JP2016208961A - 酸素を含むナノバブル水処理によるシイタケ菌床栽培方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シイタケの菌床栽培は、長期間（数ヶ月〜半年）に渡って順次収穫するため、菌床への水分補給方法とキノコの栽培環境の最適化を同時に行える方法を提供する。
【解決手段】シイタケの菌床の培地は、広葉樹チップ、オガコに栄養体および水を加えた原料が使用され、通常は直方体のブロック形状で所定のサイズに形成されるシイタケ栽培において、シイタケ菌床で１回以上収穫した菌床のブロック培地を、酸素を含むナノバブル水に浸漬して、菌子を活性化させ育成を促進する酸素を含むナノバブル水の処理によるシイタケ菌床栽培で、初回の子実体の発生量を得られる収穫が行われる。
【選択図】図１

Description

本発明は菌床を用いたシイタケの栽培方法であって、特に高品質・高収量のシイタケを得るため、酸素ガス、及び空気などでの処理により酸素を含むナノバブル水の処理によるシイタケ菌床栽培方法に関する。

きのこの栽培は大別すると、原木を用いる原木栽培と、オガクズ等に栄養源を添加してなる培地を用いる菌床栽培がある。

キノコは、分類学上、担子菌類、子嚢菌類、多室担子菌類、一室担子菌類等に属する。なかでもシイタケ、エノキタケ、ブナシメジ、ヒラタケ、マイタケ、エリンギ等が食用として消費されており、特にシイタケは、最も馴染みのある食用キノコの一つである。近年、キノコの持つ栄養成分や機能性成分が注目されるようになったことから、生鮮食材はもとより健康食品等の加工にも用いられるようになり、その需要は増加の傾向にある。

キノコの栽培方法として、近年、菌床栽培が普及しており、安定した生産量を維持している。キノコの栽培方法の評価においては、キノコ（子実体）の発生量、及び収穫されるキノコの形状（大きさを含む）が主な指標となっており、その改善手段として各種栄養剤が開発され、米糠等の天然物をはじめ様々な原料が使用されている。

キノコの中でも、シイタケは、一般的に、ブナまたはナラなど広葉樹のオガクズに、米糠、トウモロコシ糠、フスマなどの栄養源を添加し、水分を調整してPP製袋に詰めて殺菌して種菌を接種して、１〜２．５kg前後の円柱状または直方体状の菌床とし、この菌床を温度２３℃前後で３〜４ヶ月培養し、その後、袋から取り出して、低温刺激や浸水操作を加えて、シイタケを数回発生させるという方法で、１菌床当たり１回の発生で、２０〜４０gの子実体を４〜１２個発生させている。

シイタケ栽培方法には、培養袋を除去した後、培養熟成を終え完熟した菌床をハウスで更に栽培する場合に、栽培温度を管理し菌床に散水する方法がある。たとえば、特許第3071329号明細書（特許文献１）にあるように、栽培ハウス内を高温帯で３〜１２時間保持し、その後菌床に散水し、続いて低温帯で３〜１２時間保持する条件を毎日継続することで、周年安定した栽培が実用化されている。しかし、この方法では、菌床への水分補給が、散水によっているため、菌床の水分量や表面の乾き具合、また発生中のキノコの生長と芽きりの条件の調整に経験が必要で、栽培条件によっては難しい面があった。

また、特許第3087171号明細書（特許文献２）にあるように、菌床の培養袋を残し、上部をカットし袋を利用して上部に水をため給水させる方法がある。この場合は、溜まった水抜きの煩雑さや溜まり水による菌床の早期腐敗やそれに伴う病害虫の発生などの課題がある。

また、特開平9-107793号公報（特許文献３）には、チューブの先に注射針を装着し菌床の個々に突き刺し給水する方法も提案されている。この方法は、多数の菌床を扱う場合に煩雑で困難な操作を伴い、また菌床の内部に水を注入するので、キノコの原基形成が菌床の表面付近で形成される部分に水分補給できないという問題がある。

