Читать онлайн Вешенка: великое будущее бесплатно

Технология выращивания вешенки представляет собой упорядоченное и согласованное описание требований к материалам, производимым операциям, условиям их проведения на протяжении всего производственного цикла. Так как в настоящее время используемые технологии (технологические схемы) выращивания вешенки имеют ряд различий, связанных со следующими особенностями:

• особенность выбранного штамма;

• способ изготовления мицелия;

• требования к качеству грибов (плодовых тел);

• сезонность производства и продолжительность производственного цикла;

• выбранный субстрата;

• способ обработки субстрата;

• природно – климатические условия региона выращивания;

• использование средств защиты от инфекции и вредителей;

• санитарно – экологические требования;

• доступность/стоимость основных ресурсов (энергоносители, труд и т. п.);

• степень механизации/автоматизации производственного процесса;

• влияние какой – либо школы выращивания вешенки и многих – многих других.

Выбор конкретной технологической схемы выращивания чаще напоминает сборку персонального компьютера – зная основные требования к производственному процессу и особенности основных технологических этапов, которые повторяются практически во всех используемых технологиях, можно собрать наиболее подходящую для вас технологическую схему.

Основные технологические этапы производственного цикла

1) Выделение и ведение культуры гриба in vitro. Включает в себя получение чистой культуры определённого штамма вешенки in vitro (в пробирках, чашках Петри, колбах и прочей специальной посуде, позволяющей сохранять и размножать культуру в чистоте). Чаще всего на этом этапе специализируются специальные лаборатории, имеющие возможность вести селекцию и необходимое тестирование культуры на чистоту, жизнеспособность и прочее соответствие её описанию.

2) Производство мицелия. Включает в себя два основных этапа – переведение культуры на субстрат (получения промежуточной культуры), применимый для эффективного производства коммерческого (посевного) мицелия, и собственно производство коммерческого мицелия.

3) Выбор и подготовка субстрата для выращивания грибов. Как правило, выбор возможного используемого субстрата производится до организации самого производства, но в ходе модернизации или дефицита ранее используемого выбор субстрата может изменяться в ходе производства (естественно, с обоснованным изменением технологии выращивания). Подготовка субстрата включает в себя следующие операции, не обязательно в указанной последовательности: предварительная очистка субстрата от посторонних примесей (провеивание, промывка и т. д.), смешивание компонентов, доведение механического состояния субстрата до приемлемого (измельчение, плющенье, счёсывание, разрыхление и т. д.), доведение влажности субстрата до приемлемого (чаще увлажнение, бывает отжим или сушка), обеззараживание (термическое, биологическое или химическое), иногда преобразование химического состава субстрата для лучшего роста и развития мицелия, иногда доведение температуры субстрата до приемлемого (обычно охлаждение).

4) Инокуляция субстрата мицелием и его зарастание. Включает в себя смешивание подготовленного субстрата с мицелием, как правило, затаривание субстрата в ёмкости для зарастания, выдержка затаренного субстрата при благоприятных условиях до полного освоения (зарастания) мицелием.

5) Инициация плодоношения и выгонка плодовых тел. После полного освоения субстрата мицелием наступает его созревание и образование зачатков плодовых тел. При использовании определённых штаммов или специально приготовленного субстрата, когда вешенка самостоятельно не может выйти на плодоношение, прибегают к мероприятиям по инициации плодоношения (охлаждение или замачивание субстрата, например). Иногда для облегчения образования зачатков проводят ряд мероприятий (перетаривание, освобождение от покровного материала, надрезание поверхностного слоя и т. д.). После начала образования зачатков (инициации плодоношения), а иногда до него, создают благоприятные условия для роста и развития плодовых тел (иногда заросший субстрат перемещают в специализированные культивационные сооружения для плодоношения).

6) Сбор грибов. К сбору грибов (плодовых тел) часто приурочивают профилактические мероприятия по предупреждению развития патогенной микрофлоры и вредителей, иногда изменяют условия в культивационных сооружениях до появления нового урожая (волны плодоношения), иногда субстрат после сбора грибов перемещают в другое культивационное помещение или консервируют (замораживают, высушивают).

7) Утилизация отработанного субстрата. После последнего сбора грибов (когда дальнейшее использование субстрата для получения грибов не целесообразно) становится актуальной проблема утилизации отработанного субстрата.

Для того чтобы определить основные особенности различных технологических этапов производственного цикла, а главное определить их совместимость с поставленными требованиями перед выбираемой технологией, мы разберём каждый из них отдельно. Задачей поэтапного рассмотрения применяемых технологических приёмов мы должны выяснить достоинства и недостатки каждого из них в вашей технологической схеме, а также совместимость каждого из них с уже выбранными предыдущими/последующими этапами производственного цикла. Мы начнём рассмотрение производственного цикла как будто у нас уже есть мицелий, а вопросы ведения культуры и производства мицелия рассмотрим отдельно, поскольку производством качественного мицелия занимаются специализированные предприятия.

2.2.1. Выбор субстрата

Как мы уже договорились выше, вешенка относится к сапротрофам, в природе питающимися разложением отмерших частей растения, большей частью клетчатки (целлюлозы). Клетки мицелия по мере роста выделяют в пространство вокруг себя экзоферменты, которые разлагают сложные органические вещества на доступные для питания вешенке, всасывая которые гифы гриба лучше растут в направлении, где доступных питательных веществ больше.

