河北大學生物技術中心 楊國良
理論上,海平面空氣的標準組成為:氮(N)78%,氧(O2)21%,CO20.03%(300ppm),其余為氬(A)、氖(Ne)等。筆者在海拔1000m左右實測表明,近年大氣中CO2含量明顯增高,為0.04~0.05%,相當于400~500ppm(百萬分濃度)或400~500mg/L。
蘑菇菌絲旺盛生長時大量消耗氧氣并代謝出CO2,其產(chǎn)生量與溫度成正比關系,菇房溫度上升,蘑菇菌絲增殖快,代謝率增加,料溫上升1℃,CO2產(chǎn)生量增加20%,20℃時產(chǎn)生CO2的量比16℃時多約1倍。發(fā)菌期料溫25℃,100kg堆肥每小時產(chǎn)生9克CO2;出菇期料溫16℃,100kg堆肥每小時產(chǎn)生3~6克CO2。從菇蕾到成菇發(fā)育7~8天,平均1kg蘑菇產(chǎn)生190克CO2。
實踐生產(chǎn)經(jīng)驗為:l㎡菇床90㎏堆肥上長有1kg蘑菇時,1小時需要1.4m3的通風量。菇床面積500㎡的出菇室,床溫18℃,如果1㎡生有5kg蘑菇,需要的換氣量計算如下:
l.4m3×500㎡×5kg=3500m3/小時
菇房調控條件為:風壓600pa/60m(此處可能是mm),風筒流速3~4m/秒,出風口風速10m/秒。制冷功率14kw/100㎡。加熱功率13kw/100㎡,氣化(增濕)加熱7.5kg/100㎡/h。蒸汽(消毒)125kg/100㎡/h。絕熱(隔熱)最低0.7w/㎡。
在不同床溫、不同產(chǎn)菇量情況下的菇房所需通風量數(shù)據(jù)參見表9。
表9 菇床溫度、產(chǎn)量、通風量的關系
床溫 產(chǎn)菇量 菇房內(nèi)需換新鮮空氣
℃ ㎏/㎡ m3/h/㎡ m3/h/500㎡
16 2 2.0 1000
18 2 2.8 1400
16 3 3.0 1500
18 3 4.2 2100
16 5 5.0 2500
17 5 6.0 3000
18 5 7.0 3500
20 6 12.0 6000
注:裝料90kg/㎡
采菇期溫度最好保持在14~17℃,這個溫度不僅適合菇體發(fā)育,還可抑制雜菌與害蟲的繁殖。在第一潮、第二潮菇大量發(fā)生時,必須把室溫降到14℃,以提高蘑菇質量。采完一潮菇需要菌絲復壯再出菇時(轉潮),可適當提高料溫。當然,如果休假日需要延緩采菇,可把溫度降到l2℃。但是,利用低溫緩滯蘑菇的發(fā)生會造成減產(chǎn),其損傷是不能完全恢復的。
蘑菇空調化生產(chǎn)需要控制溫度、供應氧氣和排除廢氣(主要是CO2),菇房每小時必須換氣即供新風若干次。為使菇房各處達到均一的氣候條件,避免局部溫差和CO2濃度過高,還要充分進行室內(nèi)空氣循環(huán),出菇期的空氣循環(huán)需要每小時10~12次。一般來說,蘑菇發(fā)菌初期不必過多通風,尤其在冬季。但是在菌絲大量生長而導致料溫升高時必須進行通風換氣,以避免高溫燒菌。
菇床覆土后床溫25℃,如果長期不通風,CO2含量可高達0.6%(6000ppm)以上,菌絲營養(yǎng)生長過盛,在覆土表面形成厚厚的菌絲層,這種現(xiàn)象稱為“結菌被”或“冒菌”,使覆土通氣性降低,不能吸收水分,影響原基的形成原基數(shù)目很少,且容易枯死。如果出現(xiàn)這種情況,要進行大量噴水和通風,降溫阻止蘑菇菌絲的營養(yǎng)性生長。例如在覆土表層發(fā)生“冒菌絲”時,采取“打扦”的辦法來撬動土層,俗稱“撬土”。其作用是抑制菌絲過旺生長,改善菌床出菇條件。
為誘導蘑菇原基形成,通風換氣將料溫降到16~18℃,同時把空氣中的CO2含量降低到2000ppm(0.2%)以下,這種環(huán)境促使蘑菇菌絲由營養(yǎng)生長轉向生殖生長。一般而言,菇房通風降溫3~4天之后在覆土表層形成菌蕾(原基)。如果沒等菌絲上土就通風降溫,會誘導原基在覆土內(nèi)形成,對蘑菇的產(chǎn)量和質量產(chǎn)生惡劣影響。
