Критерии выбора сырья для выращивания вешенки
Себестоимость грибов и в значительной степени экономическая целесообразность их выращивания существенно зависят от потенциальной продуктивности и стоимости сырья для приготовления субстрата. Безусловным достоинством интенсивной технологии выращивания вешенки является её высокая сырьевая пластичность. Оптимизация соотношения цены и продуктивности сырья предполагает управление качеством субстрата. К наиболее значимым для потенциальной продуктивности грибов показателям качества вешеночного субстрата относятся его питательная ценность, влажность и аэрируемость.
ПИТАТЕЛЬНАЯ ЦЕННОСТЬ. Основу грибных тканей составляют углеродные соединения, они же являются источником энергии для поддержания уже существующих и создания новых биологических структур. В отличие от автотрофных зелёных растений, ассимилирующих углерод в процессе фотосинтеза, у грибов гетеротрофный тип питания – им нужны готовые органические вещества. В качестве углеродного питания вешенка в основном использует различные углеводы. В стерильных условиях вешенка поедает низкомолекулярные сахара с большим удовольствием, но в нестерильных условиях они ей, как правило, не достаются в связи с высокой активностью конкурентных бактерий и плесеней. Поэтому основным источником углерода в рационе питания вешенки в природе является древесина, содержащая в своём составе высокомолекулярные углеродные соединения – целлюлозу, гемицеллюлозу и лигнин. При этом потребление лигнина, придающего древесине прочность, незначительно и является в большей степени вынужденной мерой на пути к волокнам целлюлозы и гемицеллюлозы, вокруг которых лигнин образует своего рода защитную капсулу. У вешенки есть специальные ферменты лакказы, способные расщеплять лигнин, вызывая белую гниль древесины. Лакказная активность является одним из важных селектируемых признаков при создании новых высокопродуктивных штаммов вешенки. К числу углеродных соединений, потребляемых вешенкой, относятся также жиры и белки, в том числе и животные. Как показали наши опыты, при выращивании по стерильной технологии вешенка прекрасно поедает даже свиное сало, гусиный жир, мясо и рыбу, добавленные к подсолнечной лузге. В состав белков входит азот, поэтому с углеродным питанием тесно связан азотный обмен. Из практики известно, что именно дефицит азота лимитирует продуктивность вешенки. В древесине, например, содержание азота в расчёте на сухой вес составляет всего 0,1-0,2%, в соломе до 0,5%, в подсолнечной лузге 0,8-1%, в отрубях 2-3% и т.д. При составлении рецептуры субстрата важно соблюдать пропорцию между углеродом и азотом – отношение С/N должно быть примерно равно 60-70. Это соответствует содержанию азота 0,7-0,8%. При низкой питательной ценности субстрата трудно рассчитывать на высокий урожай, но, с другой стороны, повышение питательной ценности зачастую провоцирует активизацию конкурентной микрофлоры. Получается палка о двух концах – в погоне за рекордами можно потерять весь урожай. Иногда, при дефиците доступного углерода, азот не усваивается, а выделяется в виде аммиака, подавляющего рост мицелия. Это необходимо учитывать при работе с материалами, имеющими высокое содержание лигнина, затрудняющего усвоение вешенкой целлюлозы. В качестве примера можно привести опилки. В этом случае ситуацию частично можно поправить с помощью такой высокомолекулярной углеводной добавки, как крахмал. Отдельный вопрос – использование хвойных опилок. При прочих равных условиях, в наших опытах замена лиственных опилок на свежие хвойные приводила к снижению продуктивности вешенки в 1,5-2 раза. Для приготовления субстрата используют и подсолнечную лузгу. Это очень разнокачественный материал, в лузге практически всегда содержится битое семя, причём в разных партиях и, даже в разных частях одного бурта, его содержание разное. При высоком содержании битого семени усиливается выделение свободного аммиака, рост мицелия угнетается, а конкурентная микрофлора активизируется. Среднюю, но стабильную продуктивность даёт субстрат на основе соломы. У грибов экстраклеточный тип пищеварения – мицелий выделяет в окружающую среду гидролитические ферменты (лакказы, целлюлазы, протеазы и т.д.), расщепляющие сложные органические соединения на более простые вещества, которые затем перемещаются внутрь грибных клеток и далее становятся либо источником энергии, либо материалом для синтеза новых грибных макромолекул.
