Все для дачников и огородников
Приготовление субстрата для выращивания грибов

Приготовление субстрата для древесных съедобных грибов предусматривает несколько технологических стадий (этапов). Самая первая из них - это предварительное измельчение сырья. Оно требуется, потому что с уменьшением размеров частиц будущего субстрата увеличиваются его удельная поверхность и скорость его освоения грибным мицелием, к тому же измельченный субстрат более компактен и не имеет пустот, образующихся между слишком длинными соломинами или крупными кусочками другого сырья, которые в противном случае пришлось бы преодолевать грибнице, впустую затрачивая на это усилия и питательные вещества, призванные пойти на формирование плодовых тел грибов.


На данном этапе солому обычно измельчают до размеров ее кусочков менее 5 см, в промышленном производстве это делается с помощью машин, в малом домашнем хозяйстве - вручную, а поскольку таким способом измельчать солому сложнее, допускается, что длина ее кусочков может быть и больше 5 см.


Если субстрат готовится из нескольких разных видов сырья, следующим этапом является смешивание составляющих его компонентов. В особых комментариях это действие не нуждается, следует обратить внимание лишь на то, что наилучшего эффекта можно добиться в том случае, если исходные компоненты были еще на стадии измельчения хорошо гомогенизированы, а само их перемешивание было достаточно тщательным.


Следующей стадией служит увлажнение субстрата. На этом этапе подготовленное сырье замачивают в воде так, чтобы в него впиталось необходимое количество жидкости, с запасом на весь период культивирования, в связи с чем здесь требуется особо аккуратно соблюдать всю технологию.


Самих разновидностей технологии и способов увлажнения существует довольно много, и выбор каждого конкретного из них диктуется прежде всего характером сырья, а уже затем остальными соображениями, включая техническую оснащенность.


Наилучшего окончательного результата (более высокой урожайности данного вида культивируемых грибов) при изготовлении субстратов удается достигать с помощью тех способов, которые предусматривают более длительный процесс постепенного нагревания и охлаждения субстрата (самым известным из таких способов является пастеризация). Более краткосрочные способы, такие как различные виды термообработки, кипячение, нагревание паром, замачивание в горячей воде и им подобные, не позволяют субстрату достичь необходимой степени селективности и по этой причине в крупном промышленном производстве культивируемых съедобных грибов практически не используются.


Наиболее распространенный и известный способ увлажнения субстрата на основе соломы или подсолнечной лузги представляет собой контролируемую пастеризацию соломы злаковых культур в специально обустроенном боксе или тоннеле при 60 °С с последующим понижением температуры до 50 °С. Это действие, помимо собственно увлажнения, преследует цель активизировать и развить в субстрате группы термофильных бактерий, утилизирующих практически все растворимые формы Сахаров, благодаря чему полностью ликвидируется питательная база для всевозможных конкурентов культивируемых древесных грибов.


Традиционная пастеризация в тоннелях - очень распространенный способ приготовления качественного селективного субстрата для выращивания съедобных древесных грибов, неоднократно проверенный на долголетнем опыте работы профессиональных грибоводов.


Процесс производства субстрата по традиционной, классической технологии начинается с длительного замачивания заранее подготовленной массы соломы злаковых агрокультур (пшеницы, овса, ячменя и др.) или иного сырья (подсолнечной лузги) на специальной делянке - в бассейне или на бетонной площадке, а затем собственно трехдневная пастеризация субстрата в тоннеле. За время замачивания в субстрате происходят процессы полной гидратации натуральной микрофлоры, которые приводят к выводу всех покоящихся форм микроорганизмов из неактивного состояния. Влажность соломы или подсолнечной лузги перед загрузкой в тоннель должна составлять не более 74-76 % (оптимально - 70 %; как она проверяется и рассчитывается, будет сказано ниже). Если она превысит эти показатели, субстрат придется отжать. В крупных хозяйствах для облегчения труда на этапе замачивания используется специальная техника для отминания увлажняемой массы субстрата и погрузчики, с помощью которых субстрат ворошат, а позже загружают его в камеру пастеризации (существует несколько конструкций таких камер), пригодную для обработки субстрата не только вешенки и других культивируемых древесных грибов, но и при приготовлении компостов для возделывания шампиньонов. Да и в целом эта технология обработки субстратов наиболее приемлема для крупных грибоводческих агропредприятий, поскольку изначально рассчитана на большую массу продукции.


