Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ВЕШЕНКИ ОБЫКНОВЕННОЙ НА КОСТРЕ ЛЬНА

ВАК РФ 06.01.06, Овощеводство

Автореферат диссертации по теме "АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ВЕШЕНКИ ОБЫКНОВЕННОЙ НА КОСТРЕ ЛЬНА"

На правах рукописи

ТЕРНОВОЙ Константин Геннадьевич

УДК 635.8:658.512:676.03424

АГРОТЕХНОЛОГИЧ ЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ВЕШЕНКИ ОБЫКНОВЕННОЙ НА КОСТРЕ ЛЬНА

Специальность: 06.01.06 - овощеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва - 2006

Работа выполнена в Государственном научном учреждении - Всероссийский научно - исследовательский институт овощеводства Россельхозакадемии в 2002- 2005 гт.

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук, Нурметов

старший научный сотрудник Рафик Джамовнч

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук профессор

Кудришов Юрий Сергеевич

доктор биологических наук

Кряснопольская Лариса Михайловна

Ведущая организации; ФГОУ ВПО Донской государственный аграрный университет

Защита состоится 22 нюня 2006 года в Ш часов на заседании диссертационного совета Д 006.022.0!. во Всероссийском научно -исследовательском институте овощеводства по адресу: 140153, Московская область, Раменский район, д. Верея, строение 500, ГНУ ВНИИО. Тел7 факс: 8-<49646)-243-64

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно — исследовательского института овощеводства.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы.

Круглогодичное, бесперебойное поступление овощной экологически чистой продукции, обладающей лечебно - профилактическими свойствами, является основной задачей современного овощеводства.

Одной из культур отвечающим этим задачам является вешенка обыкновенная Pleorotus ostreatus, представляющая собой ценный источник минеральных веществ, витаминов и имеющая повышенное содержание белков. Культура пользуется повышенным спросом у населения, однако объемы ее производства в России составляют около 3500 тонн в год, что обеспечивает около 10 % потребности рынка.

Важнейшим элементом в технологии выращивания вешенки является приготовление качественных субстратов, в наибольшей степени отвечающих биологическим требованиям культуры.

Субстрат для культивирования вешенки готовят на основе различных лнгвоиеллюлозных отходов сельскохозяйственного производства и перерабатывающей промышленности. В настоящее время наиболее разработаны технологии производства субстратов на основе соломы злаковых культур, обеспечивающие их селективность. Данные источники сырья (солома пшеницы) более характерны для юга России. При выборе сырья необходимо учитывать не только его качественные характеристики, но и экономический аспект, являющийся в настоящее время одним из важнейших и во многом определяющий рентабельность производства. Проведенный нами анализ сырьевой базы Московского региона показал, что одним из наиболее доступных и дешевых источников сырья является отход текстильной промышленности — костра льна, ежегодные запасы которой составляют около 250 тыс. тонн в год. Решение проблемы ее утилизации имеет большое народно - хозяйственное значение.

Используемые в настоящее время технологии культивирования вешенки на костре льна не обеспечивают высокого, стабильного получения урожая плодовых тел. Это происходит главным образом из-за отсутствия научно обоснованного подхода к производству субстратов и субстратных блоков на основе костры льна, а так же отсутствие типовых средств механизации и сооружений для культивирования вешенки.

Разработка технологии утилизации костры льна с помощью дерево разрушающих грибов была начата в Центральном НИИ лубяных волокон в 80— х годах прошлого века. Анализ литературы показал, что рекомендации по данному направлению не были разработаны.

В связи с этим актуальной проблемой для дальнейшего развития производства вешенки в России является разработка новейших технологий культивирования вешенки, основанных на биологических потребностях культуры с применением современного отечественного оборудования.

j РГАУ-МСХА

имени К.А. Тимирязева 3 ЦНБ имени Н.И. Железное* Фонд научный литературы

позволяющих в полной мере использовать потенциал культуры и эффективно распределять имеющиеся сырьевые и энергетические ресурсы.

Исследования проводились в рамках целевой программы Министерства сельского хозяйства и продовольствия РФ по развитию и повышению эффективности производства овощей и грибов защищенного фунта на 1998 - 2005 г.г.

Цель н задачи исследования. Целью исследований являлось теоретическое обоснование и разработка технологии производства субстрата на основе костры льна и субстратных блоков для культивирования вешенки обыкновенной интенсивным способом.

Дня реализации основной цели исследований были поставлены следующие задачи:

1. Определить влияние физико-химических и микробиологических характеристик субстрата на основе костры льна на рост и развитие мицелия вешенки обыкновенной.

2. Обосновать режимы термообработки костры льна, обеспечивающие оптимальные параметры субстрата, отвечающие биологическим требованиям культуры вешенкн.

3. Изучить возможность повышения урожайности вешенки а зависимости от способа формирования субстратного блока.

4. Оценить эффективность новых регуляторов роста на культуре вешенки.

5. Дать экономическую оценку разработанной технологии производства селективных субстратов на основе костры льна для культивирования вешенки.

Научная новизна исследований.

