Ботаническое описание шампиньона

    Шампиньон принадлежит к классу Базидиальные (Basidiomycetes), порядку Агариковые, или Пластинчатые (Agaricales), семейству Агариковые, или Шампиньоновые (Agaricaceae), роду Шампиньон (Agaricus).

    Среди дикорастущих видов шампиньона различают лесной, полевой и др. Для выращивания используют шампиньон двуспоро- вый (Agaricus bisporus Lange), имеющий две разновидности: белую (albida) и коричневую (пепа); есть и промежуточная (кремовая) разновидность.

    В культуре известен и другой, четырехспоровый вид шампиньона — биторквис (A. bitorquis), который отличается не только внешне, но и по биологическим особенностям, по отношению к температуре. Шампиньон четырехспоровый может расти при температуре 30 °С в период роста мицелия и при 23-25 °С в период образования плодового тела. Он переносит более высокое содержание С02, чем шампиньон двуспоровый, отличается высокой устойчивостью к вирусным заболеваниям, лучшей сохраняемостью. Однако шампиньон четырехспоровый характеризуется более медленным ростом.

    У шампиньона различают вегетативное тело (мицелий) и плодовое тело, предназначенное для спорового размножения. Мицелий представляет собой совокупность голубовато-белых нитей, называемых гифами. Мицелий у шампиньона внутренний, то есть развивается в толще субстрата, что обеспечивает гриб питанием, предохраняет от вымерзания и обеспечивает существование в качестве сапрофита долгие годы. Молодой мицелий представляет собой сплетение тонких гиф (паутинный мицелий), но с возрастом гифы утолщаются, превращаясь в тяжистый, или шнуровид- ный, мицелий, на котором образуются зачатки (примордии) плодовых тел. По мере роста зародыша ткань его дифференцируется, обособляются ножка и шляпка (рис. 36). Верхняя сторона шляпки прикрыта тонкой кожицей (кроющей тканью), сформированной из плотно соединенных между собой параллельно расположенных гиф. Оболочки гиф в зависимости от вида шампиньона пропитываются различными веществами, придающими им прочность, а шляпке — коричневую, белую или кремовую окраску. На нижней стороне шляпки расположены 300-500 пластинок (гименофор), несущих одноклеточные базидии, на каждой из которых развиваются споры.

    У молодых плодовых тел шляпка шарообразной формы завернута вниз, края ее соединены с ножкой рыхлой тканью, называемой частным покрывалом, которое прикрывает светло-розовые пластинки. При увеличении размеров плодового тела и созревании спор шляпка расправляется, частное покрывало разрывается, оставляя на ножке пленчатое кольцо. Вскоре пластинки темнеют, становятся коричневыми, затем темно-шоколадными и совсем темными с фиолетовым оттенком. Наступает пора созревания спор. Они отрываются от базидии и осыпаются в виде темно-коричневого порошка. Продуктивность шампиньона при спороно- шении огромна: число базидий на одной шляпке гриба достигает 1 млрд, а спор, которые осыпаются в течение двух суток, — 2 млрд. Споры покрыты твердой хитиновой оболочкой, что дает возможность им при неблагоприятных условиях продолжительное время сохранять жизнеспособность. Однако при благоприятных условиях тепла, влажности и питания споры прорастают, образуя паутиновидный мицелий.

    Шампиньон размножается вегетативно — делением грибницы (мицелия) и спорами. При производстве грибов используют оба способа. Для вегетативного размножения применяют кусочки гиф мицелия или кусочки ткани (клеточные агрегаты) из гимениального слоя плодовых тел. Пересаженные на стерильную питательную среду кусочки гиф быстро разрастаются, образуя густой мицелий, который можно вновь делить и использо'вать для размножения. Спорами шампиньон размножают для получения стерильного мицелия на фабриках и в селекционной работе.

    При нормальных условиях роста от зарождения плодового тела шампиньона до спорообразования проходит 7-10 дней. В пищу употребляют молодые плодовые тела гриба, когда ножка у них короткая (1-2 см), а пленка, соединяющая шляпку и ножку, еще не разорвана.

    Гриб интенсивно растет при оптимальных условиях температуры, влажности и газового состава питательного субстрата. При отсутствии средств автоматического регулирования факторов микроклимата трудно создать оптимальный режим. В современных производственных сооружениях микроклимат создают по заданной программе.