Ключевое место в данной технологической цепи принадлежит специальному тоннелю, предназначенному собственно для пастеризации. В зависимости от особенностей конструкции и размеров тоннеля в него можно загрузить от 3 до 100 т и более увлажненного соломистого или лузгового субстрата (именно для загрузки и выгрузки большого количества субстрата требуются упомянутые выше специальные средства механизации). В среднем на 1м2 тоннеля загружается до 1000 кг влажной соломы или иного сырья.


Следующий этап в процессе пастеризации субстрата для древесных грибов - загрузка его массы в тоннель. Главные технологические требования к заполнению тоннеля: высота слоя субстрата должна составлять более 1,5 м, но не более 2,2 м, при этом солома и подсолнечная лузга являются довольно рыхлыми субстратами, поэтому при загрузке нужно учесть, что они могут давать усадку в пределах полуметра; а. субстрат должен быть загружен равномерным слоем; скорость наполнения должна быть высокой, а поскольку вручную крупные массы быстро перемешать сложно, как правило, для этого используется выдвижной телескопический транспортер; верхний уровень уложенной соломы или подсолнечной лузги должен находиться на расстоянии более 1 м от потолка, а субстрат не должен соприкасаться с воротами тоннеля. С данной целью перед воротами обычно проделывают небольшие пазы, в которые устанавливают доски так называемого опорного щита.


После окончания загрузки субстратом тоннель закрывают и включают интенсивную принудительную вентиляцию, позволяющую выравнивать температуру в разных частях субстрата. Нагрев субстрата осуществляется паром, который подается в тоннель вместе со свежим воздухом. Расчетное количество пара составляет 20-25 кг/ч на 1 т субстрата, а свежего воздуха - 200-250 м3/ч на 1 т субстрата. Климатический оптимум (соотношение температуры и влажности) пастеризации должен находиться в пределах 59-62 °С, более точные характеристики процесса обычно имеются в конкретных технологических схемах, учитывающих конструкцию тоннеля и особенности используемого субстрата.


В среднем время пастеризации, необходимое для достижения желаемых характеристик субстрата, равняется 12-14 часам, но в зимний период оно нередко достигает 20-26 часов. В некоторых технологиях пастеризацию фактически объединяют с ферментацией, которая теоретически относится уже к другому этапу производства субстрата - его подготовке к использованию.


Вариантом традиционной быстрой пастеризации в тоннелях является использование неоднократно изменяемых по специальному сложному графику температур при более длительной экспозиции, которая еще лучше активизирует полезный потенциал соломистого субстрата для выращивания древесных грибов, поскольку лучше стимулирует разрастание и накопление термофильной микрофлоры, позволяющие грибнице вешенки, опят или шиитаке беспрепятственно развиваться на приготовленном субстрате, а также обеспечивает постепенное и более качественное формирование селективных параметров субстрата, что в дальнейшем благоприятно отражается на урожайности. Этот процесс предусматривает более тщательный контроль и позволяет получать более однородные по своим качествам субстраты вне зависимости от исходного сырья, однако из-за этого сама технология оказывается трудоемкой и сложной, поскольку точное время воздействия в целом и график изменения температур для каждой разновидности сырья приходится рассчитывать отдельно.


Независимо от конкретной технологии во время пастеризации происходит изменение кислотно-щелочного баланса в сторону увеличения рН, что приводит к улучшению приживаемости мицелия и одновременно угнетающе действует на развитие микроскопических плесневых грибов - конкурентов древесных съедобных грибов.


