Наукова робота. Вплив зовнішніх умов на продуктивність шампіньйона двоспорового (AGARICUS BISPORUS)

Роботу виконала:
Качан Ольга Валеріївна,
учениця 11-А класу
ЗНЗ № 35 Чернігівської міської ради

Науковий керівник:
Макарчук Валентина Ростиславівна,
вчителька біології
ЗНЗ № 35 Чернігівської міської ради,
фіналістка IV Всеукраїнського Інтернет-конкурсу
„УЧИТЕЛЬ РОКУ–2019” за версією
науково-популярного природничого журналу
„КОЛОСОК” у номінації „Біологія”

Вступ

Актуальність дослідження: шампіньйон двоспоровий (печериця) невибагливий до вирощування в закритому та відкритому ґрунті, може плодоносити при температурі від 15-25°С, що виявляє велику зацікавленість не тільки грибників, але й пересічних громадян, які мають земельні ділянки або підвальні приміщення.

Поживна цінність гриба за наявності 64% білків, 0,54% жиру, 30% вуглеводів не поступається білому грибу та м’ясу. Білки плодових тіл шампіньйонів містять більше 17 амінокислот, 8 з яких незамінні, тобто не можуть утворюватися в організмі людини і надходять лише з продуктами харчування, а їхня нестача зупиняє ріст і розвиток організму. Для порівняння зазначимо, що більшість рослинних білків містить недостатню для людини кількість амінокислот.

За складом мінеральних речовин і вітамінів шампіньйони перевищують навіть овочі, фрукти, м’ясні, рибні та молочні продукти. Зважаючи на користь шампіньйона, неможливо не вказати на бактерицидну дію та лікувальну цінність за наявності у складі гриба жирних кислот. Вони здатні розщеплювати холестеринові бляшки, адсорбувати шкідливі речовини, виводити їх з організму людини та запобігати виникненню ракових клітин.

Крім високої поживної цінності та лікувальних властивостей, перевага культивованих шампіньйонів і в тому, що їх можна вирощувати упродовж року, а це – екологічно чисте та без відходів виробництво.

Отже, необхідно більш детально вивчити вплив різних умов культивування у пристосованих приміщеннях на продуктивність шампіньйона двоспорового.

Мета та завдання дослідження. З’ясувати умови культивування шампіньйона двоспорового у пристосованих приміщеннях для отримання високих урожаїв.

Щоб досягти мети необхідно:

• вивчити історію культивування та біологію шампіньйона двоспорового;
• дослідити вплив різних умов культивування на ріст і розвиток шампіньйона двоспорового у закритому ґрунті;
• виявити найсприятливіші умови вирощування гриба з високою продуктивністю;
• вивчити харчову та лікувальну цінність шампіньйона двоспорового.

Об’єкт дослідження – шампіньйон двоспоровий( Agaricus bisporus )

Місце дослідження- грибна ферма с. Шестовиця Чернігівського району (додаток Є).

Предмет дослідження – різні умови культивування шампіньйона двоспорового.

Методи дослідження – теоретичні, емпіричні,лабораторні, методи статистичної обробки кількісних даних із застосуванням комп’ютерних програм.

Наукова новизна: На основі проведених досліджень встановлено, що найсприятливіші умови культивування шампіньйона двоспорового в закритому ґрунті пристосованого приміщення за температури компосту 25-26⁰С, температури повітря 21-22⁰С, вологості повітря 80-85%.

Практичне значення: Попит населення на грибну продукцію, особливо на шампіньйони, зростає. Природні ресурси, враховуючи негативний вплив забрудненої території, не задовольняють ці потреби.

Тому, вирощування гриба упродовж року в екологічно чистих умовах пристосованих приміщень частково вирішує проблему.

Розділ 1. Історія культивування та біологія шампіньйона двоспорового ( Agaricus bisporus )

1.1. Історія культивування шампіньйона двоспорового

Гриби відомі людям здавна. Ще в ІІІ ст. до нашої ери про гриби, як про незвичні рослини, згадує у своїх творах Теофраст. Тоді були, відомі головним чином гриби їстівні – шампіньйони, сморчки (зморшок), трюфелі. Так у романі Гая Петронія Арбітра «Сатирикон», де описано бенкет у Тримальхіона, знайдемо такі рядки: «Та ось лише кілька днів назад він написав до Індії, щоб прислали насіння шампіньйонів». Як бачимо, уже на початку нової ери у Римській імперії робилися спроби вирощування шампіньйонів.

Ці гриби культивують близько 300 років. Шампіньйон двоспоровий – безперечний лідер серед штучно культивованих грибів (загальний об’єм вирощування гриба складає 75 – 80% від світового виробництва грибів), вирощується більше ніж у 70 країнах світу.

Спочатку ця культура виникла в Італії, звідти потрапила до Франції. Там вона належним чином була оцінена й отримала широке розповсюдження. У ХVІІ – ХVІІІ століттях найбільшого розвитку набуло промислове вирощування грибів біля Парижа, чому значною мірою сприяла наявність старовинних покинутих каменоломень. У них упродовж року зберігається постійна температура – 12 – 14 °С, що є сприятливою для росту гриба. Слід зазначити, що колишні каменоломні до нині мало вдосконалені, про те успішно використовуються для культивування шампіньйонів [1,6].

У 1600 році відомий французький агроном Олів’є написав першу книгу про вирощування шампіньйонів. Згодом ця культура поширилася в Німеччині та в інших країнах Європи. У 1754 р. у Швеції функціонувала теплиця – шампіньйонниця.

