Текст книги "Вешенка: великое будущее"

Допустим, вы выбрали субстрат. Но перед тем, как он станет пригоден для роста вешенки он должен претерпеть качественные изменения, в результате которых он станет пригодным для эффективного выращивания вешенки. Организация технологического цикла может включать в себя различное количество разнообразных операций в самой неожиданной последовательности с правом быть успешной, если в результате перед инокуляцией (высевом) мицелия субстрат будет обладать следующими свойствами:

• элементы питания находятся в наиболее доступном для питания вешенки виде;

• условия развития вешенки в субстрате оптимальные (величина и равномерность плотности в объёме зарастания, уровень кислотности, влажность субстрата, доступность воздуха, возможность эффективного охлаждения в случае саморазогрева субстрата, отсутствие вредных для вешенки и человека веществ);

• форма элементов питания, условия развития мицелия в субстрате, концентрация и видовой состав микроорганизмов позволяют вешенке эффективно конкурировать с целью формирования достаточного урожая качественных грибов в ожидаемый период времени.

Наиболее простая схема подготовки субстрата – это довести его влаго – воздушные свойства до оптимальных (чаще увлажнить и разрыхлить) и сделать его недоступным для конкурирующей микрофлоры (чаще используют термическую обработку, либо химическую, либо ферментацию субстрата). Казалось бы, так просто, но даже при проведении этих операций есть интересные моменты. Кроме того, для большинства видов субстрата эта простая схема недостаточна. Именно об этом мы и поговорим в следующем разделе.

Условно технологическую схему обработки субстрата мы разделили на два участка: предварительная и основная подготовка субстрата.

Предварительная подготовка включает в себя ряд операций по улучшению качественного состава субстрата, но после которой он может храниться продолжительное время без риска потери своих свойств. Для недостаточно чистых видов субстрата это может быть провеивание или просеивание. Для слишком влажного субстрата, например, меласса (отходы производства сахара), содержащего до 90 % воды, необходимо снизить влажность до уровня, когда субстрат может храниться без ухудшения своих свойств (ниже 15 %). Для грубых видов субстрата, таких как солома, картон или бумага, длинное хлопчатобумажное волокно, нитки, ткань, отходы деревопереработки, кукурузные початки, становится актуальной проблема слёживания субстрата. При использовании соломы важен вопрос эффективного использования объёма и площади культивационных сооружений, поскольку в не измельченном виде она занимает значительный объём из – за своей рыхлости. Для видов субстрата с повышенной влажностью актуален вопрос консервации сырья. Иногда прибегают к смешиванию разных видов сырья перед хранением. Теперь давайте более подробно рассмотрим операции по предварительной подготовке и их роль в качественном улучшении состава субстрата.

Освобождение субстрата от посторонних примесей

Большинство видов субстрата имеют растительное происхождение. Во время вегетации они накопили большое количество спор, опасных для вешенки микроорганизмов, во время уборки к ним добавились частицы почвы с почвенной микрофлорой, что в целом увеличивает общий инфекционный фон и может стать причиной снижения эффективности основной обработки субстрата. Для устранения или снижения количества микроорганизмов на поверхности субстрата эффективно применение провеивания (например, для соломы, семечковой лузги). Провеивание может сочетаться с рядом других операций, например, резкой соломы, измельчением кукурузных початков, рыхлением шрота и т. д. Иногда для освобождения субстрата от пыли и другого сора целесообразно использовать промывку водой с последующей просушкой.

Кроме того, во время сбора урожая, перевалок и других промежуточных операций в субстрат могут попасть тяжёлые частицы: песок, камешки, проволока, гайки и другие, которые могут стать причиной поломки оборудования. Для отделения этих примесей используют сепарацию потока субстрата воздухом (напоминает провеивание) или виброконвейеров, просеивание, а также применяют металлодетекторы и магниты. Особенно актуально освобождение от твёрдых частиц при использовании высокотехнологических линий обработки субстрата, включающие резку или обработку мельчайших порций (до нескольких грамм) субстрата. Если же обработка субстрата включает лишь измельчение соломы до 1–5 см, то перед этим может оказаться достаточным установка по плющенью соломы, которая бы не пропускала крупные частицы.

Наиболее опасный вид примесей и самый сложный для отделения – следы веществ, вредных для развития вешенки и человека. Ими могут оказаться следы веществ нефтехимической природы (смазка или мазут, например) или типографская краска, содержащая свинец (при использовании бумаги и крафт – картона). Для обнаружения подобных примесей иногда оказываются эффективными оптические детекторы (достаточно дорогие для использования в наших условиях) или сепараторы потока субстрата по относительной плотности (слипшиеся волокна субстрата, как правило, плотнее разрыхлённой массы). Но наиболее применимым и практичным способом нахождения подобных примесей остаётся визуальный просмотр потока с обязательной отбраковкой субстрата с подобными примесями на любом этапе производства. Для обеспечения высокой эффективности визуального просмотра целесообразно пропускать перед сортировщиком разрыхлённый субстрат потоком тонким слоем. Если вероятность нахождения подобных примесей высока, то ставят несколько сортировщиков. Но самый лучший способ предупреждения использования недоброкачественного субстрата – не связываться с ненадёжными поставщиками, а также регулярное проведение контроля над условиями заготовки субстрата, складирования и транспортировки.

