影響食用菌生長(zhǎng)的環(huán)境因子

影響食用菌生長(zhǎng)的環(huán)境因子

0由經(jīng)濟(jì)效益從現(xiàn)行市場(chǎng)發(fā)展的要求決定眾所周知，蘑菇是世界上受廣泛關(guān)注的食品、衛(wèi)生和保健品，世界消耗量逐年增加。隨著人們生活條件的不斷改善,食用菌已成為人們菜籃子中不可缺少的花色品種。目前,我國(guó)食用菌生產(chǎn)一部分仍停留在家庭手工作坊式操作,生產(chǎn)設(shè)施簡(jiǎn)陋,工藝落后,規(guī)模小,產(chǎn)量低,效益差,質(zhì)量差,是一種低產(chǎn)、低效和浪費(fèi)資源的生產(chǎn)方式,與當(dāng)今市場(chǎng)的要求及經(jīng)濟(jì)發(fā)展極不相符。近年來(lái),隨著食用菌生產(chǎn)的迅速發(fā)展,工廠化生產(chǎn)食用菌已成為我國(guó)食用菌生產(chǎn)的緊迫任務(wù)和發(fā)展趨勢(shì),加大推廣食用菌設(shè)施化生產(chǎn)的力度,促使食用菌生產(chǎn)環(huán)境控制智能化水平,提高食用菌生產(chǎn)自動(dòng)化水平,對(duì)提高食用菌單位面積的產(chǎn)出率與質(zhì)量、提高生產(chǎn)食用菌的經(jīng)濟(jì)效益、增強(qiáng)我國(guó)生產(chǎn)食用菌的競(jìng)爭(zhēng)能力都具有重要意義。1氧化碳、射線和金屬環(huán)境條件因子對(duì)食用菌生長(zhǎng)發(fā)育影響較大的主要是溫度、濕度、氧氣、二氧化碳、光線和酸堿度等。要保證食用菌正常生長(zhǎng)發(fā)育,達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目的,就必須了解食用菌生長(zhǎng)對(duì)環(huán)境條件的要求及其各個(gè)生產(chǎn)階段的特點(diǎn),采取相應(yīng)的環(huán)境控制措施,人為創(chuàng)造有益的生長(zhǎng)環(huán)境。1.1食用菌自然分布的影響食用菌栽培食用菌的生長(zhǎng)發(fā)育只有在一定的溫度條件下才能進(jìn)行。溫度直接影響食用菌的自然分布,并在人工栽培中直接影響各個(gè)生長(zhǎng)階段的進(jìn)程,決定著生產(chǎn)周期的長(zhǎng)短和栽培的成敗,也是食用菌產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量決定性因素之一。不同的食用菌在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期對(duì)適宜溫度范圍要求是不同的,如表1所示。1.2氣相對(duì)濕度的影響水是食用菌菌體的重要成分,是食用菌生長(zhǎng)不可缺少的條件。不論是孢子萌發(fā)、菌絲生長(zhǎng),還是子實(shí)體形成,都需要一定的水分和空氣相對(duì)濕度,如表2所示。食用菌的各生長(zhǎng)發(fā)育階段都需要水分,其子實(shí)體發(fā)育時(shí)需水量更大。水分主要來(lái)自培養(yǎng)料。只有基質(zhì)含水量充分時(shí),才能形成子實(shí)體。一般適合食用菌生長(zhǎng)的培養(yǎng)料含水量是60%左右?？諝獾南鄬?duì)濕度影響著培養(yǎng)料的干濕變化。空氣干燥時(shí),培養(yǎng)料中的水分散發(fā)加快;反之,水分散發(fā)就慢,培養(yǎng)料水分過(guò)多?？諝鉂穸冗^(guò)大亦不利于食用菌生長(zhǎng),往往導(dǎo)致雜菌和病害發(fā)生。1.3不同光照對(duì)食用菌子實(shí)體形成的影響食用菌不含葉綠素,不進(jìn)行光合作用,也就不需要光源來(lái)合成自身生長(zhǎng)發(fā)育所需的營(yíng)養(yǎng)。光對(duì)菌絲體生長(zhǎng)有抑制作用,主要是由波長(zhǎng)為380~450μmm藍(lán)光引起的,因此在培養(yǎng)菌種時(shí)應(yīng)避免光照。但光線對(duì)食用菌子實(shí)體的分化和發(fā)育有很大影響,如香菇或草菇等食用菌在完全黑暗條件下不形成子實(shí)體;另外,光線還直接影響著食用菌子實(shí)體的色澤,光不足時(shí),草菇呈灰白色,黑木耳的色澤黃淡,各種菇的色澤不理想,商品價(jià)值降低。不同食用菌子實(shí)體的生長(zhǎng)發(fā)育所需光照強(qiáng)度(lx)也不完全相同,如表3所示。