河南香菇越夏高温气候特征及其与菌棒坏袋率的关系分析

摘    要：气候变暖背景下，高温胁迫已成为影响河南香菇产业发展的制约因素，研究香菇越夏高温气候特征及其与香菇菌棒坏袋率的关系，可为香菇生产应对气候变化提供技术支撑。基于1991—2022年河南省伏牛山区6个香菇主产地区的气象数据，选取30、33、35、40 ℃等 4个高温界限温度，分析河南香菇主产区的高温变化特征，并结合2022年香菇高温灾害资料，研究香菇越夏期（6—8月）不同高温界限温度下气象因子与菌棒坏袋率的关系，明确香菇遭受高温灾害的主要温度界限指标及气象因子。结果表明，1991—2021年河南香菇越夏期高温热量资源呈显著增加趋势，西峡地区增温尤为明显；越夏期内，7月份33 ℃以上的日高温最大时长与菌棒坏袋率呈显著正相关，尤其是35 ℃界限温度下的日高温最大时长与菌棒坏袋率的正相关系数最大。未来应重点关注最高温度在33 ℃以上的天气，当气温在35 ℃以上时，应及时采取措施积极防御香菇高温灾害。

关键词：香菇；高温；气象因子；菌棒坏袋率

中图分类号：S646.1+2 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2024）05-098-10

Analysis of high temperature characteristics and its relationship with the bag damage rate of shiitake during the oversummer period in Henan

HU Liting1， 2， YANG Guangxian1， 2， LI Mengxia1， 2， ZHANG Xihe1， 2， ZHANG Yuting3， KONG Weili3

（1. CMA/Henan Key Laboratory of Agrometeorological Ensuring and Applied Technique/Henan Institute of Meteorological Science， Zhengzhou 450003， Henan， China; 2. Zhengzhou Agrometeorological Field Science Experiment Base of CMA， Zhengzhou 450015， Henan， China; 3. Institute of Edible Fungi， Henan Academy of Agricultural Sciences， Zhengzhou 450002， Henan， China）

Abstract： Under the background of global warming， high temperature stress has become a restricting factor affecting the development of Lentinula edodes industry in Henan. Therefore， the high temperature characteristics and its relationship with the bag damage rate of shiitake during the oversummer period were studied， which can provide technical support for Lentinula edodes production to cope with climate change. In the study， based on the meteorological data of six main production areas of Lentinula edodes in Funiu Mountain area of Henan province from 1991 to 2022， high temperature conditions at four critical temperatures of 30， 33， 35 and 40 ℃ were selected to analyze the change characteristics of high temperature in the main Lentinula edodes production areas of Henan. Combined with the high-temperature disaster data of Lentinula edodes in 2022， the relationships between meteorological factors at different critical temperatures and the damage rate of shiitake during the oversummer period were analyzed， and the main temperature boundary and meteorological factors of Lentinula edodes suffering from high temperature disaster were defined. The results showed that from 1991 to 2021， the high-temperature heat resources in the main Lentinula edodes producing areas showed a significant increase trend during the oversummer period in Henan， with the warming in Xixia being particularly evident. During the oversummer period， the daily maximum duration of high temperature above 33 °C in July， showed the significant positive correlations with the damage rate of shiitake， and the maximum positive correlation coefficient was found at the critical temperature of 35 °C. In the future， we should focus on the weather when the daily maximum temperature is above 33 °C， and when the maximum temperature is above 35 °C， timely measures should be taken to actively prevent the high temperature disaster of Lentinula edodes.

Key words： Lentinula edodes; High temperature; Meteorological factors; Damage rate of shiitake

香菇是我国栽培量第一的食用菌品种，具有很高的营养价值和药用价值，深受消费者喜爱[1-2]。2022年香菇产量达1 295.48万t，占全国食用菌总量的30.68%，因而保障香菇高产、稳产对稳定我国食用菌产业的发展具有重要意义。

河南是我国最大的香菇产区，2022年河南香菇产量达到406.714万t，占全国香菇总量的31.39%[3]。河南香菇种植模式主要分为3种：西峡春栽香菇模式、泌阳秋栽香菇模式和灵宝夏栽香菇模式。春栽香菇是河南省当前最主要的香菇种植模式，约占全省总量的60%，主要分布在伏牛山区的卢氏、西峡、嵩县、汝阳、鲁山、南召等县[4-5]。春栽香菇模式是1—3月接种，4—5月发菌转色，6—8月越夏，10月至翌年4月出菇，菌棒越夏是河南省春栽香菇特有的生产模式。其中，温度是影响香菇生长发育的主要因素，香菇菌丝生长的最适温度为24～27 ℃，低于10 ℃或高于30 ℃不利于生长，高于35 ℃菌丝将停止生长[6-8]。近年来，全球气候变暖导致夏季6—8月间高温事件频发、重发[9-10]，严重影响香菇产量。2013年7月中旬，三门峡地区平均最高气温超过36 ℃，高温持续时间在60 d以上，导致香菇菌棒“烧菌”腐烂，全市香菇平均减产20%，部分地区减产60%[11]。2022年6—8月份，河南省香菇主产区出现了历史罕见的长时间持续高温及干旱天气，香菇菌棒越夏期“烧菌”现象严重。高温“烧菌”已成为河南香菇减产的主要原因[12-13]，因而迫切需要研究香菇主产区高温气候特征及其与菌棒生长的关系，为有效预防及缓解香菇菌棒培养过程中的高温危害提供科学指导。

