Усовершенствование элементов технологии приготовления субстрата для выращивания вешенки

В настоящее время перед человечеством остро стоят вопросы нехва1ки продуктов питания, загрязнения окружающей среды и ухудшения здоровья людей. В решении этих проблем значительный вклад может внести развитие грибоводства. Потребление искусственно выращенных грибов и продуктов переработки из них в зарубежных странах с развитым грибоводе том составляет 3−4 кг на душу населения в год. По этому показателю наша страна занимает одно из последних мест — 100 г на человека.

Вешенка относится к широко распространенным культивируемым съедобным грибам и занимает одно из ведущих мест по объему мирового производства, уступая только шампиньону двуспоровому и шиитаке. Вешенку выращивают во многих странах Европы, Азии, Америки.

За последние годы в тепличных комбинатах России более распространенной культурой является вешенка, так как технология культивирования позволяет рационально использовать площади теплиц, а также различные свободные сооружения. Растущая популярное г ь культуры вешенки обусловлена быстрыми темпами отдачи урожая и окупаемоеп>ю затрат, простотой ухода, высоким спросом на продукцию (К.Л. Алексеева, 2001).

Вешенка — один из наиболее легко культивируемых и быстрорастущих съедобных грибов, устойчивый к болезням, обладающий высокой кон курен госпособностью по отношению к патогенной микрофлоре, способный осваивать самые разнообразные лигниноцеллюлозные субстраты (H.J1. Девочкина, 1998). В связи с меняющимися требованиями к рациону питания людей потребность в грибных продуктах постоянно увеличивается, что делает необходимым расширение культуры грибов, поскольку они, обладая высоким содержанием белков, витаминов, экстрактивных и минеральных веществ, все более отвечают современным требованиям калорийноеги. Положение с обеспечением продуктами питания во многих странах остается сложным. Поэтому дефицит белка является основополагающим фактором проблемы недостаточного питания населения.

Вешенка является деликатесным продуктом питания при условии культивирования на высококачественном субстрате по технологии, которая обеспечивает быстрый рост плодовых тел в оптимальных условиях. От состава субстрата зависят качественные показатели плодовых тел как: вкус, запах, содержание полезных биологически активных веществ, медицинские свойства и др. Кулинарные качества вешенки определяются не столько размерами плодовых тел, сколько ее биологическим возрастом, химическим составом и механической консистенции (А.Д. Тишенков, 2002).

Вешенка может расти на различных отходах растительною происхождения, так как хорошо усваивает целлюлозу, гемицеллюлозу и лигнин. Считается, что по количеству субстратов, на которых можно культивировать грибы вешенка не имеет себе равных. Выбор исходною материала определяется местными возможностями и стоимостью сырья. Перед грибоводами встает задача не только повысить урожайность, но и подобрать наиболее простые и дешевые субстраты для выращивания вешенки.

Культивирование вешенки позволяет использовать низкозатратную технологию, при этом решается задача утилизации отходов сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности. Отработанный субстрат после завершения цикла выращивания представляет собой ценный продукт обогащенный грибным белком и биологически активными соединениями. Ею можно использовать как питательную добавку в корм животным и птицам, и как ценное органическое удобрение для сельскохозяйа венных культур, возделываемых как в открытом, так и защищенном фунте.

На международном рынке спрос на культивируемые съедобные грибы продолжает расти. Это связано с тем, что сложившаяся эколо1 ическая ситуация, которая не всегда позволяет использовать дикорасгущие съедобные грибы. В связи с этим развитие и усовершенствование злеменюв технологии производства экологически чистой продукции вешенки в специализированных культивационных сооружениях — приобретает важное научное и народно-хозяйственное значение. Этим актуальным вопросам посвящена настоящая диссертационная работа.

Целью исследований являлась разработка основных элеметов технологии приготовления высокопродуктивного субстрата для культивирования вешенки на основе использования новых композиций, его урожайность.

Научная новизна. Разработана методика подбора исходных компонентов субстрата для выращивания вешенки на основе оценки агрофизических и агрохимических свойств исходного сырья.

Обоснована возможность использования специализированных камер-тоннелей для термической обработки шампиньонного субстрата — юннслей в технологии приготовления субстрата для культивирования вешенки.

Оптимизирован режим термической обработки вешенного субсфата в тоннеле. Показана целесообразность проведения технологической операции по предварительному увлажнению исходных материалов при приготовлении субстрата. Выявлено влияние комплекса агротехнологических приемов и режимов на повышении урожайности вешенки, независимо от культивируемого штамма или гибрида.

На основании результатов проведенных исследований на защиту выносятся следующие положения:

1. Методика подбора исходных компонентов субстрата для культивирования вешенки.

2. Обоснование агроприема предварительной подготовки исходных материалов для повышения качества приготовленного субстрата.

3. Оптимизированный режим термической обрабо1Ки субстрата в тоннеле для интенсивного культивирования вешенки.

4. Агротехнологическое обоснование новых элементов технологи производства субстрата для выращивания вешенки.

Практическая ценность и реализация результатов исследований.

В результате проведенных исследований разработан научно — обоснованный подход к подбору исходных компонентов субстрата на основе использования их агрофизических и агрохимических свойств. Выявлена целесообразность использования соломы злаковых культур и костры льна в качестве основных компонентов композиционных субстратов, а так же обоснована возможность применения различных добавок, обеспечивающих повышение в субстрате общего и белкового азота и влагоемкости. Установлены оптимальные уровни содержания влаги и общего азота в предлагаемых композициях cy6cipaia, повышающие урожайность вешенки на 10 — 15%.