А в другій половині ХVІІІ століття шампіньйон починають вирощувати і в Росії. У 1778 році в журналі «Економічний магазин» російський агроном А. Т. Болотов опублікував свою першу статтю про вирощування шампіньйонів.

Гриби вирощували у підвалах та спеціально обладнаних теплицях, тобто шампіньйонницях, де на підлозі або на стелажах влаштовували грядки зі спеціально підготовленого кінського гною. Спочатку грядки «заражалися» грибницею, взятою із місць, де шампіньйони росли рясно у природних умовах: на вигонах, луках, у садах. Восени вирізали шматочки ґрунту, пронизаного грибницею, підсушували і зберігали до посадки. Грядки удобрені гноєм, вносили невелику кількість шампіньйонної грибниці. Коли вся грядка була пронизана гіфами гриба, шматочки грибниці збирали і підсушували. Пересаджена грибниця не була стерильною, разом із нею потрапляли до шампіньйонів шкідники та хвороби, тому врожаї культивованих грибів були незначними [7,8].

Тільки у 1893 – 1894 рр. у Пастерівському інституті у Франції розробили й описали методи пророщування шампіньйонів і отримання стерильної грибниці, що стало початком методики розведення сортової чистої культури цього гриба.

Культуру шампіньйона засвоїли і пересічні городники, які в домашніх умовах культивували гриби. Вирощували шампіньйони і в Україні. Київські мариновані шампіньйони купували ресторани великих міст Російської імперії.

Перед Першою світовою війною виробництво шампіньйонів досягло значних розмірів у Києві, Одесі, Ризі, Ростові – на – Дону, Нижньому Новгороді та інших великих містах. В цей час уперше в Росії на консервному заводі Каркунова шампіньйони почали консервувати. Перша світова війна і революція призупинили розвиток грибного виробництва.

Після закінчення Другої світової війни учені багатьох країн світу працювали над вдосконаленням способу вирощування шампіньйонів. У цій галузі досягли успіху розробки американських учених, які дозволили вдосконалити способи культивування гриба та побудувати першими у світі наземні спеціальні шампіньйонниці, що дало змогу вивести Америку в лідери у галузі вирощування гриба. У цей час штучне розведення грибів починає розвиватися і в таких країнах, як: Австралія, Нова Зеландія, Індія, Пакистан, у деяких країнах Африки.

В Україні нині вирощують біля 500 т грибів на рік. Це екологічно чистий продукт, особливо в умовах складного екологічного стану, зокрема забруднення промисловими та радіоактивними відходами.

Про важливість вирощування грибів зазначено на державному рівні. В таких країнах СНГ як Молдова, Білорусь, Україна, Росія розроблені та працюють національні програми підвищення харчового та кормового білка за рахунок розвитку грибництва. У зв’язку з прийнятою у 1997 році комплексною науково – промисловою програмою «Гриби», до 2005 року в Україні щороку повинно вирощуватися 40 тис. тонн грибів. Але як і в інших країнах, реалізація програми недостатня через фінансування.

 Шампіньйони вирощували і на деяких шахтах Донбасу на глибині 300 – 600 м, при температурі 13 -17° С та відносній вологості повітря 85 – 90%. Для поливу використовували шахтні води. Але підземне грибництво вимагає збільшення затрат на оплату праці робітникам, що зменшує ефективність вирощування гриба. Тому грибне виробництво в Україні розвивається стихійно – за рахунок приватного бізнесу [4,11,14].

Широкому розповсюдженню культури в нашій країні сприяли: здатність вирощування грибів в адаптованих приміщеннях (теплицях, підвалах, штольнях), простота отримання грибниці в штучних умовах та можливість культивування у різних географічних зонах.

Щоб успішно вирощувати шампіньйони, недостатньо знати лише історію культивування, а й важливо вивчати його біологію.

1.2. Біологія шампіньйона двоспорового

Довгий час вважали, що культурний шампіньйон є різновидом шампіньйона звичайного (Agaricus campestris), який широко розповсюджений у природі, але 1906 року були виявлені значні відмінності, і згодом його віднесли до самостійного виду Agaricus bisporus. У природі цей вид був невідомим, тому виникла думка, що новий вид з’явився у процесі культивування, але 1930 року був виявлений дикорослий шампіньйон двоспоровий.

Шампіньйон двоспоровий відноситься до класу Базидіальних грибів (Basidiomycetes), порядку Пластинчатих або Агарикальних(Agaricales), родини Агарикових або Шампіньйонових(Agaricaceaе) , роду Шампіньйонів( Agaricus). Цей рід нараховує близько 60 різних видів.

Шампіньйон двоспоровий – найбільш поширений культивований вид з екологічної групи наземних спорофітів. У штучних умовах вирощують шампіньйони двокільцеві, шампіньйони лугові, шампіньйони польові та інші.

Організм гриба шампіньйона двоспорового складається з двох взаємопов’язаних і доповнюючих один одного частин: вегетативного тіла – міцелію (грибниці), що розростається в субстраті, та плодового тіла (гриба), розташованого на поверхні субстрату, і виконує статеву функцію.

Міцелій шампіньйона утворений за допомогою тонких гіллястих ниток – гіфів, що мають сірувато – білий колір, щільно переплетені між собою. Розростаючись у субстраті, охоплюють всі його механічні частини, інтенсивно розкладають і поглинають із нього поживні речовини, необхідні для формування плодових тіл. Довжина міцелію може досягати декількох метрів і виконує функцію своєрідної кореневої системи забезпечуючи поживними речовинами і вологою плодове тіло [1,10].