光照對(duì)子實(shí)體的影響主要是:刺激或誘導(dǎo)子實(shí)體原基的形成;促進(jìn)子實(shí)體的分化;促進(jìn)子實(shí)體的色素形成和積累;刺激菌蓋加厚和伸展;抑制菌柄的伸長(zhǎng);影響產(chǎn)量。1.4食用菌對(duì)co的吸收作用食用菌有兩種形式:一是CO2敏感菌,CO2濃度增加對(duì)子實(shí)體的發(fā)育有極大的危害,如蘑菇或平菇等;二是CO2抵抗菌,CO2濃度增加對(duì)子實(shí)體的發(fā)育沒(méi)多大影響,如香菇、樸菇或黑木耳等。這是由于食用菌與綠色植物不同,其呼吸作用是吸收O2排出CO2。不同的食用菌,其耗氧量及對(duì)CO2的反應(yīng)都不同。例如,蘑菇或草菇只有在空氣中CO2含量不超過(guò)0.1%的條件下才能形成子實(shí)體,其菌絲在含量10%的CO2條件下生長(zhǎng)量只有在正常條件下的40%;而平菇的菌絲在CO2含量高達(dá)20%~30%的條件下可以正常生長(zhǎng);而多數(shù)食用菌出菇期間,都將CO2濃度控制在0.06%~0.1%。上述的各種條件都是互相綜合對(duì)食用菌發(fā)生作用的。食用菌在自然界中并不是單獨(dú)存在的,而是和無(wú)數(shù)的微生物生活在一起。這些微生物和食用菌構(gòu)成復(fù)雜的生物環(huán)境,其中包括共生、伴生、寄生和抵抗等各種關(guān)系。在栽培實(shí)踐中,應(yīng)盡可能根據(jù)各種食用菌的具體要求,模擬和創(chuàng)造出最適宜的生活環(huán)境,以獲得最高的產(chǎn)量和最好的質(zhì)量。2設(shè)計(jì)食品地面壓縮器的模型2.1量—環(huán)境控制系統(tǒng)模型的構(gòu)建食用菌工廠化生產(chǎn)環(huán)境控制系統(tǒng)(如圖1所示)為多變量的輸入輸出控制系統(tǒng)。通過(guò)傳感器檢測(cè)菇房中的各環(huán)境參數(shù),得到輸入模擬量,經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號(hào),經(jīng)接口板采集數(shù)據(jù),計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理,將輸入量與設(shè)定量比較后,輸出開(kāi)關(guān)量,通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)。本系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)與控制軟件、傳感器、數(shù)據(jù)傳輸器、數(shù)據(jù)采集卡、I/O接口板以及電器控制柜等組成。傳感器采集的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大和轉(zhuǎn)換傳輸?shù)接?jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)發(fā)出指令,通過(guò)電器控制柜控制各執(zhí)行設(shè)備的啟閉,完成對(duì)食用菌工廠化生產(chǎn)環(huán)境的控制。2.2檢測(cè)理量。檢測(cè)受根據(jù)不同食用菌對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的要求,應(yīng)對(duì)培養(yǎng)料及栽培食用菌的環(huán)境溫度、濕度、光照強(qiáng)度和CO2含量等物理量進(jìn)行檢測(cè)。首先,由溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器和CO2傳感器對(duì)各物理量進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理器進(jìn)行處理后送給計(jì)算機(jī)做進(jìn)一步處理。計(jì)算機(jī)輸出的控制信號(hào)送給各執(zhí)行機(jī)構(gòu),各執(zhí)行機(jī)構(gòu)操縱供熱裝置、供水裝置、光源和通風(fēng)換氣設(shè)備,對(duì)出菇溫室的溫度、濕度、光照強(qiáng)度和CO2等物理量進(jìn)行控制。2.2.1菇房加熱系統(tǒng)控制根據(jù)栽培食用菌的種類及其不同的生長(zhǎng)階段進(jìn)行溫度控制。夜晚和冬季氣溫低,除加強(qiáng)保溫和蓄溫的措施外,還應(yīng)啟動(dòng)加熱系統(tǒng)控制,使菇房?jī)?nèi)溫度保持在生產(chǎn)范圍內(nèi)。菇房常用的加熱方式有熱水、蒸汽、熱風(fēng)和電熱等。