植物工廠中菌菇生長的環境控制有哪些關鍵因素
作者: 時間: 2025-10-12
在植物工廠中實現菌菇的高效、優質生產，關鍵在于對生長環境的精準調控，使其符合不同菌菇種類的生物學特性需求。環境控制的核心是通過物聯網、傳感器和智能算法，動態調節以下關鍵環境因素，確保菌菇生長周期縮短、產量提升、品質穩定。
一、溫度控制（核心基礎因子）
作用：直接影響菌絲生長速度、原基分化及子實體發育。
關鍵點：
不同菌菇的最適溫度范圍差異顯著：
低溫型菌菇（如金針菇、香菇）：菌絲生長適溫20–25℃，子實體形成需8–15℃低溫誘導（如金針菇出菇期需8–12℃，香菇原基分化需10–15℃）。
中溫型菌菇（如杏鮑菇、黑木耳）：菌絲適溫22–28℃，子實體生長適溫15–22℃（杏鮑菇出菇期15–18℃，黑木耳15–25℃）。
高溫型菌菇（如草菇）：菌絲耐高溫（30–35℃），子實體形成需30–35℃（但植物工廠較少種植，因能耗高）。
溫度波動影響：超過±2℃的波動可能導致菌絲生長停滯、原基分化不良（如香菇低溫刺激不足時不出菇）或子實體畸形（如金針菇菌柄細長、菌蓋小）。
植物工廠技術：
采用分區控溫系統（養菌區與出菇區獨立溫控），結合空調/冷熱風機+地暖管道，實現溫度誤差≤±0.5℃；
通過AI算法預測菌菇生長階段（如養菌期→原基分化期→子實體生長期），自動調整溫度曲線（例如香菇養菌期22–25℃，原基分化期降至12–15℃）。
二、濕度控制（保障水分供應的關鍵）
作用：維持培養基含水量（60%–65%）和空氣相對濕度（80%–95%），滿足菌絲吸水與子實體蒸騰需求。
關鍵點：
培養基濕度：需保持60%–65%（手握成團、落地即散），過低導致菌絲脫水停滯，過高引發雜菌污染（如霉菌滋生）。
空氣相對濕度：
菌絲生長期：60%–70%（避免高濕抑制菌絲呼吸）；
子實體生長期：80%–95%（如香菇85%–90%，金針菇90%–95%，黑木耳85%–95%），濕度不足會導致菇體干縮、開裂（如金針菇菌蓋開裂），過高則易爛菇（如香菇底部積水腐爛）。
植物工廠技術：
采用超聲波霧化加濕系統（霧滴直徑＜50μm，避免積水）或高壓微霧系統，配合濕度傳感器實時監測（精度±2%RH）；
動態調節加濕頻率（如金針菇出菇期每小時加濕5–10分鐘，維持90%–95%濕度），結合通風系統平衡濕度與CO?濃度。
三、光照控制（影響形態與品質的調節因子）
作用：雖然多數菌菇為“暗光性”（菌絲生長無需光照），但子實體分化與發育需要特定光譜與光強，直接影響菇體形態（如菌蓋大小、菌柄粗細）、顏色及營養成分。
關鍵點：
菌絲生長期：無需光照（黑暗環境最佳，避免光抑制菌絲生長）；
子實體生長期：需弱散射光（50–1500lux，具體因品種而異）：
金針菇：黑暗或極弱光（＜50lux）促進菌柄伸長（商品菇要求菌柄長12–15cm），若光照過強（＞100lux）會導致菌蓋過早展開；
香菇、黑木耳：需弱散射光（500–1000lux，紅光占比高）促進菌蓋增厚、耳片伸展（紅光增強細胞壁合成）；
金耳：需強散射光（1000–1500lux，黃光占比40%）刺激金黃色素合成（提升商品價值）；
雙孢蘑菇：低光照（＜500lux），高光易導致菌柄細長、菌蓋薄。
植物工廠技術：
采用LED定制光譜（紅：藍：白=4：1：1或黃光占比調整），光強通過調光器精準控制（誤差±50lux）；
模擬自然晝夜節律（如每日光照8–10小時，黑暗14–16小時），促進子實體正常分化。
四、二氧化碳（CO?）濃度（調控形態的關鍵氣體）
作用：CO?是菌絲呼吸作用的副產物，高濃度會抑制子實體分化（尤其是菌蓋發育），需動態調節以平衡菌絲生長與子實體形態。
關鍵點：
菌絲生長期：CO?濃度可較高（＜5000ppm），促進菌絲快速蔓延；
子實體生長期：需降低至800–2000ppm（具體因品種而異）：