Выявлены требования вешенки обыкновенной к физико — химическим, микробиологическим и токсикологическим свойствам субстрата на основе костры льна. Изучены закономерности микробиологических процессов, происходящих в субстрате на основе костры льна, в процессе его термообработки. Обоснован оптимальный режим термообработки костры льна, позволяющий получить субстрат в наибольшей степени отвечающий биологическим потребностям культуры. Доказано положительное влияние применения регуляторов роста Эль - I и Суперстим для сокращения сроков начала плодоношения и повышения адаптационных возможностей мицелия на костре льна. Определено влияние формы и размера перфорации на плодообразованне и поражаемость плодовых тел вешенки конкурентными микроорга низмам и.

Новизна полученных результатов подтверждена двумя заявками на изобретения >6 024134 от 08 июля 2005 года и Я» 032433 от 19 сентября 2005года, по которым вынесены положительные решения.

Практическая значимость результатов исследования. В результате проведенных исследований рекомендован производству научно - обоснованный режим термообработки костры льна н оптимальный способ формирования субстратных блоков, позволяющие повысить урожайность плодовых тел вешенки обыкновенной на 18,4 — 21,8 %, снизить долю нестандартной продукции на 14,1 - 18,5 % и сократить сроки начала плодоношения на 6 — 8 дней. Полученные результаты исследований использованы при разработке «Норм технологического проектирования комплексов по выращиванию вешенки», Москва 2004 г. Внедрение разработанных агротехнологических приемов на грибоводчсском предприятии «ЗАО «СП БиАгро — Продукт» позволило повысить уровень рентабельности производства до 58,9 %. Обоснованность и достоверность научных положения. Исследования выполнены по методикам, рекомендованным научными учреждениями страны. Результаты исследований обработаны статистически. Выводы и рекомендации подтверждены результатами проведенной производственной проверки.

Апробация работы и публикации по теме лчесептанин. Основные положения диссертации были доложены на заседаниях методической комиссии отдела защищенного груша (2002 - 2004 г.г.) и ученом совете ВНИИО в 2006 г.

Материалы диссертации докладывались и обсуждались на III Международной научно — производственной конференции «Актуальные проблемы и пути их решения в современном плодоводстве, овощеводстве и виноградарстве Дона» (п. Персиановскмй, 2004). По теме диссертации опубликовано пять печатных работ.

На защиту выносятся следующие основные положения: {.Система контроля качества сырья для производства субстрата на основе костры льна при культивировании вешенки обыкновенной. 2 .Оптимальный режим термической обработки субстрата на основе костры льна для культивирования вешенки интенсивным способом.

3.Способ предпосевной обработки мицелия вешенки стимуляторами роста растений.

4,Способ формирования субстратных блоков на основе костры льна. Объем и структура диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения, 8 глав, общих выводов, рекомендаций, списка использованной литературы, содержащего 145 наименований, в том числе 21 иностранный автор, 5 приложений. Диссертационная работа изложена на 144 страницах машинописного текста, иллюстрирована 28 таблицами, 29 рисунками (в т.ч. 18 фотографиями). Автор выражает особую благодарность зав. лабораторией зашиты растений и грибов отдела защищенного грунта д. с. — х. н.. Алексеевой КЛ., за неоценимую помощь при написании работы, зав. лабораторией грибоводства

отдела защищенного фунта д. с. - х. н. Девочкиной НЛ., и всему коллективу отдела защищенного грунта за помощь в работе.

Автор благодарит управляющего грибоводческнм комплексом «ЗАО «СП БиАгро — Продукт», кандидата химических наук Абрамова А.В., и весь коллектив за помощь в организации и проведении производственных испытаний.

2 МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объект исследований - технология культивирования вешенки обыкновенной интенсивным способом на субстрате из костры льна. Предметы исследований - мицелий вешенки обыкновенной Р1еогоШз о$1геай15 - штамм НК 35, Исходные материалы для производства субстратов, их физико-химические и микробиологические характеристики, режимы термообработки, при использовании современного отечественного оборудования, закономерности формирования урожая плодовых тел.

Экспериментальная работа выполнялась в период с 2002 по 2005 год в отделе защищенного грунта ГНУ ВНИИ овощеводства РАСХН и на базе грибоводческого комплекса ЗАО «СП «БиАгро-Продукт».г. Красноармейск, Московской области.

Исследования проводились в лабораторных, полупроизводственных и производственных условиях. Постановку осуществляли в соответствие с общепринятыми рекомендациями и методиками: «Методика полевого опыта» (Б.А. Доспехов, 1955), «Методические рекомендации по проведению опытов с овощными культурами в сооружениях защищенного грунта» (С.Ф. Ващенко и др., 1976).

Агрохимические анализы исходных материалов и субстратов проводили в соответствии с принятыми методиками агрохимических исследований (Б.В. Аринушкина, 1970, Т.Г. Вендило, 1973).

Микробиологические и микологические анализы образцов исходных материалов и субстратов проводили прямым м нкроекопированием, в накопительных культурах во влажных камерах, а также методами разведения и посева на агаргаованные питательные среды (Методы экспериментальной микологии, 1982). Видовой состав микроорганизмов в исходных материалах и субстратах проводили по методикам почвенной микробиологии (Методы почвенной микробиологии, Й. Сэги.1983).

