Рис. 1. Плодовые тела шампиньонов белых (вверху) и кремовых штаммов (внизу)
Ботаническое описание шампиньона
Организм гриба шампиньона состоит из двух взаимосвязанных дополняющих друг друга частей:
• вегетативной части — мицелия, разрастающегося в субстрате;
• генеративной части — плодового тела, расположенного на поверхности субстрата.
Мицелий шампиньона представляет собой множество разросшихся гиф (нитей) серовато-белого цвета, плотно переплетенных между собой. Мицелий, разрастаясь в субстрате, интенсивно охватывает все его механические частицы. Разрастаясь в субстрате, мицелий интенсивно разлагает его и поглощает из него питательные вещества, необходимые для формирования плодовых тел. При выращивании культуры шампиньона мицелий выполняет роль своеобразной корневой системы, активно воздействующей на питательный субстрат, обеспечивая питательными веществами и влагой плодовое тело. Плодовое тело шампиньона состоит из ножки и шляпки, имеющей шаровидную форму. При достижении зрелости шляпки раскрываются и споры осыпаются. Таким образом в естественных условиях происходит размножение шампиньона. Плодовые тела культивируемых шампиньонов могут иметь массу от 15 до 50…60 г и более. Как правило, нормально выросшие плодовые тела в стадии технологической (товарной) спелости имеют массу от 20 до 25 г.
В зарубежной селекции (Нидерланды) имеются штаммы, которые образуют плодовые тела массой до 1,0…1,5 кг. Но они не получили широкого распространения, поскольку плодовые тела этих штаммов имеют ненормальное морфологическое строение и неудовлетворительный товарный вид. Несмотря на различия плодовых тел по массе, их форме, консистенции и окраске, все они состоят из тесно переплетенных гиф мицелия, которые образуют ложную ткань. Размножаются шампиньоны не только спорами и вегетативно — кусочками мицелия. Эта особенность шампиньона и позволила разработать в короткие сроки технологию производства посадочного материала — мицелия. Шампиньоны являются многолетними организмами, цикл развития которых может быть представлен следующей схемой:
спора —> мицелий —> плодовое тело —> спора.
При прохождении отдельных стадий развития культура шампиньона требует определенных условий внешней среды.
Требования шампиньона к условиям питания и внешней среды
Как сапрофит, шампиньон нуждается для своего роста и развития в питательных веществах, остающихся в органических субстратах при разложении их микроорганизмами. Основными элементами питания являются соединения углерода, азотистые соединения органического происхождения, а также целый ряд макро- и микроэлементов. Есть основания считать шампиньон культурой, требовательной к условиям питания.
По мере протекания сложных микробиологических процессов в субстрате шампиньоны извлекают из него те промежуточные или конечные продукты микробиологической деятельности, которые необходимы им для роста и развития.
Процесс питания шампиньона носит активный характер, так как мицелий шампиньона обладает мощным ферментативным аппаратом, способным интенсивно разлагать сложные органические и минеральные соединения. Исходя из химического состава мицелия и плодовых тел шампиньона следует отметить, что половина их сухого веса приходится на долю углерода. Этот элемент является составной частью протоплазмы, ферментов, клеточной оболочки и запасных питательных веществ.
На основании приведенных исследований было установлено, что мицелий шампиньона отлично растет и развивается на питательных средах, содержащих такой источник углерода, как простые сахара — глюкоза и ксилоза. Также хорошо мицелий шампиньона усваивает крахмал, глицерин, целлюлозу и лигнин. Таким образом, необходимо отметить, что диапазон углеродного питания шампиньона очень широк. Благодаря мощному ферментативному аппарату, симбиозу с микрофлорой шампиньон может наряду с простейшими соединениями разлагать и усваивать широкий диапазон высокомолекулярных углеродсодержащих соединений органического происхождения.
Наряду с углеродом огромную роль в питании шампиньона играют соединения азота. Ведь азот входит в состав всех ценных компонентов плодовых тел шампиньона: белков, аминов, амидов, аминокислот, ферментов и витаминов.
На основании исследований, выполненных отечественными и зарубежными микологами, было установлено, что шампиньон может использовать для питания азот, содержащийся в органических и неорганических соединениях. Основными источниками азота органического происхождения являются белки, амиды, аминокислоты и пептоны, которые образуются в субстрате в процессе его разложения микрофлорой. Процесс усвоения минерального азота из аммиачных и нитратных соединений азота изучен недостаточно полно, однако установлено, что эти формы азота усваиваются мицелием шампиньона. При этом было отмечено, что повышенные концентрации аммонийных соединений азота угнетают и тормозят рост мицелия.