平菇栽培和其他菇类的栽培.doc

平菇和其他食用菌的栽培摘要：在世界上，平菇是第二大种植食用菌，仅次于双孢蘑菇。它具有经济价值、生态价值和药用价值。随着食用生产的发展，食用菌栽培逐渐走向多样性。食用菌可以在各种各样含有木质纤维素的基质和废弃物上定殖，并降解这些基质。这些基质有从农业生产中来的，有从林业中而来的，还有从食物加工中来。特别地，相对于其他食用菌来说，平菇的生长周期较短。平菇生产所需要的基质不需要灭菌，而需要巴氏消毒就行了，这种处理基质的方法投入较少。平菇对培养基质的转化率较高，可以增加收益。平菇生长不需要太多环境因素的控制，并且它的子实体不经常被病虫害侵袭。相对于其他食用菌来说，以上几点使得平菇在食用菌生产中成为很不错的选择。关键词 平菇 食用菌栽培 食用菌前言食用菌栽培，对于含木质纤维素的有机废物的循环再利用来说，是一个生物技术处理的过程。食用菌栽培也许是唯一的能把生产富含蛋白质食物和减少环境污染结合起来的过程。食用菌生产被认为是仅次于酵母的商业性微生物技术。（Pathak et al.2009）多少年来，平菇因其味道、商业价值、生态价值和药用价值被人们所喜爱。一般来说，食用菌90%的成分是水，干物质的含量只有10%。它们包含一些化合物，从营养角度来讲，这些化合物被人们所青睐。它们的营养价值可与蛋类、奶类和肉类的相媲美。食用菌也含有维他命和大量重要的氨基酸。在鲜菇中，菌盖的总的能量含量在250350cal/kg之间。有些种类的食用菌很容易栽培并且在世界上有很好的市场。在中东，超过200种类的野生菌类被采集用来入药。大概有300种左右菌类可以食用，但是只30种被驯化，10种用作商业生产。世界范围内，最重要的栽培食用菌是双孢蘑菇，其他种类如侧耳属的种类，香菇，和其他食用菌在市场上也具有较重要的地位。食用菌具有降解几种含有木质纤维素基质的能力，其生产用基质可以是来自农业生产、木材、动物饲养以及制造业的一些材料。如表1所示，由白腐菌类分泌的漆酶和木质素过氧化物酶可以氧化木质素大分子，从而产生芳香自由基。这种氧化过程还涉及了不同的非酶催化反应，包括分解出C-4醚，芳香环裂开，C -C 之间裂开和去甲氧基化。芳香醛是从木质素的C -C 之间裂开的时候释放出来的。由真菌合成的判定元件novo 是形成过氧化氢的底物，形成过氧化氢是由芳香醇氧化酶在氧化还原反应循环中不继作用的结果，其中也有芳香醇脱氢酶的作用。由C-4醚分解来的苯氧自由基在不被氧化酶分解成酚类化合物时，他们会重新聚合成高分子木质素。形成的酚类化合物可以再被漆酶和过氧化物酶氧化。苯氧自由基也可以来自于C -C 之间裂开，进一步产生-醌类物质。从g或k的醌类都可以在循环的氧化还原反应中被醌还原酶、漆酶、过氧化物酶等作用。木头中三价铁离子的减少，是由超氧化物自由基阳离子，或者直接由半醌自由基造成的，并且它的再氧化伴随着过氧化氢生成羟基自由基。接着是一个氧化能力很强的氧化剂在最初的木头分解阶段引起对木质素的氧化攻击，不过木头里完整的结构中的小孔能够阻止木质素酶的降解。然后木质素的降解就和上面描述的一样进行。有人报道，有大约200种废弃物可以用来进行食用菌生产。可是，食用菌生产所带来的大量废料对于环境来说也是一种污染。一些废料的使用方法已经被人们认可，并且一些方法已经被人们使用。2005年，食用菌的产量（以吨计），中国的是1411吨，美国的是382吨，荷兰的是245吨，法国的是139吨，西班牙的是138吨，波兰的是135吨，意大利的是88吨，加拿大的是80吨，爱尔兰的是77吨，英国的是74吨。食用菌栽培包括一些不同的操作，每上步操作都必须谨慎。备料，接种，发菌，还有生产条件，都要根据不同的栽培种类具体安排。第一步是要从具体的菌株获得纯菌丝。菌丝可以由孢子获得，可以从一片菌体获得，也可以从一些种质提供商那里获得，比如，American Type Culture Collection and National Center for Agricultural Utilization Research.要得到接种体，菌丝需要在谷类基质上培养，比如小麦、黑麦、或者小米。使接种的菌丝覆盖基质是为了让菌丝尽快在新的基质上定殖。成功的生产食用菌在相当大程度上依靠菌种的质量，菌种的制备必须在无菌的环境中进行，以保证基质不被污染。为了提高菌种的质量并开发制备菌种的新技术，一些研究工作已经展开。