Плодове тіло шампіньйона вміщує до 46% сирого протеїну, 2 – 3% сирого жиру, вітаміни груп В і С, мікроелементи. Складається плодове тіло з шапки і центральної ніжки. Шапка 5 – 10 см у діаметрі, товста, м’ясиста

Рис.1.1. Шампіньйон двоспоровий
1. Шапка
2. Плодове тіло
3. Ламели (пластинки)
4. Ніжка
5. Гіфи
6. Грибниця (міцелій)
7. Ґрунт

У молодих плодових тіл напівкругла, випукла, випукло–розгалужена. У дозрілих плодових тіл плоско–розгалужена, біла, білувата, кремова або коричнева. На нижній частині шапки знаходиться так званий гіменофор – спороносний шар у вигляді пластин. Вони вільні, тонкі, часті. У молодого гриба пластинки блідо – рожеві, згодом темніють і переходять у червоно – бурий, а у старих грибів темно – бурий, майже чорний колір. Доки гриб недозрілий нижня частина шапки покрита тонкою плівкою. У міру того, як дозріває гриб (плодове тіло) плівка розтягується, відривається від країв шапки та залишається у вигляді кільця на ніжці. Доки гриб недозрілий нижня частина шапки покрита тонкою плівкою. У міру того, як дозріває гриб (плодове тіло) плівка розтягується, відривається від країв шапки та залишається у вигляді кільця на ніжці. Спори овально-круглі, темно-коричневого кольору, яйцевидні, гладкі. Утворюються по 2 на кожній базидії. Їхня кількість дала назву грибові – «шампіньйон двоспоровий». Діаметр спори сагає від 3 до 200 мк, побачити їх можна лише під мікроскопом.

Рис. 1.2. Розвиток плодового тіла шампіньйона двоспорового
1. Гіфи
2. Грибниця (міцелій)
3. Плодові тіла
4. Плівка у вигляді кільця

Спори мають велетенський запас життєвої енергії, яку зберігають протягом багатьох років. Так шампіньйон середніх розмірів під своєю шапкою вміщує близько 10 білліонів спор. Потрапивши у сприятливі умови, вони проростають у нитки, із яких згодом формуються грибниця та плодові тіла.

Довжина ніжки 3 – 6 см, товщина 1 – 2 см, гладка, циліндрична, звужена до основи, білого кольору, під шапкою червонувата, з кільцем. М’якоть плодового тіла міцна, біла, при автооксидації рожевіє або трохи червоніє, з кислуватим грибним запахом і смаком. Призначення ніжки не тільки в тому, щоб транспортувати до шапки необхідні поживні речовини, але й утримувати вагу шапки та зберігати її у стійкому положенні для зручного висівання спор.

У природі шампіньйон двоспоровий росте в лісі, садку, городі, місцях, багатих на органіку та гумус[1,3].

Умови культивування у відкритому та закритому ґрунті по різному впливають на ріст і розвиток шампіньйона двоспорового.

РОЗДІЛ 2. Вплив різних умов культивування на ріст і розвиток шампіньйона двоспорового (Agaricus bisporus)

2.1. Закладання субстрату та технологія вирощування гриба

Шампіньйон двоспоровий відноситься до сапрофітів. Гриб живиться готовими органічними, мінеральними речовинами, які засвоює з напівперепрілих рослинних і тваринних решток.

Міцелій шампіньйона синтезує і виділяє у ґрунт різні ферменти, які розкладають субстрат, тим самим готує до засвоєння грибом поживне середовище, оскільки всі необхідні речовини для росту та розвитку гриб отримує з органічного субстрату.

У процесі життєдіяльності гриби виділяють у навколишнє середовище газоподібні речовини (СО2) та рідкі метаболіти – органічні кислоти, які підкислюють субстрат. Щоб запобігти швидкому окисненню та самоотруєнню гриба, в субстрат додають крейду та гіпс (алебастр) – складові кальцію, для нейтралізації кислот, утворюючи при цьому розчинні солі. Щоб гриб отримував усі необхідні для життєдіяльності речовини та накопичував їх у плодовому тілі, потрібен якісний субстрат (компост), у якому і буде розвиватися міцелій гриба.

Розрізняють натуральний і синтетичний компости. Основним вихідним матеріалом натурального компосту слугує кінський гній. Співвідношення гною до соломи 4:1, до нього додають гіпс (26 – 30 кг/т), що покращує структуру, зв’язує воду і регулює рН.

Нині використовують синтетичні компости, приготовлені з гною або курячого посліду, з додаванням соломи: пшеничної, житньої, рідше вівсяної, рисової. Солома повинна бути дозрілою, золотистою, без бур’янів. Вона служить для гриба постачальником вуглецю та необхідного для синтезу білків азоту. Її можна частково (не більш ніж на третину) замінити сіном, опалим листям, кукурудзяними чи соняшниковими стеблами.

Гній сільськогосподарських тварин або пташиний послід краще використовувати свіжий, адже при довготривалому зберіганні він утрачає поживні властивості і стає непридатним для приготування компосту. Присутність у посліді чи гної стружок, тирси хвойних порід дерев (використовуються як підстилка для тварин) погіршують якість компосту. Смолисті речовини, які містяться в них, негативно впливають на ріст і розвиток шампіньйонів [10,13,15].