金針菇：高CO?（5000–8000ppm）促進菌柄伸長（工廠化金針菇通過高CO?培育“無帽菇”），但商品菇需降至1000–1500ppm以保證菌蓋正常發育；
香菇：出菇期CO?＞1500ppm會導致菌柄細長、菌蓋薄，需維持800–1200ppm；
雙孢蘑菇：出菇期CO?＞2000ppm會抑制菌蓋展開，需降至1000–1500ppm。
植物工廠技術：
通過CO?傳感器實時監測（精度±50ppm），結合通風換氣（引入外界新鮮空氣）或CO?發生器（低濃度補充）調節；
分區控制（如養菌區CO?允許5000ppm，出菇區嚴格控制在1000–2000ppm）。
五、通風換氣（平衡氣體與濕度的輔助因子）
作用：排出菌絲呼吸產生的CO?、多余水分及揮發性代謝物（如乙烯），補充新鮮氧氣（O?濃度需＞18%），同時調節溫濕度穩定性。
關鍵點：
通風不足的危害：CO?積累（＞2000ppm）抑制子實體分化，濕度過高導致爛菇，雜菌（如青霉、木霉）滋生；
通風過度的危害：濕度驟降（＜70%）引起菇體失水干縮，溫度波動加大（尤其在冬季）。
植物工廠技術：
采用變頻風機+微孔送風系統（避免直吹菇體導致機械損傷），根據CO?濃度、濕度自動調節風速（如金針菇出菇期每小時換氣1–2次，香菇原基分化期加強通風）；
結合濕度聯動控制（通風時同步啟動加濕補償，防止濕度驟降）。
六、培養基與覆土環境（基礎支撐因子）
作用：為菌絲提供營養與物理支撐，其理化性質（如pH、透氣性、含水量）直接影響菌絲定植與子實體發育。
關鍵點：
培養基配方：需根據菌種調整（如金針菇常用木屑+米糠+玉米芯，雙孢蘑菇用糞草混合基質），pH控制在5.5–7.0（香菇5.5–6.0，雙孢蘑菇6.8–7.2）；
覆土層（部分菌菇需）：如雙孢蘑菇、羊肚菌需覆土（厚度3–5cm），要求透氣性好（顆粒直徑2–5mm）、濕度70%–80%、無雜菌污染；
培養基滅菌：必須徹底（121℃高壓蒸汽滅菌2–3小時），避免雜菌（如綠霉、毛霉）競爭營養。
植物工廠技術：
采用標準化培養基生產線（原料預處理→攪拌→裝袋/瓶→滅菌），通過傳感器監測基質保水性與透氣性；
覆土層預處理（暴曬+石灰消毒+微生物菌劑添加），確保無菌且結構穩定。
文章來源：葉菜俠科技
一、溫度控制（核心基礎因子）
作用：直接影響菌絲生長速度、原基分化及子實體發育。
關鍵點：
不同菌菇的最適溫度范圍差異顯著：
低溫型菌菇（如金針菇、香菇）：菌絲生長適溫20–25℃，子實體形成需8–15℃低溫誘導（如金針菇出菇期需8–12℃，香菇原基分化需10–15℃）。
中溫型菌菇（如杏鮑菇、黑木耳）：菌絲適溫22–28℃，子實體生長適溫15–22℃（杏鮑菇出菇期15–18℃，黑木耳15–25℃）。
高溫型菌菇（如草菇）：菌絲耐高溫（30–35℃），子實體形成需30–35℃（但植物工廠較少種植，因能耗高）。
溫度波動影響：超過±2℃的波動可能導致菌絲生長停滯、原基分化不良（如香菇低溫刺激不足時不出菇）或子實體畸形（如金針菇菌柄細長、菌蓋小）。
植物工廠技術：
采用分區控溫系統（養菌區與出菇區獨立溫控），結合空調/冷熱風機+地暖管道，實現溫度誤差≤±0.5℃；
通過AI算法預測菌菇生長階段（如養菌期→原基分化期→子實體生長期），自動調整溫度曲線（例如香菇養菌期22–25℃，原基分化期降至12–15℃）。
二、濕度控制（保障水分供應的關鍵）
作用：維持培養基含水量（60%–65%）和空氣相對濕度（80%–95%），滿足菌絲吸水與子實體蒸騰需求。
關鍵點：
培養基濕度：需保持60%–65%（手握成團、落地即散），過低導致菌絲脫水停滯，過高引發雜菌污染（如霉菌滋生）。
空氣相對濕度：
菌絲生長期：60%–70%（避免高濕抑制菌絲呼吸）；
子實體生長期：80%–95%（如香菇85%–90%，金針菇90%–95%，黑木耳85%–95%），濕度不足會導致菇體干縮、開裂（如金針菇菌蓋開裂），過高則易爛菇（如香菇底部積水腐爛）。
植物工廠技術：
