来源:市场资讯

(来源:安徽省食用菌行业协会)

舒黎黎1,2支梦玲1,2董可佳1,2王静怡1,2赵嘉智1,2李天来1,2仇志恒1,2

1.沈阳农业大学园艺学院,沈阳 110866;2.沈阳农业大学现代设施园艺工程技术中心, 沈阳 110866

摘 要我国羊肚菌人工栽培发展迅速,设施化栽培已成为提高生产稳定性、拓展适种区域及缓冲气候风险的重要路径。与普通大田栽培相比,羊肚菌设施化栽培的核心并非简单的“搭棚遮阴”,而是围绕低温季节出菇、土壤浅层菌丝活动、外源营养袋吸收、畦面湿度维持及病害风险控制,构建适宜的设施结构、环境调控装备与区域化管理模式。当前,我国羊肚菌设施化生产已形成简易遮阳棚、塑料大棚、日光温室、连栋温室及半智能设施等多种类型,但多数设施仍由蔬菜棚、简易拱棚或临时遮阳棚改造而来,在专用结构设计、畦面微环境监测、通风排湿、低成本装备及参数化调控体系等方面尚不完善。本文从设施农业研究视角出发,系统综述了我国羊肚菌设施化栽培的发展现状、设施类型、区域适应性、结构与装备体系、环境调控逻辑及面临的主要挑战,提出了应以畦面微环境为调控核心,以区域适应性设施结构为基础,以非粮型营养袋、土壤健康管理和轻简化装备为支撑的发展路径,以期为推动羊肚菌设施化栽培由经验型生产向工程化、标准化和数字化调控转变提供参考。

关键词设施结构;环境调控;畦面微环境;设施装备;区域适应性

我国羊肚菌人工栽培的产业化进程与2012年前后四川等地大田商业化栽培技术的突破密切相关。以此为基础,适宜栽培种类筛选、商品菌种生产、土壤畦床管理、外源营养袋补料及低温季节出菇诱导等技术逐步完善,推动了羊肚菌从小规模试种向较大面积生产的转变[1-10]。其中,外源营养袋的应用是最具代表性的技术环节之一。该技术通过在菌丝生长阶段提供外源营养,增强菌丝网络与菌核体系的营养积累,为后续原基分化和子实体形成创造条件。多组学研究表明,羊肚菌能够持续利用外源营养袋中的碳源,并将相关营养转移至土壤菌丝网络和菌核体系[11-16]。

然而,随着羊肚菌栽培面积的扩大,影响产业发展的主要矛盾已发生转变。早期生产关注“能否出菇”,当前生产则更关注“能否稳定出菇、能否低成本出菇、能否在不同区域和不同设施条件下稳定复制”。行业调研数据显示,我国羊肚菌栽培面积由2012年的约0.67 km2增加至2023年的298.2 km2,2024年和2025年分别为270.4 km2和232.33 km2。2024年,我国羊肚菌产量达24.48万t,在全球羊肚菌产业中占据重要地位[17]。值得注意的是,近两年栽培面积出现回调,表明产业发展逻辑已不再是简单的规模扩张。对于设施化栽培而言,今后的关键问题在于如何通过设施结构优化、环境调控、装备适配、营养供给调整及土壤健康管理,提高单位面积产出稳定性与设施利用效率。

从设施农业研究角度来看,羊肚菌与蔬菜、花卉、草莓等常规设施园艺作物存在明显差异。其商品器官在近地表形成,菌丝主体分布于土壤浅层,生产过程高度依赖畦面小气候、土壤温湿度、营养袋吸收效率和微生物群落状态[1]。然而,许多生产者仅在棚内1.5 m高度读取温湿度,很少对畦面5~10 cm处的空气湿度、土壤温度及土壤含水量进行连续监测;许多设施设计强调保温保湿,却忽视了近地表气流组织、排湿能力和畦沟排水。由此导致设施投入增加,但稳产性未必提高。本文所讨论的“设施化栽培”,并非简单地将羊肚菌种进大棚,而是指以设施结构为载体,以环境调控装备和生产管理制度为支撑,能够对温度、湿度、光照、通风、土壤水分和畦面微环境进行综合调节的生产系统。

前期已有研究对羊肚菌生物学、人工栽培、菌种、营养袋、微生物互作及病害防控等领域进行了较系统地总结[1-3],为了解羊肚菌栽培特性奠定了重要基础。然而,针对设施化栽培本身,仍有必要从设施类型、结构设计、环境适应性、装备配置、区域模式和工程化调控等角度重新梳理。尤其是在我国设施园艺研究已积累日光温室结构优化、被动式蓄热保温、通风排湿、环境监测与数字化控制等成果的背景下[18-20],如何将上述设施农业理论有效转化至羊肚菌生产中,是值得重视的交叉研究方向。本文拟从设施农业工程视角,系统梳理我国羊肚菌设施化栽培的发展现状、关键技术环节与主要制约因素,重点讨论设施结构适配、畦面微环境调控、装备配置、土壤健康及区域化生产模式等问题,以期为羊肚菌设施化栽培由经验型生产向专用化、参数化、工程化和标准化发展提供理论参考与技术思路。

