1. 菌种制作
长期采用无性繁殖及多次转管的蛹虫草菌种易变异,出现子实体畸形、产量下降。应定期对其进行有性繁殖,选育菌丝生长健壮、菌龄短、无杂菌、色泽正、转色快、出草快而整齐、高产、优质、易生子座、早熟的菌种。
(1)母种分离
①组织分离法制母种:组织分离法制母种,是利用子实体内部组织来获得纯菌种。选新鲜蛹虫草,表面消毒,把子座纵向撕开,用经消毒的解剖刀,无菌条件下在子座基部中心取3mm×1mm的白色菌肉组织,接在加有50μg/mL链霉素的加富培养基PDA培养基试管斜上,20℃恒温箱中培养10d左右,菌丝即可长满斜面。菌丝纯白,粗壮浓密,紧贴培养基生长,边缘清晰,后期分泌浅黄色色素。
②孢子分离法制母种:孢子分离法制母种,是利用菌类成熟孢子能自动弹射的原理,在无菌条件下,使孢子在适宜培养基上萌发成菌丝体而获得菌种。选择新鲜的蛹虫草子实体,用毛笔蘸清水擦洗外表,用75%酒精进行表面消毒3~5min,无菌水清洗干净后,置盛有灭过菌的PDA培养基的锥形瓶上方悬空,在28~32℃下静置培养。待培养基表面出现星芒状虫草菌落时,在接种箱内挑取单个或多个菌落置斜面培养基上培养。待虫草菌丝长好后再提纯。经过提纯获得母种,经出草比较试验,选优质虫草子实体再进行一次组织分离,经筛选后方可用于转扩原种和栽培种。
(2)菌种检验 分离的母种或购来的母种,都需进行检验。将母种扩大培养后,接种在大米培养基上,于23~25℃下培养20~30d,观察生长情况。若已纯化无杂菌污染,再继续培养1个月,即有橙红色子座产生,说明菌种纯正可靠,可应用于生产。
(3)菌种选择与使用 选用菌丝洁白、适应性强、见光后转色和出草快、性状稳定的速生高产优质菌种,是获得栽培成功和高产的关键。
与其他食(药)用菌相比,蛹虫草菌种极易退化,因此正确的选种、保种与用种非常重要。具体做法:一是不用三代以上的母种进行扩制;二是保种时不宜用营养丰富的培养基,保种与生产要轮换使用不同配方的培养基;三是长期保藏的菌种需转管复壮后才可使用。
(4)原种、栽培种制作
①固体菌种
固体菌种常用以下培基:
a. 米饭培养基。将大米用水浸泡24h,捞出后放在锅内煮30min。
b. 大米50g、磷酸二氢钾0.05g、葡萄糖10g、维生素B10.5g,水50mL。
c. 大米10g、木屑88g、蔗糖1g、石膏1g,米汤60mL。
常规制备,高压灭菌,接种后23~25℃暗光培养。20~30d菌种可长满瓶。
②液体菌种:蛹虫草人工培养大多数用液体菌种接种,常用的液体菌种的培养基配方如下(图9-21)。
a. 葡萄糖2%、蛋白胨0.4%、牛肉膏0.4%、磷酸二氢钾0.4%、硫酸镁0.4%、维生素B1微量,pH6.5~7。
b. 玉米粉2%、葡萄糖2%、蛋白胨1%、酵母粉0.5%、硫酸镁0.05%,pH 6.5~7。玉米粉加水煮沸10min,过滤取滤液,加入其他成分。
c. 马铃薯20%、奶粉0.5%、葡萄糖2%、磷酸二氢钾0.2%,pH6.5~7。马铃薯去皮切块后加水煮沸0~15min,过滤取滤液,加入其他成分。
d. 葡萄糖1%、蛋白胨1%、蚕蛹粉1%、奶粉1.2%,磷酸二氢钾0.15%、磷酸氢钠0.1%,pH 6.5~7。
图9-21 蛹虫草液体菌种培养
2. 人工培养基瓶栽技术
蛹虫草人工栽培主要有蚕蛹培养基栽培和人工培养基栽培。人工培养基采用大米、玉米渣或高粱米等谷粒作主料,配入少量鸡蛋清或蚕蛹粉作辅料。目前大规模生产蛹虫草以大米(小麦)培养基栽培方式为主。
栽培工艺流程如图9-22所示。
图9-22 蛹虫草人工栽培工艺流程
(1)栽培季节的确定 根据蛹虫草对温度的要求,可分春、秋两季栽培。适宜的播种时间由两个条件决定:一是播种期当地旬平均气温不超过22℃;二是从播种时往后推1个月为出草期,当地旬平均气温不低于15℃。春播一般安排在4月上旬播种,秋播在8月上旬播种。立秋过后,气温由高转低,昼夜温差过大,正好有利于出草,是栽培的最佳季节。
