КРИТЕРИИ ВЫБОРА СЫРЬЯ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ВЕШЕНКИ

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.