白天和夏季氣溫高,靠遮陽(yáng)通風(fēng)不能使溫度降至20℃以下時(shí),利用降溫系統(tǒng)控制深井泵,將暖氣片中介質(zhì)換為深井水,同時(shí)啟動(dòng)房頂噴淋設(shè)備,對(duì)遮陽(yáng)簾噴淋,蒸發(fā)降溫,達(dá)到食用菌生長(zhǎng)發(fā)育生理要求。2.2.2對(duì)空氣濕度和培養(yǎng)基的影響食用菌子實(shí)體生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)水的需求比較大,不僅需要較高的相對(duì)空氣濕度,而且培養(yǎng)基也需要澆水增濕。濕度控制采用水霧化設(shè)備實(shí)施,以避免水滴直接落到菇體上造成菇體腐爛,同時(shí)結(jié)合通風(fēng)設(shè)備達(dá)到室內(nèi)濕度平衡,以滿足食用菌生長(zhǎng)對(duì)濕度的要求。2.2.3食用菌在溫室中的培養(yǎng)食用菌生長(zhǎng)所需的光照強(qiáng)度較弱,只需要散射光,所以溫室中栽培食用菌主要是遮光,避免太陽(yáng)光直射。利用光度控制系統(tǒng)通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)卷簾機(jī)構(gòu)使無(wú)紡布、草簾等收起或放下,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光線強(qiáng)弱的調(diào)節(jié)。2.2.4co濃度對(duì)菇制約的影響食用菌出菇生長(zhǎng)期間對(duì)CO2要求較嚴(yán),CO2含量一般不得高于0.0l%。CO2濃度過(guò)高,會(huì)造成菌柄變長(zhǎng)、菌蓋變小、菌柄和菌蓋局部肥大成畸形菇,甚至窒息而死亡。CO2濃度控制采用排風(fēng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)。3食用菌最佳種植控制的數(shù)學(xué)模型計(jì)算機(jī)溫室控制系統(tǒng)是通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)控制的。軟件的任務(wù)就是根據(jù)食用菌生長(zhǎng)各個(gè)時(shí)期的不同要求,按最優(yōu)控制算法,輸出控制信號(hào),操縱各控制機(jī)構(gòu)工作,使其被控量(溫度、濕度、光照或CO2氣體)滿足食用菌最佳生長(zhǎng)條件。溫室中栽培食用菌控制屬于多參數(shù)控制,參數(shù)間相互影響、相互制約,數(shù)學(xué)模型很難建立。實(shí)際控制程序的設(shè)計(jì)一般以溫度為主,同時(shí)輔以考慮濕度、光照和CO2濃度的控制,多采用匯編語(yǔ)言編寫控制軟件,并按一定的程序?qū)崿F(xiàn)控制(如圖2所示)。4工廠化生產(chǎn)食用菌環(huán)境控制系統(tǒng)的建立通過(guò)對(duì)食用菌工廠化生產(chǎn)中的環(huán)境控制模擬模型的構(gòu)建,研究了工廠化生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)各組成部分及工作原理,并且設(shè)計(jì)出軟件控制系統(tǒng)程序,以便對(duì)食用菌生產(chǎn)的菌種培育與子實(shí)體生長(zhǎng)發(fā)育不同階段的溫度、濕度、光照和氣體成分進(jìn)行控制,在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)行計(jì)算機(jī)監(jiān)視和自動(dòng)控制。高精度的自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)食用菌的高水平與高質(zhì)量生產(chǎn)極為重要,可根據(jù)各種食用菌菌種栽培和子實(shí)體生長(zhǎng)不同階段的需要,提供最適宜的溫度、濕度、光照和氣體,避免病蟲(chóng)害,縮短收獲期,實(shí)現(xiàn)反季節(jié)生產(chǎn)和周年栽培,使之達(dá)到高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)無(wú)公害的目標(biāo),同時(shí)節(jié)能節(jié)水,降低生產(chǎn)成本。1)工廠化生產(chǎn)食用菌環(huán)境控制系統(tǒng)的建立,能根據(jù)用戶需要自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、濕度、光照和二氧化碳濃度等