例如，用于平菇生产的菌种可用不同的方法制备，可以在谷类作物，如麦粒上，高粱籽上，水稻上，以及在谷类作物秸秆和谷类产品混合物上培养。平菇的栽培平菇也是众所周知的“蚝菇”，“hiratake”，“shimeji”，“houbitake”。众多原因，侧耳属被广泛研究并在世界不同的地方栽培。它的生产主要在含有木质纤维素的基质上。备料 基质要碾碎成长度在26cm大小。对于其他基质，粉碎的过程是不需要的。现代最常用的栽培基质是一种混合物。这种棉籽壳和麦秸混合的基质比单一的棉籽壳有更好的持水能力。巴氏消毒一般用于商业性生产食用菌的农场，操作时把各原料加入旋转搅拌机，把水加到一定的量，然后把活蒸汽注入到工作的搅拌机中。接种 巴氏消毒完成后（60for 1h到2h），冷却基质并用所需菌种进行接种。 在接种时，一种可以缓慢释放营养的辅料（培养料干重的3%10%）加入培养料，以达到增产的作用。如果种植者不能预料和控制空气温度使培养料温度保持稳定的的，辅料的使用可能会导致培养料过热。接种和接种量 菇农曾探索，以期找到最佳接种量。增加接种量会增加产量（最高达到培养料湿重的5%）。接种量从1.25%增加到5%，产量增加近50%。产量的增加可能因为几种因素。首先，高质量的菌种含有更多可利用的营养，当菌丝生长发育时，能提供更多的能量。第二，更多的接种点，这随着增长的接种水平已经成为现实，将会使菌种定殖更快，因此，整个生产周期也完成的更快。最后，更快的发菌速度将会减少没有菌丝定殖培养料暴露给杂菌的时间，例如，一些霉菌和细菌。（图3）装袋 巴氏消毒过的培养料接种并装进透明的或者黑色的具排孔的聚乙烯袋。发菌 菌袋在25下发菌1214天然后转至出菇房。出菇管理 子实体最初在排孔的边缘形成。菌袋在最适温度、最适湿度等条件下培养。这些条件的调控要对子实体有利。菌袋上架和悬空技术是平菇生产的主要技术。对于使用不同菌株，使用不同木质纤维素含量的培养料，使用不同形式的菌种，控制不同的湿度和理化条件等的研究，对于每种确定的食用菌的生产来说都是重要的。采收 根据菌株的不同，辅料的添加量，发菌期间的温度，在接种后大概34周子实体就可以采收了。双孢蘑菇的栽培双孢蘑菇就是所谓的“himematsutake”。它是世界上首要栽培的食用菌，其生产所用培养料是食用菌所用的培养料中最为复杂的（表 3i）。对双孢蘑菇的相关研究改善了它的栽培状况。用于双孢蘑菇生产的培养料是马粪混合培养料，包含有马粪，烘烤过的鸡粪，还要加入水和石膏。石膏起到固化培养料结构和稳定pH。另外一种选择也是混合的培养料，以秸秆和烘烤过的鸡粪为主料。当在露天环境下操作时，第一步就是把料堆成又长又窄的宽度和高度在1.52米之间的堆。料堆一周翻两次，以保证混合培养料得到较一致的降解。在这个过程的末尾，也就是一般在向料堆里加入一吨马粪后78天时，我们能得到一吨稍多一点的堆制培养料。新鲜的堆制培养料仍然有较浓的氨味，在真正生产前还要经过第二步处理。第二步包括在较高的温度下巴氏消毒处理培养料。这一步需要把温度升高到56，并持续大约56个小时。料堆的温度也会随着升到一个较高的值，并持续至少5个小时。然后，料堆在45左右持续45天，直到氨味完全散失。最近几年，食用菌栽培方面一个最重要的发展是引进了大体积料堆的加工技术。操作和操作可以在发酵室隧道中进行。当这两步完成后，料堆就可以接种了，发菌可以在隧道中进行，也可以在另外的隧道中。操作完成后，用于生产的腐熟料堆就做成了。香菇的栽培香菇是世界上第三个重要栽培的食用菌；传统栽培方式是在原木棒上生产香菇的。这种方式已经被袋料培技术所代替。这种技术需要把装在密封塑料袋里的木屑进行加热灭菌。这种生产方式的好处是生产周期较短和产量较高。在用料袋栽培香菇的技术中，菌株，培养料成分，发菌时间等对香菇的生产非常重要的。近年来，香菇栽培也趋于多样化，并且其他培养料也有所报道。木耳的栽培一般地说，黑木耳和毛木耳是在含有木屑、棉籽壳、麸皮和其他谷类粮食的培养料上栽培的，或者在阔叶木的原木上进行栽培（图2）。对于人工制作的培养料，可以堆放发酵至多5天，或者直接混合后使用。混合后的培养料要在121下灭菌60min。堆制的培养料要把各成分与水混合。接种和出菇按前面报道所述来进行。金针菇栽培日本是栽培金针菇的主要国家。在日本，金针菇的栽培是在聚乙烯瓶中装入培养料来进行的。