способ интенсивного выращивания вешенок и производства субстратного посадочного мицелия для их экстенсивного культивирования

Формула изобретения

1. Способ интенсивного выращивания вешенок, включающий приготовление и обеззараживание субстрата, заполнение им стеклянных банок, внесение в субстрат мицелия, увлажнение и уплотнение субстрата и образование грибов, отличающийся тем, что стеклянные банки закрывают двумя обжатыми слоями фольги и стерилизуют в автоклаве при давлении не менее 1,6-1,8 атм в течение 3 ч, оставляя расстояние 0,5-1 см между инокулируемой поверхностью субстрата и покрытием банок, причем после заращивания покрытие с банок не снимают, а сростки грибов, выходящие из-под покрытия наружу, аккуратно выдергивают движением руки книзу, придерживая покрытие, а снимают покрытие после второго плодоношения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что заращивание субстрата проводят в течение 32-38 дней при температуре 20-22°С.

3. Способ производства субстратного посадочного мицелия для экстенсивного культивирования вешенок, отличающийся тем, что в качестве субстратного посадочного мицелия используют сработанный в двух главных "волнах" плодоношения при интенсивном выращивании вешенок половоопилочный питательный субстрат в соотношении 2:1, из которого удаляют верхний 2-сантиметровый слой.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и биотехнологии. Способ позволяет совместить два отдельных технологических процесса - интенсивного получения в литровых стеклянных банках товарных грибов, при высокой плодоотдаче в двух первых (главных) «волнах», и производства недорогого субстратного (полово-опилочного) посадочного мицелия для массового обеспечения экстенсивного грибоводства.

Вешенка обыкновенная (Pleurotus ostreatus) является одним из наиболее ценных объектов мирового и отечественного грибоводства. Разведение вешенки наиболее выгодно по сравнению с другими культивируемыми грибами. Другие виды древесных вешенок (флоридская, лимонношляпковая, легочная) также перспективны для широкого культивирования / Морозов А.И. Промышленное производство вешенки. - М.: АТС, 2004. - 112 с.; Анненков Б.Г., Азарова В.А. Внедрение в приамурское грибоводство новых оригинальных видов вешенок // Современное научное обеспечение дальневосточной аграрной отрасли (Мат. 5-х Казьминских чтений, 29.11.2006). - Хабаровск: ДВНИИСХ РАСХН, 2007. - С.24-30/.

Существуют два основных способа искусственного выращивания древесных зимостойких вешенок: экстенсивный (летом на чурках и срубленных стволах, в трехлетних оборотах) и интенсивный (как правило, в двухмесячных оборотах с конца лета до начала следующего лета в контролируемых условиях закрытых помещений, на соломистых или опилочных субстратах) / Анненков Б.Г., Азарова В.А. Научные основы грибоводства и интенсивного культивирования вешенок в Приамурье // Научные основы повышения эффективности с.-х. производства на Дальнем Востоке России (Мат. 4-х Казьминских чтений, 29.11.2005). - Хабаровск: ДВНИИСХ РАСХН, 2006. С.130-140/.

При всем многообразии способов и приемов интенсивного культивирования вешенок все они делятся на две группы технологий:

- евротехнология (полустерильная), когда плодоношение происходит на крупных заращенных мицелием и освобожденных от опалубки блоках или на перфорированных полиэтиленовых мешках с пастеризованными или ферментированными сельскохозяйственными субстратами;

- азиатская (абсолютно стерильная) с плодоношением грибов из открываемых (после стерильного периода поверхностной инокуляции и заращивания субстрата) отверстий небольших сосудов (керамических, стеклянных, полипропиленовых) или термостойких пластиковых пакетиков с уплотненным и обогащенным питательными добавками (отруби, труха, мука и т.д.) стерильным опилочным субстратом. /Анненков Б.Г., Азарова В.А. Сравнительная оценка венгерской и китайской технологий интенсивного культивирования вешенок // Энергосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур в условиях Дальнего Востока (Мат. науч. сессии, к 70-летию ДальНИИСХ, 14-15 июля 2005, г.Хабаровск). - Владивосток: Дальнаука, 2006. - С.126-139; Тишенков А.Д. Грибоводство в Китае // Школа грибоводства, 2006, № 1 (С.29-35), № 2 (С.29-36), № 3 (С.25-31)/.