Приготування компосту (компостування, або ферментація) – складний мікробіологічний і біохімічний процеси, які супроводжуються рясним виділенням аміаку, вуглекислого газу та парів води. Тому приготування компосту потрібно проводити у гарно провітрюваних приміщеннях (наприклад, у сараї) чи на відкритому повітрі, бажано під навісом, захищаючи субстрат від атмосферних опадів, які можуть перезволожувати його та вимивати поживні речовини. Можна використовувати поліетиленову плівку, залишаючи відкритими бокові поверхні. Нестача повітря у повністю накритому компостному штабелі може призвести до порушення ферментації субстрату.

Приготування компосту має декілька етапів. Спочатку проводять замочування соломи або матеріалів, які її заміняють упродовж 1 – 2 днів, поливаючи водою. Замочувати солому можна і в резервуарах, наповнених водою. Потім формують (закладають) компостний штабель (ущільнений майданчик наприклад із глини). При цьому попередньо зволожену солому і гній розділяють на 3 –4 рівні частини і закладають у штабель пошарово, тобто на кожен шар соломи кладуть шар гною, при цьому повинно бути не менше 3 шарів як гною, так і соломи. Кожен шар соломи додатково зволожують. Площа, на якій буде готуватися компост, повинна бути забетонована чи заасфальтована, щоб при контакті з ґрунтом у субстрат не потрапили спори шкідників шампіньйонів, від яких потім важко позбавитися.

Через 4 – 5 днів після закладання штабелю роблять перше перебивання. Компост ретельно перетрушують вилами і перемішують, додатково зволожуючи компостну масу та посипаючи гіпсом (алебастром), і вкладають у новий штабель. Ще через 3 – 4 дні роблять друге перебивання, ретельно перемішуючи і додаючи воду. Через 3 – 4 дні після другого роблять третє перебивання, а ще через 2 – 3 дні вчетверте перебивають компост. У разі необхідності додають воду.

Мета перебивань полягає у ретельному перемішуванні всіх компонентів субстрату та забезпечення доступу свіжого повітря до кожної частини компостного штабелю для нормальної діяльності мікроорганізмів, які розвиваються у масі поживного субстрату.

Про правильність протікання процесу ферментації судять, зважуючи на температуру горіння компосту. На 2 – 3 день після закладання штабелю температура всередині на глибині 25 – 30 см досягає 55 – 70°С та підтримується на цьому рівні протягом усього періоду приготування поживного субстрату. Невелике зниження температури спостерігається лише перед перебиванням компосту чи до кінця процесу компостування.

Якщо компостний штабель погано «горить», тобто не розігрівається, то причина цього полягає у недозволоженні чи пересиханні субстрату (через вивітрювання). У цьому випадку при наступних перебиваннях необхідно додати більше води у субстрат і щільніше вкладати штабель. Перезволожений компост також погано розігрівається. У наступному перебиванні такий штабель потрібно викладати пухкіше не зволожуючи. При компостуванні з – під компостного штабелю повинно витікати трохи рідини [2,6].

Якщо компостування проходить нормально, воно триватиме 20 – 23 дні. Готовий поживний субстрат має темно – коричневий колір, пухку та сипучу структуру, не має запаху аміаку, не липне до рук. Оптимальну вологість компосту виявляють так: стискуючи у жмені руки компост, вода має просочуватися крізь пальці, але не крапати. Якщо субстрат перезволожений, для його підсушування необхідно додати гіпс (1 – 2 кг на 100 кг соломи) та зробити ще 1 – 2 перебивання через 1 – 2 дні (при цьому компост розкладають на більшій площині і ще пухкіше). Інокуляція – внесення грибниці, здійснюється тоді коли температура компосту після пастеризації знизиться до 20-24° С.

Збагачений компост міцелієм грибниці шампіньйона двоспорового використовують для заповнення ящиків, поліетиленових мішків, стелажів.

У період розростання міцелію у компості температура повітря у приміщенні підтримується на рівні 20-25°С. Концентрація вуглекислого газу у повітрі коливається між 3-4%, сприяє кращому росту грибниці, кислотність (рН) компосту буде вища, а потім зменшиться на 2%. За таких умовах міцелій заростає протягом 2-х тижнів. Тоді потрібна гобтіровка – нанесення покривного шару. Він необхідний для утворення та росту плодових тіл, запобігає пересиханню компосту, добре утримує вологу, сприяє газообміну між компостом і зовнішнім середовищем, дає можливість мати слаболужне середовище (рН – 7,4). Найчастіше в якості покривної суміші використовують торф, інколи з додаванням крейди (джерело кальцію), піску.

Покривний грунт наносять на поверхню компосту рівним шаром, завтовшки 3-4 сантиметри. Грунт не утрамбовують, щоб на поверхні залишилися невеликі грудочки, між якими будуть утворюватися зародки плодових тіл.

Протягом тижня після гобтіровки міцелій розростається у покривному шарі, в цей час проводять його розпушування, використовуючи спеціальне пристосування. Це дає змогу покращити структуру торфу та знизити концентрацію вуглекислого газу, що сприяє покращенню умов вирощування гриба. Для покращення врожаю покривний матеріал потрібно підтримувати у вологому стані.

Обростання покривного ґрунту міцелієм залежить від штаму шампіньйона, температури субстрату та вологості повітря. За температури субстрату 23-25°С, вологості повітря 90-95%, збирання плодових тіл шампіньйона можна розпочатися на 16-20 день від часу накладання покривної суміші. Створити такі оптимальні умови для вирощування, за яких можна було б отримувати максимальні врожаї якісного продукту, одне із завдань, яке стоїть перед кожним грибником. [7,17].