1羊肚菌设施化栽培的内涵与发展现状

羊肚菌设施化栽培的内涵,可从3个层次加以理解。第一层为防护性设施,即通过遮阳网、棚膜、避雨棚及简易拱棚,减轻强光、降雨、低温或霜冻对出菇的影响;第二层为调控性设施,即利用塑料大棚、日光温室或连栋温室,对棚内温湿度、通风及土壤水分进行一定程度的人工调节;第三层为系统化设施,即在设施结构、环境传感、灌溉喷雾、通风排湿、保温遮阳及生产记录之间形成协同管理体系。当前生产中,第一、二层设施应用较为普遍,第三层设施仍处于探索阶段。我国四川、浙江、安徽、重庆等地已陆续发布羊肚菌设施栽培或大田设施栽培技术规程,标志着羊肚菌设施化生产正逐步从经验操作向规程化管理转型[21-24]。2025年发布的行业标准《羊肚菌栽培技术规程》[25]从菌种、栽培时间、栽培管理和病虫害防治等方面提出了生产流程要求。从设施农业发展规律来看,设施栽培正由单一防护向环境监测、过程控制及数字化管理升级,这一趋势为羊肚菌设施化栽培的系统化设计提供了清晰的参照路径[26-51]。

从设施类型来看(表1),我国羊肚菌设施化栽培已形成从简易防护设施到环境调控型设施并存的多样化格局,其中简易遮阳棚和塑料大棚仍是当前生产中应用最广的两类设施。然而,设施类型的选择与区域生态条件密切相关,不存在全国通用的单一最优棚型。一般而言,西南温湿区及部分气候适宜产区冬春季温度条件较好,设施选择更侧重于遮阴、保湿、避雨及控湿防病,因此简易遮阳棚、避雨棚和通风型塑料大棚应用较多;中部地区冬闲田和蔬菜棚资源丰富,适宜利用塑料大棚或低成本改造棚室发展菌菜、菌粮轮作;北方冷凉区、冬春生产区及高纬度地区受低温、冻害和倒春寒影响较大,设施选择更强调保温、防冻及地温稳定,日光温室、双层膜大棚或保温型大棚更具适用性;南方高湿多雨地区则应优先选择避雨通风型设施,避免因过度封闭造成棚内闷湿和病害加重。由此可见,设施类型的合理选择应以区域气候风险为基础,以羊肚菌出菇阶段对温度、湿度、通风和土壤水分的需求为依据。

表1我国羊肚菌设施化栽培主要设施类型及功能定位

Table 1Main facility types and functional positioning of protected morel cultivation in China

打开网易新闻 查看精彩图片

简易遮阳棚(图1)具有投资低、搭建快、拆装灵活及管理成本低等特点,适宜在冬春季气候相对温和、低温和强降雨风险较小的西南及部分适宜产区使用。其主要功能在于遮阴、保湿、减弱畦面温度波动,并能在一定程度上缓冲强光、霜冻及短时降雨对出菇的不利影响。然而,此类设施对低温、连续阴雨及高湿病害的调控能力有限,稳产效果较大程度上依赖自然气候条件和人工管理经验。

打开网易新闻 查看精彩图片

a1. 四川省简阳市的简易遮阳棚外观The exterior of a simple sunshade structure located in Jianyang City, Sichuan Province; a2. 四川省简阳市的简易遮阳棚内部Makeshift sunshade structure in Jianyang City, Sichuan Province; b1. 重庆市彭水县的简易遮阳棚外观The exterior of a simple sunshade structure located in Pengshui County, Chongqing City; b2. 重庆市彭水县的简易遮阳棚内部Simple sunshade structure located in Pengshui County, Chongqing City; c1. 贵州省遵义市的简易遮阳棚外观The exterior of a simple sunshade structure located in Zunyi City, Guizhou Province; c2. 贵州省遵义市的简易遮阳棚内部Makeshift sunshade structure in Zunyi City, Guizhou Province

图1西南地区羊肚菌简易遮阳棚栽培

Fig. 1Basic shade structures for Morchella cultivation in Southwestern China

塑料大棚(图2~3)兼具防雨、保温、保湿及便于集中管理等优势,是目前冬闲田、蔬菜棚轮作区及一般主产区推广应用较多的设施类型。与简易遮阳棚相比,塑料大棚对外界降雨和低温的缓冲能力更强,有利于稳定播种后菌丝恢复、营养袋吸收和低温季节出菇环境,同时也便于配套喷灌、遮阳、卷膜和简易监测等设备。然而,塑料大棚封闭性较强,若通风口设置不足、畦沟排水不畅或喷水管理不当,易形成棚内高湿、弱通风及局部积水的环境,从而增加杂菌污染、病害发生和畦面环境不均的风险。

打开网易新闻 查看精彩图片

a, b, c. 甘肃省天水市的普通棚膜+遮阳网 Conventional greenhouse structure equipped with shade netting in Tianshui City, Gansu Province; d, e. 陕西省榆林市的顶棚黑白膜+底围绿白膜 Featuring a black‑and‑white canopy film combined with a green‑and‑white base film in Yulin City, Shaanxi Province