    Отношение к факторам внешней среды. Во время посадки мицелия оптимальная температура субстрата составляет 25-27 °С, воздуха 22-24°С. Во время роста мицелия температуру субстрата постепенно снижают до 23-25 °С, а после укрытия покровной смесью —до 20-23°С. В начале плодоношения оптимальная температура субстрата должна быть 19-20°С, воздуха 16...17 °С; к концу плодоношения температура субстрата и воздуха одинаковая — около 18 °С. Плодоношение при этом заканчивает-ся за 35-42 дня. Температура субстрата более 33-34 °С губительна для растущего мицелия шампиньона двуспорового. Температура выше 25 °С ускоряет плодоношение, но подавляет развитие шляпки, ножка гриба становится тонкой и длинной. При температуре субстрата ниже оптимальной рост гриба замедляется, ножка укорачивается и утолщается, плодоношение запаздывает и период его иногда удлиняется до 4 мес; в обоих случаях урожайность шампиньона снижается. Чем выше температура питательного субстрата, тем слабее должен быть нагрет воздух.

    В сухом субстрате мицелий долгое время выдерживает низкую температуру и даже замораживание. Для интенсивного роста и плодоношения необходима оптимальная влажность органического субстрата, почвы и воздуха. Относительная влажность воздуха должна быть при посеве мицелия 90 %, при плодоношении — 85 %. Относительная влажность выше 90...95 % вызывает образование конденсата (капели), появление на плодовых телах ржавчины и других болезней. В атмосфере, насыщенной водой, шампиньон загнивает.

    Ко времени закладки субстрата в шампиньонницу влажность его должна быть 62-65 % ПВ, а к посадке мицелия в грунт — 60 % ПВ. Затем в течение всего периода выращивания шампиньона ее поддерживают на уровне 50-55 % ПВ. Для обеспечения оптимальной влажности на питательный субстрат наносят смесь влажностью не ниже 60 % до полива и не выше 72-75 % ПВ после полива. Более высокая влажность ускоряет плодоношение, но вызывает быстрое старение и отмирание грибницы, а пониженная, наоборот, задерживает переход мицелия в тяжистый, а также образование плодовых тел. Если образование мицелия начинается в виде плесневых пятен, эти места не увлажняют. Вода для полива должна иметь температуру покровной смеси (используют водогрейные приборы). Чтобы мицелий не загнил, воду при поливе сильно распыляют. Она должна смачивать покровный материал, но не проникать к питательному субстрату и не увлажнять его.

    Вентиляция необходима при выращивании шампиньона. Плодовые тела шампиньона развиваются в аэробных условиях. Слабая воздухопроницаемость, возникающая при высокой влажности и уплотненности грунта, угнетает рост мицелия. Особенно заметно ослабление ростовых процессов грибницы при избыточно теплом (свыше 28 °С) воздухе, насыщенном аммиаком и диоксидом углерода. Высокая концентрация его в помещении (0,6-0,8 %) допустима до покрытия субстрата почвенной смесью, а затем ее снижают до 0,08 %. Вентиляция в это время должна быть активной. При содержании в субстрате диоксида углерода более 0,08 % и кислорода менее 18 % шляпка плодового тела рас-тет слабо, но чрезмерно развивается ножка, в результате чего гриб теряет товарные качества. Поэтому хорошая естественная или искусственная вентиляция помещения должна обеспечивать обмен воздуха до 15-20 объемов в час.

    Шампиньону не нужен свет; он даже оказывает отрицательное действие, так как может резко изменить температуру в помещении для выращивания, что препятствует нормальному росту и развитию гриба. Поэтому специальные помещения для культуры шампиньона строят без окон. При благоприятных условиях температуры и влажности грибы интенсивно плодоносят и в светлых помещениях.

    Шампиньон использует для питания минеральные вещества и продукты полураспада сложных органических веществ, усваивая их путем осмоса всей поверхностью гиф и откладывая запасы поглощенных пластических веществ в виде протеина, глико- липидов и жирного масла, расходуемых затем на образование плодовых тел. Шампиньон не усваивает минеральные соединения азота (N0 и NHj), и азотное питание у грибов начинается с поглощения (всасывания) сложных азотсодержащих органических соединений, которые образуются в процессе ферментации органического вещества полуразложившихся растительных остатков и из неорганических веществ, прежде всего в аммонийной форме азота. Источники углеродного питания — моно- и дисахариды, пектиновые вещества, целлюлоза и органические кислоты.