Приготовление субстратов для выращивания вешенки осуществлялось в заларн ихах-см ее ителях СКО-Ф-6 и субстратных машинах СМ-01.

Изучали базовую технологию - термообработка субстрата в кормозапарнике СКО — б — Ф, в соответствии с принятым режимом на предприятии. Фактическую технологию - термообработка субстрата на СМ — 01. в соответствии с принятым режимом на предприятии.

Оценку влияния различных режимов термической обработки субстратов проводили путем учета урожайности плодовых тел вешенки из экспериментальных партий субстратных блоков в зависимости от вариантов опытов.

Подбор концентраций регуляторов роста растений: Циркон, Сил к, Эль - 1, Суперстнм, проводили в серии лабораторных опытов. Оптимальные дозы и сроки внесения препаратов определяли при проведении мелкоделя ноч ных опытов. В период производственных испытаний проводили фенологические наблюдения за скоростью роста мицелия вешенки и сроками начала плодоношения с использованием «Методики испытаний регуляторов роста и развития растений в открытом и защищенном груше» (В. Казакова, 1990).

Экономическую оценку выращивания вешенки обыкновенной проводили на основе применяемых технологических карт, норм, расценок и фактически полученных результатов в ЗАО СП «ЁиАгро - Продукт». Расчеты проводили в соответствии с рекомендациями, разработанными для анализа хозяйственной деятельности предприятий АПК., «Анализ хозяйственной деятельности предприятий АПК» (Г.В. Савицкая, 2005).

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного анализа (Б.А. Доспехов, 1985) и на персональном компьютере с помощью пакета прикладных программ Microsoft Exe).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 1 Оценка качественных показателей костры, как сырья для производства субстратов

Недостаточная изученность физико-химических, структурных и микробиологических свойств костры льна приводит к дестабилизации производства и значительным потерям урожая.

Агрофизические, агрохимические анализы костры льна показали, что она имеет рН = 6Д что соответствует биологическому оптимуму для роста вешенки. Влажность исходной массы костры льна находится s пределах 8-12 %, что соответствует требованиям хранения для подобных видов сырья. Она является готовым измельченным продуктом для приготовления субстрата, размер частиц составляет в среднем 2-3*15-20 мм, и не требует дополнительных затрат на измельчение, в отличие от соломы злаковых культур.

Проведенный химический анализ костры льна, а также основных используемых источников сырья для культивирования вешенки • соломы пшеницы и лузги подсолнечника, показал, что костра льна превосходит солому по содержанию общего азота (1,02 % сух. массы) н жиров (2,1% сух. массы), а по содержанию белков и жиров находится на одном уровне с лузгой подсолнечника (7,S : 6,4% сух. массы; 2,3 :2,1% сух. массы) (таблица 1).

Таблица 1 - Химический состав растительного сырья (в %, на сухое вещество).

Показатели Вид сырья

солома лузга подсолнечника костра

льна

Органическое вещество, в том 91,1 94,4 97,0

числе:

Белки 3,9 7,8 6,4

Жиры 1,5 2,3 2,1

Целлюлоза 36,9 40,1 42,1

Зола, 8.9 5,6 3,0

в том числе:

N 0,62 0,85 1,02

Рг05 0,07 0,1 0,07

КгО 0,79 1.1 0,73

91,0 72,6 75,3

Микробиологические исследования показали, что существует прямая зависимость между количеством мезофильных микроорганизмов в исходных компонентах субстрата н порзжаемостыо его после обработки. Процент поражаемостн субстрата возрастает в два, четыре раза ггрн повышении численности микроорганизмов на одну степень. При содержания конкуренткой микрофлоры в исходном субстрате более 10 0 кя/п он может быть полностью поражен плесневыми грибами, т.к. их количество способно составить вешенке серьезную конкуренцию и при благоприятных условиях для развития патогенов практически полностью поразить субстрат. Результаты токсикологических анализов костры льна и плодовых тел вешекки позволяют сделать вывод о том, что сырье и полученный продукт — плодовые тела вешен кн отвечают требованиям СанПип.

Результатом комплекса проведенных исследований явилась система контроля качества сырья при производстве субстрата на основе костры льна (таблица 2).

Таблица 2 - Система контроля качества сырья для производства субстратов

на основе костры льна

Наименование показателя Характеристики

технологические требования размер частиц, мм., не бопее содержанке посторонних примесей: грунт, % не более волокна однородность сыпучесть 1-5 5-25 1 не допускается

влажность, % не более кислотность, рН 12 6,0-7,0

цвет запах светло коричневый, серый с темно желтым оттенком характерный (без примеси пгадостного, грибного, кислого)

общее содержание мезофильных микроорганизмов кл/г. сух. сырья, не более триходерма 10® не допускается

общий азот, % сух. в-ва, не менее С: Ы, не менее 0,8 50

содержание тяжелых металлов в соответствии с ПДК СанПин

2 Отношение мицелия вешенки к фнзнко — химическим н микробиологическим характеристикам субстрата на основе костры льна Известно, что в основе любой технологии лежат биологические требования культуры. Были изучены основные факторы, влияющие на рост мицелия вешенки в субстратном блоке на основе костры льна.