图2西北地区羊肚菌设施栽培

Fig. 2Plastic greenhouse for Morchella cultivation in Northwest China

打开网易新闻 查看精彩图片

a. 江苏省淮安市的栽培设施外观The exterior of a cultivation facility located in Huai'an City, Jiangsu Province; b. 江苏省淮安市的栽培设施内设小拱棚A cultivation facility in Huai'an City, Jiangsu Province, this greenhouse features internal small arched tunnels; c, d. 江西省广昌县的避雨棚Depicts a cultivation rain shelter in Guangchang County, Jiangxi Province

图3华东地区羊肚菌设施栽培

Fig. 3Protected cultivation facilities for Morchella in East China

在北方冷凉地区及部分高纬度地区,日光温室或保温型大棚已逐步应用于羊肚菌生产(图4)。该类设施通过墙体蓄热、棚膜覆盖及夜间保温措施,显著增强了冬春季低温条件下的环境缓冲能力,其主要目标在于稳定土壤与近地表空气温度,降低寒潮、倒春寒及昼夜温差过大对原基形成及子实体发育的不利影响。然而,日光温室内部温湿度空间分布不均,白天中午易升温过快,夜间则可能因保温覆盖而导致湿度滞留,因此需要配套通风排湿、地温监测和分阶段环境调控措施。

打开网易新闻 查看精彩图片

a. 辽宁省沈阳市的传统日光温室Depicts a traditional solar greenhouse in Shenyang City, Liaoning Province; b. 辽宁省大连市的传统日光温室Depicts a traditional solar greenhouse in Dalian City, Liaoning Province; c. 辽宁省朝阳市的传统日光温室中内设光热分离系统Traditional solar greenhouse equipped with an internal light‑heat separation system in Chaoyang City, Liaoning Province

图4东北地区羊肚菌栽培传统日光温室

Fig. 4Traditional solar greenhouses for Morchella cultivation in Northeast China

近年来,部分科研示范园区及高标准生产基地已开始尝试采用温控能力较强的双层日光温室,或配套自动喷雾、卷膜、通风、遮阳和传感器等环控设备的智能化设施(图5)。此类设施有助于提高环境调控精度与生产记录水平,为设施参数化管理、错峰生产及品质化栽培提供条件。然而,羊肚菌生产季节性强、出菇周期集中,对设施投入、能耗、设备维护及管理水平要求较高。因此,高投入设施能否获得稳定的经济回报,尚需结合产量稳定性、商品品质、错峰上市能力、设施周年利用率及羊肚菌与蔬菜、食用菌或其他园艺作物的轮作衔接情况,进行系统性综合评估。

打开网易新闻 查看精彩图片

a, b, c. 双膜双拱日光温室Double‑film and double‑arch solar greenhouse

图5高寒地区羊肚菌现代日光温室栽培

Fig. 5Modern solar‑greenhouse cultivation of Morchella in cold alpine area

我国羊肚菌设施化栽培呈现出显著的区域差异性(表2)。西南产区气候基础较好,设施重点应从单纯保温转向控湿、防病、排水和连作障碍治理;中部地区冬闲田和蔬菜设施资源丰富,适宜发展低成本棚室改造及菌菜、菌粮轮作;北方冷凉区设施重点在于保温、防冻、稳定地温并协调低温诱导与出菇窗口;南方高湿区则应优先解决避雨、通风、降湿和畦床排水问题。由此可见,羊肚菌设施化栽培并不存在全国通用的“标准棚型”。若忽视区域气候约束,将某一产区的棚型、覆膜方式和喷水制度直接移植到另一产区,极易导致棚内高湿积累、温度窗口错配或病害暴发。设施化栽培的关键并非设施越复杂越好,而在于实现设施结构与区域气候、菌株特性及生产目标之间的精准匹配。

表2不同区域羊肚菌设施化栽培的环境约束与设施需求

Table 2Regional environmental constraints and facility requirements for protected morel cultivation

打开网易新闻 查看精彩图片

从产业发展阶段看,我国羊肚菌设施化栽培目前仍处于由“设施辅助生产”向“设施主导调控”转变的过渡时期。相当一部分生产基地的设施功能仍主要局限于遮阴、防雨、保湿及防冻等层面,未能将棚体空间、覆盖材料、通风口设计、畦床结构、灌溉方式、营养袋摆放及环境监测作为整体系统加以设计。尽管设施园艺领域在日光温室截面参数、墙体蓄热、覆盖材料及环境控制等方面已有丰富研究成果[18-20,26-32],但上述成果在羊肚菌生产中的应用程度有限。未来,羊肚菌设施化栽培需从“借用蔬菜棚”的传统模式,转向“面向羊肚菌生物学特性的专用设施设计”的新型模式。

2设施结构、装备配置与区域适应性

2.1设施结构与覆盖材料

设施结构是羊肚菌设施化栽培的基础。与蔬菜作物设施设计主要围绕冠层光合、根区水肥及气体交换不同,羊肚菌的设施设计必须下沉至畦面与土壤浅层。棚体的跨度、高度、肩高、拱度及覆盖方式,直接决定了棚内空气流动路径、热量积累和湿度分布,而这些环境因素最终通过影响畦面温湿度、土壤温度、土壤水分及营养袋吸收状态,调控出菇过程。然而,当前生产中大量羊肚菌大棚仍直接套用蔬菜棚结构,其棚高、通风口、沟渠和畦宽关键参数并未围绕羊肚菌近地表出菇的特性进行针对性设计。在设施农业研究中,日光温室截面参数、墙体结构、覆盖材料与蓄热保温之间的关系已有较多模型和实测研究[18-20,28,33],这些方法可为北方羊肚菌保温型设施的设计提供理论依据。