    К числу необходимых элементов питания относятся также калий, магний, фосфор, сера и железо. Так, Р, S, Fe и Mg входят в состав основных органических соединений, белка, ферментов. Калий, кальций, магний и железо влияют на состояние коллоидов клеток и являются регуляторами жизненных процессов грибов.

    Рост мицелия и плодовых тел зависит также от имеющихся в навозе стимуляторов роста: ауксина и тиамина. Добавление последнего к субстрату перед посадкой грибницы повышает урожайность грибов иногда на 35 %. Лучшая реакция питательной среды при посадке грибницы слабощелочная (рН 7,4-7,8). Для повышения щелочности субстрата вносят известь, а при избыточной щелочности (рН 7,8-8) — сульфат аммония и гипс. Ко времени образования плодовых тел за счет жизнедеятельности гриба реакция субстрата становится близкой к нейтральной (рН 6,6-7).

    Субстраты для выращивания шампиньона. Рост мицелия шампиньона резко замедляется, если в питательном субстрате находятся конкурирующие грибы, от которых избавляются в процессе ферментации и пастеризации субстрата перед посадкой грибницы. Ферментация связана с аэробным биохимическим разрушением термофильными бактериями легкоусвояемых веществ: белкового азота, крахмала и Сахаров. При этом азотистые вещества, минеральные соли и углеводы переходят в белок бактерий; углеводы используются ими также на дыхание. В результате жизнедеятельности бактерий температура субстрата повышается до 60-70°С. Для создания аэробных условий для термофильных бактерий субстрат в процессе подготовки несколько раз рыхлят.

    Ферментация, связанная с деятельностью термофильных бактерий в аэробных условиях, называется спонтанной, то есть возникающей самопроизвольно в естественных условиях. Ферментация одновременно является и неполной пастеризацией, так как при температуре 55 °С и выше погибают все вредные организмы, включая нематод, клещей, грибную муху и комариков, болезнетворные грибы и их споры. От недостатка питания после разрушения органических веществ термофильные бактерии переходят в состояние спор. Первая фаза бактериального разложения (спонтанная ферментация) органического субстрата на этом и заканчи-вается. Температуру постепенно понижают до 50-40 °С, что вызывает к жизнедеятельности бактерии, которые при такой температуре разрушают углеводы типа клетчатки и гемицеллюлозы. Они постепенно переводят субстрат в состояние второй стадии разложения. Чтобы приостановить их жизнедеятельность и уничтожить остатки вредных организмов, применяют паровую пастеризацию субстрата (вторая фаза ферментации).

    Для правильной организации производства шампиньонов необходимы дешевые высококачественные органические материалы — субстраты. Они могут состоять из одного навоза, навоза, смешанного с соломой, из одной соломы с добавлением птичьего помета и минеральных удобрений.

    Лучшим субстратом для питания шампиньонов считается навоз лошадей (при кормлении их овсом), в котором содержание соломенной подстилки составляет 60...70 %. Солома придает рыхлость субстрату — необходимое условие для аэрации, а также повышает до оптимума количество лигнина и оптимизирует соотношение углерода и азота. Навоз с подстилкой из опилок менее пригоден. Улучшают его поливом навозной жижей. Неуплотненного навоза заготавливают по 0,4 м3 (100-110 кг) на 1 м2 стеллажей или гряд.

    Наиболее пригоден для выращивания шампиньона свежий навоз (срок хранения не более недели). При длительном накоплении хранят его в анаэробных условиях в уплотненном состоянии под навесом в штабелях высотой 1-1,5 м или в навозохранилищах, где его пропитывают навозной жижей. Старый разложившийся навоз, пронизанный мицелием плесневых грибов, непригоден для выращивания шампиньона.

    В качестве заменителя конского навоза используют навоз крупного рогатого скота, куриный помет, отходы мясоперерабатывающей промышленности, отходы пивоварения (пивная дробина), люцерновую муку и муку из хлопчатника.

    Субстраты, в которых доля конского навоза составляет не более 10-20%, называют полусинтетическими. Компосты, в которых конский навоз отсутствует, называют синтетическими. Основу их составляют солома пшеницы или озимой ржи с полей, не обрабатывавшихся гербицидами, и азотсодержащие материалы (чаще помет бройлеров), а также минеральные добавки (гипс, мел, мочевина, суперфосфат).