скачать книгу бесплатно
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
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.
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).
