تولید بذر قارچ
تعریف
اسپان[1]، در واقع بذر قارچ بشمار رفته و شامل توده سفيد رنگ ميسليومي حاصل از كشت خالص قارچ در مراحل قبلي است كه به روش خاص آزمايشگاهي بر روي يك ماده ناقل كشت شده و از آن براي تلقيح در بستر كاشت آماده استفاده ميگردد. ماده ناقل بر حسب نوع قارچ متفاوت بوده كه از اين نظر؛ ميتوان اسپانها را به دو نوع بذري (ماده ناقل بذر چاودار) و غير بذري (با ماده ناقل كود اسب؛ پرليت و يا براده چوب) تقسيم بندي نمود.
با نگاهي به تاريخ درمييابيم كه روند توليد اسپان قارچ و بالاخص نوع پرطرفدار دكمهاي دستخوش تغيير و تحول فراواني شده تا بصورت امروزي تكامل يافته است. در طي قرن هجدهم ميلادي، كه پرورش قارچ خوراكي مراحل اوليه خود را طي مينمود؛ توليد كنندگان اسپان مورد نياز خود را با جمعآوري تودههاي ميسليومي از طبيعت كه قارچ در آن به طور طبيعي رشد كرده بود جمعآوري نموده و براي تحريك رشد ميسليومها از مكملهاي غذايي و به خصوص كود اسب استفاده ميكردند و در بعضي موارد؛ هم چنين از کمپوست مصرفي در كشت قبلي؛ به عنوان اسپان در كشتهاي بعدي استفاده مينمودند. در هر صورت، از آنجا كه در هيچ يك از روشهاي فوق از كشت خالص قارچ استفاده نميشد و شرايط نيز استريل نبود؛ با مصرف اين گونه اسپانها، بسياري از آفات و امراض نيز همراه با اسپان به بسترها منتقل شده و عملكرد را پائين ميآوردند.
با پيدايش روشهاي جديد كشت خالص قارچ ـ كشت بافت يا كشت هاگ ـ ديگر جايي براي اسپانهاي طبيعي[2] قديمي نماند. با استفاده از اين روشها هر توليد كننده از پاك بودن اسپان مصرفي؛ نوع و خصوصيات كمي و كيفي آن مطلع بود. در پي آن به گزيني نژادي و توسعه ارقام پرمحصول و با كيفيت براي اولين مرتبه در طول تاريخ كشت قارچ ممكن گرديد و از طرفي بتدريج بسترهاي كاشت استريل و استاندارد امروزي بوجود آمد.
در سال 1932، دكتر سيندن[3] براي اولين مرتبه؛ اسپانهاي بذري كنوني را در آمريكا ابداع نمود. از آن موقع تاكنون؛ بذر چاودار در اين مورد بيشترين استفاده را داشته، هر چند از بذر ديگر غلات همچون گندم؛ ارزن؛ و نوعي ذرت خوشهاي نيز استفاده ميشده است. مزيت عمده اسپان بذري؛ عبارتست از افزايش سطح تلقيح چنان كه از هر دانه چاودار، ميسليومهاي زيادي توليد و پخش ميشود و با توجه به اين كه هر كيلو بذر چاودار تقريباً حاوي 25000 دانه ميباشد، درمييابيم كه هر كيلو اسپان بذري چاودار، به مقدار زيادي ميسليوم توليد مينمايد.
در ادامه، فهرستي از انواع بذر غلات مورد استفاده در توليد اسپان بذري و بلافاصله در پي آن جدولي حاوي خصوصيات فيزيكي مهم هر بذر ارائه ميگردد.
1. برنج: استفاده از آن به علت مقدار نشاسته بالاي موجود در بذر و در نتيجه چسبيدن آنها به هم حتي در مقدار رطوبت پائين؛ متداول نميباشد.
2. ارزن: بسيار ريز بوده و از طرفي سطح آن نيز صاف است كه در توليد اسپان بروز مشکل مينمايد. با اين وجود شركت توليد كننده اسپان تجاري آميسل[4] توانسته از آن با موفقيت اسپان تهيه نمايد.