Таким образом, наилучший субстрат для вешенки должен содержать достаточное количество питательных веществ, необходимых для развития вешенки в наиболее доступном состоянии.

С другой стороны, растения, которые служат источником питания для сапротрофов, в свою очередь выработали целый ряд защитных свойств, препятствующих развитию грибов. К наиболее часто встречающимся из них можно отнести следующие свойства:

• биологически активные вещества, препятствующие развитию вешенки, присутствующие в живых тканях растений и некоторое время после их отмирания;

• наличие в достаточном количестве концентрации растворимых веществ, создающих осмотическое давление, препятствующее поступлению жидкости и растворённых в ней веществ в клетки грибов;

• кислая реакция жидкости в тканях замедляет развитие вешенки;

• особенности клеточного строения тканей растений и многие другие, что необходимо учитывать при выборе субстрата.

Основное качество субстрата – содержание необходимых питательных веществ для вешенки с одной стороны, а с другой – малодоступных для конкурирующих микроорганизмов. Экзоферменты разных видов микроорганизмов и грибов приспособлены к расщеплению различных веществ. Так, например, ферменты дрожжеподобных микроорганизмов не могут эффективно разлагать клетчатку. Когда субстрат в основном представлен клетчаткой, дрожжеподобные не могут конкурировать с вешенкой, а когда в нём есть достаточное содержание легко усваиваемых низкомолекулярных углеводов, то количество микроорганизмов, способных развиваться на этом субстрате, значительно возрастает. Поэтому вешенке труднее эффективно конкурировать на субстрате с легкодоступными для микроорганизмов элементами питания. В связи с этим субстрат должен содержать углеводы в виде высокомолекулярных соединений, таких как целлюлоза, или быть недоступным другим микроорганизмам (или защищённым от них).

Следующий и наиболее важный фактор выбора субстрата, который меньше всего связан с биологией вешенки – это доступность субстрата для вас. Ясно, что если в вашем регионе не выращивают подсолнечник и не используют в достаточном объёме семечки, то лузга семян подсолнечника будет для вас малодоступным материалом.

Безусловно, чем лучше субстрат подходит для питания вешенки, тем более качественный, обильный урожай можно получить. При этом не всегда субстрат, используемый вешенкой в природе, является по – настоящему лучшим. Не углубляясь в микробиологию и биохимию, каждый из вас может подобрать наилучший субстрат с помощью простых тестов по выращиванию на нём вешенки, что мы и сделали.

Основные виды субстрата, которые мы исследовали:

• содержащий волокно хлопка;

• содержащий бумажно – целлюлозное волокно;

• лузга подсолнечника;

• солома злаковых;

• рисовая мякина;

• кукурузные початки;

• опавшая листва деревьев;

• отходы деревопереработки.

Основными результатами мы и хотим поделиться с вами.

Хлопкосодержащий субстрат

К нему относятся отходы хлопка и хлопкопрядения (улюк, грязный орешек, подвальный пух, подметь, спутанные нитки, набивочная вата), ткань. Источником этого субстрата могут служить хлопковыращивающие хозяйства, хлопкопрядильные и хлопкобумажные заводы, государственные и бюджетные организации (списанные матрасы, хлопчатобумажная одежда, постельное бельё), свалки при этих предприятиях, перевалочные базы и склады, где накапливаются хлопкосодержащие отходы.

Опыты по изучению пригодности этого вида субстрата для выращивания вешенки показали наилучшие результаты. На отходах хлопкопрядения (хлопковом грязном орешке и подвальном пухе) при использовании термической стерилизации получали урожай до 180 % свежих грибов от массы сухого субстрата.

Превосходные результаты при выращивании вешенки на хлопчатобумажных тканях и медицинской вате позволяют нам сделать вывод, что основными достоинствами хлопкосодержащих отходов являются даже не столько химический состав сырья (практически чистая целлюлоза, не оставляющая никаких надежд для конкурирующей микрофлоры – это подтверждает и положительная роль промывки других видов субстрата в большом объёме чистой тёплой водой), а клеточная структура хлопкового волокна. Но обо всём по порядку.

Целлюлоза, содержащаяся в волокне хлопка, малопригодна для питания большинства микроорганизмов. Остатки семян хлопка содержат высокое содержание жира и веществ с высокой бактерицидной активностью – так что они тоже малопригодны для развития конкурирующих микроорганизмов. Использование подкормки в виде зернового субстрата мицелия даёт вешенке эксклюзивный доступ к азоту, фосфору, другим элементам, необходимым для построения клеток гриба. При правильной культуре выращивания качество плодовых тел, выращенных на хлопковом грязном орешке, осталось до сих пор непревзойдённым.

Клеточная структура волокна хлопка уникально подходит для питания гриба. Одна ворсинка представляет собой клетку (вернее, целлюлозную оболочку клетки, порванную хотя бы с одной стороны – при отрыве её от семени хлопка). Клетка мицелия, врастая в эту оболочку, как в чулок, выделяет в замкнутый объём экзоферменты. Из – за повышенной концентрации экзоферменты в замкнутом объёме (так как никуда не вымываются из клетки волокна) более эффективно разлагают клетчатку, причём все элементы питания достаются этой же клетке мицелия. После того как экзоферменты полностью разрушат оболочку, она сможет расти дальше. Даже если снаружи клетки волокна окажутся конкурирующие микроорганизмы, им будут недоступны элементы питания, полученные от расщепления клеточной оболочки экзоферментами вешенки, а клетка вешенки надёжно защищена целлюлозным «чулком» от воздействия вредных веществ, выделяемых конкурирующими микроорганизмами. Так как целлюлозные клеточные оболочки расположены в один ряд (вокруг волокон нет ни проводящей, ни механической ткани), то на стадии зарастания мицелий имеет возможность наиболее полно охватить предоставленный объём субстрата, что позволяет вешенке к первой волне накопить максимальное количество питательных элементов для формирования полноценных плодовых тел.