Анализ полученных результатов показал, что вешенка наиболее интенсивно развивается при следующих параметрах субстрата и субстратных блоков:

- температуре при инокуляции 20 - 22 °С, обеспечивающей оптимальный температурный режим в течение инкубации в субстратном блоке (блок размером 250*750 мм), при этом наблюдался наименьший процент поражаемости субстрата конкурентной микрофлорой (5,2). Урожайность, составила 235,4 кг/т, субстрата.

- содержании мезофиллов 10* кл/г. сух. массы субстрата, термофилов 1012-13 кл/г. сух. массы субстрата (таблица 3-а). При оптимальном температурном режиме в блоке, поражаемое» субстрата была на уровне 5 %. Урожайность составила 225,4 кг/т. субстрата (таблица 3).

- влагосодержании субстрата 60-65 %. Полное зарастание субстратных блоков происходило за 12-14 суток, поражаемость микрофлорой составляло 7,7 %, урожайность 225 кг/т субстрата.

- реакция среды (рН) - 8,0-9,0. Наблюдалось снижение скорости роста мицелия в течение первых трех - пяти суток, в дальнейшем скорость роста увеличивалась, что обеспечивало быстрое зарастание субстрата мицелием, при этом количество пораженных субстратных блоков фитопатогеннымн грибами составило 10,5 %, а урожайность 202 кг/т. субстрата (таблица 4).

Таблица 3 - Влияние температуры субстратных блоков на урожайность плодовых тел вешекки (среднее за 3 опыта).

Температура субстрата при инокуляции, С0 Темпералура субстрата, максимальное значение на 5-е сутки после посева, С0 Поражаемость субстрата конкурентной микрофлорой на 14 сутки, % Урожайность ПЛОДОВЫХ тел, кг/т субстрата

18-20 28 9,3 215,5

20-22 33 5,2 235,4

22-24 37 15,6 195,8

24-26 40 19,4 104,6

26-28 44 2,7 71,2

НСРад 24,5

Таблица 3-а Влияние микробиологических показателей на качественные характеристики субстратных блоков. __

Численность микрофлоры в субстрате кл/г/сух/массы Температура субстрата, максимальное значение на 5-е сутки после посева. С9 Поражаемость субстрата конкурентной микрофлорой на 14 сутки, % Урожайность плодовых тел, кг/т субстрата

термофил ы мезо филы

10м Ю* 40 57 105,2

10" 37 26 138,1

ю10-" 106 35 7 198,6

101МД 10* 33 5 225,4

НСРИ 19

Таблица 4 - Влияние влагосодержания и кислотности субстрата на поражаемость конкурентной микрофлорой, сроки начала плодоношения и урожайность вешенки (среднее е 3 - х. измерениях)__

Влагосодержа ние, % %,блоков пораженных конкурентной микрофлорой, Максимально е значение температуры в субстратном блоке, С0 Сроки начала плодоноше ния, сутки после посева Урожайн ость плодовых тел кг/г субстрата

55-60 4,5 28 25 174

60-65 7,7 33 23 225

65-70 20,6 38 26 182

70-75 52,8 41 37 65

НСРМ 2!

Значение pH

4,0-5,0 41,2 29 31 133

5,0-6,0 32,4 28 27 154

6,0-7,0 19,3 25 26 IS3

7,0-8,0 10,5 26 26 202

НСРи 19

Оптимизация комплекса основных факторов, влияющих иа рост и развитие вешенхи, обеспечила стабилизацию качества субстрата, сокращение сроков выхода на плодоношение на 2 - 3 суток и повышение урожайности до 210 - 230 кг/т. субстрата по ¿равнению с базовой технологией.

3 Влияние режимов термической обработки на селективность субстрата

и урожайность вешен кн Важным процессом в технологии культивирования вешенхи является термическая обработка субстрата. Она должна обеспечивать получение субстрата, в наибольшей степени отвечающего биологическим требованиям культуры.

Были изучены семь режимов термообработки, проведенные на двух видах отечественного оборудования: котлах - запарниках СКО-б и субстратных машинах СМ-01. Отмечены существенные отличия режимов обработки по комплексу показателей; температуре, времени прохождения различных фаз, влажности, кислотности среды.

На основе полученных экспериментальных данных и анализа режимов термообработки субстратов, был разработан оптимизированный режим термообработки костры льна для получения субстрата с заданными свойствами (рисунок I).

Рисунок 1 - Режим термообработки костры льна для получения субстрата с заданными свойствами.

к и и 1» I? и н го и а ¡з г* и >Р*т, ч

1

II

а х

5 2

1 1 т»иг»р*тура- С """••ммаьмы, (вй.еухх/встрэт« ■"^^•нрчскрикис^пух.субсграт»

С учетом изученных физико - химических и микробиологических процессов, происходящих в субстрате в период термообработки и биологических требований гриба, были установлены оптимальные значения температуры субстрата, и уровень кислотности (рН), по фазам приготовления субстрата.