(2)培养料的选择 依据培养料的选择,蛹虫草培养方法大致分为两类,一类是用蚕蛹直接培育蛹虫草,另一类是用人工配制的培养基代替蚕蛹培育。
蛹虫草人工栽培可选用大米或小麦等作为栽培主料,大米以籼米为主,因其含的支链淀粉较少,灭菌后通气性较好,有利于菌丝的生长。选用的大米、小麦要求新鲜无霉变、无污染、无虫蛀。
(3)培养基配制与装瓶 蛹虫草人工栽培培养基配方有多种,具体如下。
①籼米35g、蚕蛹粉1g、营养液45mL
营养液组分:葡萄糖10g、蛋白胨10g、磷酸二氢钾2g、硫酸镁1g、柠檬酸铵1g、维生素B110mg,捣碎,补充水至1000mL,pH为7;马铃薯200g,煮汁去渣,滤液内加入蔗糖20g、奶粉15~20g、磷酸二氢钾2g、硫酸镁1g,补充水分至1000mL,pH 7~8;葡萄糖10g、蛋白胨10g、磷酸二氢钾2g、柠檬酸铵1g、硫酸镁0.5g、维生素B110mg,补充水至1000mL。
②籼米70%、蚕蛹粉23%、蔗糖5%、蛋白胨1.5%、酵母粉0.5%、维生素B1微量。
③籼米89%、玉米(碎粒)10%、酵母粉0.5%、蛋白胨0.2%、磷酸二氢钾0.1%、硫酸镁0.05%,蚕蛹粉、蔗糖、维生素B1适量。
④小麦93.6%、蔗糖5%、磷酸二氢钾0.5%、硫酸镁0.1%、酵母粉0.5%、蛋白胨0.3%。
⑤高粱45%、玉米渣40%、小米10%、蔗糖2%、蛋白胨2%、酵母粉0.8%、磷酸二氢钾0.1%、硫酸镁0.1%。
蚕蛹粉可用药店零售的僵蚕代替。大米应籽粒饱满,新鲜无霉,用前浸泡4~5h或煮至半熟。培养料拌匀,含水量57%~60%,pH 6.0~6.5。用罐头瓶、塑料瓶(耐高温高压)作为栽培容器,每瓶装干料30~50g,培养基装至瓶深1/4~1/3处。灭菌前用聚丙烯薄膜外加报纸封口,再用绳或橡皮筋扎紧。
在制作培养基时要注意以下几个方面:一是主料与营养液的比例要适当,不能太干或太湿,适宜的含水量为57%~65%;二是培养基pH严格控制在5.5~7.2之间;三是主料与营养液在灭菌前的浸泡时间不能太长,一般不能超过5h,否则会发生培养基发酵和糖化,影响前期的转色和出草;四是培养基采用常压灭菌时必须在3h以内使灶内温度达到100℃,否则培养基容易酸化变质,影响产量。
(4)灭菌 配制好的培养基应及时彻底灭菌,高压蒸汽灭菌0.14MPa保持1.5~2h,常压灭菌100℃保持10~12h。灭菌后瓶内培养基要求上下干湿一致,米粒间有空隙,不能黏稠成糊状。见图9-23。
图9-23 蛹虫草大米培养基灭菌
(5)冷却接种 灭菌结束后取出冷却,移入接种室,当培养基冷却到30℃以下时,在无菌条件下接种,每瓶接种液体菌种5~10mL或固体菌种10g左右。为防止污染,可适当增加接种量,以利于菌丝加快生长,迅速占领料面。接种完毕,立即移入经消毒和防虫处理的培养室内培养。
(6)菌丝培养 在接种后的3周内,要进行遮光培养。接种后最初将温度保持在16℃恒温培养,以减少杂菌污染,当菌丝生长至培养基1/2~2/3时,可将温度升至19~21℃,室内要保持黑暗、通风,空气相对湿度控制在65%左右。经15~20d菌丝可发满瓶。见图9-24。
图9-24 蛹虫草菌丝培养及转色
(7)子座培养 菌丝长满后,由白色逐渐转成橘黄色时,表明菌丝营养生长已经完成,此时菌丝已成熟,可增加光照,白天利用自然散射光,保持200lx左右,早、晚用日光灯增加光照,每天不少于10h,同时给予10℃左右的温差刺激,促进转色和诱导原基形成。当培养基表面和四周有橘黄色色素出现,开始分泌黄色水珠,并伴有大小不一的圆丘状橘黄色隆起物时,则表示子座开始形成。此时室内温度保持18~23℃,空气相对湿度保持80%~90%,每天通风2~3次,每次30min。
