菌的安全和可持續(xù)生產(chǎn)必須嚴(yán)格控制棉田農(nóng)藥施用的種類(lèi)和頻次。要加強(qiáng)生物菌劑或低毒低殘留農(nóng)藥的開(kāi)發(fā)與利用，菌料秸稈生產(chǎn)過(guò)程中嚴(yán)禁施用高毒、高殘留農(nóng)藥；制定系統(tǒng)且適用的短季棉與大球蓋菇周年種植農(nóng)藥施用與管理體系，從源頭上降低農(nóng)藥殘留的風(fēng)險(xiǎn)；研究安全高效的秸稈菌料的配方以及與不同菌料配方適配的農(nóng)藥消解栽培或管理的方法，以確保菌菇的食用安全性。

二是機(jī)械化問(wèn)題。食用菌機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及機(jī)械鋪料與播種、智能溫濕度調(diào)控、機(jī)械采摘、智慧化菌菇分揀等環(huán)節(jié)。該技術(shù)在溫室或大棚等可控條件下的大球蓋菇生產(chǎn)中已十分成熟，但在農(nóng)田多變的環(huán)境條件下，菌菇生產(chǎn)過(guò)程中的智能溫濕度調(diào)控系統(tǒng)有待提高，特別是智能灌溉需求。因此，要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)短季棉與大球蓋菇兩熟栽培基地中高空噴灌設(shè)施的建設(shè)。另外，棉田菌菇收獲多以人工采摘為主，應(yīng)選育集中出菇的大球蓋菇品種，探索集中出菇的栽培管理方法，并研發(fā)配套的采摘設(shè)備。

三是開(kāi)展生理學(xué)和生態(tài)學(xué)機(jī)理研究。短季棉與大球蓋菇兩熟栽培技術(shù)突破了棉田效益低、化肥用量大、作物秸稈利用率低等難題。但是，棉菌兩熟栽培模式提高棉田周年產(chǎn)量和效益的生理學(xué)和生態(tài)學(xué)機(jī)理及其對(duì)土壤或環(huán)境的具體影響尚不清楚，因此要進(jìn)一步深化相關(guān)研究。

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（責(zé)任編輯：秦凡 責(zé)任校對(duì)：楊子山） ●