Фото 6 и Рис. 1. Грибы можно выращивать и дома, получая хорошие урожаи. Для роста им всего лишь необходима температура в пределах 12–24 °C, влажность как можно выше, немного свежего воздуха и света. Таким вот образом с 900 г. грязного хлопкового орешка и 150 г мицелия только в первую волну собрали 1, 2 кг отличных грибов (на фотографии справа). Но в среднем получается немного меньше

Теперь давайте остановимся на качестве хлопкосодержащего субстрата. Любой вид его не должен содержать следов развития каких – либо микроорганизмов (плесень, запах плесени или дрожжей), быть влажным или горячим. При приобретении субстрата следите, чтобы в нём не было машинного масла и прочих продуктов нефтепереработки – вешенка от этого болеет: хуже обрастает субстрат, снижается урожайность. Если вы приобретаете отходы на хлопкопрядильной или хлопчатобумажной фабрике, то вы наверняка встретитесь с двумя видами отходов, содержащих волокно хлопка. Первый вид – это волокно, счёсанное с сырья и не подходящее для переработки по каким – либо признакам (высокое содержание растительных остатков, короткое волокно, скатанное волокно и т. п.). Этот вид сырья наименее проблемный, так как не успел пройти основные этапы производственного цикла. Второй вид – волокно, осаждённое системой очистки воздуха. В основном оно представлено очень мелким волокном пылеватой структуры тёмно – серого цвета. По доступности элементов питания ему нет равных среди прочих видов, но кроме волокна хлопка в нём также присутствует прочая производственная пыль, микроорганизмы, туда же могут смести при уборке мусор, чаще промасленный. Поэтому при зарастании мицелием на подобном субстрате часто возникают проблемы. Даже если вам повезло и у вас есть относительно чистое волокно с фильтров, перед использованием неплохо бы его просмотреть на содержание прочего мусора, при возможности промыть (песок и тяжёлая пыль должны выпасть на дно ёмкости промывки, а при наличии нефтепродуктов вы сможете заметить цветные круги на воде). После промывки волокно с фильтров хорошо держит лишнюю влагу, а после отжима или забивки в объём для зарастания часто плотно слёживается. Поэтому неплохо к нему добавлять разрыхлитель (например, солому или лузгу семечек). Так как у подобного волокна высокая доступность элементов питания, то при зарастании субстрата оно часто подвергается чрезмерному саморазогреванию, которое может стать причиной замедления развития и гибели мицелия вешенки. Для предупреждения чрезмерного саморазогревания лучше забивать субстрат в небольшие объёмы для зарастания (соотношение объёма к площади поверхности объёма для зарастания лучше чтобы находилось в пределах 2–4 см).

Теперь остановимся на особом виде хлопкосодержащего субстрата – хлопковом шроте. Как сырьё оно распространено в хлопковозделывающих регионах – в основном в Средней Азии. Кроме волокна хлопка в нём много остатков семян хлопка, в которых высоко содержание белков и жиров. Свежий хлопковый шрот не годится для самостоятельного использования в качестве субстрата для выращивания вешенки по причине высокого содержания химических веществ, ингибирующих развитие микроорганизмов и грибов (в том числе и вешенки). Однако при обильной промывке горячей водой и последующей стерилизации при 2 атм действие этих веществ значительно ослабевает. Но за 1–2 года выдержки в сухом состоянии действие ингибирующих веществ снижается настолько, что на хлопковом шроте хорошо получается выращивание вешенки и без промывки. В нём содержится большое количество легкодоступных высокопитательных веществ, таких как аминокислоты и масло семян. Поэтому при росте мицелия субстрат с содержанием на хлопковом шроте сильно греется, что может привести к гибели мицелия. Тем же свойством может обладать орешек с высоким содержанием остатков семян. В этом случае рекомендуется забивать субстрат не очень плотно, небольшими объёмами (соотношение объёма к площади поверхности объёма для зарастания лучше чтобы находилось в пределах 2–4 см), держать температуру воздуха при зарастании не выше 20 °C, обеспечивая обильный и равномерный теплообмен (можно с помощью вентиляции).

При опытах по выращиванию вешенки на хлопковом шроте в первую волну собрали около 65 % от сухой массы или 26 % от массы увлажнённого субстрата, а во вторую – около 35 % от сухой массы или 14 % от массы увлажнённого субстрата. Однако почти весь субстрат пострадал от перегрева во время зарастания. Положительные результаты получились при смешивании хлопкового шрота пополам с сухой хвойной и берёзовой стружкой, прошедшей отдельную сухую стерилизацию в течение 2 часов при 2 атм. В результате во время зарастания мицелий не пострадал от чрезмерного перегрева. Первая волна составила 35 % от массы сухого или 14 % от массы увлажнённого субстрата, вторая почти 25 % от массы сухого или 10 % от массы увлажнённого субстрата. По – видимому, добавление стружки увеличило величину второй волны. Плодовые тела, полученные на чистом шроте, были некрупные с неровной шляпкой, а при добавлении стружки – ровные, красивые, крупные.