В евротехнологиях интенсивного грибоводства для инокуляции питательных сельскохозяйственных субстратов используют только стерильный посевной мицелий, выращиваемый в банках на разваренном /Анненков Б.Г. Производство зернового мицелия съедобных грибов: информлисток Хабаровского ЦНТИ, 1999, № 34. - 3 с./ или в термостойких пакетах на размоченном солодовом /Кузнецов О.Ю., пат. РФ № 2192119, 2002 г./ и автоклавированном зерне (овсе, ржи, пшенице, просе и т.д.), который при высоком стартовом ростовом коэффициенте у заращенных грибными гифами зерновок позволяет (при сравнительно высокой дозе инокулята - более 5%) быстро, т.е. раньше конкурирующих плесеней, колонизировать субстрат в полустерильных условиях и достичь высокой урожайности грибов.

Известны способы культивирования съедобных грибов-ксилотрофов: в разъемных сосудах со снимаемой горловой частью / Заявка Японии № 49-17099,1974 г./; в конструкциях, состоящих из гибкого пластикового мешочка и твердого баночного горлышка /заявка Японии № 54-17666, 1979 г./; в специальных сосудах /заявка Японии № 57-39604, 1982 г./; в пластиковых мешочках /заявка Японии № 62-11030, 1987 г./ и в бутылочных сосудах с широким горлом /заявка Японии № 63-16992, 1987 г./. В Китае древесные вешенки (обыкновенную, лимонношляпковую и др.) культивируют в термостойких пластиковых мешочках, открытый конец которых пропускают через мягкое кожаное кольцо, выполняющее роль горлышка, заткнутого ватой. Этот способ интенсивной культуры вешенок был внедрен китайскими специалистами в Туркменистане /Оразов Х.Н. Вешенка в Туркменистане // Школа грибоводства, 2006, № 4. - С.38-39/.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению относительно интенсивного культивирования грибов является заявка Японии № 49-6939, 1974 г. Способ основан на заполнении банок любой конфигурации питательным субстратом, пригодным для выращивания грибов. Горлышко сосуда затягивают термостойкой воздухопроницаемой пленкой, которую в целях герметизации еще обтягивают обручем или резинкой. Затем осуществляют процесс стерилизации и посева мицелия. Заращивание осуществляют в течение заданного времени (пока грибной мицелий не достигнет дна банки). После охлаждения покрытие снимают, увлажняют и продолжают процесс выращивания. Между плодоношениями банки остаются открытыми.

Однако наряду с исключительной кропотливостью и дополнительными затратами ручного труда большим недостатком «азиатских» стерильных технологий является то, что после расчетного открытия отверстий для плодоношения на культивационных сосудах начинаются нерациональные потери субстратной влаги от испарения, резко возрастает доступность плодоносящей поверхности субстрата для инфекций и вредителей, гибель зачатков грибов от высыхания (особенно при нестабильности влажности воздуха в условиях полукустарных производств, в раннелетнее время или в домашних условиях).

Относительно субстратного посадочного мицелия для экстенсивного культивирования вешенок - в России и странах СНГ дорогой зерновой (полностью или с добавленными компонентами) посадочный мицелий традиционно используют также для инокуляции в экстенсивном грибоводстве.

Однако это не рационально, поскольку такой высококачественный мицелий, в первую очередь, необходим для обеспечения интенсивного грибного производства. Азиатские грибоводы считают зерно ценным пищевым (и кормовым) сырьем, а в его использовании для изготовления посевного мицелия, который применяется в полностью стерильных технологиях выращивания грибов, нет необходимости. Опилочный обогащенный стерильный посадочный мицелий также вполне адаптирован для успешных прививок древесины при экстенсивном выращивании.

Задача настоящего изобретения - разработка способа выращивания вешенок, обеспечивающего гарантированное получение урожая и упрощение, удешевление производства субстратного мицелия для экстенсивного культивирования вешенок.

