BIOECOLOGICAL FEATURES OF THE DEVELOPMENT AND CULTIVATION OF THE SHANGHAI-11 STRAIN OF OYSTER MUSHROOM (Pleurotus ostreatus) ON WHEAT STRAW

УДК 635.82:631.147

Аннотация

В статье представлены результаты исследования биоэкологических особенностей роста и развития штамма Shanghai-11 гриба Вешенка (Pleurotus ostreatus) при культивировании на субстрате из пшеничной соломы. В настоящее время выращивание съедобных грибов является одним из перспективных направлений биотехнологии и сельского хозяйства, поскольку позволяет эффективно использовать растительные отходы и получать экологически безопасную продукцию с высокой пищевой ценностью. Особый интерес представляет изучение особенностей развития различных штаммов грибов в зависимости от используемого субстрата и условий культивирования. Целью исследования являлось изучение особенностей роста и развития штамма Shanghai-11 гриба Pleurotus ostreatus и оценка эффективности применения пшеничной соломы в качестве субстрата при интенсивной технологии выращивания. Исследования проводились в экспериментальных условиях с использованием методов визуального наблюдения и контроля динамики развития мицелия. В ходе работы изучались этапы адаптации грибницы, скорость колонизации субстрата, сроки появления примордиев и формирования зрелых плодовых тел.

Установлено, что полное освоение субстрата мицелием происходило в течение 15–18 суток, образование примордиев наблюдалось на 20–24 сутки, а созревание плодовых тел происходило на 28 сутки после инокуляции. Полученные результаты свидетельствуют о высокой адаптационной способности штамма Shanghai-11 и эффективности использования пшеничной соломы как доступного и экономически выгодного субстрата для культивирования гриба Pleurotus ostreatus.

Abstract

This article presents the results of a study on the bioecological characteristics of the growth and development of the Shanghai-11 strain of the oyster mushroom (Pleurotus ostreatus) cultivated on a wheat straw substrate. Currently, the cultivation of edible mushrooms is a promising area of ​​biotechnology and agriculture, as it allows for the efficient use of plant waste and the production of environmentally friendly products with high nutritional value. Of particular interest is the study of the developmental characteristics of various fungal strains depending on the substrate and cultivation conditions used.

The aim of this study was to investigate the growth and development characteristics of the Shanghai-11 strain of the Pleurotus ostreatus mushroom and evaluate the effectiveness of using wheat straw as a substrate for intensive cultivation. The study was conducted under experimental conditions using visual observation and monitoring of mycelial development dynamics. The stages of mycelial adaptation, the rate of substrate colonization, the timing of primordia emergence, and the formation of mature fruiting bodies were studied. It was found that complete substrate colonization by the mycelium occurred within 15–18 days, primordia formation was observed within 20–24 days, and fruiting body maturation occurred by 28 days after inoculation. These results demonstrate the high adaptability of the Shanghai-11 strain and the effectiveness of wheat straw as an accessible and cost-effective substrate for cultivating Pleurotus ostreatus.

Ключевые слова: Pleurotus ostreatus, Shanghai-11, мицелий, пшеничная солома, субстрат, культивирование, примордии, плодовые тела.

Keywords: Pleurotus ostreatus, Shanghai-11, mycelium, wheat straw, substrate, cultivation, primordia, fruiting bodies.

Введение

В последние годы культивирование съедобных грибов рассматривается как одно из перспективных направлений современной биотехнологии и сельского хозяйства, что связано с их высокой пищевой ценностью, лечебно-профилактическими свойствами и возможностью рационального использования сельскохозяйственных отходов [1,2]. Съедобные грибы являются источником белков, аминокислот, витаминов, минеральных веществ и биологически активных соединений, а их производство отличается экологической безопасностью и сравнительно низкими затратами. Среди культивируемых видов особое место занимает Вешенка обыкновенная (Pleurotus ostreatus), характеризующаяся высокой урожайностью, устойчивостью к заболеваниям и способностью эффективно развиваться на органических субстратах [3,7,8,10]. Для её выращивания широко используются растительные отходы, включая солому, древесные опилки и шелуху сельскохозяйственных культур. Одной из актуальных задач грибоводства является поиск доступных и эффективных субстратов, обеспечивающих интенсивное развитие мицелия и формирование качественных плодовых тел. Пшеничная солома благодаря содержанию целлюлозы и лигнина считается перспективным субстратом для культивирования грибов рода Pleurotus. Штамм Shanghai-11 отличается высокой скоростью роста и хорошей адаптацией к условиям среды, однако его развитие в местных условиях изучено недостаточно. Целью исследования являлось изучение особенностей роста и развития штамма Shanghai-11 гриба Pleurotus ostreatus при культивировании на субстрате из пшеничной соломы.