Вот несколько основных моментов, которые необходимо учитывать, если вы решили использовать для выращивания вешенки хлопкосодержащий субстрат:

1. Свежий хлопковый грязный орешек и другие отходы хлопкопрядения (полученные в течение полугода после сбора урожая) могут содержать повышенное содержание химических веществ, препятствующих (ингибирующих) развитие вешенки. Очень много их содержится в семенах хлопка. Зимние морозы, многомесячная выдержка и интенсивная промывка горячей водой заметно снижают их влияние.

2. Часто хлопкосодержащий субстрат (особенно ткань, нитки, вата) после увлажнения сваливаются плотными кусками и содержат лишнюю влагу (влажность выше 70 %). Поэтому иногда их целесообразно отжимать и разрыхлять (разрывать на более мелкие части до диаметра уплотнения 1–2 см) перед затариванием.

3. Субстрат с высоким содержанием целлюлозы (хлопчатобумажная ветошь, матрасная вата – почти 100 %) и низким содержанием других необходимых для вешенки элементов питания значительно лучше зарастает, меньше греется при зарастании. Для получения более высокого урожая качественных грибов лучше использовать повышенную норму высева стерильного зернового мицелия (оправданное увеличение скорости зарастания и урожайности наблюдается при увеличении нормы высева до 12–16 % от массы сухого или 4–6 % увлажнённого субстрата).

При использовании матрасной ваты (списанные матрасы) получаются хорошие результаты, поскольку хлопок уже прошёл хотя бы раз сухую стерилизацию, очистку от семян хлопка и прочих примесей, прошёл выдержку (чаще многолетнюю). С одного стандартного матраса получается 6–7 кг сухой ваты. Основными проблемами по использованию матрасной ваты остаются высокая водоудерживающая способность (приходится отжимать после увлажнения), сильная скатываемость материала (так как длина волокна выше, чем у хлопкового грязного орешка) и содержание примесей синтетической ваты.

Если синтетическая вата содержится вперемешку с натуральной, то её чистить не стоит, поскольку синтетическая вата не только не мешает росту мицелия, но и улучшает водно – воздушный баланс, благодаря чему реже встречаются проблемы зарастания и плодоношения – просто урожайность снизится на процент содержания синтетической ваты.

При использовании ветоши, а также покровной матрасной ткани важно измельчить их. Волокно, использующееся для изготовления ткани, более длинное, чем у ваты – его водоудерживающая способность выше, а урожайность ниже. На ткани, сохранившей высокую механическую плотность, как правило, вешенка хуже зарастает и плодоносит, чем на низкокачественной – из более короткого или свежего волокна. Хорошо показало себя скатывание рулетов из увлажнённой ткани после основной подготовки с мицелием вместо привычной забивки.

Бумажно – целлюлозный субстрат

Содержащий бумажно – целлюлозное волокно субстрат является продуктом целлюлозо – бумажного производства. К нему относятся крафт – картон, картон, бумага, целлюлозосодержащие пресс – формы. Как видите, состав этого вида субстрата, как и предыдущего вида, почти 100 % целлюлоза. Источники этого вида субстрата есть в любом населённом пункте – все организации используют бумагу и картонные коробки, которые в конечном счете часто валяются под ногами, киснут в лужах, горят в контейнерах для отходов или на свалках.

По качеству и урожайности грибов крафт – картон как субстрат уверенно занимает второе место после хлопкосодержащего субстрата. Выход грибов с него (при обильной промывке, двухчасовой пастеризации и доведения влажности субстрата до 65–70 %) в течение 4 волн составил в среднем 70 % от сухой массы субстрата. Несколько хуже результаты получены с грубой непромасленной бумаги и пресс – форм для яиц (около 50 %). На отбеленном картоне, глянцевой бумаге и картоне с покрытием зарастание мицелием наблюдалось неравномерное, плодоношение было нестабильным, много уродливых плодовых тел (по – видимому, от содержащихся в картоне и бумаге красителя, пропитки и покрытия).

Бумажно – целлюлозный субстрат, в отличие от других рассматриваемых видов субстрата, не имеет клеточной структуры. Успешность выращивания вешенки на крафт – картоне скорее всего объясняется следующими его особенностями:

• целлюлоза представлена в виде относительно коротких слабо ориентированных молекул, что удобно для проникновения гиф гриба и расщепления их выделяемыми клетками мицелия экзоферментами;

• листы гофры расположены таким образом, что обеспечивают высокую степень проницаемости для мицелия и воздуха в слое картона, толщина и плотность целлюлозного слоя в гофре удобны для проникновения мицелия;

• в качестве скрепляющей гофру с поверхностью основы используется клей с высоким содержанием белка, что является дополнительным источником азотного питания для вешенки;

• крафт – картон редко содержит химические вещества, препятствующие развитию вешенки.

Однако при выборе бумажно – целлюлозного субстрата следует обратить внимание на следующие его черты:

1. Внешний вид субстрата может многое рассказать – содержит ли он вредные для грибов пропитки и покрытия, а также свинец, опасный для людей (большинство печатных изданий).