目前，已有的食用菌高温胁迫研究大多是通过高温控制模拟试验来分析高温对食用菌生理特性的影响[14-16]，且选用的高温条件大多是单因素指标[17-18]，与实际的复杂气象条件关联度不高，且鲜有基于香菇主产区高温气候特征及其与香菇灾害资料的关系来获取香菇发生“烧菌”现象的高温气象指标。笔者根据1991—2022年河南省6个香菇主产区的历史气象数据，以日最高温度30、33、35、40 ℃为界限温度，明确高温日数、活动积温、日高温最大时长和高温累计时数等高温气象因子的变化特征，并结合2022年香菇主产区高温灾害影响下的产量损失资料，分析菌棒“烧菌”与越夏期高温气象条件的关系，找出菌棒坏袋率的关键气象影响因素，为香菇越夏期高温灾害的预防提供气象指导。

1 材料与方法

1.1 数据来源

选取河南省伏牛山南坡和北坡6个具有代表性的春栽香菇种植县区作为样本，南阳（西峡、南召）位于南坡，三门峡（卢氏、灵宝）位于北坡，洛阳（汝阳）、平顶山（鲁山）位于南坡和北坡之间，收集1991—2022年6个气象站点完整时间序列的气象资料和2022年香菇越夏期菌棒坏袋率资料。气象资料主要包括1991—2022年的日平均气温、日最高气温、日最低气温、逐时平均气温、逐时最高气温和逐时最低气温。2022年河南省春栽香菇越夏期菌棒坏袋率资料是由河南省农业农村厅经作处调度，各县市农业部门上报汇总形成；内容包括市名、县（市、区）名、总生产规模（万棒）、预计鲜菇产量（万t）、高温导致坏袋情况（规模和占比）、常年坏袋率（%）、高温坏袋预计经济损失（万元）。

1.2 研究方法

1.2.1 气候倾向率 气候倾向率即为线性变化趋势，用y表示样本量为n的某一气候要素，用x表示对应的年序，采用最小二乘法拟合法得到一元线性回归方程，即

[y=a+bx（x=1，2，3，…，n）]。     （1）

式中a为截距；b为回归系数。以b的10倍作为气象要素的气候倾向率，单位为unit·10 a-1（如mm·10 a-1，℃·10 a-1），正的（或负的）b值表明增加或减少趋势，b值采用最小二乘法确定。若某个气象因子的气候倾向率通过显著性检验，则表明该气象因子随时间呈显著增加或减少趋势；若未通过显著性检验，则表明该气象因子随时间推移呈现的增加或减少趋势不明显。

1.2.2 活动积温 活动积温为一段时间内大于等于某界限温度的日平均气温的累积之和，即

[ATa=i=1nTi 若Tmi≤B，Ti=0 ]。 （2）

式中ATa为活动积温（℃·d）；n为某界限温度期间的持续日数；Ti为某界限温度持续时间内第i天的日平均气温；Tmi为某界限温度持续时间内第i天的日最高气温；B为作物的界限温度，在本研究中选用的界限温度为30、33、35和40 ℃。

1.3 数据处理

采用Microsoft office 2016处理数据以及绘制折线图和柱状图，采用Origin 2018绘制热力图，采用SPSS 21.0进行相关分析（Pearson相关分析）和显著性检验。

2 结果与分析

2.1 1991—2021年香菇主产区热量资源变化特征

2.1.1 香菇主产区年热量资源变化特征 河南省香菇种植区主要分布于伏牛山的南坡和北坡。由图1可知，1991—2021年，河南省6个香菇种植区的年平均气温、最低气温和最高气温分别为11.9～19.2、6.7～15.2和18.6～24.8 ℃；其中西峡地区年平均气温、最低气温和最高气温均最高，分别为15.8、11.6和21.6 ℃，卢氏地区最低（图1-A～C）。6个地区年平均气温、最低气温和最高气温的气候倾向率均为正值，分别为0.36～0.64、0.56～0.89和0.26～0.53 ℃·d·10 a-1，其中灵宝地区年平均最低气温气候倾向率最大，西峡地区年平均气温和年平均最高气温的气候倾向率最大；鲁山年平均气温气候倾向率最小，卢氏年平均最低气温和年平均最高气温的气候倾向率最小（图1-D）。综合表明，近30年来河南省香菇主产区的年平均气温、年平均最低气温和年平均最高气温整体上均随时间推移呈显著增加趋势，且年平均最低气温的增加速率最大，每10 a（年）增加0.56 ℃以上；6个地区中西峡和灵宝地区年平均气温随时间显著增加的速率较大，卢氏和鲁山地区增温速率较小。