CC BY
147
УДК 635.8
ОПТИМИЗАЦИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ДФО РОССИИ ЕВРОПЕЙСКОЙ ПОЛУСТЕРИЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ВЕШЕНКИ ОБЫКНОВЕННОЙ
Б.Г. АННЕНКОВ, член-корреспондент Россельхо-закадемии, зав. лабораторией
В.А. АЗАРОВА, младший научный сотрудник Дальневосточный НИИСХ E-mail: [email protected]
Резюме. Определен базовый объект приамурского грибоводства - вешенка обыкновенная, выбрана перспективная полустерильная технология ее интенсивного выращивания, лучшие адаптивные штаммы (НК-35, «Корея», «Америка»), доступное сельскохозяйственное сырье (фрагментированная солома пшеницы и ячменя, овсяная полова, размолотые стержни початков кукурузы, соевая солома), простые и надежные способы защиты питательных субстратов от конкурирующих микромицетов (введение в состав субстрата фунгицидов, анаэробная и аэробная ферментация).
Ключевые слова: вешенка обыкновенная, евротехнология, субстрат, плодоотдача.
Вешенка обыкновенная (Р!еиго1ив ов1геа1ив), наряду с шампиньоном и шиитаке, - важный объект мирового грибоводства [1]. Этот белковый, биологически активный продукт питания содержит незаменимые аминокислоты, ценные липиды, витамины, микро- и макроэлементы, активные ферменты и другие адаптогены, в том числе вещества, обладающие терапевтическим и онкостатическим действием [2]. В России его годовое производство достигло 4 тыс. т [3]. В связи с конкурентными преимуществами этого вида грибов ожидается дальнейшее увеличение объемов выращивания вешенки в стране, в том числе в Дальневосточном федеральном округе [4]. Однако получать хорошие урожаи куль-
7------'----
Рис. 1. Важный объект мирового и отечественного грибоводства - вешенка обыкновенная Р!еиго1иэ овТгеаТиэ (1асд.: Рг.) Китт.(штамм А-77, евротехнология).
40
турных грибов и эффективно вести интенсивное грибное производство непросто во всем мире, а в России это во многом усугубляется недостаточным объемом исследований в области прикладной микологии и научного грибоводства[5].
Российскому опыту товарного (интенсивного) выращивания вешенки обыкновенной (рис. 1) три десятилетия. Это эволюционный путь зарубежных заимствований от стерильной (баночной) восточноазиатской технологии до современной полусте-рильной, а фактически нестерильной европейской. Инновационный характер становления приамурского грибоводства и задачи повышения его эффективности и конкурентоспособности в российско-китайском приграничье предполагают апробацию и постоянную модернизацию используемых в мире технологических процессов грибного производства, их упрощение, удешевление и адаптацию к условиям Дальнего Востока России.
Главная цель исследований, проведенных за последнее пятилетие в отделе биотехнологий и защиты растений ДальНИИСХ, - детальная проработка основополагающих технологических аспектов, регламентирующих успешное функционирование искусственных фунгоэкосистем (грибных ферм), создаваемых для интенсивного выращивания пищевых вешенок по нестерильной евротехнологии. В ходе исследований мы определяли лучшие сорта (штаммы) вешенки для местного грибоводства, доступное сырье для создания урожайных питательных субстратов и надежные способы достижения их избирательности.
Условия, материалы и методы. В работе использовали общеизвестные методы микологии, биотехнологии, лабораторно-вегетационного опыта и вариационной статистики.
Для инокуляций брали единые партии стерильного зернового (на овсе) посевного мицелия вешенки обыкновенной собственного производства, высокое качество которого доказано многолетними испытаниями.
Питательные субстраты готовили из соломы сои, пшеницы и других зерновых культур, половы овса, мелкодробленных кукурузных стержней, свежих и лежалых опилок хвойных и лиственных пород деревьев.