2. Как и хлопкосодержащий бумажно – целлюлозный субстрат неравномерно (а чаще плохо) намокает, потом разбухает, раскисает (превращаясь в кашу), плохо отдаёт лишнюю влагу, а при отжиме – сваливается плотными кусками практически непроницаемыми для воздуха и мицелия гриба. Поэтому его целесообразно отжимать и разрыхлять перед смешиванием с мицелием и затариванием в ёмкость для зарастания (разрывать на более мелкие части – до диаметра уплотнения 1–2 см).

3. Клей крафт – картона образует вязкий скользкий слой, что необходимо учитывать при подборе оборудования и способов обработки субстрата. Разбухший клей сам по себе может являться соблазнительным источником питания для конкурирующей микрофлоры – поэтому его необходимо регулярно и тщательно счищать с поверхности оборудования.

4. Все остальные виды бумажно – целлюлозного субстрата практически не содержат других, кроме целлюлозы, веществ. Поэтому получение качественного и обильного урожая возможно лишь при использовании повышенных норм стерильного зернового мицелия.

При использовании бумажно – целлюлозного сырья целесообразно размочить его в большом объёме горячей воды до состояния однородной массы (происходит освобождение от вредных веществ, примесей), после чего массу можно отжать и забить с большей равномерностью. Качество зарастания и урожайность во многом зависит от качества размочки и равномерности забивки.

Лузга подсолнечника

Лузга подсолнечника является очень технологичным и в своём роде уникальным видом субстрата. Она представляет собой створки семян подсолнечника с высоким содержанием клетчатки и выстилающей её плёнкой, богатой белками, а также остатков ядра семени и подсолнечного масла. Лучше всего себя показала лузга мелких маслянистых семечек – размер створок меньше, менее грубые стенки створок, выше содержание плёнок. Источником семечковой лузги являются предприятия по изготовлению халвы, очищенных семечек, подсолнечного масла (с предварительным лущением семечек).

По доступности элементов питания для вешенки лузга семечек стоит на втором месте после некоторых видов хлопкосодержащего субстрата. На ней наблюдалось рекордно быстрое и беспроблемное зарастание мицелия. Лузга семечек при подготовке не задерживает лишней влаги (для лузги семечек допустима несколько более высокая влажность субстрата 70–75 %), её легко смешивать с мицелием, легко затаривать. При затаривании лузга семечек распределяется равномерно в объёме (с равномерной влажностью, плотностью, воздухопроницаемостью), что способствует равномерному зарастанию субстрата. Активный мицелий, выросший на лузге семечек, как правило, обладает высокой агрессивностью по отношению к конкурирующей микрофлоре. Именно поэтому лузга семечек используется как субстрат для производства мицелия.

При выращивании грибов на лузге семечек, хотя зарастание и наблюдалось на несколько дней раньше, чем на других видах субстрата, начало плодоношения происходило приблизительно в те же сроки, что и в опытах по вышеописанным видам субстрата. В первую волну выход грибов составил 60 % от массы сухого или около 17 % от массы увлажнённого субстрата. После сбора грибов поверхность субстрата стала сохнуть, формирование следующей волны задержалось. Шляпки плодовых тел обладали меньшей устойчивостью к растрескиванию, ароматность грибов при приготовлении была слабая. Через 3 недели после первой волны была проведена инициация плодоношения (обдирался поверхностный слой и субстрат вымачивался), после которой произошло активное развитие конкурирующей микрофлоры, но плодоношение возобновились. Во вторую волну сбор составил почти 10 % от массы сухого или около 3 % от увлажнённой массы субстрата. Плодовые тела были мелкие и уродливые. Из – за активного развития конкурирующей микрофлоры третьей волны решили не дожидаться. Таким образом, хотя суммарная урожайность составила 70 % от массы сухого или 20 % от массы увлажнённого субстрата, целесообразно использовать семечковую лузгу только для получения одной волны. Даже на небольших объёмах субстрата и обильной вентиляции помещения плодовые тела формируют более длинную жёсткую ножку, чем при использовании хлопкосодержащего или целлюлозо – бумажного субстрата. Возможно, это связано с повышенным содержанием в субстрате влаги (около 70–75 % против 65 %) и лигнина.

Причину успеха в использовании семечковой лузги стоит искать в механическом и клеточном строении створок, а также в химическом составе. Как мы уже говорили, семечковая лузга представляет собой створки семян подсолнечника, выполненных из клеток с высохшим протопластом (внутренним содержанием клеток) и толстыми целлюлозными оболочками. Величина клеток створок семени подсолнечника намного меньше, чем у волокон хлопка, клетки створок плотно склеены между собой лигнин – содержащим веществом (у крупных семечек это выражено более ярко – створки у них более прочные, ломаются с хрустом, мало гнущиеся, хуже намокают, чем створки мелких семян маслянистых сортов подсолнечника). При выращивании вешенки на других лигнин – содержащих субстратах также наблюдается вытягивание и уплотнение ножки грибов, увеличение хрупкости шляпок и снижение ароматности. Причём на опилках и древесине подобное свойство плодоношения выражено наиболее сильно. Это позволяет сделать предположение о негативном влиянии лигнина на формирование плодовых тел вешенки.