出菇期間空氣CO2含量超過0.2%(2000ppm),會對蘑菇的發(fā)育造成不利影響,如幼菇發(fā)育不良,朵小、菇輕、柄長、易開傘,或形成蔥頭形的畸形菇。CO2含量如果超過0.6%,菇床“冒菌”即形成濃密的菌被而不出菇。CO2含量對出菇的影響參見表10。
表10 菇房空氣CO2含量對出菇的影響
CO2% 原 基 幼 菇 成 菇
0.1以下 大量發(fā)生 正常出菇 柄短、正常
0.2-0.3 少量 蔥頭形 柄長、開傘
0.4-0.5 很少發(fā)生 畸形、枯死 畸形
0.6以上 形成菌被 無菇 無菇
為了提高蘑菇的產(chǎn)量和質量,室內(nèi)CO2含量必須保持在0.2%以下。在空調菇室中,可在蘑菇發(fā)育階段(菌蓋直徑1.5~2cm)減少通風,適度增加CO2含量促使菇柄伸長,便于割菇機運行。
郭倩(2002)繪制了蘑菇空調栽培室內(nèi)環(huán)境因子的變化曲線(圖32)。
圖32 蘑菇空調栽培室內(nèi)環(huán)境因子的變化曲線
解釋圖32如下:
?。ㄒ唬┒逊矢餐?天內(nèi),菇房通風導致空氣CO2含量變化較大,范圍在3500~2000mg/L(3500~2000ppm)之間。
?。ǘ└餐?~14天內(nèi),蘑菇菌絲仍處于營養(yǎng)生長階段。此期料溫維持發(fā)菌溫度(26℃左右),空氣CO2含量3500mg/L(3500ppm),空氣相對濕度95%。
(三)覆土14~40天內(nèi),是蘑菇菌絲的生殖生長階段。此期大量提供新鮮冷空氣,在2h左右降CO2濃度至1200mg/L(1200ppm)以下,料溫降至18℃左右。在低溫和新鮮空氣的雙重刺激下,蘑菇菌絲由營養(yǎng)生長轉向生殖生長,大量蘑菇原基生成。需要注意,出菇期間空氣濕度在90%以下。過高容易引發(fā)菇體病害。
有關試驗證明,大肥菇(A.bitorquis)出菇需要較高的溫度和比較耐受CO2,出菇時要求料溫25℃左右。一旦菌絲通過覆土長到表面,只要稍稍通風,大肥菇即可出菇。
高CO2含量對人體也十分有害,達到2%時人的呼吸就感到憋悶了。人在短期內(nèi)能忍耐的最大CO2含量為5%。如果進了菇房有憋悶的感覺,就應該加大通風供氧量。
在菇床上緊靠在一起的蘑菇之間,CO2含量有時可能比房內(nèi)空間存在的CO2含量高5倍以上,因此可能損害蘑菇質量。菇床上方的空氣流動時,高濃度的CO2才能被排掉,這就需要增加室內(nèi)空氣循環(huán),同時提供合適比例的新鮮空氣以及溫、濕度。循環(huán)空氣過干,菇體會產(chǎn)生鱗片、變褐等品質下降現(xiàn)象,菇床也容易干燥失水。美國學者蘭伯特測出了在一定濕度下蘑菇剛開始產(chǎn)生鱗片時允許的空氣流速(表11)。
表11 各種濕度下容許的空氣流速
空氣相對濕度(%) 空氣流速
70~75 15~30㎝/秒
80~85 60㎝/秒
90~95 240㎝/秒
表中所列的數(shù)據(jù)只是相對的,因為菌株不同,反應也有差別。一般空氣流速在超過20cm/秒時,菇蓋開始出現(xiàn)鱗片??諝庋h(huán)速度是否適宜,實踐經(jīng)驗是向床面噴一口煙,它在20秒內(nèi)消失就表明這樣的空氣循環(huán)較適宜。
為不使菇床表面的蘑菇因風吹失水而產(chǎn)生鱗片,出菇室內(nèi)的循環(huán)風需要預先調節(jié)濕度。因而工廠化生產(chǎn)設施不僅具備溫度調節(jié)和通風的功能,同時還能夠對循環(huán)風的濕度進行調節(jié)。
高溫季節(jié)生產(chǎn)蘑菇,由于發(fā)菌產(chǎn)熱菇房必須通風降溫,能源損耗較大。料溫超過22℃就不會有新菇蕾發(fā)生,已發(fā)育中的菇蕾也會萎縮死亡。因此夏季要是沒有空調裝置,蘑菇生產(chǎn)是不可能的。
冬季生產(chǎn)蘑菇,降溫并不困難,通風只是為了除去CO2,需要最低限度的通風就夠了,也就是說冬季比夏季通風量要少得多。