Когда процесс пастеризации завершается, а в некоторых случаях и во время него, одновременно с увлажнением субстрат подвергают промывке, во время которой удаляется часть веществ и микроорганизмов, способных сыграть роль ингибиторов развития мицелия вешенки, а также значительная часть легкодоступных Сахаров и прочих веществ, хорошо растворимых в воде. С одной стороны, это делает субстрат несколько менее питательным для вешенки, но с другой - осложняет развитие нежелательных микроорганизмов, в том числе грибов-конкурентов, более активно потребляющих именно такие, легкодоступные, формы питательных веществ. В случае использования подсолнечной лузги во время промывки удаляются и уцелевшие в ней ядра. Одновременно с промывкой нередко вносят известь, которая не только улучшает кислотно-щелочной баланс, но и облегчает насыщение субстрата влагой.


Оптимальная влажность готового субстрата должна равняться 70%. Если этот показатель превышается, от избытка влаги избавляются или с помощью домкрата, помещая субстрат в ящики и выдавливая из них лишнюю воду, или с помощью специального приспособления для отжима, по конструкции близкого к валикам стиральной машины, - в этом случае субстрат загружают на ленту транспортера и пропускают через него.


Недостатком метода пастеризации в тоннеле является то, что он изначально рассчитан на довольно крупные объемы субстрата, тогда как в небольших хозяйствах и тем более для домашнего выращивания съедобных древесных грибов применять его затруднительно, в частности из-за дороговизны техники, необходимой для его применения. Поэтому там гораздо чаще используются (причем довольно успешно) другие, более доступные виды обработки, прежде всего различные варианты гидротермической обработки. Как правило, в мелких фермерских хозяйствах это замачивание субстрата в контейнерах, установленных под сеткой тэна, или с помощью парогенератора, обеспечивающего подачу пара, а в домашних условиях (при выращивании древесных грибов для себя) - обычное неоднократное запаривание сырья с помощью кипятка. Сам метод такой обработки основан на том, что вода обладает чрезвычайно большой теплоемкостью и имеет неплохую теплопроводимость, благодаря чему обработка субстрата в воде с подогревом оказывается достаточно эффективной и надежной.


Чтобы провести термообработку субстрата в домашних условиях, достаточно иметь большую емкость (кастрюлю, выварку или бочку). Измельченный заранее субстрат засыпается в нее и заливается водой. При этом надо следить, чтобы вода полностью покрывала субстрат. Как правило, обработка в виде проваривания длится 1,5-2 часа. По ее окончании воду необходимо слить, а простерелизованный субстрат остудить до температуры 24-27 °С. Это можно считать минимально допустимой обработкой субстрата, но будет лучше, если ее дополнить уже упомянутым выше неоднократным запариванием кипятком. Достаточно крупная емкость - бочка или большая выварка - остывает за 4-5 часов, после чего воду из нее сливают и заливают субстрат кипятком снова. Повторить это желательно 3-4 раза.


Аналогичная гидротермическая обработка может применяться и в крупных хозяйствах, но не вместо пастеризации, а уже после нее, в рамках подготовки субстрата к использованию, что считается отдельным производственным этапом, который заслуживает особого рассмотрения как таковой.


Главная задача этого этапа состоит в окончательном решении проблемы присутствия в субстрате плесневых и прочих микроскопических грибов, которые составляют конкуренцию культивируемым грибам (на этапе увлажнения в случае использования пастеризации она решается лишь частично) или наносят им непосредственный вред (возбудители болезней). Как правило, к конкурентам в основном относятся различные плесневые грибы - мукоровые, триходерма, пенициллум и склероциум, а также сорные высшие грибы-навозники из рода Копринус. Все перечисленные грибы способны доставить немало неприятностей грибоводам, поэтому приходится использовать различные методы борьбы с ними.


Избавления от них в субстрате можно добиться самыми различными способами, как физическими, включающими различную термическую обработку (воздействие на субстрат высоких температур), радиационную обработку и обработку СВЧ-излучением, так и смешанными физико-химическими, такими как ферментация (не путать с той ферментацией, которая используется для приготовления компоста) и ксеротермическая обработка, а также чисто химическими (с помощью применения различных дезинфицирующих веществ), химико-биологическими и даже чисто биологическими. Последние предусматривают внесение в субстрат микроорганизмов, обычно из рода Бациллюс, которые препятствуют росту плесневых грибов, но не вредят древесным культивируемым грибам. В чистом виде биологические способы применяются на практике редко и обычно служат дополнением к каким-либо другим из вышеперечисленных.