Поставленная задача решается за счет совмещения двух технологий - интенсивного выращивания вешенок и производства субстратного посадочного мицелия для экстенсивного культивирования вешенок.

Относительно способа интенсивного выращивания вешенок задача решается следующим образом: стеклянные литровые банки, заполненные субстратом, закрывают двумя обжатыми слоями фольги, не обвязывая, а при инокуляции поверхности субстрата маточным мицелием, оставляют расстояние 0,5-1 см между инокулируемой поверхностью субстрата и покрытием банок, причем после заращивания покрытие с банок не снимают, а сростки грибов, выходящие из-под покрытия наружу, аккуратно выдергивают движением руки книзу, придерживая покрытие, а снимают покрытие после второго плодоношения. Банки могут быть емкостью 0,7-1,5 л. Однако оптимальной является емкость в 1 л.

Относительно производства субстратного посадочного мицелия для экстенсивного культивирования вешенок - задача решается тем, что в качестве субстратного посадочного мицелия используют сработанный в двух главных «волнах» плодоношения при интенсивном выращивании вешенок полово-опилочный питательный субстрат в соотношении 2:1, из которого удаляют верхний 2-сантиметровый слой.

Как показал детальный анализ патентной и научно-технической литературы, применение постоянного покрытия банок, которое не обвязывают, оставляя 0,5-1 см между покрытием и инокулируемой поверхностью субстрата, и использование «сработанного» в двух первых волнах плодоношения заращенного питательного субстрата в качестве инокулята для последующего ведения экстенсивного грибоводства соответствуют критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

Патентуемый способ интенсивного выращивания вешенок и сочетанного производства субстратного посадочного мицелия для их экстенсивного культивирования осуществляют в следующей последовательности. Готовят питательный субстрат, основным компонентом (около 70%) которого в заявленном способе, в отличие от азиатских стерильных технологий культивирования грибов, являются любые дешевые питательные целлюлозосодержащие сельскохозяйственные отходы: полова (пустые колосья) овса, в большой массе высвобождаемая при подработке (сортировке) семенного зерна, мелкодробленные стержни початков кукурузы, соломенная (молотая) труха или лузга подсолнечника. Опилки лиственных пород или же ферментированные, длительно лежавшие, бурые (т.е. с ослабленным фунгистазисом) хвойные составляют меньшую часть - 30% - субстрата. Такой состав питательного субстрата позволяет добиться быстрого его зарастания и хорошей плодоотдачи вешенок, а опилки способствуют хорошему уплотнению субстрата в банках, объемному влагоудержанию и повышают результативность прививок гриба на чурки (т.е. адаптируют получаемый субстратный инокулят к экстенсивному грибоводству).

