蘑菇生物學(xué)特性
(一)形態(tài)和生活史
蘑菇在植物分類學(xué)上的地位,是屬于真菌門,擔(dān)子菌綱, 傘菌目,蘑菇科,蘑菇屬,學(xué)名 Agaricus bisp(Dange)Sing。
蘑菇是由菌絲體和子實體兩部分組成,菌絲體是營養(yǎng)器官,子實體是繁殖器官。
由成熟的孢子萌發(fā)成菌絲(營養(yǎng)體也會產(chǎn)生菌絲)。菌絲為多細(xì)胞有橫隔,借頂端生長而伸長,白色、細(xì)長,綿毛狀,逐漸成絲狀。菌絲互相綴合形成密集的群體,稱為菌絲體。菌絲體腐生后,濃褐色的培養(yǎng)料變成淡褐色。菌絲可以分為兩種:潛入培養(yǎng)料或土壤中的叫基內(nèi)菌絲;分布在土壤表面的叫氣生菌絲,或空中菌絲。
蘑菇的子實體在成熟時很象一把撐開的小傘。由菌蓋、菌柄、菌褶、菌環(huán)、假菌根等部分組成。
菌蓋寬5~12厘米,初半球形,后平展;表面光滑,不粘。白色,略干漸變淡黃色;菌肉白色,厚,受傷時略變淡紅色。菌褶離生,密,不等長,初粉紅色,后變褐色至黑褐色。菌柄與菌 蓋的蓋面同色,光滑,近圓柱形,內(nèi)部松軟或中實。菌環(huán)生于菌柄中部,白色,膜質(zhì)。假菌根是生在菌柄基部和覆土及培養(yǎng)料相接部位的根狀菌絲束。孢子印深褐色;孢子光滑,褐色, 橢圓形,每個擔(dān)子多數(shù)生兩個擔(dān)孢子。一朵蘑菇所產(chǎn)生的擔(dān)孢子約有15~16億個。
蘑菇是屬次級同宗結(jié)合,單因子控制的菌類。它的生活史是從擔(dān)孢子萌發(fā)到產(chǎn)生第二代擔(dān)孢子的循環(huán)過程。每個擔(dān)孢子多數(shù)是產(chǎn)生兩個擔(dān)孢子,擔(dān)孢子一般含有兩個核,萌發(fā)后的菌絲為雙核菌絲,自身發(fā)育就可形成子實體,這是雙孢蘑菇正常的發(fā)育方式。但少數(shù)的情況,每個擔(dān)子也有產(chǎn)生一個、三個、四個以至五個等的擔(dān)孢子。當(dāng)擔(dān)子上產(chǎn)生四個擔(dān)孢子時,每個擔(dān)孢子得到一個細(xì)胞核,就長成一種不孕的同核菌絲,當(dāng)兩條不同極性的同核菌絲相結(jié)合時,可產(chǎn)生能形成子實體的異核菌絲。
正常結(jié)實性的異核菌絲和個別自交不孕菌絲都是多核的,又無鎖狀聯(lián)合,在形態(tài)上難以區(qū)別,因此進(jìn)行單孢子分離培育菌種時,必須通過結(jié)菇試驗,經(jīng)鑒別后才能用于生產(chǎn)。
雙孢蘑菇也常見有厚垣孢子,通常是由菌絲中某個細(xì)胞壁增厚而變成的一種休眠細(xì)胞。雙核菌絲形成的厚垣孢子是雙核的,在條件適宜時前發(fā)后仍為雙核菌絲。一個完整的雙孢蘑菇生活史,可以概括說明如下。
(二)對生活條件的要求
蘑菇生長發(fā)育所需要的生活條件,主要是營養(yǎng)、溫度、濕度、空氣、酸堿度和光線等。
l.營養(yǎng) 蘑菇是一種腐生真菌,不能進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物,都是從培養(yǎng)料中吸收它所需要的碳源、氮源。無機(jī)鹽 和維生素等營養(yǎng)物質(zhì)。
碳源是蘑菇最重要的營養(yǎng)源,它是提供能量和合成碳水化合物等的原料。蘑菇需要的碳源有葡萄糖、蔗糖、麥芽糖。木聚糖、淀粉、纖維素、木質(zhì)素、半纖維素、有機(jī)酸等。凡單糖(如葡萄糖)、有機(jī)酸等小分子化合物,可以直接為蘑菇吸收利用。而纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、淀粉等大分子化合物,則不能直接被吸收利用,而是通過培養(yǎng)料堆制發(fā)酵,依靠嗜熱及中溫性微生物,以及在栽培過程中蘑菇菌絲所分泌的酶,把這些大分子的碳水化合物分解為簡單的碳水化合物(葡萄糖、果糖、木糖、半乳糖等),然后為蘑菇吸收利用。
蘑菇需要的氮源有銨、硝酸鹽、氨基酸、氨、尿素、蛋白胨、蛋白質(zhì)等。對蛋白質(zhì)不能直接利用,但能利用其水解的產(chǎn)物;如蛋白胨、氨基酸。氨在堆料發(fā)酵中,先被微生物利用、轉(zhuǎn)化為菌體蛋白,經(jīng)過分解后再為蘑菇利用。