Гидротермическая обработка может рассматриваться и как самостоятельный вид обработки (особенно с учетом того, что она способна заменять сразу два этапа изготовления субстрата - увлажнение и подготовку), и как разновидность термической обработки, в которой проводником высоких температур, воздействующих на субстрат, выступает вода.


Этот способ обработки имеет целый ряд неоспоримых преимуществ: во-первых, в случае его применения субстрат не нуждается в подготовительном увлажнении; во-вторых, при использовании гидротермической обработки возможна четкая регуляция наиболее важных характеристик подвергнутого ей субстрата, включая вымывание доступного для конкурирующих микроскопических грибов питания и ингибиторов (как при промывке, но эффективнее), а главное, значительно увеличивается селективность субстрата. В подогретой воде споры всех микроорганизмов быстро переходят в более активное состояние, за счет чего увеличивается их чувствительность к термообработке и уязвимость.


Наряду с этим нельзя не отметить, что гидротермический способ подготовки субстратной массы обладает и некоторыми недостатками. К ним относятся: очень большой расход воды, что затрудняет использование этого способа там, где качественная питьевая вода недостаточно доступна (воду из открытых водоемов санитарные инструкции использовать запрещают); затраты энергии на разогревание большого количества воды; опасность сильного переувлажнения для некоторых разновидностей субстрата (хлопковые очесы) или утраты структурных параметров (лузга гречихи); а. непригодность данного вида обработки для особо крупных производств по изготовлению субстрата, из-за чего считается, что ее наиболее успешно можно использовать только в фермерских небольших хозяйствах, на маленьких производствах, а также в частных, домашних хозяйствах грибоводов любителей, в том числе выращивающих редкие и экзотические виды грибов.


После окончания гидротермической обработки (сразу после выгрузки субстрата из бака или контейнера) обязательно нужно внимательно проверить его окончательную влажность. Формула и способ проверки влажности субстрата приведены выше. Как правило, лучшую влажность (68-75 %) имеют слои субстрата, находящиеся сверху, тогда как слои, расположенные ниже, обычно избыточно переувлажняются, поэтому при проверке влажности пробы необходимо брать не только сверху, но и из максимально глубоких слоев.


Помимо гидротермической обработки субстрата, существуют различные варианты просто термической обработки, когда на субстрат воздействуют высокой температурой, часто в сочетании с повышенным давлением. Вариантов много, но можно выделить два принципиально разных способа - стерильный (стерилизация) и нестерильный.


Стерильный способ (стерилизация) был запатентован в 1966 г., но широкого распространения не получил по причине высокой стоимости и необходимости применения дополнительного лабораторного оборудования, которое не всегда окупается, поэтому в настоящее время его применяют главным образом для проведения лабораторных экспериментов или для производства посевного мицелия, где требования к чистоте субстрата намного выше, чем при простом выращивании. Суть способа состоит в том, что субстрат подвергается воздействию очень высоких температур (до 120 °С) под повышенным давлением (1,5 атмосферы) в специальных автоклавах. Во время такой обработки, длящейся не более 3 часов, в субстрате полностью погибает вся микрофлора.


Нестерильных способов тепловой обработки субстрата намного больше (могут быть использованы любые нагревательные приборы или системы).