湿度太大则容易产生气生菌丝,对子实体生长不利;湿度太低则容易使培养基失水而影响产量。在子座形成之后,应根据蛹虫草有明显趋光性的特点,结合实际情况适当调整光源方向,保证受光均匀,避免光线不均匀造成子实体扭曲或一边倒。子座培养期间要适当通风,但不可揭掉封口塑料薄膜,可在薄膜上用针穿刺小孔,以利于气体交换。待子实体长至3cm高时,可去掉封口膜,满足其对氧气的需求(图9-25)。
图9-25 蛹虫草子座形成
(8)采收加工 一般从播种到子囊成熟需要40d左右,菌丝扭结到子实体成熟需要20d左右,每瓶可生长子座10~20支,但只有5支左右商品性状最好,生物学效率在30%左右。
当子座呈橘红色或橘黄色棒状,高度达5~8cm,头部出现龟裂状花纹,表面可见黄色粉末状物时,应及时采收。若采收过迟,则子实体枯萎或倒苗腐烂。采收时,用无菌弯头手术镊将子实体从培养基轻轻摘下即可。
子座采收后,应及时将根部整理干净,晒干或低温烘干。然后用适量的黄酒喷雾使其回软,整理平直后扎成小捆,并包装出售。采用罐头瓶熟料栽培的方法,一瓶可出干品2~3g (图9-26)。
图9-26 蛹虫草采收标准
(9)转潮管理 子座采收后应停水3~4d,然后将5~10mL无菌营养液注入培养基内,再薄膜扎口放到适温下遮光培养,使菌丝恢复生长。待形成菌团后再进行光照等处理,使原基、子实体再次发生,一般10~20d后可生长第二批子座。
(10)常见问题及处理
①菌丝体表面出现菌皮
原因:转色条件控制得不好,造成转色期过长。菌皮严重影响产量和品质。
措施:白天控制在20℃,夜里控制在15℃,每天保持5℃温差刺激。转色阶段温度不得低于14℃,否则不能形成子实体。每天光照12h左右,光照强度以200lx左右为宜,白天充分利用自然散射光,晚上用日光灯补光。此外,应注意培养室内空气相对湿度控制在65%。注意适当通风换气,两天1次,每次30min,经过上述管理,3d后菌丝开始转色,6~7d后,菌丝全部为橘黄色。
②接种后菌种不萌发或发菌慢
原因:培养基受杂菌污染,腐臭发黏;使用固体种接种,操作不熟练,造成菌种块灼伤或死种,或使用液体种接种,悬浮液中菌丝含量不足或杂菌污染所致;培养温度处于菌体正常生长温度的下限,接种块在低温下愈合慢,生长迟缓。
措施:确保培养料的灭菌效果,灭菌结束,不要急于出锅,待压力表指针至零后,再冷却一段时间,以防止高温出锅料瓶内外空气交换。料瓶冷却后要及时接入菌种。将接种后培养基污染严重、已腐臭发黏的培养瓶挑出后,远离培养场地,将污染料深埋,以防杂菌扩散。应该注意严格无菌操作,熟练运用操作技术。对确认不萌发又未污染杂菌的料瓶重新接种。接种培养后,若环境温度偏低,培养室要辅以加温措施,保持15~18℃,以加快菌种定殖萌发,迅速占领料面。
③菌丝长满料面后,向深处吃料困难
原因:灭菌前,培养料未经预湿吸水,灭菌后料内上部较干,下部为粥状;在配制培养基时,加水太多,造成灭菌后培养料黏结太紧,透气性差。
措施:培养料装瓶后,不要急于装锅,可先浸泡2~3h,待培养料上下均匀吸水后,再进锅灭菌,或者重新配制培养基。
④菌丝长势很好,但不转色,不分化子座
原因:①配料中氮素偏高,以致在培养过程中,菌丝徒长结被,影响转色。②培养室光线不匀,使处于弱光下的菌体转色淡,处于黑暗中的菌体完全不转色。③在培养室环境温度低于12℃时,菌体难以转色。④使用长期连续转管及常温下贮放时间超长的菌种,其母本变异,接种培养后,不转色,不分化子座。