覆盖材料的选择直接影响棚内热湿环境。棚膜、遮阳网、保温被、防虫网及地膜具有不同的透光、保温、阻湿与通风效应。羊肚菌虽不需强光,但并非设施越暗越好。过度遮阴会降低畦面升温速度,并可能导致棚内长期湿度偏高;覆盖过严虽有利于保温,却可能抑制空气交换,增加腐烂与霉菌污染的风险。设施园艺中关于覆盖材料、热屏和被动蓄热的研究表明,材料的选择必须与外界气候、作物需求和通风策略相配套[34-36]。针对羊肚菌的生物学特性,覆盖材料应围绕“低温季节维持适宜温度、出菇期保持畦面湿润但不积湿、采收期降低病害压力”的目标进行配置。

2.2通风排湿与水分管理装备

羊肚菌设施内近地表空间高度较低,营养袋、畦床和畦沟会改变局部气流路径,因此通风口的位置、面积、开启方式及棚体高度直接影响畦面的空气交换效率。温室通风研究表明,通风口配置、覆盖材料及外界风向会显著影响棚内风场与局部湿度分布[37-43]。这些规律提示,羊肚菌设施设计不能仅笼统地要求“开棚通风”,而应在结构层面预留低位或侧向空气交换通道,并结合畦床方向、作业道宽度及营养袋摆放密度,以实现对近地表气流组织的系统化设计。

在水分管理方面,人工浇水操作弹性较大,但均匀性较差;微喷和雾化系统虽可提高补水均匀性,但若喷头间距、雾滴粒径、安装高度及分区控制方式与畦床结构不匹配,仍会造成局部过湿或干湿不均[44]。因此,羊肚菌设施装备配置应优先解决“畦面补水均匀、土壤浅层含水量可监测、喷雾与通风可联动”等实际问题。设施园艺领域已广泛采用温湿度、土壤水分、光照和二氧化碳传感器进行环境监测[45-51],但在羊肚菌生产中,传感器布设位置、采样频率及控制阈值仍需围绕畦面微环境重新验证。

2.3外源营养袋与设施土壤系统

外源营养袋不应被视为孤立的栽培材料,而应纳入设施土壤系统中加以理解与设计。在羊肚菌设施化栽培中,尽管借助棚室调控外部环境,但其菌丝扩展、菌核形成及子实体发生仍主要依赖于土壤浅层环境。营养袋投放后,袋内碳氮源经菌丝吸收并向土壤菌丝网络转移,从而改变畦面附近的营养分布、水分状态及微生物活动强度。因此,营养袋的作用不仅限于“补料”,还直接参与设施土壤中的营养输入、微生物演替及局部生态位重构。

在设施条件下,营养袋与土壤系统的耦合关系更为突出。一方面,设施内的温度、空气湿度、土壤水分及通风条件会影响营养袋的吸收效率;另一方面,营养袋的摆放密度、含水状态及残留程度也会反过来影响畦面湿度、土壤通气性及微生物群落结构。随着设施封闭性的增强,营养袋周围易形成局部高湿、富营养及弱通风的微环境。若摆放过密或袋体残留处理不及时,未被充分利用的基质可能成为杂菌与病原微生物繁殖的营养来源,并加重设施土壤的有机负荷。对于连续种植羊肚菌的设施而言,这种局部富营养化、病原积累及土壤微生态失衡,可能进一步增加连作障碍风险。

目前,羊肚菌生产中仍以小麦作为外源营养袋的常用主料。2025年关于外源营养袋基质配方的研究指出,利用农业副产物替代部分粮食原料,具有降低粮食依赖和生产成本的潜力[52-55]。但从设施农业角度看,营养袋的非粮化改造不仅是培养料配方的技术问题,还必须同步评价替代原料在设施土壤中的分解速率、持水特性、残留风险及其对土壤微生物群落的影响。未来,外源营养袋的优化应从单季增产导向转向设施土壤可持续利用导向,将营养袋减量化、非粮化、残留清除与土壤健康管理作为一个整体技术体系加以推进。

2.4“结构—装备—作业”一体化设计

设施化栽培需考虑装备与管理能力的匹配。连栋温室、自动卷膜、雾化喷头、风机、传感器及数据平台虽可提高调控精度,但若缺少羊肚菌专用的调控参数,这些装备可能仅增加投资成本,而未必能提升稳产能力。相反,在多数主产区,低成本改造、合理设置通风口、畦面传感器、分区喷灌、排水沟优化及生产档案系统,可能比高标准智能温室更具推广价值。我国日光温室研究已在高纬度地区节能设计、环境控制及温室结构优化方面形成了较为系统的理论[18-20],上述成果为北方羊肚菌设施化生产提供了技术储备;然而,羊肚菌生产仍需针对浅层土壤、低温出菇及高湿病害等特点,建立专用的结构参数和装备配置方案。