Близка по своей сути к гидротермической и термической обработке и ферментация. Ее проводят в специальных камерах ферментации, субстрат можно помещать в емкости (контейнеры, пластмассовые ящики или сформованные блоки, в которых затем будет происходить рост мицелия) или же проводить ферментацию в массе. Сам этот процесс представляет собой последовательную обработку субстрата одновременно нагретым и свежим воздухом и включает в себя несколько этапов и промежуточных процессов; его нередко объединяют с пастеризацией. На первом этапе температуру поднимают (по возможности с максимальной скоростью) до 60-70 °С, то есть, по сути, осуществляется пастеризация субстрата, длящаяся 8-12 часов. Этапу собственно ферментации предшествует конденсирование - постепенное (в течение 48-72 часов) понижение температуры субстрата до 45-50 °С при плавном увеличении подачи свежего воздуха. В результате в субстрате начинаются сложные биохимические процессы, которые и являются ферментацией, - активно развивается микрофлора, выделяющая в субстрат вещества, обладающие антибиотическим действием, за счет чего подавляется рост конкурентов древесных съедобных грибов (самим культивируемым грибам они не вредят). Правда, насколько успешно пройдет этот процесс, зависит от влажности субстрата. Оптимальный ее уровень - 70-80 %, при превышении его в субстрате могут развиться анаэробные гнилостные микробы, а при занижении эффективность ферментации уменьшится.


Особое внимание на каждом этапе процесса ферментации необходимо уделять регулировке значений количества подаваемого рециркуляционного и наружного свежего воздуха, поступающего через бактериальный фильтр, что позволяет достигать нужных показателей температуры. Общая длительность ферментации зависит от использованного для субстрата сырья. Так, для соломы пшеницы или овса и стержней кукурузы оптимальная длительность ферментации в среднем равняется 48 часам, для рисовой соломы и опилок бука - 72 часа, для опилок ольхи или березы - 96 часов. По окончании процесса субстрат принудительно охлаждают потоком свежего воздуха до температуры 25-28 °С (при более медленном естественном охлаждении в нем может успеть развиться посторонняя микрофлора, поэтому на остывание отводят 4-8 часов).


Подготовленный с помощью ферментации субстрат считается самым качественным, а его селективность выше, чем при всех остальных широко применяемых методах обработки. Небольшим недостатком данного процесса является потеря сухой массы субстрата, которая может составлять 8-15%.


Сопоставим с ферментацией по качеству конечного результата более редко применяющийся у нас способ ксеротермической обработки субстрата. При его использовании потери сухой массы отсутствуют, а времени уходит меньше - всего 1-1,5 часа. В настоящее время в Украине и России его используют всего несколько предприятий, но в западных странах он распространен намного шире. По типу воздействия ксеротермическая обработка относится к так называемой жесткой пастеризации при очень высокой температуре (до 103 °С) и повышенном давлении. В ее классическом варианте для обработки используется специальная ксеротермическая камера с компьютеризованным управлением, рассчитанная на несколько тонн соломы. У нас ее заменяют более доступным устройством, выпускаемым для паровой дезактивации и дезинфекции одежды, состоящим из четырех камер-отделений и снабженным паровым котлом и системой циркуляции воздушно-паровой смеси внутри камер, благодаря которой субстрат обрабатывается более равномерно. Сырье загружается в устройство в контейнерах из любого термостойкого нержавеющего материала. Для ксеротермической обработки некоторые грибоводы используют частично переоборудованные запарники-смесители. После обработки их необходимо выгружать в чистую зону, а ведущие в грязные зоны ворота или двери при этом должны быть закрыты. Разумеется, ксеротермическую обработку можно применять только в условиях достаточно крупного грибного производства, маленьким частным хозяйствам и любителям она недоступна, но знать о ней (равно как и о других высокотехнологических методах) им стоит на тот случай, если они будут приобретать субстрат готовым и нуждаться в информации о том, каким образом он был изготовлен.


Недостатками данного метода, кроме труднодоступности и дороговизны оборудования, являются необходимость постоянно поддерживать очень высокий уровень чистоты в помещениях для инокуляции и фасовки субстрата (не всегда достижимый в обычных производственных условиях) и более высокие требования к качеству самого субстрата. Во-первых, он должен быть измельчен на более мелкие частицы, чем при более традиционных способах обработки, и иметь большую однородность; во-вторых, субстрат сам по себе должен быть более чистым, поскольку эффективность обработки в случае со слишком инфицированным субстратом может оказаться недостаточной, а следовательно, его использование становится рискованным. Столь же высокие требования выдвигаются и к качеству посевного материала. На практике этот недостаток частично устраняют, совмещая ксеротермическую обработку с химической: добавляют в субстрат фундазол (100- 150 г вещества на 1 т сухого субстрата) или крепкий раствор известкового молока. Впрочем, химические методы обработки субстрата заслуживают отдельного рассмотрения.