Стерилизацию для получения соломистых субстратов с нулевым титром микрофлоры проводили путем автоклавирования (2,5 ч при 1,5 атм.), гидротермическим способом (30 мин. варки в кипящей воде), ксеротермическим способом (5-часовое пропаривание сухого субстрата с последующим увлажнением и охлаждением кипяченой водой, в том числе с 0,01 %-ным фундазолом). Селективные субстраты для вешенок создавали с помощью анаэробной термобациллярной ферментации, то есть полной заливкой субстрата горячей водой или расположением наполненных влажным субстратом завязанных полиэтиленовых мешков в термокамерах с регулируемым терморежимом.
__ Достижения науки и техники АПК, №06-2010
Рис. 2. Плодоношение вешенки на заросших мицелием мешках (слева) и его отсутствие - на мешках с очагами конкурентов (справа).
Детально изучили и проанализировали хабаровскую коллекцию штаммов базовой вешенки обыкновенной (европейской, отечественной, американской, китайской, корейской и собственной селекции), в том числе НК-35, А-77, Гибридный белый (обыкн. х флор.), «Америка», «Флорида», В-1, Пиньгу, «Корея», ВМП, ХВО-3 и др. Для сравнительного анализа использовали чистые культуры других видов вешенок (лимонношляпковой, розовой и королевской).
Инокуляцию проводили в обычных условиях (то есть без «чистой» комнаты), но с соблюдением принятых в грибоводстве мер асепции.
Продуктивность (П, %) или плодоотдачу на сыром (влажность - 70 %) фрагментированном уплотненном субстрате, рассчитывали как отношение массы технически зрелых грибов, получаемых с субстрата в мешке (или в сосуде) в первые волны плодоношения, к изначальной массе фасовки, выраженное в процентах, то есть:
П, %= М плодовых тел: М влажного субстрата -100 %
Результаты и обсуждение. Анализ мирового опыта интенсивного культивирования вешенки обыкновенной в закрытых помещениях показал, что для этого используются две различающиеся технологии. В отличие от ручной и затратной абсолютно стерильной технологии, применяемой в странах Восточной Азии (в России практически не используется) и пригодной для успешного культивирования ряда грибов-ксилотро-фов в небольших сосудах или пакетах (массой 1.. .2 кг) с обогащенным опилочным субстратом, в Европе для развития интенсивного товарного грибоводства изначально (более 30 лет назад) разработали полусте-рильную технологию искусственного культивирования вешенок в закрытых фунгоагроценозах с контролируемыми гидротерморежимами. При этом выращивание грибов ведется на крупных перфорированных полиэтиленовых мешках, наполненных влажным, специально подготовленным фрагментированным сельскохозяйственным (соломистым) субстратом, смешанным в массе со стерильным зерновым посадочным мицелием (в дозах до 10 %) [6].
Очевидно, что товарное производство вешенок в ДФО будет далее базироваться на устоявшейся евротехнологии, которая характеризуется малыми затратами ручного труда и потенциальными резервами для дальнейшей модернизации и механизации.
По обобщенным литературным данным отечественное промышленное производство вешенки обыкновенной становится прибыльным, если на Достижения науки и техники АПК, №06-2010
первой «волне» евротехнологии удается получить плодоотдачу свыше 15 %, при суммарном урожае первых двух главных «волн» - более 20 %.
Первоначально, разрабатывая научно-технологические основы интенсивного культивирования вешенок, мы вели исследования на жесткопастеризованной соломе (автоклавирование, длительное пропаривание или проваривание). При этом наблюдался высокий процент брака субстратных мешков из-за развития в них очагов конкурентов-микромицетов («сорных» плесеней), а продуктивность главной первой «волны», зачастую, была ниже 15 % (в том числе у хорошо известных штаммов типа НК-35), расход же дорогого зернового посадочного мицелия был излишне высоким (7...12 %). Развитие очагов конкурентов (виды микроскопических грибов из родов Trichoderma, Aspergillus, Penicillium и др.) на субстратах в мешках (рис. 2) приводило к существенным потерям урожая, задержке плодоношения, удлинению грибооборота и периодов между «волнами», а в итоге - к нерентабельности производства.
