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食用菌的培養環境和節能型日光溫室在食用菌產業發展中的作用

來源:農業技術與裝備 作者:蘇雅迪
發布于:2021-09-23 共3669字
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  關于食用菌的論文第六篇:食用菌的培養環境和節能型日光溫室在食用菌產業發展中的作用

  摘要:介紹了我國節能日光溫室的背景以及近十年來該類溫室的研究進展和在建筑結構、光熱環境方面的一系列成就,并討論了食用菌的培養環境和節能型日光溫室在食用菌產業發展中的作用。

  關鍵詞:節能日光溫室;食用菌;應用研究;

  Abstract:This paper introduces the background of energy-saving solar greenhouse in China, the research progress of this kind of greenhouse in recent ten years, and a series of achievements in building structure, light and heat environment, and discusses the cultivation environment of edible fungi and the role of energy-saving solar greenhouse in the development of edible fungi industry.

  1 食用菌產業發展的特點

  食用菌營養豐富,味道鮮美,可與肉、蛋、奶相媲美,具有防病治病的功能,被稱為保健食品。食用菌是低等植物,沒有葉綠素,大部分為腐生生活。食用菌不進行光合作用,因此不需要很多光,它的軟組織需要較高的空氣濕度和更多的水供應。食用菌僅有呼吸作用,需要良好的通風和充足的氧氣,清潔的環境以及培養材料的中性p H值[1]。在食用菌的栽培中,帶頂棚的溫室比帶框支撐的塑料膜的溫室要好,更適合食用菌生長的環境要求。只要栽培條件適合,就可以在四個季節內生產食用菌,食用菌農戶可以根據市場情況和生產周期隨時安排播種時間。

  食用菌生產的重要意義在于:首先,它是一種良好的出口導向型農業,出口量大,匯率高;其次,投資少,見效快,收入大,是農民擺脫貧困,振興農村經濟的好方法;第三,有利于豐富市場供應,滿足人們日益增長的生活需求。目前,中國的食用菌生產正在向集約化、基地化、大規模和年產發展,具有廣闊的發展前景。

  2 節能日光溫室在食用菌生產中的意義

  節能日光溫室和現代溫室的區別是:節能日光溫室是一種無需室內加熱的溫室,充分利用了太陽能;日光溫室的結構因地而異,且分類方法眾多,根據后屋頂的長度,可分為長背坡溫室和短背溫室。日光溫室的東、西和北側均采用隔熱材料建造,南側則由鋼骨架或其他材料支撐,并覆蓋有塑料膜和隔熱層,前坡在夜間被隔熱層覆蓋,東、西和北側是帶有圍墻的單坡塑料溫室。日光溫室的性能和照明特性與季節、時間、天氣、溫室位置、結構、建筑材料和管理技術等自然因素有關,并隨上述因素的變化而變化。

  建設食用菌日光溫室施工要求是冬季保溫保暖效果好,最低溫度在8℃以上;夏季遮陰降溫效果顯著,最高溫度保持在30℃以下。在夏季,應通過通風、遮蔽和噴水等方式來降低溫度。在冬季,應通過去除草簾來調節溫室的溫度。在食用菌生產階段應盡可能改善通風條件,但風速不應過高,也不應直接吹向食用菌體。夏季,頂部出風口應打開并蓋上草簾。照明管理方面,在食用菌出苗期保持6 h/d以上的散射光,強光不利于食用菌的生長[2]。在夏季,結合冷卻,使用稻草、麥草、玉米秸稈、樹條或種植綠色植物進行遮蔭。冬季,棚上部應設置遮陽網和纖維袋遮陰,棚內不宜使用易模壓材料。

  3 節能日光溫室的建筑結構

  日光溫室的基本結構主要由北墻、東墻、西墻和前屋頂4部分組成。墻壁全部由磚塊或夯土制成。墻的主要功能是支撐屋頂,防止冷空氣滲透并阻止室內外的熱交換。具有良好透光率的前屋頂通常是玻璃或塑料薄膜,其主要功能是使白天的陽光完全照進房屋。為了達到保溫效果并防止前屋頂的散熱,屋頂的外側應覆蓋稻草和蘆葦墊。后屋頂由稻草泥,麥草泥或水泥預制板組成,它的主要功能是將前屋頂與北、東和西墻連接起來,并實現隔熱[3]。此外,可根據當地氣候條件或農作物需求增加輔助加熱和保溫設施,例如爐火、電熱床、小拱棚等。

  節能日光溫室性能特點在晴天、室內和室外照明的日變化基本相同,但由于溫室結構類型和前屋頂的透光性能不同,室內光強度的水平分布不均勻。但是,由于溫室的密封和保溫,白天的室內空氣溫度遠高于室外的空氣溫度,且早晨到中午的增溫范圍較大,下午的溫度緩慢下降。

  早期大多數的日光溫室是帶有一個斜坡的垂直玻璃溫室,晚上屋頂的外部有秸稈覆蓋物,但是空間很小,晝夜溫差也較大。近年來,我國在日光溫室的結構優化方面進行了大量的研究工作,并取得了很多成果。然而,大多數溫室建筑物的骨架結構短而薄,并且材料尺寸(直徑和壁厚)相對較小。熱浸鍍鋅層不均勻,表面粗糙,外觀差,需要改進。在建筑標準化方面,只有預制塑料溫室具有國家標準,玻璃溫室的結構標準尚未得到批準和發布。至于日光溫室的標準,溫室的負荷情況和配置設施因地區而異,因此在高水平的建筑和設備標準化方面仍有大量工作要做。另外,降低溫室設施的成本也是緊迫的研究方向。

