蘇雅迪

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 植物保護(hù)研究所，黑龍江 哈爾濱 150000）

1 食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展的特點(diǎn)

食用菌營養(yǎng)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(jìn)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(yīng)。食用菌僅有呼吸作用，需要良好的通風(fēng)和充足的氧氣，清潔的環(huán)境以及培養(yǎng)材料的中性pH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(huán)境要求。只要栽培條件適合，就可以在四個季節(jié)內(nèi)生產(chǎn)食用菌，食用菌農(nóng)戶可以根據(jù)市場情況和生產(chǎn)周期隨時安排播種時間。

食用菌生產(chǎn)的重要意義在于：首先，它是一種良好的出口導(dǎo)向型農(nóng)業(yè)，出口量大，匯率高；其次，投資少，見效快，收入大，是農(nóng)民擺脫貧困，振興農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的好方法；第三，有利于豐富市場供應(yīng)，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的生活需求。目前，中國的食用菌生產(chǎn)正在向集約化、基地化、大規(guī)模和年產(chǎn)發(fā)展，具有廣闊的發(fā)展前景。

2 節(jié)能日光溫室在食用菌生產(chǎn)中的意義

節(jié)能日光溫室和現(xiàn)代溫室的區(qū)別是：節(jié)能日光溫室是一種無需室內(nèi)加熱的溫室，充分利用了太陽能；日光溫室的結(jié)構(gòu)因地而異，且分類方法眾多，根據(jù)后屋頂?shù)拈L度，可分為長背坡溫室和短背溫室。日光溫室的東、西和北側(cè)均采用隔熱材料建造，南側(cè)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(cè)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(jié)、時間、天氣、溫室位置、結(jié)構(gòu)、建筑材料和管理技術(shù)等自然因素有關(guān)，并隨上述因素的變化而變化。

建設(shè)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(yīng)通過通風(fēng)、遮蔽和噴水等方式來降低溫度。在冬季，應(yīng)通過去除草簾來調(diào)節(jié)溫室的溫度。在食用菌生產(chǎn)階段應(yīng)盡可能改善通風(fēng)條件，但風(fēng)速不應(yīng)過高，也不應(yīng)直接吹向食用菌體。夏季，頂部出風(fēng)口應(yīng)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(qiáng)光不利于食用菌的生長[2]。在夏季，結(jié)合冷卻，使用稻草、麥草、玉米秸稈、樹條或種植綠色植物進(jìn)行遮蔭。冬季，棚上部應(yīng)設(shè)置遮陽網(wǎng)和纖維袋遮陰，棚內(nèi)不宜使用易模壓材料。

3 節(jié)能日光溫室的建筑結(jié)構(gòu)

日光溫室的基本結(jié)構(gòu)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(nèi)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(jìn)房屋。為了達(dá)到保溫效果并防止前屋頂?shù)纳?，屋頂?shù)耐鈧?cè)應(yīng)覆蓋稻草和蘆葦墊。后屋頂由稻草泥，麥草泥或水泥預(yù)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(xiàn)隔熱[3]。此外，可根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件或農(nóng)作物需求增加輔助加熱和保溫設(shè)施，例如爐火、電熱床、小拱棚等。

節(jié)能日光溫室性能特點(diǎn)在晴天、室內(nèi)和室外照明的日變化基本相同，但由于溫室結(jié)構(gòu)類型和前屋頂?shù)耐腹庑阅懿煌?，室?nèi)光強(qiáng)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(nèi)空氣溫度遠(yuǎn)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(shù)的日光溫室是帶有一個斜坡的垂直玻璃溫室，晚上屋頂?shù)耐獠坑薪斩捀采w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(jié)構(gòu)優(yōu)化方面進(jìn)行了大量的研究工作，并取得了很多成果。然而，大多數(shù)溫室建筑物的骨架結(jié)構(gòu)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(jìn)。在建筑標(biāo)準(zhǔn)化方面，只有預(yù)制塑料溫室具有國家標(biāo)準(zhǔn)，玻璃溫室的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)尚未得到批準(zhǔn)和發(fā)布。至于日光溫室的標(biāo)準(zhǔn)，溫室的負(fù)荷情況和配置設(shè)施因地區(qū)而異，因此在高水平的建筑和設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化方面仍有大量工作要做。另外，降低溫室設(shè)施的成本也是緊迫的研究方向。