此外,羊肚菌设施结构还应考虑生产操作与装备布置之间的协调性。若畦床宽度、作业道宽度、喷头间距、传感器位置及营养袋摆放方式相互脱节,将导致设施管理难以标准化。当前,许多生产基地在棚体建成后,再根据经验摆畦、布设营养袋、铺设水管,致使通风方向、喷水均匀性及排水路径难以协调。较为理想的设计思路是,在设施设计阶段即同步畦床布置、作业动线、营养袋摆放密度及监测点位。对于中小规模生产主体而言,这种“结构—装备—作业”一体化设计,比购置复杂的控制系统更加切实可行,也更能体现设施化栽培的工程属性。

从工程角度进一步看,羊肚菌设施内的热湿环境具有明显的低矮作物层特征。传统温室环境研究多关注作物冠层上方的温度、湿度和光照,而羊肚菌畦面高度较低,营养袋与畦面之间会形成局部阻力和湿度边界层。棚内同一时刻的空气温湿度并不均匀,靠近棚门、侧窗、通风口、畦沟及营养袋密集区的环境差异,可能直接导致出菇整齐度与病害发生的显著差异。设施农业中较多已采用计算流体力学、能量平衡及多点传感方法分析温室热湿分布[33,37-43,56-58],这些方法可转化应用于羊肚菌设施研究。相比于笼统地讨论棚内温湿度,更应聚焦于具有工程指向性的关键问题:畦面层是否存在有效的空气交换?夜间保温是否造成湿度滞留?营养袋密集区是否形成高湿死角?喷水后多久能够恢复适宜的通风状态?只有准确阐明设施空间的异质性,才可真正提高设施调控的可重复性。

3设施环境适应性与调控逻辑

3.1畦面微环境调控逻辑

羊肚菌设施化栽培的环境调控,应从关注“棚室平均环境”转向“畦面微环境”。在蔬菜温室中,作物冠层高度较高,棚室中上部的温湿度、光照及二氧化碳浓度与作物生长关系密切;而羊肚菌的菌丝生长和子实体形成主要发生于土壤浅层与近地表空间,棚内常规测点难以真实反映其生境条件。实际生产中,棚顶温度、操作道温度、畦面温度和土壤温度可能存在明显差异。若仅根据棚内空气温度判断通风、喷水或保温时机,极易产生管理偏差。因此,设施化栽培必须建立以土壤温度、土壤含水量、畦面空气湿度及近地表气流为核心的监测逻辑[59-60]。

3.2温湿度协同调控

温度调控的关键并非单纯升温,而在于维持适宜的阶段性温度窗口。羊肚菌生产跨越秋、冬、春3季,菌丝生长、营养袋吸收、低温诱导、原基形成及子实体发育对温度的需求各不相同。北方设施需重点防止土壤冻结和低温胁迫,同时也要避免日光温室中午温度过高;西南和南方设施则常面临阴雨高湿、昼夜温差不足或春季异常升温等问题。日光温室通过北墙蓄热、前屋面覆盖及夜间保温来维持冬季生产环境[18-20],但羊肚菌对地温及昼夜变化较为敏感,因此保温型设施应着重于地温稳定与日间降温能力。若设施仅强调白天升温,而夜间保温不稳或畦面温度波动过大,将不利于原基的整齐形成。

湿度调控更能体现羊肚菌设施化栽培的复杂性。出菇期需要较高湿度,但持续高湿并不等于稳产。过高的空气湿度会降低蒸发散湿能力,若再与通风不良及营养袋残留相叠加,极易引发菌盖腐烂、白霉或其他真菌性病害。环境湿度、土壤水分与通风强度之间存在耦合关系:喷水可提高空气湿度与土壤表层含水量,但同时需要适当通风以维持气体交换;通风虽能降湿,却可能造成畦面失水。温室微气候研究中常用的饱和水汽压差、通风率及过程控制方法[37,48,56,61-62]可为羊肚菌设施调控提供借鉴。未来应着力建立“土壤水分—畦面湿度—通风排湿”联动模型,而非依赖经验性的反复喷水操作。

3.3光照、通风与气体环境调节

光照与遮阴管理不宜简单化处理。羊肚菌子实体不耐强光直射,遮阳网虽在生产中应用普遍,但其在遮阴的同时也会改变热量输入与棚内湿度。北方冬春季设施中,过度遮阴可能降低地温及畦面温度的回升速度;南方或西南高湿区,过度覆盖则可能加剧棚内闷湿。设施农业中的光环境研究表明,覆盖材料与遮阴系统会同时对辐射、温度、作物生理及能耗产生影响[18,63]。尽管羊肚菌属于非光合生物,光照仍可通过温度、湿度及菌盖形态间接影响出菇。因此,遮阴管理应根据区域气候、季节变化、棚型及出菇阶段动态调整,而非固定遮阳层数与固定时间。