Тому ми маємо з’ясувати, яким чином різні умови культивування впливають на продуктивність шампіньйона двоспорового.

Дослідження проводили на фермах с. Шестовиця та с. Киїнка Чернігівського району, де вирощують гриби. Робота ведеться згідно з вимогами дотримання необхідних температурних параметрів. Ферми обладнані системами вентиляції.

Знання, отриманні при вирощуванні шампіньйонів, допомогли у виконанні науково-дослідницької роботи.

2.2. Фази росту міцелію у компості, покривному ґрунті досліджуваних варіантів

Для дослідження використали готовий синтетичний компост, приготовлений із соломи (пшеничної та житньої), курячого посліду, гіпсу (алебастру), який отримали в поліетиленових пакетах. Компост засіяний грибницею шампіньйона двоспорового, штам А15.

Дослідження розпочали 2 травня 2017 року та здійснювали в умовах пристосованого приміщення (колишнього корівника). Вели фенологічні спостереження за ростом міцелію у компості, покривному ґрунті, розвитком плодових тіл шампіньйона двоспорового. Результати занотовували.

Перший етап-вростання міцелію.

Дослід№1. Вплив температури на продуктивність грибів.

І варіант: в пакетах з компостом зробили по 20 отворів діаметром 1 см. і розмістили на стелажі в приміщенні №1 при температурі повітря 18-19° С, вологості 80-85%.

ІІ варіант: в пакетах з компостом зробили по 20 отворів діаметром 1 см. і розмістили на стелажі в приміщенні №2 при температурі повітря 20-21° С, вологості 80-85% (додаток Б).

ІІІ варіант: в пакетах з компостом зробили по 20 отворів діаметром 1 см. і розмістили на стелажі в приміщенні №3 при температурі 22-23° С вологості 80-85% .

Дослід №2. Вплив вологості приміщення на продуктивність грибів.

ІV варіант: в пакетах з компостом зробили по 20 отворів діаметром 1 см. і розмістили на стелажі в приміщенні №4 при температурі повітря 20-21° С, вологості 75-80%.

V варіант: в пакетах з компостом зробили по 20 отворів діаметром 1 см. і розмістили на стелажі в приміщенні №5 при температурі повітря 20-21° С, вологості 80-85% .

V І варіант: в пакетах з компостом зробили по 20 отворів діаметром 1 см. і розмістили на стелажі в приміщенні №6 при температурі 20-21° С вологості 85-90% .

Під час проведення дослідів спостерігали за температурою компосту та його заростанням (додаток А).

Через два дні виміряли температуру компосту, зазначили, що температура підвищилася на 4-5°С і досягла позначки 24-25°С в першому та третьому варіанті досліду, у другому, четвертому, п’ятому та шостому варіантах становила 26°С.

Також поливали покривну суміш водою кімнатної температури лійкою по мірі необхідності таким чином, щоб покривний шар був вологим, але не перезволоженим, не допускали щоб вода стояла на дні пакетів. Підтримували вологість повітря, зволожуючи підлогу.

Під кінець першого тижня помітили незначне опушення субстрату міцелієм, а в середині третього тижня відбулося повне заростання компосту в усіх трьох варіантах.

Другий етап-вростання міцелію в покривний шар.

Через 20 днів (22 травня) розрізали пакети так, щоб зверху залишились краї пакета по 6-7 см., вирізавши середню частину. Потім розпочали гобтіровкиу – нанесення покривного шару, для створення сприятливого водно-повітряного режиму та забезпечення плодових тіл необхідною вологою. У якості покривної суміші використали торф. Торф пройшов дезінфекцію, тому не містить збудників хвороб і шкідників для шампіньйонів.

Покривну суміш заввишки 3-4 см рівномірно нанесли на поверхню зарослого компосту трьох поліетиленових пакетів. Розрівняли його та ущільнили. Обережно здійснили полив, так щоб вода не потрапила до компосту і грибниця не загинула. Поливали лійкою з малої висоти через дрібне ситечко, направляючи струю води вгору. На третій день знову зволожили покривну суміш. Так продовжували робити ще тричі через день.

Необхідну вологість повітря ( 80-85%- І, ІІ, ІІІ варіанти) підтримували систематичними скропленнями стін та підлоги пристосованого приміщення.

В ході другого етапу проростання міцелію підримували температуру субстрату в І варіанті +23 °С, в ІІ варіанті +25°С, в ІІІ варіанті +27°С.

Вели спостереження за подальшим розвитком плодових тіл.

Третій етап-ріст грибів.

Через 7 днів міцелій вріс на 3/4 покривного шару. Перестали поливати покривний шар. І провели його розпушування маленькими грабельками вздовж і поперек на всю глибину покривного шару (4 см), щоб покращити аерацію та створити нормальні умови газообміну.

Через 3 дні після чесання знизили температуру приміщення на 4°С і вологість до 85%( перестали зволожувати підлогу) призупинили вентиляцію, тобто проводили «шок» ( додаток Г).

2.3. Формування плодових тіл та урожайність у різних умовах культивування

Уже на кінець четвертого тижня побачили появу зародків плодових тіл гриба, завбільшки з горошину(додаток Б). З цього часу полив субстрату продовжили, адже маса плодового тіла шампіньйона на 90% складається з води, яку він отримує з компосту та покривного ґрунту.

У період плодоутворення та плодоношення необхідно знизити концентрацію вуглекислого газу в приміщенні. В наших умовах ми застосували вентиляційну систему та періодично відчиняли двері для подачі свіжого повітря. Ріст гриба відзначався достатньо великим урожаєм. Плодоношення відбувалось хвилями (додаток В).