Улучшение механического состава субстрата

Одним из основных показателей, влияющих на равномерность роста мицелия и эффективность использования площади культивационных сооружений, является способность субстрата равномерно заполнять объём для зарастания, обеспечивая необходимую проницаемость для мицелия, и плотность забивки как показатель эффективности использования объёма и площади культивационных помещений. Кроме того, разрыхление и измельчение субстрата облегчают его доступность для питания, а уплотнение рыхлого субстрата увеличивает эффективность использования элементов питания при росте мицелия вешенки. Для крупного субстрата – это измельчение.

Так, например, для соломы злаковых – это плющенье и резка, для кукурузных початков – дробление, для мякины, семечковой лузги – плющенье, для крупных кусков картона, бумаги, материи – резка и т. д. Для слежавшегося или спрессованного субстрата используют вычёсывание (отходы хлопка), разрыхление (жмых, жом, шрот). Все вышеперечисленные операции позволяют увеличить доступность элементов питания для вешенки при высокой плотности размещения субстрата в объёме.

Для снижения слёживаемости субстрата обычно применяют смешивание склонных к слёживанию видов субстрата с рыхлыми (например, лузгу подсолнечника, стружку лиственных пород, солому, мякину целесообразно использовать в качестве разрыхлителя к таким видам слёживающегося субстрата как отходы хлопка, жмых, меласса, шрот, жом, отходы целлюлозно – бумажной промышленности) или периодическое рыхление слежавшихся слоёв.

Рис. 3 и 4. Для снижения риска ухудшения качества сырья во время хранения перед закладкой его подвергают предварительной подготовке.

На левом рисунке можно рассмотреть установку примерной предварительной подготовки соломы: сначала солома плющится, затем рубится, после чего проходит воздушную сепарацию в потоке горячего воздуха (отделяются тяжёлые примеси, солома прогревается, в результате чего подсыхает и обеззараживается), насыпается в ёмкости для хранения.

Во время хранения субстрат слёживается. Перед использованием его необходимо разрыхлить. В потоке горячего воздуха происходит подсушка, обеззараживание и отделение тяжёлых частиц (рисунок справа)

Консервация и улучшение питательности субстрата

Для видов субстрата, содержащих повышенную концентрацию влаги, которая может стать причиной ухудшения его свойств (под воздействием собственных ферментов и ферментов микроорганизмов), важно снизить её до приемлемого уровня. Для незначительного снижения влажности (до 20 %) используют воздушную термическую просушку. В результате её проведения можно достичь нескольких целей: обеззараживание субстрата, провеивание, разрыхление и собственно снижение влажности. Для более влажных видов, таких как меласса, воздушная термическая сушка становится невыгодной из – за высокого расхода энергии. Для них целесообразно провести предварительный сток избытка влаги и отжим (наиболее распространённые способы – прессование и центрифугирование). После прессования или центрифугирования субстрат представляет собой плотную, с повышенным содержанием сухого вещества массу, что удобно для эффективного использования площади хранения и средств транспортировки. Для обеспечения неопределённо долгого хранения субстрата его влажность не должна превышать 15 % (процент зависит от вида субстрата).

В регионах с продолжительным устойчивым морозным периодом актуальность проблемы консервации субстрата снижается, поскольку при отрицательной температуре ферментные реакции, которые могут стать причиной ухудшения качества субстрата, останавливаются. Установлено, что промораживание является эффективным способом консервации субстрата, уничтожения активных форм вредителей и микрофлоры, также при промораживании разрушается защитный комплекс растений против микроорганизмов. При повышенном содержании влаги в клетках субстрата в результате промораживания происходят глубокие превращения. Влага, содержащаяся в межклеточном пространстве и в клетках растительных тканей, кристаллизуется, разрывая межклеточное вещество (скрепляющие клетки между собой) и клеточные оболочки, тем самым повышая доступность субстрата для проникновения растущих гиф мицелия вешенки. Крупные молекулы полимерных соединений, являющиеся источником питания для вешенки (такие как крахмал, целлюлоза и их производные), а также вещества, подавляющие развитие вешенки, при воздействии влаги и низких температур разрушаются на более мелкие, что также повышает доступность элементов питания.