3. ذرت خوشهاي: از آنجا كه سطح بذور اين غله كروي است، اسپان نسبتاً خوبي از آن ميتوان به دست آورد، اما فرآوري آن نسبتاً مشكل است. شركت استالر[5] سالهاست كه از نوعي ذرت خوشهاي بنام ميلو[6] درتهيه اسپان بهره ميبرد
4. گندم: مانند چاودار در توليد اسپان، موفق بوده است.
5. گندم سياه[7] و علف چمني[8]: وزن هزار دانه هر دو بالاست، بدين معني كه بذر آنها در مقايسه با ديگر غللات ريزتر ميباشد، اما عيب آن اين است كه رطوبت خود را از دست داده و جداسازي آنها از هم مشكل و به سختي به هم ميچسبند و در نتيجه هم زدن تلقيح ميسليومي را با مشكل مواجه مينمايند. از بذر اين دو رقم بيشتر براي تحريك توليد ميسليومهاي سخت اسكلروتيوم در ارقامي از سيلوسب استفاده ميشود.
6. چاودار: امكان دسترسي راحت، قيمت كم و قابليت جداسازي دانههاي آن از يكديگر و از طرفي وزن هزاردانه مناسب آن (000/40 عدد بذر در هر کيلوگرم) از جمله مهمترين خصوصياتي است كه امكان استفاده از بذر آن را در توليد اسپان فراهم ساخته است.
جدول 1-3 خصوصيات فيزيكي بذور غلات مورد استفاده در تهيه اسپان.
|
نوع غله |
تعداد دانه در هرگرم |
وزندانههادر100میلیلیتر |
درصد رطوبت دانه |
|
چاودار علوفهاي تجاري |
30 |
75 |
15 |
|
چاوداراسپانقارچتجاري |
40 |
72 |
13 |
|
چاودار طبيعي |
55 |
76 |
11 |
|
گندم طبيعي |
34 |
90 |
10 |
|
برنج دانه كوتاه قهوهاي |
39 |
100 |
26 |
|
برنج دانه بلند قهوهاي |
45 |
86 |
15 |
|
ذرن خوشهاي (ميلو) |
33 |
93 |
15 |
|
گندم سياه چند ساله |
450 |
43 |
16 |
|
بذر علفچمني چند ساله |
415 |
39 |
12 |
|
ارزن |
166 |
83 |
13 |
به طور متوسط در هر گرم بذر چاودار تجاري، 50 تا 100 هزار باكتري، بيش از 200 هزار اكتينوميست، 12 هزار قارچ و تعداد زيادي مخمر وجود دارد كه با استريل كردن هر گرم بذر در واقع 300 هزار عامل آلودگي از بين ميرود. در يك بطري اسپان محتوي بيش از 100 گرم بذر مرطوب؛ جمعيت سلولها سر به فلك ميكشد!!!.
از بين سه گروه ميكروارگانيسم اشاره شده، باكتريها مضرترين عوامل بشمار رفته كه در دماي اطاق (Cº25-18)، هر 20 دقيقه يا بيشتر، تكثير ميشوند كه در اين صورت؛ ظرف مدت كمتر از 10 ساعت از هر باكتري بيش از ميليون سلول توليد ميشود و اين همانندسازي باكتريائي همچنان ادامه مييابد و چنانچه عمل استريل كردن به طور كامل صورت نپذيرد و اندكي از آنها زنده بمانند؛ قادر خواهند بود طي چند روز (10 تا 15 روز) اسپان بذري را نابود سازند.
بيشتر ميكروارگانيسمهاي بيماريزا (باكتريها، قارچ، ويروس) را ميتوان توسط استريل كردن با بخار آب از بين برد. در صورتي كه از محيط كشت مايع استفاده شده باشد؛ استاندارد عمل استريل بصورت (Cº121، 25 دقيقه و 15 پوند فشار) ميباشد. و در صورتي كه ماده تلقيح مورد استفاده جامد باشد (اسپان بذر چاودار) مدت استريل بايد بيشتر شود تا بخار به درون خلل و فرج و شكاف بذر نفوذ كرده و عمل پاستوريزاسيون به طور كامل انجام شود. بنابراين حداقل زمان ممكن براي استريل كردن يك بطري بذر چاودار يك ساعت كامل با فشار تقريبي يك اتمسفر (15 پوند) ميباشد.