Фазы термической обработки субстрата при оптимизированном

режиме.

1. Фаза провокации, длится по времени 0 — 4 ч, при повышении температуры от 18, до 40° С. Фаза характеризуется интенсивным развитием всех видов мезофильных микроорганизмов, так как, складываются оптимальные условия для их жизнедеятельности. Основная часть микрофлоры находящаяся в стадии споры переходит в вегетативную стадию развитая, при которой они становятся наиболее уязвимыми и их гибель может вызвать даже незначительные изменения факторов окружающей нх среды. Например, таких, как температура, влажность, рН. Действие температуры 30 - 40° С не должно превышать одного часа, в течение термообработки субстрата, так как, это может привести к очень интенсивному развитию мезофильной

микрофлоры, что нежелательно, вследствие отрицательного влияния на качество субстрата.

2. Фаза стерилизации, длится в течение трех часов, температура при этом достигает максимального значения 98° С и выдерживается в течение одного часа. Данная фаза предполагает резкое повышение температуры от 40° до 98° С, (30-40 минут) поддержание 98° С в течение часа и последующее снижение до 70° в течение часа. При этом происходит гибель основной массы всех вегетативных форм микроорганизмов, и части спор мезофильной микрофлоры, а так же находящихся в субстрате насекомых, клещей и нематод. Необходимые для создания селективного субстрата термофильные бактерии при таком режиме термообработки остаются жизнеспособными, а их изначальное количество не значительно изменяется после проведения стер ил изации.При соблюдении оптимальных режимов в первых двух фазах термообработки, на 30 — 40% снижается количество конкурентной микрофлоры, при этом, сохраняется численность термофильной микрофлоры.

3.Фаза мягкой пастеризации, проходит в течение шести часов, при температуре в пределах 60 — 65° С. Данный уровень температуры позволяет развиваться ряду штаммов термофильных бактерий, которые участвуют в процессе поглощения легко доступных Сахаров (ЛДС), образующихся при гидролизе исходных компонентов субстрата, и одновременно не допускает развития термотолерантных микроорганизмов.

4. Фаза ферментации, протекает в течение девяти часов, при температуре 55-45°С, Происходит интенсивное развитие термофильных бактерий рода ВасШдо и термофильных актнномицстов, которые усваивают труднодоступные соединения углерода (ТДС). К окончанию процесса ферментации в субстрате бактерии утилизируют практически все ЛДУ и часть ТДС. Установлено, что численность термофильных бактерий должна достигать 10'314кл/г. сух.субстрата, на седьмой, восьмой час ферментации, после чего их численность устанавливается на этом уровне, и далее постепенно понижается, что свидетельствует, о том, что ЛДУ в субстрате становится не достаточно для развития микрофлоры.

5. Фаза охлаждения, резкое снижение температуры с 45° С до20-22° С. Охлаждение необходимо проводить в максимально короткие сроки, так как при температуре 30-40° С происходит интенсивное развитие выжившей мезофильной микрофлоры, которая составляет ощутимую конкуренцию мицелию вешенки. Охлаждение должно происходить менее чем за один час (30-40 минут), с наибольшей скоростью, которую позволяет выдержать оборудование.

Режимы термообработки.

Базовый режим термообработки - режим термообработки субстрата проводимый в котлах запарниках СКО — б, в соответствии с рекомендуемыми для данного вида оборудования температурными режимами. Использовали

три различных режима отличающихся по времени прохождения различных фаз термообработки.

Фактический режим термообработки - режим термообработки субстрата проводимый в субстратных машинах СМ — 01, в соответствии с рекомендуемыми для данного вида оборудования температурными режимами, предназначенными для обработки соломы злаковых культур (пшеница, ячмень). Использовали три различных режима отличающихся по времени прохождения различных фаз термообработки.

Рекомендуемый режим термообработки - режим термообработки субстрата на основе костры льна, проводимый в субстратной машине СМ -01, разработанный на основе полученных ранее данных, при изучении различных режимов термообработки и субстратов на СКО - б и СМ - 01, в наибольшей степени отвечающий биологическим требованиям культуры вешен си.

Таблица 5 - Влияние режимов термообработки субстрата на скорость зарастания субстратных блоков, поражаемость конкурентной микрофлорой, сроки начала плодоношения и урожайность плодовых тел вещей ки обыкновенной.

Режим термообработк и 1 „ Скорость зарастания блоков, сутки Количество зараженных блоков, % от партии Сроки начала плодообразова ния. Урожайи ость за две волны плодоно шеиия, %

стандарт не стандарт

1.базовы й 21 10,3 28 18,6 7,5

2. 20 9,1 26 17,8 7,0

3. 21 9,8 27 18,3 6,7

4,фактич ескиЙ !9 8,5 26 19,2 5,8

5. 18 5,6 24 20,7 5Д

6. 17 3,9 23 22,3 4,8

7.рекоме ндуемый мый 15 2,8 21 23,6 4.1

Анализ полученных данных (таблица 5) показывал, что применение разработанного режима обеспечивает наибольшую урожайность (236 кг/т) и

сокращает срок выхода культуры на плодоношение первой волны на 7 дней по сравнению с базовым, и на 5 дней с фактическим.