培养料（主要要木屑和稻糠）经过机器混合，装进耐热性的瓶子里，灭菌（95下4h，121下1h，然后机器接种，在20下发菌25天。在子实体生长期间，为了更进一步提高质量，温度要降低到3到8，直到收获。当菇长到瓶口时，要把一个塑料的套颈套在瓶子的脖颈处，并用Velcro绳子把它系住。这个套颈的作用就是使菇长得长长得直。当菇长到13cm到14cm时，把套颈移除，然后把菇成簇从培养料上拔下来。灰树花栽培灰树花的栽培通常在瓶装或袋装的培养料上进行的。一种栽培上通常用的培养料包括木屑，辅以稻糠或麦麸。也可以用这样一种栽培料，它由橡树的木屑，麦麸，小米，黑麦组成。这种配方能使产量达到最高，达到最好的质量，最短的生产周期（12周）。对于瓶装生产，容器内要装入浸湿的培养料，然后在接种前进行灭菌或巴氏消毒。对于袋装生产，浸湿过的培养料装入可以微过滤的聚乙烯袋子，然后进行灭菌。冷却（16到20小时）后，进行接种，并且袋要进行热封，摇动使培养料与菌种混合均匀。菌种一般需要30到60天长满袋，这要根据菌株和培养基组成的不同而有所差异。原基形成后，要在袋子上打两个孔，把原基暴露在外面，然后发育中的原基就会在培养料外界周围进行生产。然后袋子的顶部要折叠起来，只把发育着的原基露在外环境中。真姬菇栽培日本人是真姬菇的主要生产者和消费者。它是在塑料托盘中放置聚乙烯瓶子来进行生产的。在菌丝长满袋后，去掉瓶盖，使发菌结束的培养料暴露在外界环境条件下，这可以刺激形成子实体。当菇成熟时，整个一个簇的菇从瓶子里摘下来。菇要整个包装在一个不透气的包装袋子里。收获一茬菇后，瓶子里的废料要用机器挖出来，然后瓶子可以再装入新鲜的培养料，新的生产过程再次开始。滑子菇栽培除其培养料需要较高的水分含量以外，滑子菇的备料和金针菇相似。宽叶树的木屑作为培养料是非常好的，但是研究也表明，针叶树的木屑，例如Pinus spp. 和 Cryptomeria japonica 对于滑子菇的生产是适合的培养料。稻糠可以作为针叶树木屑的辅料添加，当作为宽叶树木屑的辅料进行添加时添加量是10%。银耳栽培这种菇在原木上或者在一种培养料上进行栽培。利用原木生产银耳和利用原木生产香菇相似。最近几年，银耳的生产是在一种培养料上进行的，这种培养料是一种混合的培养基，最初是在中国福建省发明的。这种混合培养料技术利用了Hypoxylon archeri 的菌丝作为辅助菌丝，这种担子菌是与自然界中腐木紧密联系的。这种担子菌可以提高银耳吃料的能力因而提高其产量。Exploitation of this mycelial association is accomplished through use of dual cultures to make mother spawn.草菇栽培这种菇很适合在热带地区栽培，因为它的生产需要较高的温度。草菇可以在不经巴氏消毒的培养料上生长，这对于降低投入成本是有益的。最近几年，废棉（在纺织工业中丢弃的）作为栽培木腐菌的培养基已经很普遍了。相比用秸秆用培养料，废棉保证了较高较稳定的生物学效率（30%到45%）并且，可以提早结实（接种后四天）和收获（接种后9天）其他食用菌的栽培也有报道。（表2）菌种的改良栽培所用菌株对食用菌生产和销售是非常重要的。如果菌株具有较强的吃料能力和结实能力，就能减少发菌时间、提高产量。食用菌的韧性和质地对于减少包装时的损失很重要。25年前，通过育种得到杂交的双孢蘑菇。不过，当前用的菌株和第一株杂交种都很相似。食用菌的增产，是全世界不同栽培食用菌研究食用菌的国际研究所，进行更专业化研究的结果。基于基因技术的研究应用加速了育种进程，对育种工程帮助很大。育种方向的重大进步，基于基因标记的检测和发展。对交配型基因的分子基础的研究对于开发高产菌株是非常重要的。增产技术的发展开发和提高控制和监测技术是必要的。要控制和监测出菇室，自动收菇机器，加水和预湿设备（翻料机），或者开发开发不用堆料而生产食用菌的方法，或灭菌的新技术。电脑控制的环境监控系统对于食用菌栽培是无法估价的工具。电脑可以监测环境参数，比如，温度、湿度、空气流动、气压、和氧气、二氧化碳含量，不过，对这种用来培育食用菌的土壤中的氨含量和水分的的控制还没有得到广泛应用。二十年前，第一台控制气候的电脑引入荷兰食用菌生产，并得到了广泛的应用。生产中环境气候的控制是用一个微型电脑来监测和控制几个出菇室。