措施:①采用科学配方,配料中严格掌握各成分的组合比例。对因配方不合理造成碳氮比失调所形成的料面结被现象,弃去表层菌被,适量补加低浓度含碳营养液,10d左右可分化子座。②调整培养室光照强度至150~200lx,使培养瓶受光均匀,不存死角。③进入生殖、生长期管理后,要及时调整培养温度至18~23℃,结合通风,促其转色。④定期对菌种进行有性繁殖,认真做好育种、选种工作。
⑤菌体正常转色后,不出草或出草稀疏
原因:栽培季节选择不当,菌体转色后,遇连续低温或高温的环境条件,使成熟的菌体转入生殖生长后,在高于或低于原基分化温度的情况下,由于基内营养的不断输送供给,而在表层形成坚硬的菌核,在周围形成爬壁菌索。在培养室光照超强、通风较差的情况下,原基分化密集,生长缓慢相互粘连。使用劣质菌种,种性较差。
措施:a. 根据当地的气候特点,选好栽培季节,早春低温下播种,培养室辅以加温措施,保持在15℃以上;秋季播种避开高温期,在白天气温稳定在28℃以下时播种,使培养室温度在26℃以下。对转色后不出草的菌瓶,弃去表层菌核,适量补加营养液,调整室温为15~21℃,待菌丝恢复生长后,拉大昼夜温差,短期内即会形成子座。b. 加强对培养室的通风增氧,保持培养室相对湿度80%~85%,5~6d可恢复子座的正常生长形态。c. 使用经出草试验表明优质高产的适龄优质种投产。
3. 蚕蛹培养基栽培技术
用蚕蛹培育蛹虫草,周期短,成功率高,成本低。从接种到子座成熟需35~45d,蛹虫草菌感染率、子座长出率均达95%以上,从蚕蛹中长出的子座外观同野生蛹虫草几乎相同。
(1)前期准备
①菌株筛选:蛹虫草菌经活蛹体多次复壮后筛选出对蚕蛹致病力强、易形成子座的菌株。
②孢子悬液制作:蛹虫草菌在含有蛋白质的培养基上,在22℃和室内自然光线下培养形成大量分生孢子,挑取分生孢子用无菌水制成孢子悬液。
③寄主选择:家蚕或蓖麻蚕上簇后用烟熏消毒,一周后剖茧取蛹,剔除病蛹和不良蛹,选适当发育时期的健壮蛹作寄主,或直接取上簇前的5龄后期幼虫作寄主。上簇:将成熟的家蚕捉到蚕簇上的过程。蚕簇;养蚕设备。
(2)接种和管理 将孢子悬液接种于寄主上,并保护寄主直至僵硬,然后将僵硬的蛹,在模拟蛹虫草的生态条件下培养子座成熟。
①接种:用针蘸取孢子悬液,刺入蛹体,每个刺一针。
图9-27 蚕蛹培养基栽培
②定植培养:感染后的蛹体平摊于蚕蛹或类似的筐内,在适当温度下保护到蛹体僵硬,剔除败血蛹。
③子座培育:在模拟蛹虫草的生态环境下培养僵硬的蚕蛹至子座成熟。其方法是,采用多孔的材料(如煤渣、碎海绵等)覆盖在僵硬的蛹体上,在适当温度、湿度、室内自然光线条件下培养。
④子座的定向成长:为使子座长而硬,克服蛹体长出的子座多而细的缺点,将僵硬的蛹头朝上,插入有孔易保湿的材料(如蜂窝煤或预先打好孔的海绵)上进行培养。
(3)采收 蛹虫草成熟后,挖出清洗,整理好子座,采用冷冻干燥或在60℃的温度下烘干,然后包装,保存在阴凉干燥处。
习题
一、名词解释
1. 子座 2. 短段木熟料栽培
二、填空
1. 人工栽培猴头菇有_______、_______、_______等多种方法。
2. 蛹虫草人工栽培主要有_______培养基栽培和_______培养基栽培。
3. 从营养类型上看,灵芝为_______菌,蛹虫草属_______菌。
4. 人工栽培灵芝采用_______栽培和_______栽培两种方式。
三、判断题
1. 猴头菇是一种木腐生真菌,只能利用无机碳,对有机碳吸收困难。( )
2. 蛹虫草属中低温型变温结实性菌类。( )
3. 灵芝属中高温型恒温结实性菌类。( )(www.zuozong.com)
4. 猴头生长期,其菌刺有明显的趋光性。在菌刺形成过程中,不断改变光源方向,会使菌刺弯曲、子实体不圆整,还会影响到担孢子的自然弹射,形成的子实体品质下降、带有苦味。( )
四、简答题
1. 猴头粉红病是怎么回事?怎样防治?
2. 光秃型猴头形成的原因及防治措施是什么?