4 Влияние регуляторов роста на скорость роста мицелия н урожайность

плодовых тел вешеики Использование фигорегулятороз является важным элементом современных технологий возделывания многих сельскохозяйственных культур. На первом этапе исследований были проведет лабораторные испытания четырех ростре гулнрующих препаратов отечествен но го производства - Сил к, Циркон, Эль-1, и Суперстим.

Таблица б - Влияние регуляторов роста на зарастание субстратных блоков, сроки начала плодоношения и урожайность вешенки обыкновенной (среднее в 3 — х. измерениях)______

Показатели Контроль (вода) Эпин (эталон) 0,002 % Силк 0,001 % Циркон 0,005 % Эль-1 0,0001 % Суперстим 0,005 %

Диаметр колонии мм, на 5-е сутки 6,4 7,1 6,7 6,8 7,7 7,4

Степень зарастания блоков на 14 сутки, балл 3,5 4,5 3,5 4,0 5,0 5,0

%, пораженного субстрата конкурентной микрофлорой 3,5 2,2 3,2 3,1 1.7 1,9

Сроки начала плодо ношен ия, сутки после посева 32-35 28-30 31-34 31-34 25-28 27-29

Урожайность 1-ой волны, кг/т субстрата 124 142 126 123 154 149

За эталон был взят Эпинз^^, препарат разрешенный для применения на грибах. Наибольший стимулирующий эффект оказали препараты Эль-1 и Суперстим. Диаметр колоний мицелия на 5 сутки роста достоверно превышал контроль на 20,3 % и 15,6 % соответственно. Аналогичные данные были получены и в производственных условиях. Наилучший эффект показал препарат Эль - 1 в концентрации 0,0001%, при обработке мицелия вешенки, методом опрыскивания рабочим раствором препарата 100 мл/л мицелия, перед инокуляцией. Это позволило повысить урожайность плодовых тел

вешеики на 13,1 % и сократить цикл выращивания на 5 - 7 дней по сравнению с контролем. Отмечено, что в субстратных блоках, инокулированных мицелием обработанным раствором препарата наблюдалось снижение поражаемое™ фитопатоге иным и грибами на 50 % по сравнению с контролем (таблица 6),

5 Влияние способов формирования субстратных блоков на скорость роста мицелия и урожайность вешенкн

Формирование субстратных блоков является одним из важнейших технологических процессов при культивировании вешен ки, Формирование субстратного блока позволяет регулировать процессы тепломассобмена блока с окружающей средой. Этот процесс находится в прямой зависимости от размеров блока его физических характеристик и используемого материала в качестве емкости (толщины полиэтиленовой пленки). В связи с этим было изучено влияние толщины полиэтиленовой пленки на формирование субстратного блока, влияние плотности субстрата на рост и развитие мицелия вешен ки, а также влияние вида перфорации полиэтиленовой емкости на ююдообразованне и поражаемость субстрата конкурентной микрофлорой.

При формировании субстратных блоков с использованием пленки толщиной 80 мкр уменьшилось количество субстратных блоков имеющих деформацию формы и расширение основания блока. Она в наибольшей степени отвечала по своим технологическим свойствам, прочности и способности к растяжению, при этом образовать воздушных полостей на 10 — е сутки после формирования не превышало 10 %, что положительно сказывалось на плодообразованни (таблица 7).

Плотность субстрата является основным фактором при формировании блока влияющим на физиологические процессы, происходящие в нем и определяющим скорость роста мицелия вешенкн. Поэтому нами были проведены исследования по определению значения плотности в оптимальной степени отвечающего биологическим требованиям культуры (таблица 8).

Таблица 7 - Влияние толщины полиэтиленовой пленки на качество сформированного субстратного блока (среднее в 3 — х. измерениях)_

Толщина полиэтилен овой пленки, мкр. %, деформ ации формы блока Нарушение цел ост ноет и блока, % Образование воздушных полостей между пленкой и субстратом, % на 10-е сутки Образование примордиев под пленкой, %

70 22 2,0 21 24

80 14 0,35 10 8

90 8 0,2 18 12

100 3 0,1 22 21

НСРМ 1.5

Таблица 8 • Влияние плотности субстрата на рост мицелия в субстратном блоке (среднее в 3 - х. измерениях) ___

Плотность, кг/л Потеря массы блока, 15 суток, кг Поражаемость, % начало плодоношенн я, сутки Урожайность » кг/т. субстрата

0,5-0,55 0,5 до 12% 38 11+-0,5

0,5-0,60 0,8 до 10% 25 18+41,9

0,60-0,65 1,0 до 9% 26 21+-1.2

0,65-0,70 . до 18% 45 8+-2,5

НСР« 1,7

Анализ полученных данных по влиянию плотности набивки полиэтиленовой ёмкости на рост мицелия показал, что наиболее интенсивный рост наблюдался при плотности 0,60-0,65 кг/л. При данном значении зарастание субстратного блока происходило в течение 8 суток и плодоношение наступало на 26-е сутки, при этом была получена наибольшая урожайность 210 кг/т. Для плодообразования вешенки важное значение имеет форма перфорации полиэтиленовой емкости. Перфорация регулирует воздухообмен в субстрате, ее форма и размер влияют на образование сростков плодовых тел - размер и массу, а так же на поражаемость субстрата конкурентной микрофлорой. Поэтому выбор вида перфорационных отверстий является одним из решающих факторов при культивировании вешенки в тех или и пых условиях.