У другому варіанті утворювалися великі плодові тіла. Можна припустити, що в даному випадку температурні показники були дотримані, що забезпечило ріст грибниці . Врожай гриба при зборі був ще більший ніж у І варіанті (додаток Ґ ).

У поліетиленових мішках на стелажах пристосованого приміщення( ІІ варіант) ферми урожай плодових тіл був найбільший. В І та ІV варіантах отримали найменший урожай грибів (додаток Д).

Виконуючи науково-дослідницьку роботу, ми вели спостереження впливу різних умов культивування на ріст і розвиток шампіньйона двоспорового в закритому грунті пристосованого приміщення, обладнаного системою вентиляції та електричними обігрівачами..

Результати спостережень представлені в таблицях 1.1 та 1.2.

Таблиця 1.1.

Результати фенологічних спостережень формування плодових тіл шампіньйона двоспорового у закритому ґрунті

І хвиля

ІІ хвиля

ІІІ хвиля

ІV хвиля

V хвиля

Таблиця 1.2.

Сумарна продуктивність шампіньйонів з шести хвиль врожаю

У табл.1.1 представлені дані врожайності шампіньйона двоспорового в залежності від маси компосту з кожного варіанту.

З наведених вище відсоткових даних слідує, що урожай гриба у закритому ґрунті більший (26%) при температурі 21-22° С, та вологості повітря на І та ІІ етапах 80-85 %.

Урожай гриба визначається відношенням маси зібраних грибів п’яти хвиль кожного варіанту до загальної маси компосту помножене на 100%.

У табл.1.2 представлені сумарні дані врожайності шампіньйона двоспорового від маси компосту всіх шести варіантів.

Плодові тіла шампіньйонів з’являлися періодично, хвилями, через кожні 10-12 днів. За період дослідження при різних умовах вирощування закритого ґрунту спостерігали 5 хвиль плодоношення. Найбільший урожай отримали при зборі першої та другої хвиль плодоношення.

Для отримання більшого врожаю доцільно проводити « шок» , вимикаючи вентиляцію і знижуючи температуру пристосованого приміщення

ферми до + 18ºС перед утворенням плодових тіл. «Шок» стимулює утворення плодових тіл. А в період утворення плодових тіл забезпечувати вентиляцією достатній доступ кисню, щоб плодові тіла мали гарний товарний вигляд і не витягувались ніжки (додаток Е).

Збір урожаю – це останній етап у культивуванні шампіньйона двоспорового. Його здійснюють на такій стадії зрілості, коли плівка, яка з’єднує краї шапок із ніжкою натягнулася, а не перервалася. Такі гриби з закритими шапками ми зібрали, виростивши їх у закритому ґрунті. Можна збирати і тоді, коли гриб збільшився в розмірах і плівка перервалась. Деякі грибники навіть радять здійснювати збір урожаю на етапі повного розкриття шапки. Гриби не менш смачні, ароматні та збільшують урожайність.       Збір плодових тіл шампіньйона двоспорового здійснювали вручну, затискуючи між великим та вказівним пальцями, злегка притискаючи та провертаючи. Після такого зривання залишається ямка, яку потрібно присипати покривним ґрунтом ( додаток Ґ ).

Під час збирання врожаю побачили таке: коли зрізати ножем більші плодові тіла, а інші залишати для дозрівання, то останні починають засихати. Як бачимо, збір продукції треба здійснювати вручну,викручуючи плодові тіла одночасно, щоб не пошкодити грибниці, яка пов’язана з плодовими тілами інших грибів.

Гриби відносяться до продуктів харчування, які мають здатність псуватися, тому краще переробляти їх в день збирання. Зберігати у холодильнику в немитому та непорізаному вигляді при температурі 2-8°С протягом трьох днів. Після закінчення збору урожаю, компост збувають.

Його можна використати як добриво в садах та на городах для овочевих, сільськогосподарських культур.

Плодові тіла шампіньйона двоспорового не тільки важливий продукт харчування, а в деяких випадках лікувальний та профілактичний засіб у боротьбі із захворюваннями.

РОЗДІЛ 3. Практичне використання шампіньйона двоспорового (Agaricusbisporus)

3.1. Харчова цінність гриба

Гриби є унікальним і цінним продуктом харчування, які найкращим чином поєднують у собі високі смакові якості та є джерелом корисних для організму людини речовин. Це не випадково, оскільки гриби містять низку органічних і мінеральних сполук, близьких за хімічним складом до овочів та продуктів тваринного походження (м’яса, риби).

Здавна під час посту гриби були основним джерелом білків, а страви з них були використовувалися і в повсякденному раціоні.

Гриби шампіньйони за поживністю не поступаються білим грибам, а за деякими харчовими показниками, навіть перевищують овочі та м’ясо, незважаючи на те, що вони на 88 – 92% складаються з води.

Дослідження показали: у грибах присутні більше 17 амінокислот, в тому числі незамінні для організму людини – метіонін, цистеїн, триптофан, треонін, лізин, фенілаланін.

Жири (ліпіди), які входять до складу плодових тіл шампіньйонів, крім енергетичної цінності беруть участь у будові мембран і сприяють нормальному росту тканин, обміну речовин в організмі людини [4,9].