بعد از استريل كردن بذر، تقریباً تمامي عوامل رقيب و بيماريزا از بين ميروند و تنها منبع آلودگي باقيمانده هواي اطراف بطريهاست كه در طي خنك شدن تدريجي بطريهاي گرم حاوي اسپان؛ همراه با آلايندههاي موجود در آن جذب بطريها ميشوند. طبق برآورد در يك اطاق معمولي، در حدود ده هزار ذره به قطر بيشتر از 3/0 ميكرون (گرد و غبار، هاگهاي بيماريزا و…) در هر فوت مکعب وجود دارد، حال آنكه اين مقدار در مقايسه با يك آزمايشگاه استريل به كمتر از 100 عدد ميرسد (100 برابر كمتر). با توجه به اين موارد، به منظور كاهش احتمال آلودگي در مرحله بعد از استريل كردن بطريهاي اسپان از دو روش زير ميتوان استفاده نمود.
1. چنانچه در يك محيط غير استريل و خارج از آزمايشگاه (به طور مثال يك آشپزخانه) اقدام به اتوكلاو نمودن بطريهاي اسپان نموده باشيم، بايد قبل از انتقال آن به درون اتاق تلقيح، از تميز بودن محيط اطراف دستگاه اتوكلاو يا زودپز اطمينان حاصل نماييم.
2. به محض آن كه دماي بطريهاي بذر به دماي اطاق رسيد، اقدام به تلقيح بذر آنها بنمائيد. هر چند بسياري از پرورشدهندگان، بطريهاي استريل شده را به منظور خيس خوردن و نرم شدن بذر، يك شب بعد از جوشاندن در زودپز باقي ميگذارند که ما آن را توصيه نميكنيم.
مقدار آبي كه به بذرها اضافه ميشود نقش مهمي در تكثير عوامل بيماريزا دارد، بطوري كه آب زياده از حد در بطري حاوي بذر، علاوه بر اين كه به رشد باكتريها و ديگر عامل رقيب كمك ميكند؛ رشد ميسليوم را كندتر و به علاوه متراكمتر ميسازد. از طرفي، جداسازي دانههاي مرطوب حاوي اين تودههاي ميسليومي از يكديگر مشكلتر است، بعلاوه اين كه هستههاي بذور خيلي خيس خورده در طي فرآيند استريل شكافته شده و محتويات داخل آنها بيرون زده و درنهايت زمينه آلودگي را هموارتر ميسازند. در صورتي كه چنين بذر مرطوبي با يك ماده غير استريل ـ خاك پوششي يا کمپوست ـ تماس يابد؛ معمولاً دچار آلودگي شديدي خواهد شد. در هر صورت؛ با داشتن رطوبت مناسب بذر ميتوان از اين مسائل دوري جست.
تعيين مقدار رطوبت بذر به روش ساده زير صورت ميگيرد. ابتدا 100 گرم بذر مرطوب را توزين كرده، سپس آنها را با استفاده از يك كوره الكتريكي در دماي Cº121 به مدت سه ساعت خشك نموده، آن گاه مجدداً وزن كرده، عدد بدست آمده را از عدد اول كم ميكنيم، عدد حاصل، درصد رطوبت طبيعي بذر را نشان ميدهد. ميزان رطوبت بذر چاودار تجارتي؛ 2± 11درصد در حجم معيني از بذر ميباشد.
آمادهسازي اسپان بذري
رطوبت مطلوب بذر در فرآيند توليد اسپان بذري 49 تا 54 درصد ميباشد. فرمولهاي زير بر اساس دانه چاودار با رطوبت 11 درصد تنظيم ميشوند. بسته به نوع بذر، اندازه آن، منطقه جغرافيائي كاشت بذر و نحوه ذخيرهسازي بذر، مقدار رطوبت موجود در آن نيز متفاوت است.
اندازه استاندارد ظروف در موارد خانگي بطريهاي يك ليتري با دهانه بزرگ است در حالي كه در مصارف تجاري به جاي آن از گالنهاي چهار ليتري با دهانه بزرگ استفاده ميشود. در ظروف با دهانه كوچك، امكان آلودگي توسط هاگهاي موجود در هوا به خصوص در صورت قرار دادن يك صفحه صافي مخصوص روي آن به حداقل ميرسد.