暖棚栽培羊肚菌的營養及土壤環境分析*

張 勇，李 青，李云霞，蕭晉川，楊 杰，張澤軒

（1.山西農業大學，山西 太原 030031；2.山西宇坤農業科技發展有限公司，山西 呂梁 033599）

羊肚菌[Morchella esculenta (L.) Pers.] 俗稱羊肚蘑、羊肚菜、羊肚子等，因為菌蓋有不規則的凹陷且多有褶皺，外形與羊肚相似而得名，是一種大型的珍稀食（藥） 用真菌[1-3]。羊肚菌含有豐富的營養物質，如蛋白質、多種礦物質、維生素以及大量人體所必需的氨基酸。聞之清香怡人，食之美味可口，素有“菌中之王”“素中之葷”的美譽，是法國大餐的特色原料，是美食界廚房中的珍寶[4-6]。同時，羊肚菌具有較高的藥用價值，具有調節免疫功能、補腦、提神、益腎、降血脂、抗疲勞、助食消化、理氣化痰、抗輻射、抗腫瘤等功效[7-9]。因其味道鮮美、口感獨特、食藥兼用、營養豐富而備受人們青睞，經濟價值較高[10-12]。

因羊肚菌在食用、醫學、保健方面具有較大的開發潛力，其市場需求日益增高，但野生羊肚菌資源逐漸減少，因此羊肚菌人工栽培成為滿足市場需求的必然結果[13-15]。我國羊肚菌人工栽培的歷史較長，上世紀50 年代就已提出羊肚菌的在野外條件下開展人工栽培的技術及理論，70 年代初科研人員探索了羊肚菌田園栽培模式，90 年代四川省綿陽市科研人員首次在室外進行羊肚菌人工栽培，并取得突破[16]。本世紀初羊肚菌人工栽培進入商業化階段[17-19]。目前，不論哪種人工栽培技術均離不開覆土環節，由此可見土壤與羊肚菌生長發育關系密切，但有關羊肚菌人工栽培中土壤環境與羊肚菌菌絲發育及出菇過程之間關系的研究相對較少。因此，以市場上較為成熟的六妹羊肚菌（Morchella sextelata） 為供試菌株，一方面通過分析羊肚菌子實體營養成分、氨基酸組成，為羊肚菌產品的開發提供支撐；另一方面通過對羊肚菌生育期和出菇后土壤養分含量變化的追蹤，分析土壤環境與羊肚菌菌絲發育及出菇過程之間的關系，旨在為人工栽培羊肚菌產量的進一步提高提供數據支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗區概況

試驗地位于山西省呂梁市臨縣城莊鎮小馬坊村萬豐農業發展有限公司食用菌栽培基地?；靥幱跍貛Т箨懶詺夂騾^，年均氣溫為6～18 ℃，無霜期約170 d，霜凍期為9 月中旬至次年4 月下旬。試驗在暖棚中進行。

1.1.2 試驗材料

供試菌種：人工栽培羊肚菌品種選用六妹羊肚菌，菌種來自由山西省農業大學（山西省農業科學院） 食品科學與工程學院。

儀器設備：LGJ-18A 冷凍干燥機，北京四環科學儀器廠；自動凱氏定氮儀K9840，濟南海能儀器股份有限公司；L-8900 全自動氨基酸分析儀，日本日立公司；WFJ2100 型可見分光光度計，尤尼柯（上海） 儀器有限公司。

1.1.3 栽培方法

選擇3 個暖棚栽培六妹羊肚菌，每個暖棚作為1 個重復。

2022 年9 月進行整地，每667 平方米土地撒施50～75 kg 生石灰后深耕翻，耕翻深度25～30 cm，陽光暴曬殺菌。播種方式為撒播，10 月20 日播種，每667 平方米播種量為200 kg，播種后覆蓋過篩土，厚度為3～5 cm，覆土后在畦面覆蓋1 層黑色薄膜。2022 年10 月27 日（播種之后7 d） 擺放外援營養袋，營養袋每袋質量為400 g。外援營養袋主要原料為小麥42%、玉米芯56%、石膏1%、石灰1%，每667 平方米投放2 000 袋，擺放時較平整的一面等距離打5 個孔徑約為0.5 cm 的小孔，將有孔面緊貼在畦面上，行間距約50 cm，縱向間距40～50 cm。

1.2 試驗方法

1.2.1 羊肚菌子實體營養成分測定

3 月中旬至4 月初開始采收，羊肚菌子實體樣品采收后在50 ℃條件下烘干，粉碎后置于干燥器中備用，按照國家標準檢測其子實體內營養成分，測定指標包括有機質、氮、磷、鉀、鈣、鐵、鎂、銅、錳、鋅等礦質元素及粗蛋白和氨基酸組成。