技能训练
任务一 灵芝栽培
1. 目的
(1)了解灵芝的生物学特性。
(2)掌握灵芝袋栽技术。
2. 器材
(1)棉籽壳、木屑、麦麸、蔗糖、玉米粉、石膏、尿素、过磷酸钙、栽培种、75%酒精、75%酒精棉球。
(2)聚丙烯塑料袋、线绳或无棉塑料盖、剪刀、铁锹、圆锥形木棒、火柴、量杯、磅秤、水桶、超净工作台、灭菌设备、酒精灯、记号笔、防潮纸、大镊子或接种勺等。
3. 方法步骤
工艺流程:
(1)配料
①棉籽壳78%,麦麸20%,蔗糖1%,石膏1%。
②棉籽壳98%,尿素0.5%,过磷酸钙0.1%,石膏1.4%。
③木屑76%,麦麸20%,玉米粉3%,石膏1%。
(2)拌料、装袋 按配方称量原辅料,将蔗糖、石膏溶于水中,充分拌匀,泼洒在棉籽壳和麦麸堆上,边加水边搅拌。料拌好后,闷30min,使料吸水均匀,含水量60%左右。pH 5.5~6.5。装袋时,在袋底放少量培养料,用手指将袋底的料压实,使袋成方形,便于竖放在床架上,装料松紧适宜,袋面要平整。当装入3/4容积的料,用锥形木棒从袋口向底部打孔,用无棉塑料盖封口,最后将袋表面擦净。
(3)灭菌、接种 装袋后及时灭菌,高压蒸汽灭菌,压力为0.14~0.15MPa,温度121℃,灭菌1.5~2h;常压灭菌,温度尽快升至100℃,并保持10~12h。
料温降至30℃左右时,搬入接种室,按无菌操作规程接种。去掉菌种瓶棉塞,灼烧瓶口,用接种工具挖去菌种表面的原基及老化菌丝,将菌种捣散。料袋长20cm以内,只需在袋的一端接种,若大于20cm,则需在袋两端分别接种。接种量以布满培养料表面为宜。
(4)发菌、培养 将接种后的栽培袋移入25~27℃左右的培养室,放架上培养,一般堆4~5层。培养室应通风、黑暗、清洁、空气相对湿度保持60%~65%。经过7~10d的培养,菌丝可长满培养料的表面,4~5d翻堆一次,及时挑出污染袋。
(5)出芝管理 灵芝为高温恒温结实性菌类,出芝室温度保持25~28℃,空气相对湿度控制在85%~90%,每天喷雾1~2次,保持空气清新。菌盖形成后,空气相对湿度提高到90%~95%,每天喷雾2~3次,喷水时打开门窗,喷水结束后1~2h,待子实体表面水迹干后方可关闭门窗。随着菌盖长大长厚,盖面颜色变为红褐色,菌盖边缘白色生长点消失,这时应停止喷水。出芝期 间,每天开窗通风2~3次,增加通气量,降低CO2浓度。子实体形成期对CO2十分敏感,空气中CO2浓度超过0.1%时,菌盖生长受抑制,只长菌柄,形成鹿角芝。子实体生长和孢子形成时,需要一定的散射光,光照强度1000~2000lx。光照不足,菌盖薄,颜色浅,影响产量和质量。灵芝有很强的趋光性,因此要求光照均匀。
(6)采收 当菌盖边缘的白色生长点消失,色泽与中央一致,菌盖不再增厚时为采收适期。采收时握住菌柄转动将其摘下,然后用小刀挖去残留的菌柄。停止喷水2~3d,进行再生芝的管理,整个周期可采收两批。再生芝要比第一批芝盖小且薄。
4. 思考题
(1)栽培灵芝技术要点有哪些?
(2)出芝期通风、光照不当会出现什么情况?
任务二 蛹虫草栽培
1. 目的
(1)掌握摇床液体菌种制作技术。
(2)掌握蛹虫草瓶栽技术。
2. 器材
(1)大米、玉米粉、蛋白胨、酵母粉、磷酸二氢钾、硫酸镁、维生素B1、葡萄糖、蚕蛹粉、蛋清、过磷酸钙、栽培种。
(2)罐头瓶、500mL锥形瓶、塑料膜、防潮纸或牛皮纸、线绳、棉塞、烧杯、天平、玻璃棒、电炉、高压蒸汽灭菌锅、接种铲、酒精灯、75%酒精消毒瓶、75%酒精棉球、火柴、超净工作台、记号笔、镊子等。
3. 方法步骤
(1)液体菌种制作
①液体培养基配方
a. 玉米粉20g,葡萄糖20g,蛋白胨10g,酵母粉5g,磷酸二氢钾1g,硫酸镁0.5g,pH6.5,加水定容至1000mL。
b. 马铃薯200g (煮汁),玉米粉30g,葡萄糖20g,蛋白胨3g,磷酸二氢钾1.5g,硫酸镁0.5g,pH6.5,加水定容至1000mL。
c. 葡萄糖10g,蛋白胨10g,蚕蛹粉10g,奶粉12g,磷酸二氢钾1g,硫酸镁0.5g,pH6.5,加水定容至1000mL。
②培养基制作
a. 称量:准确称取原辅料,加入烧杯中,加水混合,溶解慢的原料可加热助溶。
