第一章 食用菌基礎理論和基本概念
第一節(jié) 結構、名釋
一. 相關名詞
食用菌:可食用的大型真菌。
1. 菌絲體:即食用菌的營養(yǎng)體,由絲狀菌體細胞組成,是形成子實體(出菇)的基礎,菌絲體質量的好壞,對是否出菇,產量高低,品質好壞起決定性作用。
2. 子實體:(蘑菇)是由菌絲體所產生的果實,是其行有性繁殖的必然結果。菌蓋:是成熟子實體的主體部分,其主要作用是對菌褶的保護。菌褶:大多數種類位于菌蓋的下部,書頁狀排列或呈多孔狀密布,是著生擔子的所在,擔子才是真正的繁殖器官,其頂部產生2~4個擔孢子,擔孢子成熟后從擔子上脫落并彈射到空氣中。菌柄:起營養(yǎng)運輸及對整個子實體的支撐作用。菌托:菌柄與菌絲體及生長基質連接的地方,有時附帶著子實體外保護層的殘留物,有的品種無此結構,或不明顯。菌環(huán):有的種類在子實體幼小時,菌蓋的下部被一層薄膜(內菌幕)所覆蓋,保護年幼的菌褶不暴露,有內菌幕的種類稱為被果型子實體,反之則稱為裸果型子實體;被果型子實體在生長過程中,內菌幕逐漸破裂,脫落,在菌柄上殘留下一個環(huán)狀結構叫做菌環(huán)。當然,菌環(huán)也不是所有種類都有的。
3. 生活史: 即生活周期,由兩個不同性別的擔孢子分別萌發(fā)形成兩條不同性別的單核菌絲,單核菌絲之間發(fā)生質配與核配形成雙核菌絲,雙核菌絲進一步生長,成熟扭結,形成子實體原基,子實體原基進一步生長分化形成子實體,在子實體內部產生擔子,在擔子上形成擔孢子,擔孢子成熟后從擔子上脫落并彈射到空氣中,遇到適宜條件又將萌發(fā)成單核菌絲。
第二節(jié) 食用菌的營養(yǎng)需求
大多數食用菌為腐生型真菌,它們不能像綠色植物那樣直接利用無機物同時利用陽光的能量生長,而只能靠分解及氧化有機物汲取自身生長所需的營養(yǎng)及能量。食用菌的生長大體上可分為營養(yǎng)生長階段(發(fā)菌)和生殖生長階段(出菇)。將菌絲體接種在適宜的培養(yǎng)基上,在適宜的溫度下,開始分泌一系列酶將一些大分子有機物分解成簡單的可溶于水的小分子物質,吸收到細胞內供其生長發(fā)育。不同的生長階段,對營養(yǎng)條件的要求有所不同,一般來說,菌絲體生長階段培養(yǎng)基中氮素含量相對高些,子實體發(fā)育階段培養(yǎng)基中氮素含量相對低些。因此作為科研和生產上講,對于不同的階段培養(yǎng)基中添加的營養(yǎng)成分應有所不同,比如:菌種保藏和菌種生產中培養(yǎng)基的氮源要多加一些,這樣一方面有利于菌絲體的生長發(fā)育,另一方面可有效地防止在菌種上過早出菇的現(xiàn)象發(fā)生;而在出菇生產栽培料的配方中氮源成分應相對減少,這樣有利于出菇。
一. 碳源:與綠色植物不同,真菌不能直接以CO2作為碳源來合成有機物,它只能以有機物作為碳源,如:葡萄糖、蔗糖、麥芽糖等單糖和雙糖,淀粉、纖維素、半纖維素、木質素等多糖物質。除葡萄糖能直接被菌絲細胞吸收利用外,其它必須通過菌絲分泌的胞外酶水解成單糖后才能吸收利用。
二. 氮源:可供食用菌利用的氮源以有機氮為最佳,如:蛋白胨、酵母浸出汁,以及麩皮、米糠等。在天然栽培基質如棉子殼、鋸末、植物秸稈中也含有一些可供食用菌吸收利用的氮源,但是含量不夠,需要添加麩皮、米糠等含氮量較高的材料,一些特殊品種還需要額外添加蛋白胨、酵母浸出汁等工業(yè)制劑。無機氮及小分子有機氮如各種含氮化肥,在微生物的作用下容易產生氨氣抑制菌絲生長,因此除非特殊需求不要往栽培基質中添加,但必要時可作為噴施追肥。碳/氮比:指培養(yǎng)基及栽培基質中碳源和氮源的比例,以平菇為例菌絲體生長階段的碳/氮比為20/1最好,子實體發(fā)育階段的碳/氮比為40/1最佳。