Шампіньйони багаті на мінеральні речовини, мають високий вміст калію, фосфору, заліза, міді. До їхнього складу входять і мікроелементи: магній, натрій, кальцій, сірка, кремній, цинк, хром, йод, марганець, бор та інші. За вмістом деяких мікроелементів гриби перевищують ягоди та фрукти. Встановлено, що в цих грибах є: тіамін(В1), рибофлавін (В2), ніацин (В5 або РР),ергостерол (про-Д2 ), пірідоксин (В6), біотин (В7), аскорбінова кислота (С), пантотенова кислота, токоферол (Е). До речі, що в шампіньйонах багато специфічних ароматичних речовин, яких немає у зелених рослинах, це надає їм грибний аромат та неперевершений смак. Крім того, до їхнього складу входять і глікоген (тваринний крохмаль), ферменти, ефірні масла, хітин.

Незважаючи на цінність, у грибів є один недолік: вони погано перетравлюються, через наявність хітину, який за хімічним складом нагадує базовий елемент панцирів ракоподібних (проте хітин сприяє очищенню кишківника).

Для того, щоб підвищити засвоєння грибних білків до 70%, потрібно під час приготування кулінарних страв піддавати їх термічній обробці.

Шампіньйони споживають у свіжому вигляді, сушать, маринують і консервують. З них готують багато різноманітних страв. Вони чудово поєднуються з м’ясом, овочами та іншими продуктами.

Крім високої поживної цінності, перевага культивованих шампіньйонів і в тому, що їх можна вирощувати упродовж року, а в якості поживного субстрату використовувати різні відходи: солому, стрижні качанів та стебла кукурудзи, тирсу, кору, сіно, тріски і пташиний послід.

Штучно культивовані шампіньйони більш корисні, ніж дикорослі. Адже дикорослий гриб має здатність всмоктувати у себе токсичні речовини та важкі метали із забрудненої території, а культивовані шампіньйони ростуть на екологічно чистому субстраті.

Вирощування шампіньйонів – безвідходне, екологічно чисте виробництво, яке не потребує відходів. Використаний для грибів субстрат є високоцінним органічним добривом для багатьох культур[12,14,16].

Гриби мають і лікувальні властивості.

3.2. Лікувально–профілактичні властивості гриба

До складу грибних ліпідів входять незамінні поліненасичені жирні кислоти, які не можуть синтезуватися в організмі людини. Саме ці кислоти запобігають відкладенню холестерину на стінках кровоносних судин, сприяють розчиненню холестеринових бляшок та виведенню їх із організму людини.

Суміш поліненасичених кислот (лінолева, ліноленова, арахідонова) називають вітаміном F – антихолестериновим, жиророзчинним вітаміном, який має здатність усувати авітамінозоподібні явища, перетворюватися у простагладини, лекотриєни, тромбоксани та інші потужні внутрішньоклітинні медіатори гормонального впливу при введенні в організм. Ненасичені кислоти лінолевого типу незамінні для організму людини. Тому гамма – лінолева кислота є ессенціальною і повинна надходити в організм разом із їжею чи у складі БАД. Вона є енергетичним субстратом у процесі внутрішньоклітинного дихання та входить до складу фосфоліпідів мембран тваринних клітин. При її недостачі порушується функціонування біологічних мембран і жировий обмін у тканинах, що призводить до розвитку патологічних процесів, особливо дерматозів, уражень печінки, атеросклерозу судин. Вітамін F також має антиалергічною дію.

Важливо те, що у складі жирів відсутній холестерин, тому ліпіди грибів входять до лікарських препаратів, які знижують рівень холестерину в крові, бо високий уміст холестерину є фактором ризику серцево – судинних захворювань (інфарктів, інсультів). Ліпідам грибів властива протизапальна та проти алергічна дія, вони сприяють нормалізації ліпідного обміну, що важливо для профілактики ожиріння [7,11,16].

Вуглеводи шампіньйонів на 70 – 80% складаються з клітковини та хітину, які важко засвоюються організмом і швидко виводяться із кишківника. Саме завдяки цьому полімерам властива адсорбція шкідливих для організму людини речовин: токсинів, холестерину, важких металів, та здатність швидко їх виводити, що запобігає виникненню та розвитку ракових пухлин товстого кишківника та прямої кишки.

Мікроелементи грибів, які входять до складу багатьох ферментів і є основним будівельним матеріалом для кісткової тканини людини та виконують регулюючу функцію в обміні речовин.

Дослідження вчених Англії, Болгарії та Росії показали , що шампіньйони містять лікувальні антибіотичні речовини, які мають бактерицидну дію. Під час епідемій брюшного тифу, люди, які регулярно вживали в їжу гриби, виявляли стійкість до хвороби. Пізніше із шампіньйонів був виділений антибіотик кампестрин, який гальмує ріст грампозитивних і грамнегативних бактерій. Цей антибіотик активний проти золотистого стафілококу, тифозної та паратифозної палички. Цікаво те, що найбільшу активність має той антибіотик, який отримали з плодових тіл молодих шампіньйонів.

Гриби можуть стимулювати імунну систему і захищати організм від вірусів. До такого висновку дійшов колектив дослідників з університету Арізони (ArizonaStateUniversity), США. Цікаво, що найбільший вплив на імунну систему мають звичайні гриби, в тому числі і шампіньйон двоспоровий. Досліди проводили на гризунах, додаючи їм у їжу гриби. На здорових мишей гриби не мали ніякого впливу, а коли гризунів годували хімікатами, які викликають запалення товстого кишківника і ріст ракових клітин, то шампіньйон двоспоровий допоміг їм зберегти вагу та блокував ріст ракових клітин. Учені вважають, що гриби справлять такий же позитивний вплив і на організм людини, правда для цього людині потрібно з’їдати до 100 грамів грибів щодня.