В емкостях смешивают компоненты питательного субстрата - овсяную полову или другие мелкоизмельченные сельскохозяйственные отходы и древесные опилки в соотношении 2:1, заливают горячей водой и настаивают около 30 мин. После этого свободную воду сливают и раскладывают сырую смесь в литровые банки (можно 0,7-1,5 литра), уплотняют содержимое деревянной «толкушкой» таким образом, чтобы между уплотненной поверхностью субстрата и краями банок оставалось не более 1,5 см. Затем банки покрывают двумя слоями обычной пищевой алюминиевой фольги (квадраты 13,5×13,5 см), которую слегка обжимают руками вокруг горлышка, и ставят банки в разогретый вертикальный автоклав, застилая каждый слой покрытых банок картонной и жестяной перфорированной прокладками. После наполнения автоклавов их закрывают, прогревая банки текущим паром, и автоклавируют при избыточном давлении 1,6-1,8 атм. в течение 3 часов. Затем выключают, не выпуская пар, оставляя банки в закрытом автоклаве до следующего утра - для медленного остывания. На следующий день автоклавы открывают, аккуратно вынимают банки и прокладки и подают их в стерильный бокс для инокуляции. Инокуляцию проводят маточным стерильным зерновым посевным мицелием, набирая стерильной столовой ложкой разрыхленный (длинным металлическим стерильным шпателем) инокулят, приподнимая фольгу (делают это вблизи горящих спиртовок) и высыпая из ложки на поверхность субстрата зерновки слоем 0,5-1 см, опускают фольгу и обжимают ее по окружности вокруг горлышка банки. Причем между инокулируемой поверхностью субстрата и покрытием (фольгой) банки должно оставаться расстояние 0,5-1 см (т.е. до 1 см). Инокулированные банки переносят в чистую (обработанную) культивационную комнату, оборудованную проклеенным окном и светом, спецкондиционером (охлаждение, обогрев, очистка воздуха) и этажерочными стеллажами, на которые выставляют банки и заращивают (табл.3) при комнатной температуре (20-22°С) более месяца (32-38 дней) - в зависимости от вида и штамма вешенок, но не требующих холодового шока. В течение периода заращивания культивационную комнату обрабатывают два раза - в середине месяца и к концу месяца - недорогим эффективным бытовым инсектицидом пиретроидной природы. По истечении срока заращивания начинается самопроизвольное плодоношение вешенок из-под фольги (фиг.1, 2). Проводят две уборки с интервалом 8-16 дней, аккуратно, придерживая покрытие из фольги, выдергивая движением руки книзу сростки грибов. Сразу после второй уборки банки отправляют в другую чистую комнату для перетаривания содержимого в перфорированные пластиковые пакеты (с лазерной перфорацией), которые сохраняют до весны в холодильнике (или холодной комнате) при низких положительных температурах (3-5°С). При перетаривании, после снятия с банок фольги, снимают твердым деревянным шпателем верхний 2-сантиметровый слой субстрата и отбрасывают его (как сработанный, физиологически более старый, с остатками воздушного мицелия и оснований сростков, а также с возможной поверхностной инфекцией, кладкой мушек или грибных комариков). Накапливание партий субстратного мицелия для весеннего применения проводят с поздне-осенних до весенних закладок. В летних грибооборотах с интенсивной культурой на основе теплостойкой вешенки лимонношляпковой получают четыре «волны» плодоношения и даже пять (табл.2), а сработанный субстрат используют в приготовлении фунгокомпоста - органического удобрения для овощеводства.

Испытание предлагаемого способа проводили в 2006-2007 гг. на базе отдела биотехнологий и защиты растений ГНУ-ДВ ордена ТКЗ НИИСХ Россельхозакадемии. Инокуляцию при интенсивном выращивании вешенок проводили маточным стерильным зерновым посевным мицелием (собственного производства), приготовленном на основе разных видов и штаммов вешенок из коллекции ГНУ-ДВ ордена ТКЗ НИИСХ Россельхозакадемии / Анненков Б.Г. Хабаровская генетическая коллекция культурных древесных съедобно-целебных грибов как основа развития грибоводства в Приамурье // Лесные биологически активные ресурсы (Мат. 3-ей межд. конф. 25-27.09.2007 г.) - Хабаровск: ДальНИИЛХ, 2007. - С.228-234./. В 2006 г. проводились испытания вирулентности субстратного посевного мицелия как при использовании в качестве инокулята пастеризованного соломистого субстрата при евротехнологии, так и для весенних прививок свеженапиленных осиновых и других чурок. Обнаружено, что субстратный инокулят отличался, относительно стерильного зернового посевного мицелия, пониженной силой разрастания, которой явно недостаточно для быстрой успешной колонизации пастеризованного соломистого субстрата в интенсивной евротехнологии. Весной инокулировали 20 чурок (по 7 торцевых отверстий диаметром 2 см и глубиной 5-6 см, с уплотнением вносимого субстрата круглой палочкой диаметром 1,8 см и постановкой чурок на почву и их затенением). Во второй половине сентября 2006 г. на всех привитых чурках получено плодоношение (фиг.3), т.е. заявленный субстратный мицелий оказался вполне пригодным для использования в экстенсивном грибоводстве. Весной 2007 г.партии субстратного мицелия, с рекомендацией по применению, были предложены для испытаний двадцати любителям-грибоводам из Хабаровска и пригородного Хабаровского района. В сентябре были получены положительные отзывы, а в ряде случаев - и документальные фото (фиг.4).