Предложен к применению способ термической обработки субстрата в тоннеле, как аналог процесса, применяемого в шампиньонном производстве. Отработан оптимальный режим термической обработки, позволяющий повысить селективность субстрата и увеличить выход качественного субстрата до 95%.

Полученные результаты исследований использованы при разработке «Норм технологического проектирования комплексов по выращиванию вешенки» НТП-АПК 1.10.09.003−04, г. Москва, 2004.

По результатам производственной проверке установлено, что применение научно-обоснованного режима термической обработки субстрата в тоннеле с разработанным комплексом агротехнологических приемов позволяет повысить уровень рентабельности производства до 80%.

Апробация работы и публикации по теме диссертации. Основные положения диссертационной работы были доложены на заседаниях методической комиссии отдела защищенного фунта и на ученом совете ВНИИО (2005;2007 гг.). Материалы диссертации докладывались и обсуждались на Международных научно — производственных конференциях: «Состояние и проблемы научного обеспечения овощеводства защищенною грунта» (Москва, 2005), «Научное обеспечение отрасли овощеводства открытого и защищенного грунта» (ВНИИО, 2006).

По теме диссертации опубликовано пять печатных работ.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит и* введения, пяти глав, общих выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы, содержащего 144 наименования, в том числе 47 иностранных автора, четырех приложений.

Диссертация изложена на 157 страницах машинописного текста, иллюстрирована 36 таблицами, 24 рисунками.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Композиционные субстраты для культивирования вешенки, в состав которых включены опилки, торф, отработанный субстрат после культуры шампиньона (не более 20.25%), а также добавки: отруби, дробленое зерно, минеральные удобрения (не более 5%) обладают более высокой водоудерживающей способностью и более высоким содержанием общего азота (1,5−1,7% к сухому веществу) в сравнении с однокомпонентными субстратами (с содержанием азота 0,5−1,0%).

2. Оптимизация агрофизических и агрохимических свойств субстрата в связи с включением в его в состав различных добавок обеспечивает урожайность плодовых тел вешенки на уровне 220−260 кг с 1 т субстрата, что на 15−30% выше в сравнении с однокомпонентными субстратами. Уровень содержания влаги влияет на рост и развитие мицелия вешенки. Оптимальным влагосодержанием считается 70−75% для соломистых субстратов и 60−65% -для костры льна.

3. Производственные испытания однокомпонентных субстратов показали, что они имеют низкую продуктивность, не превышающую 17% от массы субстрата, в связи с тем, что в них содержание общего азота ограничивается его исходным уровнем, аналогичная тенденция сохраняется и с влагосодержанием субстрата. В многокомпонентных субстратах эти проблемы можно решить, добавляя к основному компоненту (солома злаковых и костра льна) азотсодержащие добавки и влагоемкие материалы, чю повышает их водоудерживающую способность и увеличивает урожайность плодовых тел вешенки на 20−30%.

4. Норма посева является важным технологическим элементом, определяющим продолжительность периода зарастания субстрата мицелием вешенки. Она оказывает влияние на динамику плодоношения вешенки в целом. Оптимальной нормой является 5%, но при оптимизированных условиях выращивания допустимо снижение до 3% без существенной потери урожая.

5. В промышленном культивировании можно использовать широкий спектр производственных штаммов, имеющих стабильную урожайность 2,5−3 кг/10 кг субстрата за весь период культивирования.

6. Технологические операции по промыванию и предварительному увлажнению исходного сырья являются обязательными в технологии приготовления субстрата и обеспечивают увеличение выхода качественных неинфицированных субстратных блоков независимо от способа термической обработки на 5. 10%.

7. Применение промышленною способа термической обработки субстрата в тоннеле позволяет повысить выход селективного субстрата на 20% в сравнении с применением кормозапарников и обеспечивает его продуктивность на уровне 230−262 кг/т, что на 25.30% выше в сравнении со способом термической обработки в приспособленных кормозапарниках.

8. Технология приготовления субстрата с комплексом технологических операций по предварительной подготовке исходных материалов и термической обработкой в тоннеле позволяет получить рентабельность производства субстрата для культивирования вешенки на уровне 80%.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ.

1. Подбор исходных материалов для приготовления субстрата следует осуществлять с учетом их агрофизических и агрохимических свойств.

Состав композиций определять по фактическому агрохимическому анализу партий исходных материалов по основным элементам питания: общему азоту, общему углероду, калию и фосфору, и с учетом фактической влажности материалов.

2. При приготовлении субстрата рекомендуется использовать широкий спектр отходов растениеводства и органических добавок, включая отработанный после культивирования шампиньона субстрат, торф низинный и верховой, опилки лиственных пород деревьев. Рекомендуемая доля этих материалов к основному носителю не должна превышать 20−25%.

3. Для получения селективного и высокопродуктивного субстрата для культивирования вешенки целесообразно перед термической обработкой проводить предварительную промывку и увлажнение исходных материалов.

4. Для термической обработки больших партий субстрата рекомендуем применять специальное грибоводческое сооружение — тоннель с системой регулирования микроклимата.