灰分按照《食品安全國家標準食品中灰分的測定》（GB5009.4-2016） 中的灼燒重量法進行測定[20]；全氮含量采用凱氏定氮儀進行測定；磷、鉀、鈣、鐵、銅、錳、鋅、鎂等含量采用等離子體發射光譜儀測定；17 種氨基酸中胱氨酸測定采用過甲酸氧化法將蛋白質中的胱氨酸及半胱氨酸氧化成半胱磺酸，再用氨基酸自動分析儀法測定，其余16 種氨基酸含量采用《食品安全國家標準食品中氨基酸的測定》（GB 5009.124-2016） 中氨基酸的測定方法[21]。

1.2.2 土樣采集與土壤理化性質的測定

分別在羊肚菌播種前、播種后25 d、播種后的50 d、出菇后，采用“S”型采樣法，采集羊肚菌廂面上0～5 cm 土壤，各樣品分別混合均勻后迅速保存于放有冰袋的保溫箱或小型冰箱中帶回實驗室，用于土壤理化性質的測定。

參照《土壤農化分析》第3 版的方法[22]，對土壤有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀、有效鈣、有效鎂、有效銅、有效錳、有效鐵、有效鋅、土壤pH 進行測定。

1.3 數據分析

所有處理設置3 個重復，所有數據整理和分析采用Microsoft Excel 2013 和SPSS 18.0 軟件完成。

2 結果與分析

2.1 羊肚菌子實體主要營養成分含量情況

羊肚菌子實體主要營養成分含量見表1。

表1 羊肚菌子實體主要營養成分含量Tab.1 Main nutrient content in the fruit bodies of Morchella sextelata

如表1 所示，羊肚菌子實體中含有多種營養成分，其銅含量達23.40 mg·kg-1，鐵含量達544.80 mg·kg-1，錳含量達23.10 mg·kg-1，鋅含量達119.20 mg·kg-1，粗蛋白含量達32.36%。與郭杰等[23]報道的香菇（Lentinus edodes） 營養成分相比，銅含量約是香菇的14 倍，鐵含量約是其10 倍，錳含量約是其2 倍，鋅含量約是其1.6 倍，粗蛋白含量約是其2 倍。

2.2 羊肚菌子實體氨基酸構成情況

氨基酸是蛋白質的基本單位構成，羊肚菌子實體中氨基酸的構成見圖1。

圖1 羊肚菌子實體氨基酸構成情況Fig.1 Composition of amino acids in the fruit bodies of Morchella sextelata

如圖1 所示，羊肚菌子實體中含有17 種氨基酸，其中人體必需氨基酸有7 種，分別為纈氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、亮氨酸，共占氨基酸總量的37.05%；非必需氨基酸10種，共占氨基酸總量的62.95%。人體必需氨基酸中，纈氨酸占比最大，其次為亮氨酸、賴氨酸，蛋氨酸占比最低。人體非必需氨基酸中谷氨酸占比最大，其次為天冬氨酸、精氨酸、丙氨酸，胱氨酸占比最低。在17 種氨基酸中，谷氨酸占比最大，占氨基酸總量的20%，其次為天冬氨酸，占氨基酸總量的9.94%。

2.3 不同生長發育期土壤pH 變化情況

羊肚菌不同生長發育期土壤pH 變化情況見圖2。

圖2 羊肚菌不同生長發育期土壤pH 情況Fig.2 Soil pH at different growth stages of Morchella sextelata

由圖2 可知，播種前各試驗組土壤通過撒入石灰使其pH 調節至8.59～8.60[2]。羊肚菌播種到出菇整個生長階段，土壤均處于堿性狀態。播種后25 d 土壤的pH 最低，約為8.1，之后土壤pH 上升到8.5。

2.4 不同生長發育期土壤主要養分情況

不同生長發育期土壤主要養分組成見圖3。

圖3 羊肚菌不同生長發育期土壤主要有效養分及有機質情況Fig.3 The main available nutrients and organic matter of soil at different growth stages of Morchella sextelata

由圖3 可知，在羊肚菌生長發育期間，隨著羊肚菌菌絲量的增加與子實體生長，土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀的含量均呈現出先增加后降低的趨勢，且峰值均出現在播種后25 d。這可能是因為人工栽培羊肚菌在菌絲萌發后放置營養袋，菌絲從營養袋中吸收養分造成。出菇后土壤堿解氮、有效磷含量降至最低，表明羊肚菌生長發育過程中菌絲會吸收利用土壤及營養袋中的堿解氮、有效磷。土壤速效鉀含量的最低點不是出菇后，而是播種前，表明羊肚菌生長發育過程中菌絲會從營養袋中吸收利用大量的有效鉀，并釋放一部分至土壤中。