Следует сказать несколько слов о жмыхе подсолнечника, который получается при отжиме подсолнечного масла из налущенных семечек. По химическому составу он отличается от лузги большим содержанием масла и белковых веществ. Он плотно набивается в объём для зарастания, из – за чего сильно греется, что нередко является причиной замедления роста и даже гибели вешенки. Из – за обилия разнообразных легкодоступных питательных веществ очень трудно избежать бурного развития конкурирующей микрофлоры. Поэтому в качестве самостоятельного субстрата его не используют, но перспектива использования жмыха в качестве добавки к более бедным субстратам остаётся весьма заманчивой.

При работе с лузгой подсолнечника необходимо помнить её следующие особенности:

1. При длительном хранении семечек или лузги подсолнечника в них часто заводятся мелкие грызуны, чьи фекалии значительно снижают ценность лузги как субстрата.

2. Субстрат при зарастании может сильно саморазогреваться, поэтому рекомендуется забивать субстрат не очень плотно небольшими объёмами (соотношение объёма к площади поверхности объёма для зарастания лучше чтобы находилось в пределах 3–5 см), держать температуру воздуха при зарастании не выше 20 °C, обеспечивая обильный и равномерный теплообмен (чаще с воздухообменом).

3. На семечковой лузге часто успешно развиваются конкурирующие микроорганизмы. Во время, когда условия для роста вешенки ухудшаются (мицелий переживает пусть даже кратковременный стресс), конкурирующая микрофлора может подавить вешенку, что часто служит причиной задержки и снижения урожайности, заражения здорового субстрата. Поэтому на всех этапах выращивания грибов следует поддерживать оптимальные для роста вешенки условия, а при проявлении конкурирующей микрофлоры – незамедлительно изолировать и уничтожить заражённый субстрат.

Солома злаковых

Самым известным, но в то же время разнообразным и богатым на сюрпризы является соломистый субстрат. Наиболее изученными видами соломистого субстрата являются пшеничная, ячменная и овсяная солома. Другие виды злаковой соломы также могут подойти в качестве субстрата, но мы ещё продолжаем их изучение. Все виды соломистого субстрата объединяет строение соломины, представляющей собой многослойную полую трубку из вытянутых клеток механической ткани и проводящих пучков, покрытой вытянутыми листьями. К моменту использования соломы в качестве субстрата её клетки отдали основные элементы питания на развитие зерна, протопласт (внутреннее содержание клеток) высох. Стенки клетки, состоящие из многослойных направленных молекул целлюлозы, соединённые лигнин – содержащим веществом, являются основным источником питания для вешенки. В различных видах соломы содержание клетчатки колеблется около 80–90 %.

По способу уборки следует различать солому, полученную при прямом комбайнировании (высохшая на корню) и при уборке зерновых в валки. При уборке в валки солома ещё не отдала накопленные пластические вещества зерну, в валках она преет (разлагается при участии микроорганизмов), в это время в ней увеличивается концентрация конкурирующих микроорганизмов, что затрудняет её использование в качестве субстрата для выращивания вешенки (равно как и прелая солома, хранившаяся в сырых условиях). Особый интерес представляет солома озимых культур, поскольку уборка выпадает на летние месяцы, когда редко бывают дожди – солома остаётся сухой и чистой (без признаков развития конкурирующих микроорганизмов).

Источником соломистого субстрата являются зерносеющие хозяйства. Так как использование соломы в современном сельском хозяйстве часто ограничивается подстилкой для скота, то её чаще не убирают с поля – измельчают во время сбора зерна и вносят как органическое удобрение. Поэтому заботиться о заготовке соломы необходимо до начала уборки зерновых.

Очень многое зависит от качества соломы. Так как во время созревания зерна солома уже становится омертвевшей тканью, эволюционно у злаковых выработался механизм противостоянию развития грибов и микроорганизмов в случае намокания соломы. Поэтому свежая солома малопригодна для успешного выращивания вешенки. Однако вымачивание соломы в воде (лучше тёплой) перед термической обработкой в большей степени снимает действие этого защитного механизма. Того же эффекта позволяет достичь ферментация и длительная пастеризация (несколько суток).

Урожайность вешенки на измельчённом соломистом субстрате (солома озимой пшеницы) после его стерилизации в течение 2 часов при 2 атм составила 20 % от массы сухого субстрата в 1 волну, 14 % – во вторую волну, 10 % – в третью волну, 4 волна составила 6 % (от массы увлажнённого субстрата соответственно 7 %, 5 %, 3 %, 2 %). Таким образом, урожайность составила 50 % от массы сухого субстрата (или 17 % от влажного). Неплохие результаты получаются при сочетании термической обработки и ферментации соломы. Однако плодовые тела, выросшие на соломистом субстрате, отличаются длинной жёсткой ножкой, рыхлым сростком и слабым грибным ароматом по сравнению с выросшими на орешке или крафт – картоне.

Существует множество советов, как лучше выращивать вешенку на соломе, но в этой книге мы остановимся лишь на нескольких, основанных на свойствах соломистого субстрата:

1. Качественная солома имеет блестящий соломистый цвет (не серый, не жёлтый и тем более не пыльный), соломина сминается, иногда ломается, но не рвётся, высохшие листья могут порезать кожу.

2. При высоком содержании в соломе зерна и его остатков, при зарастании мицелием резко увеличивается риск развития патогенной микрофлоры, а при хранении – появления мышей.

3. При длительном хранении (до устойчивых морозов) действие механизма защиты соломы от грибов и микроорганизмов снижается.

4. Измельчение и плющенье соломы поможет улучшить доступность элементов питания соломы для вешенки, что ускорит плодоношение и увеличит урожайность в первые волны.