b. 调pH:加水至总体积约为900mL,然后调整pH为6.5。
c. 定容:加水定容至1000mL。
d. 分装:每个500mL锥形瓶装入100~150mL培养基,用透气塑料膜或8~12层纱布扎封瓶口,再盖上一层防潮纸或牛皮纸,用线绳扎紧。
e. 高压灭菌:压力为0.14~0.15MPa,温度121℃,灭菌20~30min。
③接种:每支母种接种5~6瓶,放到恒温摇床上振荡培养,摇床转速为140~150r/min,温度为22~25℃,振荡培养4~5d备用。培养好的液体菌种,有大量菌丝体,培养液变清澈,有浓郁虫草香味。
(2)蛹虫草米饭培养基瓶栽
①培养基配方
a. 大米68.5%,蚕蛹粉25%,蔗糖4.8%,蛋白胨1.5%,维生素B10.01%,磷酸二氢钾0.15%,硫酸镁0.04%。
b. 大米67%,玉米粉30%,蚕蛹粉1%,葡萄糖0.8%,蛋白胨1%,维生素B10.01%,磷酸二氢钾0.1%,硫酸镁0.05%,柠檬酸铵0.04%。
②装瓶:大米在清水中浸泡3~4h,加入辅料,调含水量65%左右,pH 6.5。每500mL罐头瓶装干料约50g,料面压平,瓶口包扎聚乙烯薄膜,再包一层防潮纸。高压灭菌,压力0.14~0.15MPa,温度121℃,灭菌45min。常压灭菌,温度尽快升至100℃,并保持8h。灭菌后米粒间应有空隙,不能呈糊状。
③接种:培养基冷却至30℃以下时,无菌条件下接种,每瓶接种液体菌种10mL,也可用固体菌种接种。
④发菌、培养:将接种后的栽培瓶置15~18℃的培养室,应清洁、避光,空气相对湿度保持60%~65%。待料面布满菌丝,将室温调节到20~25℃,经12~14d,菌丝可长满瓶。
⑤子座培养:菌丝体成熟后,由白色逐渐变成橘黄色。应增加光照,每天光照时间10h以上,以促进菌丝体转色和刺激原基分化。当培养基表面或四周有橘黄色色素出现,聚集有黄色水珠,并有大小不一的橘黄色圆丘状隆起时,为子座即将形成的前兆。此时室温应保持在19~23℃,并提高相对湿度至85%~90%。蛹虫草有明显的趋光性,因此在子实体形成之后,应根据情况适当调整培养瓶与光源的相对方向,或调整室内光源方向,使其受光均匀,以保证子实体的正常生长,并可提高产量和质量。子实体生长期间要适当通风,补充新鲜空气,整个培养期不要揭去封口薄膜,可在薄膜上用牙签穿刺小孔,以利瓶内气体交换。
(3)采收 当子实体长至高5~8cm,头部出现皲裂状花纹,表面可见黄色粉状物时,应及时采收。采收时,用消毒镊子将子实体从培养基上摘下。采收后在瓶内加入适量水或营养液,10~20d后可长出第二批子座。
4. 思考题
(1)液体菌种有哪些优缺点?
(2)如何提高瓶栽蛹虫草的产量和质量?
拓展
拓展一 案例——猴头、平菇循环生产
浙江省常山宝新果蔬菌有限公司生产猴头16万棒,栽培结束后利用部分猴头菌渣生产平菇16万袋,显著提高了经济效益。平菇生产结束后,菌渣还地作果菜有机肥。
茬口安排:
(1)猴头生产季节 南方生产季节为9月至次年4月,9月下旬制菌棒,发菌期45~50d,出菇采收期在11月至次年4月初,共采收三潮。猴头从接种到采收结束一般需要180d。北方8~9月或翌年2~3月接种,9~11月或翌年3~6月出菇。
(2)平菇生产季节 高温平菇生产季节为5月至8月,5月中下旬制菌棒,培养45d,出菇期采收在6月下旬至8月中旬,共采收三潮。高温平菇从接种到采收结束一般需要90d。
模式点评:猴头、平菇循环生产,具有以下特点:①构建了 “猴头——平菇——果菜”资源多级利用生态循环生产模式。猴头采收后的菌渣再添加稻草、棉籽壳二次栽培中高温型 平菇,平菇采收结束后,菌渣还田作有机肥,种植的果菜产量高、品质好,同时避免了废弃菌渣随意乱丢造成的环境污染。②食用菌栽培场地与设施实现了周年利用。猴头栽培从9月下旬开始至次年4月份结束,5月份至8月份高温季节种植夏季中高温平菇,菇房设施得到全年利用。由于绝大多数食用菌是中低温型品种,大多集中在9月份到翌年4月份的低温季节上市,所以高温平菇上市恰好填补了市场空白,互补和竞争优势十分明显。
拓展二 食用菌的工厂化栽培
食用菌工厂化栽培在日本率先得到发展,带动了中国台湾地区和韩国的工厂化栽培。如享有盛誉的台湾戴氏养菌园,采用了全套现代化瓶栽系统,雇佣工人60人,日产金针菇30t。