通风与气体环境调控是实现设施稳产的关键环节之一(表3)。设施封闭后,二氧化碳、湿度和病原孢子容易在近地表累积。对蔬菜作物而言,通风兼具降温、降湿和补充二氧化碳的作用;对羊肚菌而言,通风还承担着降低畦面病害压力与促进子实体正常发育的功能。研究显示,通风口配置会显著影响棚内风场与作物层的气流分布[37-43]。表明羊肚菌设施不能仅设置高位通风口,更应关注近地表气流是否能够穿过畦床与营养袋区域。对于高湿地区,设施结构应力求实现“避雨不闷棚、保湿不积湿、通风不失水”的平衡。

表3羊肚菌设施化栽培关键环境因子及调控侧重点

Table 3Key environmental factors and control emphasis for protected morel cultivation

打开网易新闻 查看精彩图片

3.4土壤环境与参数体系构建

土壤环境是羊肚菌设施化栽培区别于多数设施蔬菜的重要方面。羊肚菌并非在营养液或基质槽中生产,而是在土壤畦床上完成菌丝的扩展与出菇过程。土壤的理化性质、微生物群落结构、盐分含量、通气性及营养袋残留量共同决定了畦床的生态。研究表明,羊肚菌栽培过程会改变土壤微生物群落结构,不同栽培制度、土壤类型及设施环境下的微生物群落变化与产量差异之间存在相关性[64-70]。因此,设施化调控不能仅局限于空气环境的管理,还应将土壤纳入设施系统的组成部分[68-70]。土壤监测、轮作修复、残留物处理及水分管理,应与棚体设计与环境控制同步进行。

参数体系的建立需要以试验数据为基础。设施化栽培不宜仅依赖经验区间,也不能直接套用蔬菜设施的相关指标。今后应在典型区域和典型棚型中开展连续监测试验,系统记录外界气象条件、棚内空气环境、畦面微环境、土壤温湿度、营养袋吸收状态以及产量品质之间的关系。尤其应关注极端天气过程(如连续阴雨、寒潮、春季骤升温及大风天气)中不同设施的缓冲能力。通过多年、多点、多棚型的数据积累,才可能逐步构建具有解释力的设施环境模型。对羊肚菌而言,环境参数不能仅用平均值描述,还应关注日较差、持续时间、空间差异和阶段转换等因素。例如,短时间高温与连续高温对原基形成的影响不同,短时高湿与长期高湿对病害风险的影响亦存在本质差异。上述精细化分析正是设施农业研究区别于传统经验栽培的核心优势。

4羊肚菌设施化栽培面临的主要挑战

4.1专用设施结构与区域适配性不足

当前,羊肚菌设施生产中大量使用简易拱棚、蔬菜大棚、冬闲棚及临时遮阳棚。上述设施虽能在一定程度上减缓外界气候波动,但并非针对羊肚菌近地表出菇、浅层土壤菌丝活动及畦面高湿环境等特性进行的专门设计。多数棚体空间偏低、通风口布置单一、畦沟排水不足,导致棚内温湿环境空间分布不均。未来亟需形成面向不同区域气候风险的专用棚型参数,包括棚体高度、跨度、通风面积、覆盖材料和畦床配置等方面。

4.2畦面微环境监测和参数化调控不足

多数生产基地仍依靠人工经验判断喷水、通风及保温时机,即便配备温湿度计,也多用于监测棚内中部空气环境,无法真实反映畦面5~10 cm及土壤浅层的实际状态。羊肚菌在不同发育阶段对土壤温度、空气湿度、土壤水分及通风条件的要求各异,但目前仍缺乏按区域、棚型及生育阶段划分的环境阈值与预警指标。当前,设施园艺已进入传感器监测、物联网平台及模型控制的发展阶段[44-51],而羊肚菌设施化栽培仍需尽快完成从经验管理向数据管理的根本转型。

4.3通风排湿能力不足放大了高湿风险

设施栽培虽提高了保湿能力,但若棚体过度封闭、通风口设置不足、畦沟排水不畅或营养袋残留处理不及时,易形成长期高湿与弱通风环境,从而增加杂菌污染和子实体病害的风险。全国范围内的病害调查结果显示,真菌性病害已成为影响羊肚菌人工栽培稳产性的重要因素[71-74]。因此,病害防控不宜脱离设施结构与环境调控而单独讨论,通风排湿、畦床排水及覆盖材料配置应作为设施化设计的重要内容纳入整体考量。

4.4营养袋、土壤负荷与设施持续利用之间的矛盾仍需统筹

外源营养袋的应用曾是我国羊肚菌栽培技术实现突破的关键支撑,但大规模设施化生产也放大了粮食原料消耗、袋体残留及土壤负荷等问题。目前已有部分研究开始探索将废弃营养残料用于其他食用菌培养的可能性[75-80],但营养袋的减量化、非粮化及残留处理更应服务于设施的周年利用和轮作衔接。该问题宜作为设施可持续生产的组成部分加以统筹,而不宜过度展开为常规培养料的研究。

4.5设施投入与装备适配性评价不足

智能温室、连栋温室和自动化系统虽能提高环境可控性,但羊肚菌生产季节相对集中,若缺乏周年轮作与错峰上市方案,高投入设施可能难以摊薄成本。现有喷灌、雾化、卷膜、遮阳、加温及传感等设备多服务于蔬菜或花卉生产,直接应用于羊肚菌生产时容易出现控制对象偏差。对于多数中小生产主体而言,低成本改造、轻简化装备、畦面传感器、分区喷灌及生产档案系统可能比高复杂度智能温室更具推广价值。