5. Если соотношение площади сечения объёма зарастания к периметру этого сечения (при нормальной влажности субстрата 65–70 %) не превысит 7 см, то риск внутреннего разогрева субстрата (который может привести к резкому снижению урожайности и даже гибели вешенки) будет близок к нулю.

Рисовая мякина

Рисовая мякина представляет собой остатки чешуек и покровов зерна риса, удаляемых при обмолоте. Они выполнены мелкими толстостенными клетками с высоким содержанием кремния, что увеличивает изнашиваемость рабочих механизмов при контакте с ними. Клеточные оболочки склеены друг с другом с помощью лигнин – содержащего состава. Кроме чешуек и покровов в рисовой мякине высоко содержание дроблёного зерна, а с ним и рисового крахмала, из – за чего при зарастании субстрата мицелием риск развития конкурирующей микрофлоры становится слишком высок. Источником рисовой мякины являются специализированные рисосеющие хозяйства.

По урожайности рисовая мякина близка к соломе злаковых. Однако при использовании подобного субстрата выход на плодоношение затягивается до 36 суток в среднем вместо 24 на соломе, возможно, из – за малодоступности элементов питания для вешенки. В случаях особенно большой задержки плодоношения (52 суток) урожай в первую волну составил 35 % от массы сухого субстрата. Последующие волны были похожи на урожай на соломистом субстрате.

Рисовая мякина обладает схожими с семечковой лузгой положительными в технологическом плане свойствами: она легко и более плотно, чем солома, насыпается в ёмкости для технологической обработки и зарастания субстрата (процесс легко механизируется без потери качества), не держит лишней влаги, не уплотняется, сохраняет хорошую влаговоздушную консистенцию при забивке субстрата, кроме того она слабо греется при зарастании мицелием. В связи с перечисленными свойствами рисовую мякину перспективно использовать в смеси с соломой злаковых или богатыми питательными веществами, видами субстрата (хлопковый или подсолнечниковый шрот).

Стержни кукурузных початков

Во многих странах стержни кукурузных початков после обмолота являются основным видом субстрата для выращивания вешенки. По своему строению стержень кукурузного початка представляет собой трубку, состоящую из проводящих пучков и механической ткани, на которых располагаются места для зёрен (после обмолота остаются лишь чешуйки и редкие остатки дроблёного или недозревшего зерна). Изнутри трубка початка выполнена губчатой тканью. В початке остаётся значительно большее количество легкодоступных элементов питания, чем в соломе злаковых, что делает её привлекательной для конкурирующей микрофлоры. Так как использование початков в целом виде для выращивания вешенки затруднено, то их измельчают. По урожайности и характеру плодоношения кукурузные початки приближаются к соломе злаковых. Изучение этого вида субстрата продолжается.

Опавшая листва деревьев

Опавшая листва широколиственных деревьев в экологически благополучном районе может послужить в качестве субстрата для выращивания вешенки. Отличительной особенностью её является механический состав – в ней невысокое содержание лигнина, так как меньше чем наполовину она представлена механической тканью и проводящими сосудами. К моменту использования она отдаёт все наиболее ценные вещества дереву, а дерево оставляет в них ненужные продукты жизнедеятельности. Так как листву деревьев заслуженно считают лёгкими планеты, на поверхности листьев накапливается пыль и аэрозоли, которые содержатся в воздухе (именно поэтому не рекомендуется использование листвы деревьев, растущих у дорог).

Лучше собирать листву до начала осенних затяжных дождей. Листва без измельчения трудно набивается в ёмкость для зарастания мицелием. Первая волна при выращивании вешенки на листве дуба и вяза широколистного составила 15 % от массы сухого субстрата, вторая – 10 % (5 % и 3 % от массы увлажнённого субстрата соответственно). Выход на третью волну затянулся, и мы её дожидаться не стали. Сростки грибов были рыхлые, представленные небольшим количеством плодовых тел. Аромат и качество грибов были похожи на грибы, выращенные на не рубленой соломе. Из – за низкой урожайности этот субстрат для промышленного грибоводства малоперспективен. Однако на других видах листвы и применении других способов её подготовки могут получиться более привлекательные результаты.

Отходы деревопереработки

Поскольку вешенка в природе встречается на деревьях, то самые первые попытки ввести её в культуру были осуществлены именно на древесине и отходах деревопереработки. К ним можно отнести все виды древесины лиственных пород, стружку, опилки, корьё, а также древесину на месте произрастания – пни с корневой системой, сухостой, старые деревья с признаками омертвения ткани. Древесина представляет собой целлюлозные оболочки механических и проводящих тканей, соединённых лигнин – содержащим составом. Плотное строение древесины труднодоступно для питания вешенки (время от инокуляции до плодоношения может составить несколько месяцев), поэтому улучшают структуры древесины посредством измельчения (опилки и стружка). С другой стороны, плотное строение древесины является своеобразным способом защиты от конкурирующей микрофлоры – выращивание вешенки часто сводится лишь к инокуляции мицелия и сбору грибов (экстенсивный метод мы рассмотрим ниже).

В древесине содержится от 70 % до 90 % целлюлозы. Естественно, чем больше целлюлозы, тем лучше эта древесина подходит для выращивания вешенки. Содержание лигнина в древесине достигает 30 %. Наибольшее его содержание в древесине хвойных пород: вешенка развивается настолько слабо, что использование для её выращивания малоперспективно.