工厂化栽培食用菌是典型的用工业理念发展现代农业,是农业生物工程技术和工业先进生产手段的产物。它是利用温控设备、空间设施,在可控条件下进行“精准化、智能化”管理,实现立体化、周年化规模生产,隶属于 “精品农业”范畴。它所依赖的不是肥沃的土壤,而是电力、机械和农艺技术的有机结合。在产品的安全性、可控性、标准化、产量产值等诸多层面,它是农业产业中唯一可媲美工业的产品,是可扎根城市的都市农业,是发展城市菜篮子工程的一抹亮色。
模式点评:①工厂化食用菌是 “保供给、均衡市场”的有效手段。其生产效率具有其他农作物无可比拟的优势。单位面积土地工厂化金针菇年产量可达90t/亩,杏鲍菇可达110t/亩,约为蔬菜的6~10倍,水稻的90~100倍。这得益于食用菌的立体栽培和较短的生产周期。食用菌的工厂化生产完全不同于大田作物,不受季节限制,一年四季均可生产,每天可采收上市,产量稳定,计划性强,市场供应均衡。②工厂化食用菌是农业标准化的典范。工厂化食用菌在质量安全方面具有天然优势,因为其生长基质经过高温灭菌,无菌操作,培养条件可控,且一次性收获,生产全过程不用农药、化肥,是安全、放心的健康食品。各生产环节遵循统一的工艺流程,周而复始,拌料、灭菌、接种等环节均实现机械化,培养、出菇均在温度、湿度、光照、氧气控制条件下进行,产品大小、成熟度一致,如同工业产品一样规格整齐均等。工厂化栽培生产情况具体可见图9-28至图9-30。
图9-28 工厂化食用菌生产车间
图9-29 工厂化瓶栽白灵菇
图9-30 工厂化菌丝体液态培养监控室
拓展三 信息技术在食用菌工厂化生产中的研究与应用
工厂化模式是世界食用菌栽培的发展趋势,食用菌生产从机械化逐步向智能化、信息化发展,其中信息技术的研究和应用是实现食用菌全自动工业化生产的唯一途径。提高食用菌工厂化信息技术水平,是实现食用菌产业高产值、高效益、高集约化的有效途径。
1. 信息技术与食用菌工厂化生产
农业信息技术是近年来新崛起的一个技术群,以现代信息科学、系统科学、控制论为理论基础,以微电子技术、通信技术、计算机技术为依托,将现代信息技术成果引入到农业科研、生产中,加速农业的发展和农业产业的升级。食用菌工厂化生产,包含了生物技术、信息技术、机械技术、工程技术等多门类高新科学技术成果,是跨学科领域的技术结晶。食用菌工厂化生产是工厂化农业模式的典型代表,是现代工业技术和农业技术的系统结合,是生态农业的典范模式,是实现农业快速、可持续发展的重要途径,是现代农业发展的重要标志。其工厂化生产的环境系统既是一个受自然规律制约的人工仿真系统,又是一个人类驯化了的自然生态系统,信息技术和数字技术是其支撑核心。
2. 国内外食用菌工厂化生产信息技术发展现状
(1)国外食用菌信息技术发展现状 发达国家农业信息网络发达,美国的AGNET是世界上最大的农业信息网络,可提供200 多个不同用途的农业软件,英国的AGRINET、日本的CAPTAIN,荷兰的EPIPRE等都是著名的农业信息网络。目前发达国家将人工智能技术、网络等信息技术引进食用菌领域,用于复杂的管理、决策及咨询,大大提高了食用菌智能化、自动化及科学化管理水平。整个生产全部自动化、周年化、流水线作业,通过传感器,对温度、湿度、太阳辐射、CO2浓度、生长状况等要素进行实时监控,研制了自动化采摘、包装、分类等智能器械,在机器视觉、图象分析诊断、鲜品采收等方面均有不少进展。
(2)国内食用菌信息技术发展现状 近年我国食用菌工厂化生产迅速发展,食用菌信息技术取得了跨时代的发展,极大缩短了与食用菌强国之间的差距。在环境控制、信息采集、生境模拟、专用传感器等信息技术研究和应用方面,取得了许多创新性成果,大大提高了我国食用菌工业化控制水平和管理水平。自20世纪末以来,仅上海日产2 t以上的企业已发展至7 家,投资达2.5 亿元。
3. 食用菌工厂化生产信息技术的研究与开发
(1)建立完善食用菌工厂化生产综合数据库系统 数据库系统是一种有组织地和动态地存贮、管理,能重复利用与系统有密切联系的数据集合的计算机系统。目前,食用菌工厂化信息无论是在数量、质量上均不足以形成信息产业,虽然科研成果也不少,建立了很多生产模型,但很零散,系统化理论落后,缺乏组织管理,没有得到推广和利用。应大力挖掘信息资源,扩大数据库数量,提高数据库质量,实时更新,保证数据库的及时、有效性。