4.6设施化标准与长期数据支撑仍显薄弱

近年来,多地虽陆续发布了羊肚菌设施栽培技术规程[22-25],但从设施工程角度看,现有规程多侧重于生产操作流程,对于棚型结构、通风口面积、覆盖材料、畦面监测点位、灌溉均匀性及环境调控参数等内容的规定仍较为粗放。今后有必要在主产区建立长期监测型示范基地,把不同棚型、覆盖材料、通风方式及灌溉装备纳入统一比较,通过连续记录与产量品质评价,逐步形成可复制的设施化栽培数据库。

5羊肚菌设施化栽培的发展机遇

我国设施农业基础建设为羊肚菌设施化发展提供了现实条件。北方地区日光温室、塑料大棚及保温型设施资源丰富,南方及中部地区也拥有大量蔬菜棚、避雨棚和冬闲棚。上述设施若经过低成本改造,可为羊肚菌提供适宜的防雨、保温、遮阴及湿度调控条件。与新建设施相比,利用冬闲棚和低效棚进行羊肚菌生产,更符合农业设施资源再利用与设施周年化经营的方向。特别是在中部和北方地区,羊肚菌可与蔬菜、瓜类、粮食作物或水稻形成季节互补,既提高设施利用率,也为土壤恢复和病害控制创造有利条件。

设施装备升级为羊肚菌环境调控提供了新的技术手段。近年来,温室传感器、物联网、自动卷膜、自动喷雾、风机、遮阳系统及数据平台在设施园艺中的应用日益增多[44-51]。这些技术虽无需全部照搬至羊肚菌生产中,但其中低成本传感、分区控制、远程记录及预警功能具有重要应用价值。羊肚菌生产季节性强、风险高,一旦在低温诱导期或出菇期出现管理失误,可能导致较大产量损失。通过环境数据记录,可将种植者经验转化为可分析、可比较、可复制的参数,为不同区域和不同棚型建立调控模型。

区域化设施模式具有较大发展空间。北方冷凉区可发展保温型日光温室或双层膜大棚,重点解决低温防控、地温稳定及低温季节出菇问题;西南温湿区应发展控湿、防病及排水良好的简易设施,避免过度封闭;南方高湿区应发展避雨通风型设施,强化通风口、棚高及排水沟设计;中部冬闲田和冬闲棚区可发展低成本塑料棚和轮作型设施模式。不同区域的设施化方案不必追求形式上的统一,而应围绕当地气候风险与生产目标,建立差异化结构。

农业副产物资源化利用为外源营养袋的非粮化发展提供了重要机遇。我国拥有丰富的秸秆、玉米芯、稻壳、棉籽壳、木屑及菌渣等农业副产物资源,若能在保障营养袋吸收效率和出菇稳定性的前提下,利用这些副产物部分替代小麦等粮食原料,将有助于降低粮食资源消耗与生产成本[52-55,75-78]。此类研究需与设施环境调控相结合,不同原料的持水性、分解速率、杂菌风险及残留性质存在差异,因此需要在适宜的温湿度和通风条件下才能发挥作用。外源营养袋的非粮化并非单纯的配方替代,而是设施低耗化和循环农业的有机组成部分。

高品质与稳定供应需求也在推动设施化升级。随着羊肚菌从稀缺产品走向规模化供应,市场关注点不再局限于“有无产量”,而更加注重商品一致性、安全性、鲜品品质及稳定供货能力。理论上,设施化栽培有利于减少极端天气影响、提高产品整齐度、降低病害污染并实现错峰上市。然而,上述优势能否转化为产业竞争力,取决于设施结构、环境控制和采后体系是否协同。行业报告显示,近年来鲜品和干品价格出现下行压力[17],这提示产业不能继续依赖面积扩张与高价预期,而需通过设施化稳产、品质分级和品牌化经营进而提升抗风险能力。

6羊肚菌设施化栽培高质量发展路径

6.1区域适应性设施模式与专用结构设计

羊肚菌设施化栽培不宜制定单一的棚型标准,而应根据区域气候、土壤条件、生产季节及经营主体类型,建立区域适应性设施模式与专用结构设计体系。具体而言,北方地区应重点发展保温、防冻及地温稳定型设施;西南温湿区重点发展控湿、防病和排水型设施;南方高湿区重点发展避雨、通风及降湿型设施;中部冬闲棚区重点发展低成本改造和轮作型设施。专用化设计并不等同于建设昂贵的温室,而应围绕羊肚菌近地表出菇与浅层土壤菌丝活动的生物学特性,对棚体空间、通风口、遮阳保温材料、畦沟及排水系统进行重新配置与优化。

6.2分阶段环境调控与畦面微环境监测

应建立分阶段环境调控与畦面微环境监测体系。羊肚菌设施化生产至少应划分为菌丝生长期、营养袋吸收期、低温诱导期、原基形成期、子实体发育期及采后恢复期6个阶段。各阶段的核心环境指标不同:菌丝期应重点关注土壤温度、土壤水分及通气性;营养袋吸收期应重点关注袋体湿润度及杂菌控制;原基形成期应重点关注低温刺激、昼夜温差及畦面湿度;子实体发育期应重视空气湿度、通风排湿及病害风险;采后阶段则重视残留物处理与设施轮作衔接。未来可借鉴温室环境模型与智能监测技术[44-51,56,61],建立不同设施类型下的环境阈值与预警指标。