Следующим перспективным способом по консервации субстрата и повышению доступности элементов питания является ферментация. Субстрат под воздействием собственных ферментов, а также некоторых микроорганизмов, может улучшать свои питательные свойства для вешенки и в то же время быть надёжно защищённым от конкурирующей микрофлоры благодаря антибиотическим соединениям, вырабатываемым культурой полезных микроорганизмов. Более подробно этот вопрос мы рассмотрим в основной обработке субстрата.

Смешивание компонентов субстрата

Часто на практике используют многосоставные субстраты, которые состоят из двух и более компонентов. Это делают для того, чтобы достичь следующих целей:

• улучшить механические свойства субстрата (рыхлость, наполняющую способность, сыпучесть и т. д.);

• улучшить питательность субстрата и доступность элементов питания (добавляют легкодоступные богатые питательными веществами соединения и химические добавки);

• повысить устойчивость против вредных микроорганизмов и вредителей (устойчивые к гниению виды субстрата, а также химические добавки);

• стабилизировать влажность субстрата (фактически применяется только после хранения);

• изменить характер плодоношения.

Хотя к предварительной подготовке субстрата имеют отношение только первые три цели смешивания компонентов, мы рассмотрим все.

Как воздушно – сухой, так и увлажнённый субстрат может слежаться, образуя плотные комки, трудные как для проникновения в них гиф мицелия, так и для воздухообмена, проведения дальнейших технологических операций. Во время хранения, особенно если в уплотнившиеся комки попала влага, риск микробиологической порчи становится слишком велик. Для этого виды субстрата, склонные к слёживанию (картонная масса, хлопчатобумажное волокно, например) можно смешивать с рыхлыми видами (древесная стружка, мякина или полова, подсолнечниковая лузга, солома и т. п.). Рыхлые виды также добавляют для снижения риска саморазогрева при зарастании субстрата мицелием (в подсолничниковый жом или лузгу, хлопковый шрот или подвальный пух). В рыхлые виды субстрата, такие как солома или камыш, добавляют наполнители, позволяющие получить больше выход грибов с объёма субстрата, а следовательно и площади культивационных сооружений (например, добавление мякины, семечковой лузги, опилок могут до 40 % увеличить объёмную массу субстрата).

Если субстрат начал портиться во время хранения, то инфекционный фон растёт не только в самом объёме активного развития микроорганизмов или вредителей, но в дальнейшем споры и яйца могут распространиться как во всём объёме хранения, так и на сопредельной территории. Чтобы избежать порчи субстрата в следствие подмокания во время хранения, его перед этим можно обработать химическим составом с акарицидным, инсектицидным, бактерицидным и фунгицидным действием (против клещей, насекомых, бактерий и грибов). В случае подмокания субстрата инфекция и вредители развиться не смогут, а во время основной подготовки субстрата, особенно промывки, опасное действие препаратов для вешенки и людей будет снято. Единственно, необходимо уделить внимание защите людей, работающих с обработанным субстратом, и очистке сточных вод. При использовании подобных препаратов открывается возможность улучшения питательности субстрата с помощью добавки веществ, которые обычно не применяются – обладающие легкодоступными элементами питания (простые сахара, крахмал, аминокислоты, белки) или делающие элементы питания в субстрате более доступными (разрушители устойчивых и сложных полимерных соединений, например).

Улучшить питательность можно путём добавления таких видов субстрата, которые в воздушно – сухом состоянии не доступны для инфекции и вредителей, но после основной обработки легко доступны для вешенки. Например, добавление подсолнечниковой лузги в камыш, кукурузные початки, солому положительно влияет на беспроблемность зарастания и увеличение урожайности субстрата. Добавление мелкоизмельчённой бумагоцеллюлозной или хлопкоцеллюлозной массы влияет на увеличение урожайности и влагоудерживающей способности, а добавление свежего хлопкового грязного орешка или шрота увеличивает устойчивость субстрата к микроорганизмам во время хранения.

В результате смешивания разных видов субстрата может произойти изменение характера плодоношения: время зарастания, форма плодовых тел, аромат, консистенция мякоти, плотность сростков, периодичность и продолжительность плодоношения. Это зависит от видов смешиваемых субстратов и пропорции смешивания. Условно мы выделили четыре широко используемые группы субстратов, которые при смешивании могут оказать существенное влияние на характер плодоношения:

1. Интенсивная (бумаго и хлопкоцеллюлозные);

2. Маслосодержащая (подсолнечниковая лузга, шрот подсолнечника или хлопка);

3. Лигнинсодержащая (солома, камыш, древесина, кукурузные початки);

4. Инертная (керамзит, синтетическое волокно, гипс с известью).