Материалы и методы

В качестве объекта исследования был выбран штамм Shanghai-11 гриба Вешенка обыкновенная (Pleurotus ostreatus), относящийся к числу наиболее распространённых культивируемых съедобных грибов. Данный штамм характеризуется высокой скоростью роста мицелия, устойчивостью к заболеваниям, хорошей адаптационной способностью к различным условиям культивирования и высокой пищевой ценностью плодовых тел.

Штамм Shanghai-11 был селекционирован в Китае, преимущественно в научно-исследовательских учреждениях Шанхая, включая институты съедобных грибов при Шанхайской академии сельскохозяйственных наук (SAAS). Исходным материалом послужили дикорастущие популяции вешенки обыкновенной (Pleurotus ostreatus) Восточной Азии, отобранные для получения высокопродуктивных форм, адаптированных к промышленному выращиванию. Массовое распространение штамма началось в 1990–2000-х годах вместе с развитием промышленного грибоводства в Китае.

Экспериментальные исследования проводились с использованием интенсивной технологии выращивания грибов, разработанной Морозовым А.И. (2003), предусматривающей подготовку субстрата, его термическую обработку, инокуляцию мицелием и дальнейшее культивирование при контролируемых параметрах микроклимата.

В качестве основного субстрата использовалась пшеничная солома. Перед началом эксперимента солому измельчали до фракции размером 3–5 см, что обеспечивало увеличение площади контакта между субстратом и мицелием, улучшение аэрации субстрата и более равномерное распределение питательных веществ [5,8] (рис. 1).

Рисунок 1. Подготовка пшеничной соломы в качестве субстрата для культивирования гриба Вешенка (Pleurotus ostreatus)

Подготовленный субстрат подвергался пастеризации при температуре 80–90°С в течение 1–2 часов для подавления развития патогенных микроорганизмов и конкурентной микрофлоры. После термической обработки субстрат освобождали от избыточной влаги и охлаждали до комнатной температуры естественным способом.

После охлаждения проводили инокуляцию субстрата зерновым мицелием штамма Shanghai-11. Норма внесения мицелия составляла 3–5 % от массы подготовленного субстрата. Полученную смесь размещали в полиэтиленовых пакетах размером 30×40 см методом послойного заполнения. При формировании грибных блоков последовательно чередовали слои субстрата и мицелия до полного заполнения пакета. Верхний слой дополнительно покрывали мицелием, после чего блоки уплотняли и герметично закрывали. Верхний слой дополнительно покрывался небольшим количеством мицелия, после чего блоки уплотняли и герметично закрывали. Для обеспечения нормального газообмена в различных участках полиэтиленовых блоков были выполнены небольшие отверстия, через которые происходило поступление кислорода, удаление углекислого газа и дальнейшее формирование плодовых тел.

Инкубационный период проходил в специально подготовленном подвальном помещении без доступа света при температуре 22–24°С. На данной стадии ежедневно проводились наблюдения за развитием мицелия, его распространением по субстрату и изменением внешних характеристик субстратных блоков. После полного освоения субстрата мицелием температуру в помещении снижали до 15–18°С для стимулирования процесса плодоношения. С целью поддержания необходимого уровня влажности производилось орошение водой три раза в сутки. Формирование примордиев, развитие плодовых тел и их созревание контролировались ежедневно.