采用超聲波霧化加濕系統（霧滴直徑＜50μm，避免積水）或高壓微霧系統，配合濕度傳感器實時監測（精度±2%RH）；
動態調節加濕頻率（如金針菇出菇期每小時加濕5–10分鐘，維持90%–95%濕度），結合通風系統平衡濕度與CO?濃度。
三、光照控制（影響形態與品質的調節因子）
作用：雖然多數菌菇為“暗光性”（菌絲生長無需光照），但子實體分化與發育需要特定光譜與光強，直接影響菇體形態（如菌蓋大小、菌柄粗細）、顏色及營養成分。
關鍵點：
菌絲生長期：無需光照（黑暗環境最佳，避免光抑制菌絲生長）；
子實體生長期：需弱散射光（50–1500lux，具體因品種而異）：
金針菇：黑暗或極弱光（＜50lux）促進菌柄伸長（商品菇要求菌柄長12–15cm），若光照過強（＞100lux）會導致菌蓋過早展開；
香菇、黑木耳：需弱散射光（500–1000lux，紅光占比高）促進菌蓋增厚、耳片伸展（紅光增強細胞壁合成）；
金耳：需強散射光（1000–1500lux，黃光占比40%）刺激金黃色素合成（提升商品價值）；
雙孢蘑菇：低光照（＜500lux），高光易導致菌柄細長、菌蓋薄。
植物工廠技術：
采用LED定制光譜（紅：藍：白=4：1：1或黃光占比調整），光強通過調光器精準控制（誤差±50lux）；
模擬自然晝夜節律（如每日光照8–10小時，黑暗14–16小時），促進子實體正常分化。
四、二氧化碳（CO?）濃度（調控形態的關鍵氣體）
作用：CO?是菌絲呼吸作用的副產物，高濃度會抑制子實體分化（尤其是菌蓋發育），需動態調節以平衡菌絲生長與子實體形態。
關鍵點：
菌絲生長期：CO?濃度可較高（＜5000ppm），促進菌絲快速蔓延；
子實體生長期：需降低至800–2000ppm（具體因品種而異）：
金針菇：高CO?（5000–8000ppm）促進菌柄伸長（工廠化金針菇通過高CO?培育“無帽菇”），但商品菇需降至1000–1500ppm以保證菌蓋正常發育；
香菇：出菇期CO?＞1500ppm會導致菌柄細長、菌蓋薄，需維持800–1200ppm；
雙孢蘑菇：出菇期CO?＞2000ppm會抑制菌蓋展開，需降至1000–1500ppm。
植物工廠技術：
通過CO?傳感器實時監測（精度±50ppm），結合通風換氣（引入外界新鮮空氣）或CO?發生器（低濃度補充）調節；
分區控制（如養菌區CO?允許5000ppm，出菇區嚴格控制在1000–2000ppm）。
五、通風換氣（平衡氣體與濕度的輔助因子）
作用：排出菌絲呼吸產生的CO?、多余水分及揮發性代謝物（如乙烯），補充新鮮氧氣（O?濃度需＞18%），同時調節溫濕度穩定性。
關鍵點：
通風不足的危害：CO?積累（＞2000ppm）抑制子實體分化，濕度過高導致爛菇，雜菌（如青霉、木霉）滋生；
通風過度的危害：濕度驟降（＜70%）引起菇體失水干縮，溫度波動加大（尤其在冬季）。
植物工廠技術：
采用變頻風機+微孔送風系統（避免直吹菇體導致機械損傷），根據CO?濃度、濕度自動調節風速（如金針菇出菇期每小時換氣1–2次，香菇原基分化期加強通風）；
結合濕度聯動控制（通風時同步啟動加濕補償，防止濕度驟降）。
六、培養基與覆土環境（基礎支撐因子）
作用：為菌絲提供營養與物理支撐，其理化性質（如pH、透氣性、含水量）直接影響菌絲定植與子實體發育。
關鍵點：
培養基配方：需根據菌種調整（如金針菇常用木屑+米糠+玉米芯，雙孢蘑菇用糞草混合基質），pH控制在5.5–7.0（香菇5.5–6.0，雙孢蘑菇6.8–7.2）；
覆土層（部分菌菇需）：如雙孢蘑菇、羊肚菌需覆土（厚度3–5cm），要求透氣性好（顆粒直徑2–5mm）、濕度70%–80%、無雜菌污染；
培養基滅菌：必須徹底（121℃高壓蒸汽滅菌2–3小時），避免雜菌（如綠霉、毛霉）競爭營養。
植物工廠技術：
采用標準化培養基生產線（原料預處理→攪拌→裝袋/瓶→滅菌），通過傳感器監測基質保水性與透氣性；
覆土層預處理（暴曬+石灰消毒+微生物菌劑添加），確保無菌且結構穩定。
文章來源：葉菜俠科技