Интенсивная группа влияет на увеличение плотности поверхности, объёмной плотности субстрата, урожайности, и, как следствие, увеличивается размер, плотность плодовых тел и гроздей в первую волну, иногда улучшается аромат, масса, и плотность ножки уменьшается. При этом увеличивается риск перегрева субстрата внутри при зарастании мицелием, неравномерной плотности и влажности субстрата (что может быть причиной возникновения проблем зарастания субстрата).

При добавлении маслосодержащей группы ускоряется зарастание субстрата, при добавлении к лигнинсодержащей группе увеличивается урожайность, плотность плодовых тел и сростков. Растёт риск перегрева субстрата и, как следствие, развития инфекции на фоне ослабленного высокой температурой мицелия вешенки.

При добавлении лигнинсодержащей группы к вышеприведённым, как правило, снижаются урожайность, плотность плодовых тел и сростков, увеличивается жёсткость и размер ножек. Часто применяют из соображений экономии и улучшения механических свойств субстрата.

Инертная группа не содержит питательных веществ, а потому на увеличение урожайности прямого влияния не оказывает. Её применяют для увеличения однородности субстрата, снижения риска застаивания жидкости, саморазогрева, подкисления водной среды. И тогда в результате улучшения и стабилизации условий для вешенки (снижения вероятности возникновения проблем зарастания субстрата) происходит увеличение показателей и синхронности плодоношения, количества товарных грибов, повышение эффективности использования основных средств и трудовых ресурсов.

Кроме того, иногда применяют добавки, содержащие вредные для вешенки вещества (хвойная древесина, минеральные удобрения, например) или легкодоступные для инфекции (отруби, патока и т. п.). Их влияние в проводимых нами опытах было либо нейтральное, либо отрицательное.

Влияние смешения субстратов на характер плодоношения во многом зависит от концентрации. Существенного влияния смешения разных субстратов внутри одной группы в различных пропорциях обнаружено не было, но при смешении субстратов из разных групп это становится очевидным.

Наиболее показательным является смешение интенсивных и лигнинсодержащих видов. При добавлении до 10–20 % от общей массы влияние не заметно. Но при увеличении до 20–50 % происходят существенные перемены в плодоношении. Поскольку эти группы субстратов обладают различной доступностью элементов питания, то происходит неравномерность уже на стадии зарастании субстрата, а затем и в плодоношении. На стадии зарастания, особенно на стадии первичного роста в течение первых десяти дней, когда рост гиф в большей степени зависит от посевного мицелия, наблюдается мозаичное зарастание – вешенка выбирает наиболее подходящий для себя вид (обычно первый) и интенсивно его осваивает. Зарастание другого вида происходит не так интенсивно (особенно это заметно на удалении от частиц посевного мицелия). На стадии вторичного роста, когда мицелий получает достаточно питания от субстрата, зарастание выравнивается. Начинается выход на плодоношение. Но поскольку вся масса субстрата разделена на участки с преобладанием одного и другого вида субстрата, то часто наблюдается обильное образование завязи в каждом сегменте. Благодаря этой сегментации доминирование наиболее быстро развивающегося сростка проявляется слабо или не проявляется вовсе. Из – за этого растут практически все образовавшиеся сростки (на моносубстрате обычно выделяются сильнейшие, а остальные останавливаются в росте или отмирают). Именно поэтому, а также из – за того, что другой вид субстрата ещё не созрел для плодоношения, плодовые тела и сростки, как правило, получаются мелкими. Во время роста грибов или сразу после сбора может без перерыва начаться повторное плодоношение – со второго вида субстрата, но и урожайность, и качество плодовых тел значительно уступают первому. Как следствие, выход в первую волну уменьшается по отношению к последующим, а суммарный сбор грибов за сопоставимый срок плодоношения остаётся как среднее взвешенное урожайности каждого из используемых субстратов.

Зачем тогда используют смешение различных видов субстратов? Подобное смешение может помочь решить проблемы зарастания, присущие для одного вида. В результате может улучшиться урожайность в целом. К тому же, в последнее время наметилась тенденция увеличения спроса на молодые грибы как наиболее питательные и мясистые. Поскольку после смешения субстратов больше получается небольших сростков мелких грибов, то таким образом удовлетворяется непросвещённый спрос. Но увеличить количество небольших сростков мелких грибов также можно за счёт инокуляции на субстрат мицелия несовместимых штаммов, предъявляющих сходные требования к условиям плодоношения.

Ну вот, мы рассмотрели основные цели и приёмы предварительной подготовки субстрата. Однако производители грибов предпочитают использовать виды субстрата, не требующие предварительной подготовки. В недалёком будущем, когда поставка наиболее подготовленного субстрата производителям грибов станет стабильным и выгодным бизнесом, возможно, предварительную подготовку будут производить поставщики субстрата. Пока же вам самим придётся определиться о целесообразности и способах предварительной подготовки субстрата.