Инкубационный период проходил в специально оборудованном подвальном помещении без доступа прямого света. Температура воздуха поддерживалась на уровне 22–24 °С, относительная влажность составляла 70–75 %, освещённость не превышала 10–20 лк. Вентиляция помещения обеспечивала удаление избыточного углекислого газа и поддержание стабильных условий микроклимата. Продолжительность инкубационного периода составляла 18–22 суток до полного зарастания субстрата мицелием.

На стадии инкубации ежедневно проводили визуальный контроль скорости распространения мицелия по субстрату, степени колонизации блока, наличия посторонней микрофлоры и изменений морфологического состояния субстрата. После полного освоения субстрата мицелием температуру воздуха снижали до 15–18 °С для индукции плодоношения. Относительную влажность воздуха поддерживали на уровне 85–95 %, а освещённость составляла 300–500 лк при продолжительности освещения 10–12 часов в сутки. Для поддержания необходимого уровня влажности проводили мелкодисперсное орошение водой три раза в сутки. Также осуществляли регулярное проветривание помещения для поддержания концентрации углекислого газа ниже 1000–1500 ppm. В течение периода плодоношения ежедневно регистрировали сроки появления примордиев, количество сформированных плодовых тел, динамику их роста, морфометрические показатели и урожайность. Сбор урожая проводили после достижения грибами хозяйственной зрелости.

Результаты и обсуждение

Эксперимент проводился в подвальном помещении в период с февраля по март. В процессе исследования ежедневно осуществлялись визуальные наблюдения за изменениями состояния субстрата и развитием мицелия.

В течение первых пяти суток после инокуляции заметных внешних изменений практически не наблюдалось. На данном этапе происходила адаптация мицелия к новым условиям окружающей среды и постепенное начало его развития внутри субстрата. Начиная с шестого дня наблюдались признаки активного роста мицелия. На поверхности субстрата появились белые нитевидные структуры, свидетельствующие о начале вегетативного развития грибницы. К концу данного периода отмечалось увеличение плотности мицелиальной массы. В период с десятого по девятнадцатый день происходило интенсивное распространение мицелия по всей массе субстрата. Значительная часть поверхности приобрела белую окраску, что указывало на практически полное освоение питательной среды. На двадцатые сутки начали формироваться примордии — первичные структуры будущих плодовых тел. Их образование свидетельствовало о переходе культуры из вегетативной стадии в репродуктивную фазу развития (Рис.2). К двадцать восьмому дню после инокуляции было отмечено полное формирование зрелых плодовых тел. Грибы характеризовались плотной структурой тканей, хорошо сформированными шляпками и товарным внешним видом.

Рисунок 2. Этапы роста и развития штамма Shanghai-11 гриба Вешенка (Pleurotus ostreatus): А) образование примордиев; Б) формирование зрелых плодовых тел

На представленных фотографиях отражены основные этапы роста и развития штамма Shanghai-11 гриба Pleurotus ostreatus, выращенного на субстрате из пшеничной соломы методом интенсивного культивирования. На начальной стадии наблюдается образование примордиев — небольших белых плотных образований, являющихся зачатками будущих плодовых тел. Их появление, свидетельствует о переходе культуры из вегетативной стадии развития к генеративной фазе (Таблица 1.)

Таблица 1. Динамика развития штамма Shanghai-11 (2026 г.)

Данные таблицы1. показывают, что развитие штамма Shanghai-11 происходило последовательно и завершилось в течение 28 суток. В первые 5 суток мицелий адаптировался к субстрату, после чего началось его активное распространение. Максимальная скорость роста наблюдалась на 10–19 сутки и составляла 6–8 мм/сутки, при этом степень колонизации достигала 70–90 %. На 20–24 сутки появились примордии, что свидетельствовало о переходе к стадии плодоношения. К 25–28 суткам субстрат был полностью колонизирован, а плодовые тела достигли хозяйственной зрелости.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что сроки развития штамма Shanghai-11 в значительной степени определялись условиями инкубации и культивирования. На этапе инкубации поддержание температуры воздуха на уровне 22–24 °С и относительной влажности 70–75 % способствовало активному росту мицелия и быстрому освоению субстрата. В данных условиях полное зарастание грибных блоков происходило в течение 15–18 суток, что соответствует литературным данным для высокопродуктивных штаммов Pleurotus ostreatus. Оптимальный температурный режим обеспечивал высокую активность ферментативных процессов, благодаря чему мицелий эффективно использовал содержащиеся в пшеничной соломе целлюлозу, гемицеллюлозу и лигнин в качестве источников питания.