(2)食用菌专家系统和决策系统的研究和开发 食用菌工厂化生产非常复杂,定量化描述无法实现,专家的知识与经验显得非常重要和实用。开发专家系统和决策系统,将其集成到控制系统中,是信息技术快速发展的重要研究领域。它集成了多领域专家的知识、经验和成果,克服了因一个领域专家知识上的不完备而造成的决策失误。利用智能信息技术,如知识获取、知识表示、知识推理、人机接口以及多媒体技术、数据库技术、神经网络技术等,将复杂的食用菌生产技术,以简单、易懂、易学的方式表现出来,针对食用菌生产关键环节出现的问题向用户提供丰富详实、科学合理的决策,诸如厂房设计、出菇管理、病害诊断、异常问题分析、投资效益分析等。
(3)智能化环境监控平台的研究和开发 目前,食用菌工厂化软件系统发展滞后,缺乏通用性强,集监控、管理、维护于一体的商业软件,无法完成对关键控制点的自动化监控,仍停留在人工检测、文本记录阶段。必需开发实时监控的自动化软件,建立完善的智能化平台。危害分析关键控制点(HACCP)目前被纳入到食用菌栽培中,荷兰等国家,1台计算机统一控制全部厂房,工作人员在办公室对食用菌栽培的各种参数监控,及时修偏,使产品品质得到很好控制。监控系统通过关键点的智能化感应探头及时获取各项数据参数,通过远程传输、信号转换手段实时监控,并及时报警异常情况,利用专家决策系统进行分析,及时纠偏,并记录提供参考。
(4)智能信息技术、设备的研究
①传感设备:开发工厂化农业专用传感器,按其用途可分为温度传感器、湿度传感器、pH传感器、CO2传感器、生物传感器、图象处理、视觉与触觉传感器、位置传感器、速度传感器等,都可应用到食用菌工厂化生产上来。传感器研究应朝多样化、数字化、网络化、智能化方向发展。符合长期稳定性好、系统兼容性好、优良的性价比。要求传感器性能与控制系统相适应。尤其是传感器的长距离布点、传感器灵敏度的一致性、响应时间等。
②计算机视觉技术:基于WEB和无线远程控制管理是信息化时代的基本特征,计算机视觉技术,包括计算机图象识别技术、多媒体可视化技术等在食用菌工厂化生产中应用前景非常广阔。通过计算机视觉技术,完全可以利用计算机软件实现食用菌全自动化作业。计算机视觉技术对食用菌工厂化来说是一门关键技术,可以对食用菌不同生育阶段以及相同生育阶段不同时期的生态因子实现自动化智能控制。计算机视觉技术是完全工厂化生产的前提,通过监控这些参数,及时纠偏校正,完成整个工厂化运转。
③自动化信息技术:智能机械,包括机器人、机器手等的应用是食用菌工厂化生产的必然要求,在许多国家,蘑菇生产的集约化程度虽很高,但人工采摘蘑菇效率低,且分类的质量不易得到保证,从而制约了生产效率和经济效益的提高。因此,农业发达国家研制了具有计算机视觉系统的蘑菇采摘机器人或机器手,使蘑菇生产从苗床管理到收获分别实现了全过程自动化。未来食用菌工厂化自动化技术的研究还将进一步深化和专业化。
(5)食用菌生产模拟模型的建立 食用菌工厂化生产是由机械系统、生物系统、工程系统、信息系统、智能系统相互协调完成的,涉及学科范围广,技术过程复杂。各模拟模型的建立和参数的设定是整个工厂化系统成功运转的关键,包括食用菌生长模型、营养吸收模型、品质模拟模型、环境因子控制模型、工业化厂房模型,净化系统模型、管理信息模型等方面的内容。近年来模拟模型的研究对于农业现代化的发展倍受重视。食用菌工厂化生产模式是更为复杂的现代化农业生产体系,各系统模型的建立和相互协调作用是完全自动化生产的基础。
食用菌工厂化生产是农业高度自动化和智能化的典范,其关键的核心技术之一是现代信息技术的应用和集成。随着我国生态农业和可持续农业整体发展水平的不断提高,一些简易、可控性差的温室设施必将逐步被现代化设备所武装起来的完全工厂化模式取代。许多先进的生物技术、工业技术和信息技术广泛应用到食用菌工厂化领域,必将为我国食用菌生产模式开拓出一个新的里程碑。
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