По сравнению с другими, данный способ имеет следующие преимущества:

во-первых, используют небольшие, литровые, банки, что позволяет размещать их в автоклаве более рационально, а это, в свою очередь, позволяет быстрее достичь плодоношения, сократить период грибооборота и добиться эффективной плодоотдачи в главных первых «волнах» (фиг.2 и табл.1);

во-вторых, используют покрытие из фольги, слегка обжатой вокруг горлышка банки, но не обтянутой веревкой или резинкой, что позволяет облегчить и ускорить процесс открывания банок и проведения инокуляции, более гарантированно сохранять стерильность на первых этапах;

в третьих, после полного заращивания субстрата покрытие из фольги не снимают, образование примордиев происходит под фольгой в благоприятных условиях высокой влажности и необходимой концентрации CO₂ по окружности горлышка. Два слоя фольги, в отличие от одного, лучше удерживаются на банке и не сбрасываются с горлышка зачатками грибов, которые выходят наружу из-под нижнего края фольги и созревают.

За счет совмещения двух технологических процессов - интенсивного выращивания вешенок и производства субстратного посадочного мицелия для их экстенсивного культивирования - предлагаемый способ позволяет сохранять внутреннюю асепцию субстрата, уменьшить трудозатраты и повысить рентабельность работы специализированных грибных ферм, массово обеспечить важное (всенародное) направление отечественного грибоводства недорогим инокулятом, с приемлемым для экстенсивного метода качеством.

Планируется использовать новый способ в ГНУ-ДВ ордена ТКЗ НИИСХ Россельхозакадемии, где уже создан минизавод (т.е. элитхоз), предназначенный для ежегодного производства до 10 тонн высококачественного стерильного зернового мицелия для нужд местного интенсивного грибоводства. Возможна организация нового подразделения - специализированной грибной фермы (спецсемхоза) по выращиванию съедобных грибов вешенок и посевного материала для развития массового экстенсивного грибоводства в Приамурье.

Таблица 1
Продуктивность первой волны вешенок на разных субстратах в разных по объему стеклобанках под фольгой (начало лета 2005 г.)
Тип субстрата и объем стеклобанок	Начальная масса сырого автоклавированного субстрата, г	Период от инокуляции до уборки первой волны, дн.	Урожай грибов с банки, г	Плодоот-дача, в %	Среднее количество грибов на банке, шт.	Средняя масса одного гриба, г
I. Зерно овса (вешенка лимонношляпковая - штамм ВИХ-1)
1 литр	675	36-38	108±9	16,0	25,7	4,2
2 литра	1350	40-42	190±15	14,1	32,0	5,9
3 литра	2025	44-46	232±12	11,5	34,3	6,8
II. Смесь (1:1) размола кукурузных стержней и соевой трухи (ВИХ-1)
1 литр	600	32-34	115	19,2	27	4,3
2 литра	1300	35-36	202	15,5	35	5,8
3 литра	1900	37-39	225	11,8	38	5,9
III. Смесь (1:1) размола кукурузных стержней и соевой трухи (Р. ostreatus - штамм НК-35)
1 литр	600	34-36	125	20,8	20	6,3
2 литра	1300	42-46	235	18,1	27	8,7
3 литра	1900	52-54	250	13,2	29	8,6

Таблица 3
Сравнительная интенсивность зарастания мицелием автоклавированных овсяного зерна и полово-опилочного субстрата в стеклянных литровых банках под фольгой, поверхностно инокулированных маточной культурой разных видов и штаммов вешенок
Вид и штамм вешенок	Глубина (см) зарастания субстрата мицелием на 25 сутки после поверхностной инокуляции
Овсяное зерно (весна 2006 г.)	Полово-опилочный субстрат
весна 2006 г.	осень 2006 г.
1. Вешенка обыкновенная (Р. ostreatus)
а. штамм НК-35	14,9	11,8	11,9
б. штамм Р-77	14,3	11,2	-
в. «Пиньгу»	14,5	11,5	11,8
г. «Флорида»	15,0	11,9	-
2. Вешенка лимонношляпковая	14,7	10,9	12,1
(P.citrinopileatus)
Примечание. Высота субстрата в литровой банке = 15 см