Важную роль в успешном развитии культуры сыграла предварительная пастеризация субстрата при температуре 80–90 °С. Термическая обработка позволила значительно снизить количество конкурентной микрофлоры и создать благоприятные условия для колонизации субстрата мицелием вешенки. В ходе эксперимента визуально выраженных признаков развития плесневых грибов и других конкурентов не наблюдалось, что свидетельствует об эффективности подготовки субстрата и соблюдении санитарно-гигиенических условий выращивания [3].

Переход от вегетативной стадии к генеративной фазе был достигнут за счёт изменения параметров микроклимата. После полного освоения субстрата температуру воздуха снижали до 15–18 °С, а относительную влажность повышали до 85–95 %. Одновременно обеспечивались регулярное проветривание помещения и освещённость на уровне 300–500 лк в течение 10–12 часов в сутки. Совокупность этих факторов стимулировала образование примордиев на 20–24 сутки после инокуляции. Известно, что снижение температуры, повышение влажности и увеличение воздухообмена являются основными экологическими сигналами, запускающими процесс плодоношения у представителей рода Pleurotus.

Полученные данные позволяют предположить, что дальнейшая оптимизация параметров культивирования может способствовать повышению урожайности и улучшению качества плодовых тел. В частности, поддержание концентрации углекислого газа ниже 1000 ppm, использование автоматизированного контроля влажности воздуха и более равномерного освещения способны обеспечить формирование крупных плодовых тел с хорошо развитыми шляпками и плотной консистенцией тканей. Кроме того, перспективным направлением является подбор оптимальной влажности субстрата и нормы внесения мицелия, поскольку данные факторы непосредственно влияют на скорость колонизации, сроки появления примордиев и продуктивность грибных блоков [7,9].

Таким образом, проведённое исследование показало, что сочетание пшеничной соломы как питательного субстрата с оптимальными параметрами температуры, влажности, освещения и вентиляции обеспечивает успешное развитие штамма Shanghai-11 и получение качественных плодовых тел. Совершенствование режимов культивирования может способствовать дальнейшему повышению биологической эффективности выращивания и расширению возможностей промышленного производства гриба Pleurotus ostreatus.

Заключение

На основании проведённых исследований установлено, что штамм Shanghai-11 гриба Pleurotus ostreatus успешно развивается на субстрате из пшеничной соломы и характеризуется высокой скоростью роста. Полное освоение субстрата мицелием происходило в течение 15–18 суток, а образование зрелых плодовых тел наблюдалось на 28 сутки после посева. Полученные результаты позволяют рекомендовать использование пшеничной соломы в качестве доступного и экономически выгодного субстрата для выращивания грибов в местных условиях. Кроме того, применение данной технологии способствует рациональному использованию сельскохозяйственных отходов и производству экологически безопасной продукции.

Список литературы:

1. Давлетмуратова В.Б. Развитие процессов опустынивания и галофитизации растительности дельты и низовьев Амударьи // Экономика и социум. – 2017. – № 6 (37). - С. 537-540.
2. Давлетмуратова В. Галоаккумулятивная адаптация растений в условиях Республики Каракалпакстан // East European Science Journal. – 2016. – Part 14. – Warsaw, Poland. - С.519-522.
3. Лавлинский А.В., Смирнова Ю.В. Особенности роста мицелия вешенки обыкновенной (Pleurotus ostreatus) на твёрдой питательной среде в присутствии Trichoderma harzianum // Иммунопатология, аллергология, инфектология. – 2009. – № 2. – С. 190–191.
4. Морозов А.И. Выращивание вешенки. – М.: АСТ; Донецк: Сталкер, 2003. – 46 с.
5. Рахмонов У.Н. Выращивание Pleurotus ostreatus на различных субстратах // Бюллетень науки и практики. – 2018. – № 2. – С. 175–178.
6.  Серекеева Г.А., Мамбетуллаева С., Давлетмуратова В., Кайпов К., Сейтназаров С. К вопросу охраны флоры и фауны Южного Приаралья // Austrian Journal of Technical and Natural Sciences. – 2015. – № 3–4.- С.13-16.
7. Смирнова Ю.В., Лавлинский А.В., Попов В.Н. Особенности культивирования вешенки обыкновенной (Pleurotus ostreatus) на твёрдых питательных средах как способ сохранения её генофонда // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: География. Геоэкология. – 2011. – № 1. – С. 142–144.
8. Вдовенко С.А. Выращивание вешенки на соломенных субстратах интенсивным способом культивирования // Известия ОГАУ. – 2013. – № 4 (42). – С. 75–77.
9. Жук О.Н., Бокова О.А., Сакович В.В., Никандров В.Н. Особенности роста и развития культуры вешенки обыкновенной (Pleurotus ostreatus) в присутствии ионов марганца (II) // Вестник Полесского государственного университета. Серия естественных наук. – 2017. – № 2. – С. 45–50.
10. Жумаев Б.М., Назаров К.К., Мамарасулов Э.К., Сондибоев Х.Б., Аловиддинова Н.М., Мавлонов М.И. Изучение процесса культивирования гриба вешенка (Pleurotus ostreatus) // Universum: Технические науки. – 2026. – № 2 (143). DOI: 10.32743/UniTech.2026.143.2.22059.

References:

1. Vdovenko S.A. [Cultivation of oyster mushroom on straw substrates using intensive cultivation method] // Izvestiya OGAU. – 2013. – № 4. – S. 75⁠–⁠77 (In Russian).
2. Davletmuratova V.B. [Development of desertification and halophytization processes in the vegetation of the Amudarya delta and lower reaches] // Ekonomika i sotsium. – 2017. – № 6. – S. 537⁠–⁠540 (In Russian).
3. Davletmuratova V. [Haloaccumulative adaptation of plants in the conditions of the Republic of Karakalpakstan] // East European Science Journal. – 2016. – S. 519⁠–⁠522 (In Russian).
4. Zhuk O.N., Bokova O.A., Sakovich V.V., Nikandrov V.N. [Features of growth and development of common oyster mushroom culture (Pleurotus ostreatus) in the presence of manganese (II) ions] // Vestnik Polesskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya estestvennykh nauk. – 2017. – № 2. – S. 45⁠–⁠50 (In Russian).
5. Zhumaev B.M., Nazarov K.K., Mamarasulov E.K., Sondiboev Kh.B., Aloviddinova N.M., Mavlonov M.I. [Study of the cultivation process of oyster mushroom fungus (Pleurotus ostreatus)] // Universum: Tekhnicheskie nauki. – 2026. – № 2. – DOI: 10.32743/UniTech.2026.143.2.22059 (In Russian).
6. Lavlinskij A.V., Smirnova Yu.V. [Features of mycelium growth of common oyster mushroom (Pleurotus ostreatus) on solid nutrient medium in the presence of Trichoderma harzianum] // Immunopatologiya, allergologiya, infektologiya. – 2009. – № 2. – S. 190⁠–⁠191 (In Russian).
7. Morozov A.I. [Cultivation of oyster mushroom] . – M.: AST; Donetsk: Stalker, 2003. – 46 s (In Russian).
8. Rakhmonov U.N. [Cultivation of Pleurotus ostreatus on various substrates] // Byulleten' nauki i praktiki. – 2018. – № 2. – S. 175⁠–⁠178 (In Russian).
9. Serekeeva G.A., Mambetullaeva S., Davletmuratova V., Kajpov K., Sejtnazarov S. [On the issue of protection of flora and fauna of the Southern Aral region] // Austrian Journal of Technical and Natural Sciences. – 2015. – № 3. – S. 13⁠–⁠16 (In Russian).
10. Smirnova Yu.V., Lavlinskij A.V., Popov V.N. [Features of cultivation of common oyster mushroom (Pleurotus ostreatus) on solid nutrient media as a method for preservation of its gene pool] // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Geografiya. Geoekologiya. – 2011. – № 1. – S. 142⁠–⁠144 (In Russian).