三. 其它營養(yǎng):食用菌生長發(fā)育除需要碳源和氮源外還需要一些其它營養(yǎng)物質,如:鈣、磷、鎂、鋅、鐵、銅、硫、鉀、錳等礦物元素,各種維生素及生長因子。第三節(jié) 食用菌對環(huán)境條件的要求一.環(huán)境因素:環(huán)境因素對食用菌生長發(fā)育各階段來說都是至關重要的,我們首先應了解相關的環(huán)境要素,弄清概念,然后才能有針對性地對其進行綜合調控:
1. 水分
水分,既是菌絲生長所必需的環(huán)境條件,同時又是生物細胞的主要組成成分。基質中恰當的含水量對菌絲體生長及子實體發(fā)育是十分重要的,基質中含水量過低,菌絲體對基質的分解及營養(yǎng)的吸收不利,使菌絲衰弱,會嚴重影響出菇產量;基質中含水量過高,會使下面菌絲體缺氧而停止吃料,造成原料的浪費,同時表面菌絲徒長,料面積水而使菌絲自溶導致雜菌污染。大多數種類要求基質含水量在65%左右,而香菇則要求在51~55%之間,側耳類品種有時可掌握在65~70%之間?;|含水量的計算公式(重量比):
2. 酸堿度(pH值):酸堿度(pH值)是指水(以及含水物質)的酸堿度,規(guī)定范圍是0到14,pH值=7為中性,pH值>7為堿性,pH值<7為酸性,├───────────────┼────────────────┤0 ←─────────── 7 ────────────→ 14酸性漸強 堿性漸強pH值的測量:通常采用的方法是pH試紙,市場上有下列產品,可根據測量精度和范圍進行選擇: 廣泛試紙 1~14 范圍是1到14,分度值為1個pH單位精密試紙 0.5~5.5 范圍是0.5到5.5,分度值為0.5個pH單位3.5~8.4 范圍是3.5到8.4,分度值為0.5個pH單位5.5~9 范圍是5.5到9,分度值為0.5個pH單位8.0~14 范圍是8.0到14,分度值為0.5個pH單位 不同的品種適應不同的pH值范圍,這是由品種自身在生理代謝過程中的產酸能力和它的生物酶活性范圍決定的。
3. 通氣食用菌屬好氧型微生物,它要靠對基質內有機物的氧化來提供其生長發(fā)育所需的能量,基質內缺氧會使菌絲體的呼吸作用受到抑制,造成菌絲體生長緩慢,衰弱,甚至停止生長,嚴重的會因窒息而死亡;子實體階段缺氧,會造成子實體畸形,影響商品價值。
4. 溫度:溫度是表示物體冷熱程度的物理量。計量溫度的標準叫溫標,國際上通常使用的溫標為攝氏溫標:在標準大氣壓下,把水開始結冰時的溫度規(guī)定為0,水沸騰時的溫度規(guī)定為100,之間劃分成100等份,每一等份定義為1攝氏度(℃)每個品種都有其一定的溫度適應范圍,即使同一個品種其菌絲體階段與子實體階段也是不同的,一般來說,子實體階段的最適溫度要低于菌絲體階段。根據子實體分化形成的適宜溫度范圍不同,可將食用菌分為低溫型、中溫型和高溫型:
①低溫型 在較低的溫度下菌絲才能分化形成子實體,最適溫度20℃以下,最高不超過24℃,如:香菇、金針菇、雙孢菇、紫孢平菇、羊肚菌、猴頭菌等
②中溫型 子實體分化的適宜溫度20~24℃,最高不超過28℃,如:白木耳、黑木耳、榆黃蘑、大肥菇等。