Защитить субстраты и посаженный на них мицелий вешенок от вредоносных плесеней можно только при использовании субстратов с повышенной избирательностью. Они создаются путем введения в состав фунгицида фундазола (в рабочей концентрации около 0,01 %) или 36.48 часового размножения в массе мягко пастеризованного (до 62°С) и остывающего субстрата термофильных бациллярных микроорганизмов. Причем с экологической точки зрения использование способа микробиологической защиты более предпочтительно. Продуцируемые бациллами метаболиты, не оказывая, зачастую, существенного влияния на вегетативные формы как высших (вешенка), так и низших грибов (плесени), негативно воздействуют на них в стадии спор, сдерживая прорастание и снижая скорость развития, аналогично, как и химические фунгициды (фундазол, бен-лат, беномил). При этом период накопления вегетативных форм «сорных» плесеней удлиняется в два раза (с 4.5 до 8.10 дней), а за это время мицелий вешенки успевает более или менее успешно колонизировать субстрат. На уровень продуктивности вешенок, выращенных на ферментированных субстратах, могут оказывать позитивное воздействие водорастворимые полисахариды, различные витамины, стимуляторы роста, выделяемые в субстрат бактериями рода Bacillus. Кроме того, мицелий вешенки способен в грибообороте использовать большую часть накопленных в субстрате клеток термофильных бактерий в качестве источника углерода, азота, фосфора, а совместный комплекс гидролитических ферментов гриба и бацилл ускоряет разложение целлюлозы и лигнина [7].
В начале третьего тысячелетия все большее внимание грибоводов привлекает метод аэробной ферментации, который позволяет создавать селективный субстрат с хорошей плодоотдачей вешенок. Он
отличается от простой термообработки тем, что при подъеме температуры до 62°С (более 10 часов) происходит только частичная пастеризация субстрата (уничтожаются мезофильные формы широкого спектра, но сохраняются термофильные спорообразующие бактерии), а постоянная подача свежего воздуха создает благоприятные условия для развития полезной аэробной микрофлоры (типа Bacillus subtilis) Это позволяет получать соломистую питательную среду наивысшего качества для мицелия P. ostreatus. Для проведения такой ферментации необходимы специальные капитальные сооружения, так называемые «тоннели», число которых в стране ограничено, и построены они только в Европейской части России (как наследие от шампиньонных хозяйств).
Наши исследования показали, что вполне приемлемый субстрат для выращивания вешенки получается и при ферментации анаэробного типа (рис. 3). Наиболее простой и быстрый способ - заливка фрагментированного соломистого сырья в емкостях кипятком (мягкая пастеризация) с последующим медленным охлаждением (ферментацией) до комнатной температуры.
Этот способ (схема 1) использован в большинстве наших опытов. Он позволяет создать субстрат с экономически достаточной избирательностью и продуктивностью и рекомендуется для использования начинающим грибоводам. Более высокой плодоотдачи (свыше 30 % за две «волны») удается добиться на соломистых субстратах более тщательно или длительно анаэробно ферментированных в термокамерах (схемы 2 и 3). Избирательность таких «живых» субстратов достаточно высокая, что позволяет проводить инокуляцию без особых предосторожностей (то есть фактически вне «чистой зоны») и снизить расход дорогого стерильного зернового посевного мицелия с 4.5 % до 3 %.
Лучший и наиболее доступный субстрат для выращивания вешенки по системе евротехнологии в южных и центральных районах Дальнего Востока -фрагментированная солома остистых зерновых растений (пшеница или ячмень), которую в местных условиях, как правило, не используют. Продуктивными и дешевыми субстратами также могут быть пустая овсяная полова, идущая в отвал при сортировке семенного овса и размолотые стержни початков кукурузы (отходы семеноводства скороспелой кукурузы).