Количество различных дезинфицирующих средств, используемых для химической обработки субстрата, в настоящее время очень велико, но сам этот метод практикуется не слишком часто, прежде всего потому, что его применение требует отдельного согласования с СЭС: во-первых, некоторые из дезинфицирующих средств способны подавлять развитие не только патогенной и конкурирующей микрофлоры, но и самих грибов, а во-вторых, накапливаясь в плодовых телах, они могут стать небезопасными и для человека, использующего эти грибы в пищу.


Чаще всего используется относительно безопасная обработка субстрата негашеной известью. Негашеная известь (СаО) - это чрезвычайно щелочной продукт. Растворяясь в воде, она преобразуется (гасится) в гашеную известь Са (ОН). При погружении сырья для субстрата в ванну с раствором Са (ОН) 2 вся присутствующая в нем микрофлора, находящаяся в вегетативной стадии, полностью инактивируется. Такая обработка чрезвычайно проста и общедоступна и может применяться в любительских хозяйствах при выращивании грибов для собственных нужд. Химическая суть этой обработки состоит в том, что мицелий вешенки и других культивируемых древесных грибов намного устойчивее к щелочной среде, чем конкурирующие с ним за питательные вещества микроорганизмы. Концентрация раствора извести должна находиться в пределах 0,5-1 %, а рН раствора - 9,5-10. В данном щелочном растворе солому выдерживают в течение 12-15 часов, после чего раствор сливают.


После такой обработки и полного стекания раствора субстрат обычно имеет рН 8,5, но в дальнейшем, уже после его инокуляции и через 3-4 дня инкубации, рН постепенно понижается, потому что мицелий гриба в процессе роста выделяет органические кислоты. Полностью колонизируется мицелием грибов субстрат примерно через 7-10 дней после инокуляции.


При использовании извести нужно не забывать, что, несмотря на относительную безопасность, при такой концентрации ее раствор все равно довольно токсичен как для людей, так и для всех растений, поэтому обработанный субстрат необходимо тщательно промыть, а слитую жидкость нельзя выливать в огород или другие места, где она может нанести вред. Дополнительную промывку водой можно сделать и в том случае, если субстрат окажется слишком щелочным.


Другим относительно частым и доступным вариантом является обработка субстрата гипохлоритом натрия (в быту он больше известен как обычная хлорная известь). В этом случае солому злаковых культур (пшеницы, ячменя, овса, риса) полностью погружают в раствор. Концентрация гипохлорита натрия не должна превышать 4-6%. Эффективнее всего гипо-хлорит натрия работает в щелочной среде, поэтому качество обработки можно улучшить с помощью добавления в раствор небольшого количества извести - до достижения значений кислотно-щелочного баланса (рН), равных - 8-8,5. Время обработки, как правило, занимает от 5 до 10-12 часов. По ее окончании раствор сливают и проверяют влажность субстрата, в случае необходимости его подсушивают, после чего проводят инокуляцию.


В фермерских хозяйствах также иногда практикуется обработка специальными веществами - детергентами (существует несколько разновидностей детергентов, причем в их качестве как один из вариантов могут применяться обычные стиральные порошки). В этом случае субстрат (как правило, солома злаковых агрокультур) погружается в раствор приготовленного детергента и тщательно отмывается от всяческих минеральных и органических загрязнений. Воздействие детергента позволяет решить сразу две задачи: во-первых, с его помощью поверхность субстрата подготавливается для ферментативного гидролиза; во-вторых, с него смываются загрязнения и споры болезнетворных микроорганизмов. После обработки детергентами субстрат необходимо несколько раз тщательно промыть проточной водой. Кроме того, на некоторых предприятиях для обработки субстрата применяют перекись водорода.







Читать так же:

Not found