③高溫型 子實體分化要在較高的溫度下,最適溫度24~28℃以上,最高可達40℃左右。如:草菇、鳳尾菇、鮑魚菇等。同時還有中溫偏低、中溫偏高和廣溫型品種。此外,不同品種在子實體形成期間對溫度變化的反應也各不相同,根據這一點又可以把食用菌分成以下兩大類型:恒溫結實型 保持一定的恒溫可以形成子實體,如:金針菇、雙孢菇、黑木耳、草菇、猴頭等。變溫結實型 保持恒溫不形成子實體,變溫時才形成(需要溫差刺激)。如:香菇、平菇、紫孢平菇、阿魏側耳(白靈菇)等?!?p> 5. 空氣濕度前面講過基質的含水量對菌絲的生長至關重要,但是,到了子實體生長發(fā)育階段則完全或部分暴露在外部環(huán)境中,因此空氣的含水量,即空氣濕度就成了主要的影響因素之一??諝鉂穸冗^低會加速子實體表面的水分蒸發(fā),而子實體所蒸發(fā)的水分則主要來源于基質內的菌絲體,結果會導致基質內水分的大量流失而影響產量,甚至使子實體原基干枯而死。然而水分蒸發(fā)是由菌絲體向子實體運輸營養(yǎng)的原動力,如果空氣濕度過高,就會使子實體表面水分停止蒸發(fā),使營養(yǎng)運輸受阻,同時呼吸作用受到抑制,造成子實體停止生長;長時期空氣濕度過高,還會造成子實體從空氣中倒吸水分,這將是十分危險的,特別是衰老的子實體,會形成水浸樣腐爛,招致線蟲及細菌的滋生和大范圍傳染。所以說,保持適當的空氣濕度是十分重要的。大多數品種在出菇階段要求空氣相對濕度在80~95%之間,有經驗的菇房管理人員可以憑感覺判斷空氣濕度是否合適,但是對于新手來說往往是十分困難的,這里就需要科學的計量手段――濕度計來準確測量。
(1) 空氣濕度的概念及其測量:
① 概念:
空氣濕度:指空氣含水量,有絕對濕度和相對濕度兩種表術方式。絕對濕度:指水蒸氣在空氣中的分壓值,即空氣中實際含有的水分。相對濕度:指一定溫度下的絕對濕度與同溫度下水蒸氣飽和度的百分比。水蒸氣飽和度:指一定溫度下的飽和蒸汽壓。在密閉容器中盛有足量的水,水分開始蒸發(fā),在溫度不變的情況下,經過一段時間水分的蒸發(fā)與凝結達到一個平衡狀態(tài),這時的水蒸氣分壓就是該溫度下的水蒸氣飽和度。如果溫度升高,水分還會繼續(xù)蒸發(fā),直至達到一個新的平衡點,這時的水蒸氣分壓比前者的要高;如果溫度下降,就會有露水凝結到容器的內壁上,水蒸氣的分壓隨之下降,直至達到另一個平衡點,即飽和度。所以說水蒸氣飽和度是隨溫度而變化的,溫度上升飽和蒸汽壓上升,溫度下降,飽和蒸汽壓也下降,呈正相關性。由上述的空氣相對濕度的計算公式得到一個結論:如果空氣絕對濕度不變,空氣相對濕度與溫度的變化呈負相關性,即:溫度上升,則空氣相對濕度下降;相反,溫度下降,空氣相對濕度上升。
② 空氣濕度的測量:
要測直接量空氣的絕對濕度很麻煩,而且在我們的生產中沒 有實際意義,這里我主要講一下空氣相對濕度的測量,目前普遍應用的儀表有兩種:干濕球溫度計和毛發(fā)濕度計。干濕球溫度計:(見圖)是由兩只結構相同的氣溫溫度計組成,其中一只的球泡直接暴露在空氣中,作為干球;另一只的球泡上系有一條紗布帶,紗布帶的另一端浸泡在水皿中,作為濕球。工作原理及使用方法: 干球溫度計直接測量的是空氣溫度,即干溫度,而在濕球溫度計上由于紗布條的毛吸作用使水分在其球泡表面蒸發(fā)帶走了一部分熱量,使?jié)袂驕囟扔嬎甘镜臏囟龋駵囟龋┮陀诟汕蛩甘镜臏囟龋ǜ蓽囟龋?,從而形成了一個干濕差,對照查對表即可查出空氣相對濕度。
③ 干濕球溫度計的選購、使用與維護:
干濕球溫度計的選購:要選擇正式廠家的產品,最好帶有?標志。挑選標準:塑料底盤,印字清晰牢固,初始狀態(tài)干濕差為“0”,柱子與帶有刻度的底盤之間連接牢固,不松脫,水皿安放合理,容易取下且不易脫落。干濕球溫度計的使用:為了延長儀表的使用壽命,水皿中最好加蒸餾水或白開水,不要直接加生水。掛表的位置也要注意,要選擇有代表性的地方,一般情況下,一個100米的大棚需要掛2~3支干濕球溫度計。查表時不要用手去拿離球泡較近的地方,以免影響表的讀數,分別記下干球和濕球的讀數,在計算出干濕差,在從查對表中查出當時的空氣相對濕度值。(附:干濕度查對表)干濕球溫度計的維護與保養(yǎng):濕球上的紗布條結有太多的水堿時,可用稀鹽酸或醋酸清洗,清洗不掉或破損時應該用一節(jié)空心的鞋帶更換。對測量結果有懷疑時,應該對其進行校準:把干濕球溫度計的干球和濕球同時浸泡在恒溫的水中,旁邊放一支標準溫度計,5分鐘后觀察各自的讀數,記錄誤差值,以便在今后的使用中排除誤差;若誤差較大,則需檢查柱子與度盤之間是否已經松脫錯位,復位后用樹脂膠或玻璃膠 重新固定。整個校準過程中必須始終保持球泡浸沒在水中。
(2) 空氣相對濕度的調控:
理解了空氣相對濕度的概念,就可以有針對性地對其進行調控??諝庀鄬穸鹊淖兓?,還要受到溫度和通風的影響,在后面的內容中再詳細講解。5. 通風食用菌屬于好氧型真菌,無論是菌絲體生長還是子實體發(fā)育,都需要充足的氧氣。和人類的呼吸一樣,食用菌的呼吸作用也是消耗空氣中的氧氣,放出CO2。適量的CO2濃度對某些種類的菌絲體生長有刺激促進作用,但是過多CO2的積累會抑制菌絲體生長,甚至完全停止生長,高濃度CO2長時間作用還會導致菌絲體窒息死亡。子實體階段對CO2更為敏感,主要表現(xiàn)在抑制菌蓋分化,菌柄過長,降低成品等級。因此,需要經常的對菇房空間進行通風換氣,排除CO2,保持空氣新鮮。6. 光照食用菌的菌絲體階段不需要光線,而大部分品種的出菇階段則需要散射光刺激。少部分品種需要有較強的散射光,才能使子實體原基分化,例如白靈菇、靈芝等;極少部分品種在完全黑暗的環(huán)境中也能形成子實體;子實體的顏色也與光線強度有密切關系,一般來說,光線強,子實體顏色較深,光線弱,子實體顏色淺。
二. 環(huán)境因素的綜合調控
野生的食用菌都發(fā)生在雨后茂密的樹林和草原上,所以可以這樣直觀的理解適合出菇環(huán)境條件:雨后的樹林和草原的溫度適宜,空氣潮濕,清新宜人的新鮮空氣適宜蘑菇生長,透過樹冠、草葉的太陽光線柔和自然,地面日積月累的草根樹葉等有機物加上土壤中所含有的礦物質正是菌絲體生長的最佳營養(yǎng),所有這些形成了菇類休養(yǎng)生息的最佳條件。各種環(huán)境因素都不是獨立存在的,它們之間相互影響,相互制約,形成了一個對立統(tǒng)一的整體。在大棚溫室內就顯得尤為突出:光照會提高溫度,溫度上升又會使空氣相對濕度下降;通風會直接影響室內的溫度和濕度,影響程度與通風量和室內外空氣的溫濕度差異呈正相關性:通風量越大,對室內溫濕度的影響越大,通風量越小,對室內溫濕度的影響越??;室內外空氣的差異也是如此。一般來說,大棚溫室作為冬季菇房,通風會同時降低室內的溫度和濕度。以上是自然因素對菇房環(huán)境的影響,下面我們來討論人為因素對菇房環(huán)境的影響:噴水是菇房常規(guī)管理的主要工作內容,噴水的直接作用是增加空氣相對濕度,水霧越細,加濕效果越好。噴水時,水霧在空中蒸發(fā),在增加濕度的同時還要從空氣中吸收熱量,在一定程度上能起到降溫作用。自然因素對菇房環(huán)境的影響也是在人為控制之下的:我們可以通過掛遮陽網和拉、放草簾來調節(jié)溫室內的光照和溫度,通過開關通風口來控制通風。噴水可直接增加空氣濕度,通入干冷的空氣,可降低菇房的溫度和空氣相對濕度。白天可通過增加光照來提高溫度,夜間可放下草簾保溫,若溫度仍低于最低要求,可采取火爐、火墻、暖氣等加溫措施。