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  4 節能日光溫室在控制食用菌栽培條件的應用

  4.1 光照環境

  食用菌需要潮濕的環境和高空氣濕度。最佳空氣濕度為70%~85%。菌絲體的生長取決于可利用的有機質養分的分解,因此可以在無光黑暗中進行。子實體的生長需要弱光,特別是當菌絲體轉化為子實體原基時,需要光刺激。但是,食用菌不需要光照,它們的原基和子實體可以在黑暗中生長。節能日光溫室的特點是可以充分利用陽光進行加熱,嚴格防止冷熱保溫,營造高溫高濕的小氣候環境,并盡可能保持熱量,以維持食用菌生長發育所需的環境條件。日光溫室光強的季節變化和日變化趨勢與室外基本相同,但通過塑料薄膜進入溫室的可見光的光強明顯減弱,是由于日光反射引起的損失。

  日光溫室的光照環境限制了日光溫室的生產潛力,決定了日光溫室的結構參數,這是日光溫室研究的一個重要方面。在我國,已有很多關于采光屋頂的結構優化研究。從溫室照明的角度出發,研究日光溫室的高度跨度比和跨度求解方法,為優化設計提供了依據。需要指出的是,目前對日光溫室的光環境的研究主要集中在具有特定地理緯度的不同類型溫室所截獲的太陽能,且主要是對直射陽光的研究,對散射光,尤其是太陽反射的研究很少。另外,關于提高透明材料的透射率和使用壽命的研究也是未來亟待解決的問題。

  4.2 熱環境

  保溫是要采取措施在室內盡可能多地存儲太陽能,溫室圍護結構是保溫隔熱研究的熱點之一。目前,夜間日光溫室的主要隔熱材料是秸稈覆蓋和棉被。這些材料雖然保溫效果好,但具有體積大,雨雪侵蝕,易腐爛污染等缺點,不能滿足集約化和大面積發展溫室的要求。近年來,許多研究人員致力于新型保溫材料的研究。提高土壤溫度也是增加溫室熱量的方法之一。為了提高植物根系層的土壤溫度,應將有機熱產生物質置于合適的土壤層中。

  4.3 溫度

  當溫度升高時,菌絲體快速生長,但非常脆弱。如果溫度超過上限,菌絲體將處于休眠狀態甚至死亡。如果溫度下降,菌絲生長緩慢,且在0℃以下將處于休眠狀態。在人工栽培中,可以在春季和秋季,在溫室、中棚、小拱棚、溫床和晴天邊界種植高溫菌,以延長其供應期。為了保持溫度、水分和通風良好,要求墻壁應厚實,平均約80 cm。北部冬季,早晨溫度應高于8℃,最高溫度應低于30℃。夏季,在隧道、洞穴、地下室和半地下室都可能產生低溫菌。此外,人工種子生產還可以通過定向選擇和育種新品種來適應不同的溫度。

  4.4 p H值

  在自然界中,菌絲需要很長時間才能夠適應降解的物質的p H值,因此,對于p H值存在一定范圍的要求。例如,中性至堿性適用于腐生植物,中性酸適用于腐生植物。在人工栽培中,可以將培養基調節至中性。在菌絲體分解有機物的過程中,將不斷產生酸性物質,例如二氧化碳和有機酸,以使培養基酸化。但是,在人工栽培中,這些酸性物質易在培養基中積聚,從而使培養基的酸性增加。酸度越高,菌絲體的生長越差,病原體和其他雜菌的發生就越多,這導致菌絲體無法生長。因此,在制備培養材料時應加入石灰和石膏,并應將培養材料預先調至弱堿性,以中和菌絲體生長過程中產生的酸性物質,并防止過度酸化。

  4.5 空氣

  菌絲體分解有機質養分時,是不斷吸入氧氣并排出二氧化碳的過程。如果食用菌室的通風不良,氧氣供應不足,二氧化碳積聚,一旦達到食用菌室空氣的1%,就會抑制子實體的生長,積累到5%時,子實體就不會出現。此外,培養基本身的發酵還產生二氧化碳、氨氣和硫化氫,它們可以殺死菌絲體。在自然界中,這些有毒氣體會隨時散落到大氣中或被雨水沖刷,不會造成傷害。但是在人工栽培中,必須加強食用菌室的通風和消毒,以隨時清除這些有毒氣體。

  5 結論

  近10年來,我國日光溫室建筑結構與環境的研究在理論研究和實際應用上都取得了長足進步。但與國外先進水平相比,我國對日光溫室的研究還處于較低水平。現代化的設施生產、設計標準和質量控制體系仍然存在許多問題,需要進一步研究。目前,節能日光溫室在食用菌領域的研究基本上是單項研究,仍然缺少對光、熱、水和天然氣等環境因素的綜合研究,因此必須加強對集成控制技術的研究。

  參考文獻

  [1]段力剛.食用菌產業在農業循環經濟中的作用與實踐[J]中國食用菌,2019,38(12)-65-67.

  [2]王寧,李曼音,艾俊其達州市食用菌產業發展對農村產業結構調整研究[J]中國食用菌,2020,39(05):175-177.

  [3]彭致功,段愛旺,,郜慶爐節能日光溫室光照強度的分布及其變化[J]干旱地區農業研究,2003,21(02):37-40.


作者單位:黑龍江省農業科學院植物保護研究所
原文出處:蘇雅迪.節能日光溫室在食用菌產業發展中的應用[J].農業技術與裝備,2020(12):118-119.
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