Проведені дослідження довели, що шампіньйон двоспоровий збільшує виробництво противірусних та інших білків, які виробляються клітинами для захисту і відновлення тканин в організмі людини. Цей гриб підвищує і зрілість клітин імунної системи.

Японські дослідники також встановили, що шампіньйони відрізняються від інших грибів підвищеним вмістом аргініну і лізину, які позитивно впливають на розвиток пам’яті та розумових здібностей людини.

Ніхто не міг навіть здогадуватися, що шампіньйони допоможуть схуднути без голодування. Це довели британські вчені, які провели цікавий експеримент, у якому взято участь 10 добровольців у віці від 25 до 60 років. Лікарі запропонували учасникам замінити усі м’ясні та рибні продукти у їхньому раціоні стравами з шампіньйонів. Вибір саме цих грибів зовсім не випадковий, адже вони містять величезну кількість корисних речовин – більше 17 амінокислот, вітамін D та вітаміни групи B, залізо, цинк, калій, марганець, фосфор і такий необхідний природний йод.

Сапрофіти мають велике значення в природі та сільському господарстві, бо розкладають важкі за будовою органічні речовини на більш прості, які згодом можуть бути задіяні у кругообігу речовин. Для цього гриби сапрофіти використовують спеціальні ферменти [1,16,17].

Дані дослідження можуть бути використані для розробки нових технологій виробництва біопалива, очищення забрудненого ґрунту й підвищення його врожайності.

Отже, шампіньйони мають не лише високу харчову цінність, а й відіграють важливу роль у сучасній медицині, науці. Є об’єктом дослідження.

ВИСНОВКИ

У ході дослідження зроблені такі висновки:

1. Вивчено історію культивування та біологію шампіньйона двоспорового, що дало можливість систематизувати отримані знання у цій галузі.
2. Дослідили оптимальні умови вирощування шампіньйона двоспорового для отримання найбільшої продуктивності.
3. Встановлено, що оптимальна температура культивування шампіньйона двоспорового в закритому ґрунті пристосованого приміщення за температури компосту 25-26⁰С, температури повітря 21-22⁰С.
4. Виявили, що вирощування шампіньйона двоспорового при вологості повітря 80-85% і оптимальній температурі дає найбільший урожай.
5. Для отримання більшого врожаю доцільно проводити «шок», вимикаючи вентиляцію в пристосованому приміщенні ферми і знижуючи температуру до +18 º С.
6. З’ясували, що найбільша врожайність шампіньйонів спостерігається в першій та другій хвилях плодоношення.
7. Вивчено, проаналізовано, систематизовано знання про харчову цінність та лікувальні властивості шампіньйону двоспорового.

Отримані результати науково-дослідницької роботи говорять про те, що для високої врожайності шампіньйона двоспорового в закритому ґрунті, необхідно дотримуватись відповідних температурних параметрів: оптимальної температури компосту,яка не повинна перевищувати +28ºС в період утворення плодових тіл; температури повітря пристосованого приміщення, достатньої вологості покривного ґрунту та вологості повітря.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Барабаш О.Ю., Цизь О.М., Бісько Н.А. Продуктивність 12 штамів печериці двоспорової і габітус їх плодових тіл при культивуванні на синтетичному компості // Вісник аграрної науки. – 1997 – №8 – С. 13–16.
2. Бондаренко Г.Л., Яковенко К.І. Методика дослідної справи в овочівництві та баштанництві. – Харків, 2001. – 213с.
3. Беккер З.Е. Фізіологія та біохімія грибів. – М.: Изд. МДУ, 1988.
4. Бухало А.С. Высшие сьедобные грибы в чистой культуре. – К.: Наукова думка, 1988.
5. Девочкин Л.А. Шампиньйоны. – М.: Агропромиздат, 1989. –175 с.
6. Лагутина Т.В. Полная энциклопедия грибов.- М.: РИПОЛ класик, 2011. – 576 с.
7. Морозов А.И. Выращивание шампиньонов. –М.: АСТ. 2009. – 46 с.
8. Сычев П.А., Ткаченко Н.П. Грибы и грибоводство. – Донецк: Сталкер, 2003. – 512 с.
9. Федоров А.А. Життя рослин. Т. – 6: Гриби . – М.: Просвещение, 1976.
10. Цизь О.М. Урожайність печериці двоспорової на субстратах різного складу// Вісник аграрної науки. –1998. –№9. – 70 с.
11. Цизь О.М. Печериці // Дім, сад, город. –1996. –№ 10. – 10 с.
12. Шалашова Н.Б. Культивирование сьедобных грибов. – М.: Издательство «Ниола – Пресс», 2007. – 207 с.
13. Шульгина Л.М. Выращиваем овощи, цветы и грибы в теплицах и открытом грунте. –Харьков, Белгород «Клуб семейного досуга», 2010. – 311с.

Додаток А. Розрізані пакети з компостом на початку вирощування шампіньонів

Вимірювання температури компосту.

Додаток Б. Фаза проростання міцелію.

Додаток В. Ольга Качан біля грибної хвилі.

Додаток Г. Проводиться «шок».дя стимулювання росту плодових тіл.

Поява перших « вискочків» шампіньйонів.

Додаток Ґ . Перша хвиля шампіньйонів.

Додаток Д. Урожай.

Додаток Е. Урожай шампіньонів.

Додаток Є. Біля грибної ферми в с. Шестовиця.