2.5 不同生長發育期土壤微量元素情況

不同生長發育期土壤微量元素組成見圖4。

圖4 羊肚菌不同生長發育期土壤微量元素情況Fig.4 Soil micronutrient of soil at different growth stages of Morchella sextelata

由圖4 可知，土壤中有效鈣、有效鎂、有效銅、有效錳含量先升高后下降，峰值出現在播種后25 d，以上微量元素的含量的最低點不是出菇后，而是播種前，可能是因為羊肚菌生長發育過程中菌絲會從營養袋中吸收有效鈣、有效鎂、有效銅、有效錳，并反補一部分至土壤中。有效鋅、有效鐵含量呈下降趨勢，出菇后土壤中有效鋅、有效鐵含量降至最低，表明羊肚菌生長發育過程對土壤及營養袋中的有效鋅、有效鐵均有吸收。通過比較還可以看出，隨著羊肚菌的生長發育，土壤中有效鋅、有效鐵的含量變化較大，生產中應注意增施鋅、鐵元素。

3 討論與結論

食用菌具有高蛋白、低脂肪、低膽固醇、富含多種礦質元素的特點[24-25]。本試驗中，羊肚菌子實體含有豐富的氮、鈣、鐵、鉀、鎂、磷、鋅、銅、錳等元素，其中鈣含量高達122.23 g·kg-1，鐵含量達54.48 g·kg-1，鉀含量達34.18 g·kg-1。粗蛋白含量高達323.60 g·kg-1，大多數食用菌蛋白質含量為15%～25%，羊肚菌的蛋白含量明顯高于其他食用菌。經測定，羊肚菌含有17 中氨基酸，其中天冬氨酸和谷氨酸的占比最大，分別為20%和9.94%，這也是食用菌味道鮮美的主要原因[26]。羊肚菌優質的營養成分組成，為人工栽培羊肚菌創造了廣闊的市場前景。

目前，覆土栽培是人工栽培羊肚菌的主要方式，土壤環境與羊肚菌的生長發育、產量、子實體養分及品質密切相關。通過對土壤pH 及部分營養成分含量變化情況進行分析，發現羊肚菌播種到出菇整個生長階段，土壤均處于堿性狀態，播種后25 d 土壤的pH 會有小幅度降低。

羊肚菌播種后，隨菌絲的生長與出菇，土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀的含量均呈現出先上升，之后下降的趨勢，且峰值都出現在播種后25 d。出菇后土壤堿解氮、有效磷含量降至最低，土壤有效鈣、有效鎂、有效銅、有效錳含量在播種后25 d 也呈現出上升趨勢，但含量的最低點不是出菇后，而是播種前。說明羊肚菌菌絲在播種后0～25 d 土壤與外援營養袋之間養分運輸活躍，會從外援營養袋中吸收大量養分。賀國強等[27]、賀新生等[28]、唐杰等[29]認為，外援營養供應是羊肚菌栽培獲得高產的必要條件。尹衛等[30]在研究高原羊肚菌營養成分與栽培土壤養分相關性中提到，除產量之外，羊肚菌品質與栽培土壤間也存在相關性。何俊等[31]、苗人云等[32]認為不同的營養袋配方、擺放時間和開孔方式會影響羊肚菌對外援營養的吸收和利用，播種后7 d 為營養袋擺放的最佳時間。賀新生等[28]在關于中國西南地區羊肚菌高產栽培作業流程中提到羊肚菌播種后的15 d 內必需擺放營養料袋。羅祥英[31]認為從開始擺放營養袋至擺放后第30 天，營養袋內的氮素營養可運輸到子實體中，而在營養袋擺放后的第40～第60 天，營養袋內的氮素營養便不能運輸到子實體中。在本試驗中，播種后25 d 土壤pH 與多種養分含量均處于峰值，以上結果均說明外援營養袋中的養分會通過菌絲反補至土壤中。此外，土壤中有效鋅、有效鐵含量隨著羊肚菌的生長發育呈下降趨勢，且變化較大，因此生產中應注意增施鋅、鐵元素。綜合羊肚菌子實體各種營養含量、羊肚菌栽培期間土壤環境變化及羅祥英等[30,33]關于羊肚菌人工栽培過程中外援氮素營養運輸機制等結果進行分析，認為在播種后30 d 內通過外援補充營養元素，不僅可以提高羊肚菌的子實體產量，還可能增加羊肚菌子實體礦質營養含量和氨基酸含量。羊肚菌的生長過程復雜，此試驗僅說明羊肚菌生長過程中土壤中養分的變化情況，對土壤與外援營養袋、羊肚菌子實體中的養分運轉情況還有待進一步深入研究。