4 節(jié)能日光溫室在控制食用菌栽培條件的應(yīng)用

4.1 光照環(huán)境

食用菌需要潮濕的環(huán)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(jī)質(zhì)養(yǎng)分的分解，因此可以在無光黑暗中進(jìn)行。子實體的生長需要弱光，特別是當(dāng)菌絲體轉(zhuǎn)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(jié)能日光溫室的特點(diǎn)是可以充分利用陽光進(jìn)行加熱，嚴(yán)格防止冷熱保溫，營造高溫高濕的小氣候環(huán)境，并盡可能保持熱量，以維持食用菌生長發(fā)育所需的環(huán)境條件。日光溫室光強(qiáng)的季節(jié)變化和日變化趨勢與室外基本相同，但通過塑料薄膜進(jìn)入溫室的可見光的光強(qiáng)明顯減弱，是由于日光反射引起的損失。

日光溫室的光照環(huán)境限制了日光溫室的生產(chǎn)潛力，決定了日光溫室的結(jié)構(gòu)參數(shù)，這是日光溫室研究的一個重要方面。在我國，已有很多關(guān)于采光屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)優(yōu)化研究。從溫室照明的角度出發(fā)，研究日光溫室的高度跨度比和跨度求解方法，為優(yōu)化設(shè)計提供了依據(jù)。需要指出的是，目前對日光溫室的光環(huán)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(guān)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(huán)境

保溫是要采取措施在室內(nèi)盡可能多地存儲太陽能，溫室圍護(hù)結(jié)構(gòu)是保溫隔熱研究的熱點(diǎn)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(diǎn)，不能滿足集約化和大面積發(fā)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(yīng)將有機(jī)熱產(chǎn)生物質(zhì)置于合適的土壤層中。

4.3 溫度

當(dāng)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(tài)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(tài)。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(yīng)期。為了保持溫度、水分和通風(fēng)良好，要求墻壁應(yīng)厚實，平均約80 cm。北部冬季，早晨溫度應(yīng)高于8℃，最高溫度應(yīng)低于30℃。夏季，在隧道、洞穴、地下室和半地下室都可能產(chǎn)生低溫菌。此外，人工種子生產(chǎn)還可以通過定向選擇和育種新品種來適應(yīng)不同的溫度。

4.4 pH值

在自然界中，菌絲需要很長時間才能夠適應(yīng)降解的物質(zhì)的pH值，因此，對于pH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(yǎng)基調(diào)節(jié)至中性。在菌絲體分解有機(jī)物的過程中，將不斷產(chǎn)生酸性物質(zhì)，例如二氧化碳和有機(jī)酸，以使培養(yǎng)基酸化。但是，在人工栽培中，這些酸性物質(zhì)易在培養(yǎng)基中積聚，從而使培養(yǎng)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(fā)生就越多，這導(dǎo)致菌絲體無法生長。因此，在制備培養(yǎng)材料時應(yīng)加入石灰和石膏，并應(yīng)將培養(yǎng)材料預(yù)先調(diào)至弱堿性，以中和菌絲體生長過程中產(chǎn)生的酸性物質(zhì)，并防止過度酸化。

4.5 空氣

菌絲體分解有機(jī)質(zhì)養(yǎng)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(fēng)不良，氧氣供應(yīng)不足，二氧化碳積聚，一旦達(dá)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(xiàn)。此外，培養(yǎng)基本身的發(fā)酵還產(chǎn)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(qiáng)食用菌室的通風(fēng)和消毒，以隨時清除這些有毒氣體。

5 結(jié)論

近10年來，我國日光溫室建筑結(jié)構(gòu)與環(huán)境的研究在理論研究和實際應(yīng)用上都取得了長足進(jìn)步。但與國外先進(jìn)水平相比，我國對日光溫室的研究還處于較低水平?，F(xiàn)代化的設(shè)施生產(chǎn)、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量控制體系仍然存在許多問題，需要進(jìn)一步研究。目前，節(jié)能日光溫室在食用菌領(lǐng)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(huán)境因素的綜合研究，因此必須加強(qiáng)對集成控制技術(shù)的研究。