Быстрая плодоотдача вешенки наблюдается на кратко ферментированной соевой соломе. Однако ее нужно рассматривать в качестве резерва, если не удается в августе заготовить на весь сезон качественной пшеничной соломы. Из-за поздней уборки этой культуры грибоводы не успевают заложить самый продуктивный летне-осенний грибооборот. Необходимо также помнить, что посевы сои для ускорения созревания могут опрыскивать десикантами, токсичными для вешенки.
Хорошему заращиванию соломистых субстратов мицелием вешенки и дружной ранней плодоотдаче способствует добавление в их состав умеренного количества опилок (10.20 %). При этом не имеет значения лиственных или хвойных пород, если опилки долго (2.3 года) лежали под открытым небом в буртах, побурели и проферментировались.
В наших опытах по сравнительному сортоиспытанию штаммов вешенки обыкновенной из коллекции ДальНИИСХ выделен ряд высокоуро-
Рис. 3. Схемы термобациллярной подготовки субстратов в ДальНИИСХ: 1 - анаэробная упрощенная ферментация соломистого субстрата заливкой его горячей водой в емкостях и медленным 1,5-суточным остыванием; 2 - анаэробная ферментация увлажненного соломистого субстрата в термокомнате; 3 - улучшенная анаэробная ферментация в термокомнате соломистого субстрата, предварительно замоченного на 2...2,5 сут.
жайных форм универсального типа (см. табл.).
Лучший сорт для интенсивного выращивания вешенки обыкновенной в условиях ДФО, без сомнения, НК-35 (рис. 4). Это один из самых удачных и распространенных в Европе и России высокоурожайный селекционный (гибридный) штамм, универсальный, хорошо адаптированный под евротехнологию, различные субстраты и условия грибных производств.
Наряду с НК-35, широко используется отечественными грибоводами штамм А-77. Они похожи, но последний формирует, как правило, более крупные плодовые тела, лучше адаптирован к опилочным субстратам и к возделыванию экстенсивным методом (на чурках). Однако оба сорта отличаются, особенно при неотрегу-лированности климатических параметров культивирования, достаточно жесткой длинной ножкой (особенно во второй «волне» и при «сухой» технологии).
Удлиненной, но более толстой, ножкой характеризуется урожайный «зимний» штамм «Америка», дающий плотные крупные серые грибы высоких товарных качеств с хорошей сохранностью при транспортировке и продаже.
Характерной особенностью сортов азиатской селекции служит ножка: рыхлая, полупустая (В-1) или
Рис.
4. Отдельный сросток надежного штамма НК-35. Достижения науки и техники АПК, №06-2010
Таблица. Продуктивность лучших сортов вешенки обыкновенной в ранне осеннем грибообороте на кратко ферментированной овсяной полове в меш ках по 5,5 кг (2008 г.)
Штамм Номер «волны» плодо- ношения Период от инокуляции до сбора первой «волны» и между сборами, дней Урожай грибов с мешка, г (М±т) Пло- доот- дача, % Число, шт. Средняя масса гриба, г
срост- ков гри- бов
НК-35 1 20.24 1542±68 28,0 10,0 198 7,8
2 12.13 648±12 11,8 13,0 142 4,6
3 12.14 199±17 3,6 9,2 58 3,4
I 2389 43,4
«Корея» 1 19.21 1467±81 26,7 6,0 73 20,1
2 11.12 612±98 11,1 5,6 69 8,9
3 12.13 302±14 5,5 5,2 38 7,9
I 2381 43,3
«Амери- 1 30.33 1358±22 24,7 6,0 72 18,9
ка» 2 12.13 703±25 12,8 9,0 82 8,6
3 13.15 318±10 5,8 5,6 50 6,3
I 2379 43,2
Л.
Рис. 5. Крупный молодой сросток скороспелого штамма «Корея» с рыхлой ножкой.
нежная, очень мягкая (Пиньгу), толстая, короткая и мясистая («Корея»).