蘑菇農(nóng)生長發(fā)育中,還需要一定的礦質(zhì)元素,如磷、鈣、鉀、鎂、錳、鐵、鋅、銅等。其中磷是核酸和能量代謝中的重要成分,沒有磷,蘑菇對碳和氮也不能很好地利用,所以在堆料中要添加一定的磷肥。鈣對蘑菇的菌絲生長和子實體的形成有促進(jìn)作用,且能平衡鉀、鎂、鈉等元素,當(dāng)這些元素過多時,鈣能與其形成化合物,消除其對蘑菇生長的有害作用。此外鈣在堆料中能中和酸根,調(diào)節(jié)pH值和提高培養(yǎng)料保水保肥能力,所以在堆料中常用石膏、碳酸鈣和熟石灰等作為鈣肥。
此外,蘑菇還需要一定的維生素,如硫胺素(維生素B1)。煙酸、鹽酸毗哆辛等。
2.溫度 成熟的子實體散發(fā)孢子時,最適宜的溫度為12~20℃,相對濕度為85%,如果溫度高于22℃,相對濕度高于95%,即使子實體已相當(dāng)成熟也不會散發(fā)孢子。
孢子萌發(fā)最適宜的溫度為24~26℃,在25℃的情況下, 一般只要7~15天就能萌發(fā)成菌絲。如果溫度降低到10℃, 則需一個月才能萌發(fā)成菌絲。
菌絲在4~27℃甚至30~32℃范圍都能生長,但以20~25℃生長最旺盛,如果超過33℃或低于4℃則菌絲生長嚴(yán)重受抑制。特別在高溫條件下,更易加速菌絲老化。 子實體在7~22℃范圍都能發(fā)生,而以12~16℃時發(fā)生 最好。18~20℃雖然長菇數(shù)量多,密度大,但品質(zhì)顯著降低,出現(xiàn)菌蓋肉薄,易開傘,菌柄空心細(xì)長和易受病蟲害等。
溫度是蘑菇生長發(fā)育的主要因素。據(jù)日本藤沼智忠和我國臺灣省何銘樞的研究,認(rèn)為在8~13℃條件下有6個月的產(chǎn)菇期。而在15~18℃條件下,只有3個月的產(chǎn)菇期。因此子實體形成后,保證18℃以下的溫度條件,是取得蘑菇高產(chǎn)的重要條件和關(guān)鍵措施。
3.濕度 主要指培養(yǎng)料、覆土的含水量和空氣的相對濕度。培養(yǎng)料適宜的含水量為63%~65%,即手握緊培養(yǎng)料,指縫會出現(xiàn)水珠,但以不下滴為度。若超過68%,上床后會造成成料發(fā)黑、變粘、有臭味,抑制菌絲生長或易產(chǎn)生雜菌等。過干,如含水量在50%以下,菌絲發(fā)育遲緩,形成子實體瘦小,干癟、柄空心、易開傘等。故培養(yǎng)料上床時的濕度掌握在65%左右為好。
覆土的含水量調(diào)至20%~25%之間為宜。
菇房內(nèi)的相對濕度,在菌絲發(fā)育階段為60%~70%,產(chǎn)菇期應(yīng)保持在85%~90%的范圍內(nèi)為好。
4.空氣 蘑菇是一種好氧菌,菌絲體利子實體的呼吸作用都會不斷產(chǎn)生二氧化碳及其他有害氣體。這些氣體積累室內(nèi),就會影響菌絲和子實體的生長,造成菌絲萎縮,小菇死亡。換氣極差的菇房不僅易引起各種霉菌和其他病害,甚至不能長菇或長畸形菇。菌絲只在覆土表面擴(kuò)展,互相結(jié)合,形成菌被。當(dāng)二氧化碳濃度超過0.5%時會阻礙子實體形成。0.05~0.1%對子實體沒有多大影響,因此,要求培養(yǎng)室要有良好的通氣條件,及時排除有害氣體,補(bǔ)充新鮮空氣。
5.光線 蘑菇菌絲可以在完全黑暗的條件下生長,但微弱的散射光能刺激蘑菇子實體的形成。一般黑暗的環(huán)境,蘑菇長得矮肥健壯,明亮的菇房則易產(chǎn)生徒長或使菇體表面易干燥變黃,品質(zhì)降低。
6.酸堿度 蘑菇對酸堿度有一定的要求,菌絲生長在PH值為5.0~8.0的范圍,最適宜的pH值是6.5~7.0。但由于菌絲生長過程中會產(chǎn)生碳酸和草酸,使培養(yǎng)料變酸,因此,培養(yǎng)料上床時的酸堿度應(yīng)調(diào)節(jié)在7~7.5。覆土的出值在7.0~8.0時;也能起到防止霉菌侵入的作用。蘑菇對生活條件的要求如表5。
表5 蘑菇生長發(fā)育對生活條件的要求
溫度℃ 濕度(%) 最適PH值 光線 空氣
適宜范圍 最適 培養(yǎng)料 覆土 空氣相對濕度 培養(yǎng)料 覆土
菌絲生長 6~32 23~25 63~65 20~25 65~70 6.5~7.0 7.0~7.5 不需要 少
子實體形成 8~22 13~16 55~60 20~25 85~90 6.8~7.0 6.8~7.0 少量散射光 多