При использовании опилок или стружки в качестве самостоятельного субстрата следует учесть, что в древесине хвойных и некоторых других пород содержатся вещества, препятствующие развитию грибов. При автоклавировании опилок или стружек во влажном состоянии эти вещества в значительной степени удаляются. Однако опыты по выращиванию вешенки на смеси опилок и стружек хвойных пород дали выход грибов в первую волну плодоношения около 8 % от массы сухого субстрата (2, 5 % от массы увлажнённого), во вторую волну около 6 % от массы сухого субстрата (меньше 2 % от массы увлажнённого), потом началась задержка плодоношения, пересыхание поверхности субстрата. Опилки и стружка при зарастании и плодоношении плохо держат влагу – сверху субстрат пересыхает, а снизу скапливается избыточная влага. При формировании первой волны плодоношения наиболее крупные плодовые тела и сростки отламывались от поверхности субстрата, так как мицелий на стружко – опилковом субстрате неплотный.

Тем не менее, использование стружки и опилок оправдано в качестве добавки в высококалорийные разновидности субстрата (такие как хлопковый и подсолнечниковый жмых, хлопковый орешек с высоким содержанием семян хлопка), плотно слёживающиеся, задерживающих лишнюю влагу. Часто используют опилки и стружку в качестве добавки к основному субстрату при изготовлении мицелия – они разрыхляют субстрат, способствуют более долгому сохранению мицелием своих свойств в комнатных условиях.

Много написано литературы о выращивании вешенки на чурбаках, отходах распиловки леса. Так как все описанные методы плохо подходят для промышленного выращивания вешенки из – за низкой урожайности и непредсказуемости её величины, времени выхода и качества урожая, то мы их рассматривать не будем. Однако особого внимания заслуживает выращивание вешенки на пнях, на чём мы остановимся подробнее.

В полеводстве широко распространено использование лесополос, высаживаемых вокруг полей. Время от времени лесополосы обновляют: спиливают старые деревья, подсаживают молодые. Пни, как правило, не выкорчёвываются. Именно они и могут стать хорошим субстратом для выращивания вешенки. В чём их достоинства:

• Пень – это лишь часть дерева, корневая система которого, иногда по массе даже крупнее надземной, является ценным источником питания.

• Корневая система практически круглый год находится в благоприятных для развития вешенки условиях – в почве меньше перепад температуры, всегда достаточная влажность, а плодоношение с такого большого объёма сосредоточено на относительно небольшой площади пня.

• Условие для развития других микроорганизмов ограничено доступом воздуха, которого достаточно лишь у поверхности у пня (если вешенка сможет успешно его захватить).

• Выращивание вешенки ограничивается лишь правильно проведённой инокуляцией и последующим сбором обильных урожаев грибов в течение нескольких лет.

Если вы решились попробовать, в прохладный влажный день выберите для себя несколько свежеспиленных пней (с ещё живой влажной древесиной), сделайте надпилы чуть выше уровня почвы (с северной стороны, где нет прямых солнечных лучей, более влажно и прохладно, но и нет риска заливания водой) на глубину, защищающую мицелий от птиц и грызунов.

Заложите мицелий в надпил и плотно заделайте снаружи влажными опилками.

Рис. 2 и Фото 7. Наиболее простой способ выращивания вешенки без затрат – это использование свежесрубленных пней в лесополосах и садах. Чтобы собирать урожай несколько лет подряд, необходимо лишь выбрать свежий пень, желательно с признаками сокодвижения, сделать надпилы с северной стороны, заложить в них мицелий и укрыть от солнца и ветра (ветками, соломой или землёй). При наступлении грибного сезона (влажно и не жарко) ветки можно убрать. Если пень инокулировали мицелием весной, то осенью у вас уже могут вырасти несколько первых грибов. Есть ещё более простой способ – свежесрубленный пень засыпать использованным субстратом или ждать, когда споры грибов надует ветром. Хотя вероятность получения желаемого урожая снижается, но затрат практически никаких.

На фотографии видно плодоношение вешенки на засыпанном землёй пне тополя. Сбоку вышла семейка серого навозника

Обложите пень ветками и травой, чтобы создать наиболее благоприятные условия для роста мицелия. Через несколько недель можно посмотреть, как прижился мицелий. В случае успеха, грибы могут появиться через несколько месяцев.

Другие перспективные виды субстрата

Как мы уже говорили, наиболее подходящим элементом питания для вешенки является целлюлоза. Большинство отходов сельскохозяйственного производства и перерабатывающей промышленности являются их источником. Например, при производстве сахара остаётся измельчённая, термически обработанная, освобождённая от растворимых веществ меласса (что остаётся от корнеплодов сахарной свёклы); при изготовлении соков и вин остаётся жмых плодов и овощей (при использовании требуют нормализации кислотности среды); при использовании орехов до половины их массы составляет скорлупа; при очистке водохранилищ и заготовке камышита остаётся большое количество камышовых обрезков (технология на камыше приблизительно аналогична той, которая применяется на соломе). Надеемся в ближайшем времени опубликовать результаты по особенностям использования этих и некоторых других видов отходов сельского хозяйства и других видов производства в качестве субстрата для выращивания вешенки.

2.2.2. Подготовка субстрата

2.2.2.1. Предварительная подготовка субстрата

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).