计算机化的环境控制系统具有远程控制能力，可以让菇农看到并且调节栽培的环境条件。有几个公司提供不同的环境控制系统，这些公司是DuraFlex, Jaybird Manufacturing, Agricultural Engineering, etc.采收和包装是整个生产过程中投入资金最多的阶段。在过去的20年里，进行了若干研究，来开发自动采收的机器。一些公司提供不同的自动采收系统，包括小的且模块化的半自动采收机和全自动的机器人系统，这些都是设计用来在采收流水线上应用的。采收包括菇的定位、大小、挑选、和采摘。The mechanical properties used for the analysis of automated harvesting were obtained from compression experiments with cylindrical mushroon sample pieces.Reed 等评价了在实验室水平下用全自动机器收获双孢蘑菇的实验，并且试用的收割机成功地在一家商业生产菇厂完成测验。设备包括几种处理系统和机电整合技术。菇通过图像分析和单色可视系统被定位和分大小，然后一个专门计算规程决定采收的顺序和步骤。再者吸杯原理应用于Cartesian机器人。这种吸杯可以很好地把每一个菇分开，并且放入专门设计的手指形输送机上。在高速的采摘后，类似于钳子的技术可以将菇从手指型运输机上取下来放到包装机进行包装。在达到相同的堆料效果或更好的堆料效果，堆料预湿机可以减少时间而在短时间内把水和培养料混合均匀，提高了堆料的效率，混合均匀的料可以用于双孢蘑菇栽培的第一阶段。用预湿堆料机的一些好处就是提高了堆料的质量，可能在一个小时内把超过200吨的料翻匀，更好的气味，减少水的流失，更节省料，使第一阶段的时间减少过一半，减少操作和资本投入，增加产量和效益。提高产量的新设备的研制还在进行。最近，一种新的隧道填充技术开发出来了，这种技术主要是在隧道里把料堆至高过头，是从隧道的尽头而不是从隧道的顶部的孔里把料装进去，装料是用一种高过头而看不到的运送机。（Traymater machinery）珍稀食用菌提高产量的新方法也进行了研究开发。Mycocell 体系（Mycocell Technologies,UK）是一种基于微波灭菌的技术，在培养料被装入袋子里前可以应用这种技术，然后可进行接种和添加一些营养（例如 硫酸钙）。在这种情况下，辐射可以用于培养料的处理，使纤维素更容易被菌丝分解。另外，一些营养可以加入并混合均匀，这并不存在培养料污染的危险，并且菌丝吃料程度也有所提高。这种生产体系的商业利益包括较低的投入，较小的能量需求，自动化，低劳动力需求，停工期较短，运输轻便且便宜，低污染危险，和较长的贷价期。Mycocell 体系也可以使其他外来食用菌的栽培获得成功，这些食用菌如：L. edodes P. ostreatusPleurotus cystidiosus Pholiota sp. Hypsizygus sp. F. velutipes Agrocybe aegerita Ganoderma lucidum Psilocybe sp. G. frondosa Hericium sp. Auricularia。一种叫作变频调速的技术可以应用于交流电机，可以改善生长环境的空气流动，降低电能的消耗，因此对菌厂和这个行业会带来利益。当前，有几个专门机构研究比较前沿的领域以期改善食用菌的栽培。食用菌栽培的其他好处一些研究表明，废SMS可以用来食用菌的再栽培，例如，SMS可以和棉籽和大豆一起使用用来培养双孢蘑菇，侧耳栽培废料可以用于 King Stropharia的栽培，蘑菇的发酵料可以加入废棉用来栽培Volvariella。Pleurotus eous 的废料可以用于其他几个种类的食用菌的栽培。Chang 和Miles 研究了Volvariella 废料用于Pleurotus sajor-caju 的栽培。在G. lucidum 和F. velutipes 栽培废料用于其他食用菌（例如：A. bisporus 或者Coprinus comatus）栽培后，废秸秆的使用才产生了。双孢蘑菇废料也被用于Volvariella 的栽培。SMS也可以用于包装好的双孢蘑菇栽培料。废料也可以用作动物饲料，因为被