ВЛАЖНОСТЬ. Биохимические реакции протекают в водной среде. Грибы, как и большинство живых организмов, на 90-95% состоят из воды, которую они получают из субстрата. Мицелий вешенки сохраняет жизнеспособность при влажности питательной среды не ниже 30%. Опытным путём было установлено, что для формирования 1 кг грибов из субстрата расходуется 2 кг воды: около 1кг включается в биомассу грибов и ещё примерно столько же расходуется на испарение и транспорт питательных веществ. Оптимальной считается влажность готового субстрата на уровне 65-75%. В своей практике наиболее высокий выход грибов (30-35% от веса субстрата) я получал на хлопковых очёсах, влажность которых была около 80%. Такие материалы, как опилки и льнокостра тоже имеют значительную влагоёмкость. Однако по продуктивности они существенно уступают хлопковым очёсам в связи с более низким содержанием азота и высоким содержанием лигнина, ограничивающим доступность углерода. Солома для повышения влагоёмкости подвергается измельчению. Особенно тщательно необходимо измельчать свежую солому, имеющую мощный восковой слой. По этой же причине очень низкая влагоёмкость у гречишной шелухи. С ней можно успешно работать, если разрушить восковой слой, например, механическим путём в процессе длительного вращения в кормозапарнике. Вода в субстрате должна находиться в связанном состоянии, т.к. в свободной воде начинается развитие гнилостных бактерий и происходит заболачивание. Иногда такое бывает на соломистом субстрате, если солома плохо измельчена и вода в свободном виде находится внутри соломин. Поэтому солому в процессе измельчения желательно ещё и расплющивать. Чтобы не было переувлажнения, воду подают дозировано или, если замачивание сырья происходит в избытке воды, дают субстрату хорошо обтечь. От влажности субстрата напрямую зависит его теплоёмкость. В результате микробиологических процессов в субстрате выделяется биологическое тепло и метаболическая вода. В том случае, если сырьё высокопитательное, а влажность, и, следовательно, теплоёмкость понижены, то субстрат в процессе инкубирования может перегреться и мицелий погибнет. Интересно, что при общем дефиците воды в таком субстрате его поверхностные слои могут быть переувлажнены. Это происходит потому, что под действием разности температур в субстрате происходит конвективный перенос тепла и метаболической влаги из центра субстратного блока к поверхности, где водяные пары конденсируются. Если в этой ситуации снизить влажность субстрата, то качество его не улучшится. Исправить положение можно, повышая исходную влажность субстрата и/или уменьшая тепловыделение, снижая его питательную ценность. Для личных подсобных хозяйств можно рекомендовать простой, но очень эффективный приём, позволяющий в 1,5 – 2 раза увеличить продуктивность субстрата. Суть его в том, что после каждой волны плодоношения субстрат погружают в воду на 1 сутки, а затем вновь возвращают в культивационное помещение. Таким путём устраняется дефицит влаги в субстрате, а питательных веществ в нём ещё достаточно. Процедура эта довольно трудоёмкая, поэтому в больших объёмах не всегда оправдана. Кроме того, происходит удлинение цикла культивирования, снижается оборачиваемость площадей, и могут возникнуть проблемы с вредными насекомыми.
АЭРИРУЕМОСТЬ. Субстратный блок, упакованный в перфорированную полимерную плёнку, представляет собой своеобразную биологическую систему, в которой протекают различные биохимические и физико-химические процессы. У вешенки аэробный тип обмена веществ, генератором энергии для которого служит процесс дыхания. Развивающийся в субстрате мицелий дышит – потребляет кислород и выделяет углекислый газ. В окружающем воздухе содержание кислорода составляет 21%, а углекислого газа 0,03%. В субстрате соотношение обратное. Это, по-видимому, связано с тем, что углекислый газ более тяжёлый и, по сравнению с кислородом, имеет меньшую скорость диффузии. Поскольку потребление кислорода и выделение углекислого газа взаимосвязаны, то постепенно в субстрате устанавливается динамическое равновесие между компонентами газовой среды. Высокая концентрация углекислого газа благоприятствует развитию мицелия вешенки, но сдерживает развитие конкурентной микрофлоры. Чтобы в субстрате была возможна диффузия газов, он должен иметь пористую структуру, которая, в свою очередь, зависит от плотности набивки, степени дисперсности и влажности исходных материалов. В переувлажнённом субстрате нарушается газообмен, так как часть пор заполняется водой. Субстрат может иметь плохую аэрируемость при использовании чересчур мелкого сырья – например, опилок из под ленточной пилорамы или после шлифовки древесины. Улучшению структуры опилочного субстрата будет способствовать включение в него щепы и стружки. Для соломы рекомендуемая степень измельчения от 0,5 до 5 см. Нельзя также однозначно ответить на вопрос о степени пористости и плотности набивки субстрата без учёта его питательной ценности, от которой зависит интенсивность процессов роста и дыхания. В естественных условиях вешенка растёт на малопродуктивном древесном субстрате, который при влажности 50-60% имеет плотность 0,6-0,7 г/куб см. Для соломистого субстрата опытным путём установлено, что его оптимальная плотность должна быть примерно 0,4 г/куб см. Есть мнение, что внесение в субстрат большого количества питательных добавок может нарушить его структуру , но не понятно, однако, в чём суть этих нарушений. Возможно, скорость диффузии кислорода в таком субстрате не обеспечивает возросшую в нем потребность. Поэтому в плотный субстрат, например, из мелких опилок, нет смысла вносить питательные добавки, т.к. при дефиците кислорода они не будут усвоены мицелием вешенки, а достанутся конкурентным микроорганизмам. Часто возникает вопрос об использовании в качестве сырья сена, которое само по себе очень неоднородно. Питательная ценность некоторых видов сена по азоту достигает 1,5% и выше. Мелколиственное сено при увлажнении теряет структуру, слипается, в субстрате создаются анаэробные условия, начинается брожение и мицелий погибает. Поэтому такое сено можно дозировано использовать только в качестве питательной добавки. Как основной структурообразующий компонент в принципе годится крупностебельное сено или объедья. Для улучшения аэрации высокопитательного субстрата целесообразно уменьшить диаметр субстратного блока, а площадь перфорации плёнки увеличить. Одновременно это улучшит теплоотдачу и будет способствовать уменьшению риска гибели мицелия от перегрева. Однако надо учитывать, что увеличение площади перфорации помимо всего ещё и увеличивает испаряющую поверхность, что может привести к подсыханию субстрата.
Таким образом, для получения от грибов максимальной продуктивности необходимо оптимизировать субстратную формулу по питательной ценности, влажности и аэрации. Задача эта не простая, но при вдумчивом подходе – выполнимая. В каждом конкретном случае она решается по-своему, исходя из имеющихся сырьевых ресурсов и экономической целесообразности их использования.
С уважением, Александр Щербинин.
+7-913-230-1068
gribovod@mail.ru