6.3营养袋、土壤与菌株协同优化

应将营养袋优化、土壤健康及菌株适应性纳入设施系统的综合评价体系。营养袋的减量化和非粮化改造,应以设施环境、菌株生物学特性、土壤肥力及出菇目标为前提,而非简单减少用量。设施土壤管理也应由采后补救式处理转向全过程维护,重点监测pH值、盐分、有机质、含水量、通气性与主要病原菌风险[68-70]。同时,应加快开展设施适应性菌株筛选,将菌丝活力、菌核形成能力、低温响应、原基形成稳定性、出菇整齐度及耐高湿能力纳入评价指标体系。

6.4标准化、轻简化与数字化协同发展

应推进标准化、轻简化及数字化协同发展。标准化不应局限于规定播种量、覆土厚度及营养袋用量,还应涵盖设施类型、通风口配置、畦床结构、环境监测点位、喷水通风制度、残留处理及生产档案管理。轻简化装备应面向家庭农场、合作社及中小规模生产基地,重点解决均匀喷水、自动通风、畦面监测及环境预警等实际问题。数字化生产则应从数据采集与生产记录入手,逐步建立覆盖不同区域、不同棚型、不同菌株及不同管理制度的数据库。只有实现上述三者的协同推进,羊肚菌设施化栽培才能真正从经验复制走向参数复制,相关技术路径总结见表4。

表4羊肚菌设施化栽培高质量发展的技术路径

Table 4Technological approach for high‑quality development of protected morel cultivation

打开网易新闻 查看精彩图片

就近期研究重点而言,建议优先开展四类工作:一是典型设施类型的环境剖面监测,明确棚内垂直与水平方向的温湿度分布差异;二是畦面微环境与出菇整齐度、病害发生之间的定量关系研究;三是低成本通风排湿及分区补水装备的应用评价;四是不同原料营养袋在设施环境下的吸收效率、残留特征及土壤负荷比较。上述问题既直接面向生产,又具有明确的设施农业科学内涵。若能形成连续数据和工程化参数,羊肚菌设施化栽培将不再仅是经验技术的汇总,而有望成为设施农业与食用菌产业融合发展的典型范例。

从研究组织方式来看,羊肚菌设施化栽培不宜由食用菌栽培、设施工程、环境控制及土壤微生态等学科各自独立推进。更为有效的路径是开展多学科交叉协同试验:设施工程研究者负责棚型结构、覆盖材料、通风排湿及装备配置;食用菌研究者负责菌株筛选、菌丝发育、营养袋吸收及出菇生理;土壤微生态研究者负责土壤健康维护、病原菌积累监测及连作障碍治理;农业经济研究者则负责评估设施投入、劳动力成本及市场风险。只有将这些环节纳入同一套试验系统,才能解释为何同样的菌种、同样的营养袋与同样的管理经验,在不同棚型中会表现出截然不同的生产结果。

7结语与展望

羊肚菌设施化栽培并非普通栽培技术外加一层棚膜,也非简单将蔬菜温室转作食用菌生产,而是设施结构、环境调控、土壤系统、营养供给、菌株适应性及装备管理相互耦合的集成生产方式。过去十余年,我国羊肚菌产业依靠外源营养袋、大田畦床及低温季节出菇管理实现了快速发展;未来,产业能否持续、稳定、健康发展,很大程度上取决于设施化水平能否实现从经验型、临时型、借用型向专用化、参数化及工程化的转变。

从设施农业角度看,羊肚菌是一个值得深入研究的特殊对象。羊肚菌无高大冠层,但对近地表微环境高度敏感;不进行光合作用,但受覆盖材料、光照及热量输入的影响;依赖外源营养袋,却必须在土壤微生态中完成出菇;需要较高湿度,但长期闷湿易诱发病害。这些矛盾决定了其设施化栽培不能简单套用蔬菜温室的设计逻辑。未来应以畦面微环境调控为核心,围绕区域适应性设施结构、通风排湿、土壤水分、非粮型营养袋、土壤健康及轻简化装备开展系统研究。

我国设施园艺研究已在日光温室结构设计、被动式蓄热保温、通风排湿及环境监测装备方面积累了较为扎实的理论与技术基础。将这些设施农业领域的成果与羊肚菌生物学特性及栽培实践相结合,有望构建具有中国特色的羊肚菌设施化生产体系。未来的发展重点不应盲目追求设施档次提升,而是致力于建立适度投入、稳定出菇、低耗运行、区域适配及可持续轮作相协调的技术模式。唯有在设施结构、环境参数、装备配置和生产制度上实现系统协同,羊肚菌设施化栽培才能真正支撑产业高质量发展的有效路径。

打开网易新闻 查看精彩图片

引用本文:舒黎黎,支梦玲,董可佳,等.我国羊肚菌设施化栽培现状、机遇与挑战[J].菌物研究,2026,24(3):173-186.