Самым скороспелым оказался изолят «Корея»,
дающий крупные грибы с мясистой шляпкой и толстой короткой рыхлой ножкой, адаптированный для выращивания в весеннеосенних пленочных теплицах (рис. 5). Однако при «влажной» технологии выращивания он поражается бактериозами, поэтому для получения товарной продукции необходимо исключить дополнительное опрыскивание растущих грибных тел и уменьшить влажность воздуха в культивационном помещении до 80 %.
Выводы. Таким образом, установлено, что для ведения в дальневосточных условиях эффективного товарного грибоводства (с конца лета до начала следующего летнего периода) по системе интенсивного еврокультивирования необходимо следующее:
использовать лучшие скороплодные высокопродуктивные и конкурентоспособные штаммы вешенки обыкновенной типа НК-35, А-77, «Корея», «Америка»;
вести заготовку местного качественного сырья (солома зерновых, кукурузы, сои, полова овса и др.) для приготовления субстратов;
на начальных этапах организации малого и среднего грибного бизнеса, для создания избирательных и питательных соломистых субстратов использовать самый скорый, простой и экологически безопасный способ - заливку в крупных резервуарах под крышкой фрагментированной соломы горячей водой с последующим 1,5-суточным термобациллярным анаэробным ферментированием. После этого технология предусматривает тщательный слив влаги с остыванием до 25.30 оС, смешивание с 4 % (по массе) посадочного мицелия и помещение в перфорированные полиэтиленовые мешки (по 5.15 кг) для зара-щивания грибницей и плодоношения (при соблюдении требуемых параметров температуры, влажности и состава воздуха в культивационном помещении).
Литература.
1. Гарибова Л.В. Выращивание грибов. - М.: «Вече», 2005. - 96 с.
2. Меерович И.Г., Янг М., Джианг П. и др. Изучение комбинированного действия циклофосфана и экстракта мицелия вешенки на мелоному B16-FO мышей, экспрессирующей зеленый флюоресцирующий белок // Рос. биотерапевт. ж. -
2005. - Т.4. №3. - С. 95-100.
3. Хренов А.В. Грибной рынок России 2007 год // Школа грибоводства. - 2008. - № 2. - С. 21-29.
4. Толмачева И.А., Анненков Б.Г. Конкурентные преимущества вешенки - перспективного продовольственного товара для России // Национальные и глобальные проблемы российской экономики: теория, реальность, перспективы. " Хабаровск: РИЦ ХГАЭП, 2007. - С. 116-120.
5. Беляев С.П. Гриб вешенка в Хабаровске // Дачное движение в Хабаровске (Зарождение, становление, проблемы).
- Хабаровск: Кн. изд-во, 2000. - С. 295-299.
6. Анненков Б.Г., Азарова В.А. Сравнительная оценка венгерской и китайской технологий интенсивного культивирования вешенок // Энергосберегающие технологии возделывания с.-х. культур в условиях Дальнего Востока. " Владивосток,
2006. - С. 225-233.
7. Анненков Б.Г., Азарова В.А. Использование Bacillus cereus в создании качественных избирательных субстратов для интенсивного культивирования вешенки обыкновенной // Дальневосточный аграрный вестник. - 2008. - № 2. - С. 9-17.
OPTIMIZATION AND APPLICATION OF EUROPEAN SEMISTERILE INTENSIVE OYSTER MUSHROOM CULTIVATION TECHNOLOGY IN FAR EASTERN AREA OF RUSSIA B.G. Annenkov, V.A. Azarova,
Summary. The basic object of Priamurye mushroom breeding - oyster mushroom has been defined. A perspective semisterile technology of its growing, the best adapted strains and accessible agricultural raw materials, simple and reliable methods of protection of nutrient substrata from micromycelium were chosen.
Key words: oyster mushroom, European technology, substratum, productivity.
Достижения науки и техники АПК, №06-2010 _____________________________________________________ 43