Перед нами стояла задача изучить применяемые виды перфорационных отверстий и найти их оптимальные размеры, отвечающие

предъявляемым технологическим требованиям и биологическим потребностям культуры.

Таблица 9 - Влияние формы и размера перфорации блоков на количество сростков н среднюю массу плодовых тел (среднее в 3 — х. измерениях)

Вариант опыта Площадь открытого субстрата, % Количество отверстий на блоке, шт Поражаемость отверстий, % Количество сростков плодовых тел, шт Средняя масса плодового тела, кг

Контроль диаметр 10 мм 2,18 16 31,2 10 0,200

горизонталь ные прорези -3 см 1,78 16 24,6 И 0,190

вертикальны е -3 см 1,78 16 21,3 12 0,183

крестообразн ые2*2 см 1,55 16 15,2 12 0,175

образные 3*2 см 1,12 16 10,5 14 0,178

Изучение различных форм и размеров перфорации (таблица 9), показало, что обратно - образная перфорация наиболее эффективно обеспечивает снижение поражаемости субстрата фитопатогенными трибами на 66,35 % по сравнению с контролем. Это объясняется тем, что данная форма перфорации, при формировании субстратного блока, образует два защитных козырька, которые предохраняют субстрат от прямого попадания влаги и микроорганизмов, находящихся в воздухе культивационного помещения.

6 Экономическая эффективность применения разработанных приемов культивирования вешенкн При внедрении разработанного научно термообработки субстрата и комплекса агротехнодогнческих приемов при формировании субстратных блоков была получена более высокая экономическая эффективность. Урожайность повысилась на 72 кг/т субстрата по сравнению с базовой и на

35 кг/т субстрата с фактической, что в итоге способствовало получению прибыли с единицы массы субстрата 334$ руб/т.

На основании проведенных расчетов можно сделать вывод о том, что экономически более выгодно применение предлагаемого режима термообработки и комплекса агрогехнологических приемов при формировании субстратных блоков по сравнению с применением базовой и фактической технологий культивирования вешенки обыкновенной. Рентабельность при этом повысилась до 58,9 %, что превысило базовую на 36,5 % и фактическую на 17,5 % (таблица 10).

Таблица 10 - Экономическая эффективность технологии выращивания вешенки в зависимости от способа приготовления субстрата и формирования субстратных блоков._

Показатели Базовая Фактическа я Рекомендуема я

Урожайность, кг/г. субстрата 186 223 258

Цена реализации, руб/кг 35,0 35,0 35

Производственные затраты, руб/т.субстрата 5317 5518 5682

Стоимость полученной продукции, руб/т субстрата 6510 7805 9030

Себестоимость, руб/кг 28,6 24,7 22,0

Чистый доход, руб/т/субстрата 1193 2287 3348

Уровень рентабельности, % 22,4 41,4 58,9

Таким образом, использование разработанных элементов технологии приготовления субстрата на основе костры льна с применением термической обработки субстрата в специальной машине СМ — 01 и комплекса агротехнических приемов (формирование субстратных блоков и обработка мицелия вешенки ростстнмуляторами) позволяет повысить экономическую эффективность производства плодовых тел вешенки.

Выводы

1. Выявлено, что костра льна по своим питательным, структурным, фнзико - химическим, микробиологическим и токсикологическим характеристикам соответствует предъявляемым культурой вешенхи биологическим требованиям. Для получения качественного субстрата сырье должно обладать следующими характеристиками: влажность 8 -12 %,содержание микрофлоры не более 6,5x10* кл/г/сух субстрата, рН = 6,0 — 7,0, соответствовать токсикологическим требованиям, предъявляемым к сырью.

2. Термообработка субстрата на основе костры льна в течение двух часов при температуре 9$ С0 с последующим постепенным снижением до 40 С0 позволяет получить селективный субстрат, обладающий кислотностью рН = 8,0 — 8,2., температурой при инокуляции 20 — 22 С0, содержанием термофильной и мезофнльной микрофлоры 10'~'14 кл/г/сух субстрата: 105 кл/г/сух субстрата соответственно, обеспечивает урожайность плодовых тел 236 кг/т субстрата и начало плодоношения на 25 - 28 сутки.

3. Предпосевная обработка мицелия вешенки регулятором роста Эль - 1 в концентрации раствора 0,0001% обеспечивает сокращение сроков начала плодообразовання на 4-5 дней раньше и прибавку урожайности на! 3,1 %, по сравнению с контролем и другими регуляторами роста.

4. Снижение нормы расхода посевного материала до 3 - % от массы субстрата в сочетании с предпосевной обработкой зернового мицелия обеспечивает урожайность плодовых тел на уровне контроля 229 кг/т субстрата. Экономия посевного материала составляет 40 %.

5. Разработанный способ формирования субстратных блоков, имеющих плотность набивки 0,6-0,65 кг/л, обратно - -1- - образную форму перфорации, обеспечивает урожайность 21 % от массы субстрата, снижение поражаемости зеленой плесенью на 66,35 %, сокращение сроков плодоношения на 3 - 4 дня, по сравнении с ранее применяемым на предприятии способом.

6. Вешенка обыкновенная, выращенная на костре льна, по пищевой ценности не уступает плодовым телам вешенки выращенной па соломе, а по содержанию липидов превосходит на 51 %.

7. Производство субстрата для выращивания вешенки на субстрате на основе костры льна с применением субстратной машины СМ -01 в комплексе с разработанными элементами агротехники выращивания вешенки интенсивным способом позволяет повысить уровень рентабельности прошводства до 58,9 %.

Рекомендации производству

1. Для производства субстрата на основе костры лъна использовать сырье со следующими параметрами: структура — однородная, с размером частиц - 1-5 *15 - 25 мм; физико - химическими - влажностью 8 -12 %, уровнем кислотности (рН) - 6,0 — 7,0; содержанием конкурентной микрофлоры не более 6,5x10® кл/г/сух субстрата; содержанием азота не менее 0,8 % сух. вещества.

2.Для получения субстрата отвечающего биологическим требованиям вешенки обыкновенной и обеспечивающего максимальную урожайность использовать режим термообработки костры льна включающий следующие фазы:

- Фаза провокации - время композиции 0 - 4 ч, при температуре 18,° 25° ,30°, 40° С.

- Фаза стерилизации - время композиции три часа, резкое повышение температуры от 40° до 98° С, (30-40 минут) выдерживание 98° С в течение часа и снижение до 70° С.

- Фаза мягкой пастеризации - время композиции шесть часов, температура находится в пределах 60 - 65е С.

- Фаза ферментации - время композиции девять часов, температура находится в пределах 55- 45°С.

- Фаза охлаждения - резкое снижение температуры с 45° С до20-22° С. Время охлаждения менее часа (30 — 40 мин.).

3. Для формирования субстратного блока использовать субстрат прошедший термообработку и имеющий следующие характеристики: температура 20 - 22 С, рНв8,0 — 8,5, содержание термофильной и мезофильной микрофлоры 5>00|Э : 9*104, кл/г сух массы соответственно с нормой посева мицелия 5 % от массы субстрата, и оптимальной плотностью набивки 0,6-0,65 кг/л.

4. При формированни субстратных блоков, имеющих стандартные размеры 220*750 мм, использовать полиэтиленовую пленку толщиной 80 мкр, н применять обратно - -1- - образной форму перфорацию со следующими размерами, вертикальный разрез 30 мм, горизонтальный 20 мм, количество перфорационных отверстий должно составлять 16 штук на субстратный блок.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Терновой К. Г. Влияние температурных режимов на продуктивность вешенки. / Материалы Международной научно -производственной конференции «Актуальные проблемы и пути их решения в современном плодоводстве, овощеводстве, и виноградарстве Дона» // п. Персиановскнй, 2004. -С.145 - 147.

2. Терновой К.Г. Зеленые плесени субстратных блоков при выращивании вешенки и пути снижения их вредоносности / Алексеева, КЛ Партии, ДС. //Гавриш. -2005. -№2. -С. 18-21.

3. Терновой К.Г. Особенности формирования субстратных блоков при выращивании вешенки на костре льна / К.Г. Терновой., К.Л. Алексеева., Д.С. Партии // Сборник научных трудов по овощеводству и бахчеводству (к 75 - летию Всероссийского НИИ овощеводства), Том II «Земледелие и технология - М.,2006.

4. Терновой К.Г. Пути повышения урожайности вешенки в овощных теплицах. / Д.С. Партии., КЛ. Алексеева., ЮГ. Терновой // Сборник научных трудов по овощеводству и бахчеводству (к 75 - летию Всероссийского НИИ овощеводства). Том II «Земледелие и технология — М., 2006.

. 5. Терновой К.Г. Стимуляция вегетативного роста и плодоношения вешенки. / КЛ. Алексеева., К.Г. Терновой., Д.С. Партии. // Сборник научных трудов по овощеводству и бахчеводству (к 75 - летию Всероссийского НИИ овощеводства), Том II «Земледелие и технология - М.,2006.

Заявки на изобретения

1. № 024134 от 08.07.2005 года. Терновой К.Г., Партии Д.С., Алексеева КЛ. «Способ выращивания съедобных грибов и формирование субстратных блоков для их выращивания».- получено положительное решение на изобретение

2. № 0324433 от 19.09.2005 года. Партии Д.С., Терновой К.Г., Алексеева КЛ. «Способ выращивания съедобных базидиальных грибов и устройство для его осуществления» - получено положительное решение на изобретение.

Подписано в печать 11.05.2006 г. Формат 60x84/16. Усл. печ. л.1,0. Количество знаков 38749. Тираж 100 экз. Заказ X® 987.

Отпечатано в ООО14 Полиграф - Бизнес1'