通常、下記特許文献４に記載のシイタケの人工栽培方法に記載されているように、菌床への散水が菌床の表面に褐色皮膜が形成されるときに菌床の乾燥を防ぐ目的で行われている。近年では、散水は、優良な商品としてのシイタケを得るため、菌糸が蔓延した後、発茸前の菌床に対して行われるようになってきた。

シイタケは、子実体の菌傘が正円で大きく肉厚、菌傘の上面にそれぞれの品種特有の白いリンピが多くあるものが優れた品質であるとされる。このような高品質の子実体を得るには、菌床全体に褐色の皮膜が形成される（褐変と呼ぶ）と良い結果が得られることが知られている。また、菌床の表面が褐変すると害菌に対する抵抗力が強くなる。乾燥や気温などの外界環境から直接受ける影響が小さくなる。などのシイタケの栽培にとって有益となることが知られている。

このように栽培に有益な褐変を促進する方法として、従来、後述する如き夏期に行う「夏期カット管理」や、空調栽培で１年中いつでも行う「高温抑制散水管理」などの手法がある。どちらも完熟した菌床であってもシイタケ菌が発生を起こさない程の高い温度と散水とを伴っていることは同じである。そしてこのような栽培方法は、主に菌床の全面栽培においては、初回の発生は何ら処理せずに２番発生までの期間に休養を兼ねて行なわれるのが一般的である。

散水方法に関する先行技術も見られる。散水の１回の作業時間を短縮可能とし、しかもその作業を長時間の間隔を置いて行うことができ、均一で高品質なシイタケを得ることができるシイタケの高圧散水栽培方法を提供するために、培養中の菌床に菌糸塊が発生した後、菌床表面が褐色に変わり始まる時期から褐変が終了した時期において、菌床の表面に散水ノズルによる高圧な噴出水で、菌床の表面が黒茶褐色に変わるまで刺激を与え、この作業を中１日置いて子実体の発生まで繰り返し、その菌床の表面を黒茶褐色に変色させることを繰り返すことによって高品質のシイタケを均一に得られるようにしたことを特徴としている（特許文献５参照）。

菌床又はホダ木の表面に、５０〜８０℃の湯を０．１秒以上接触させ、菌床又はホダ木の表面又は表面付近の組織に生息するきのこ栽培に害をもたらす昆虫類及びその卵、幼虫、蛹を衰弱あるいは死滅させるきのこの栽培方法に関する先行技術もある。（特許文献６参照）。

さらに、培養中又は培養完了後の工程において、栽培容器を取り除いた露出状態の菌床を、別の容器内に上面のみを解放した状態で単独で収容し、菌床と容器間の隙間に水あるいは水溶液を満たすことにより菌床側面及び底面からきのこの発生を抑制し、菌床上部からのみきのこの発生を促すことを特徴とするしいたけ菌床栽培方法に用いる装置であって、容器に収容菌床を固定するための収容菌床を固定するための弾力性を備えた突起状の支持体を有する栽培容器本体であることを特徴とする先行技術も見られる（特許文献７参照）。

また、培養完了後の発生工程において、栽培容器を取り除いた露出状態の菌床の複数を、それら上面のみを開放した状態で水槽内に密接且つ安定状態に収納し、該水槽内に水溶液を満たすことで菌床側面及び底面からのきのこの発生を抑制し、菌床上面からのみきのこの発生を促すしいたけ菌床の発生方法がある（特許文献８参照）。

特許第３０７１３２９号公報 特許第３０８７１７１号公報 特開平９−１０７７３号公報 特開平６−８６６１０号公報 特開２０１３−１３３５８号公報 特開２００８−１９３９５９号公報 特開２００５−２０４６０４号公報 特開２００４−２７９号公報

シイタケの菌床栽培は、長期間（数ヶ月〜半年）に渡って順次収穫するため、菌床への水分補給方法とキノコの栽培環境の最適化を同時に行える方法が求められており、本発明はかかる課題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明の目的はシイタケ菌床での効果的な給水により、キノコの成育に最適な栽培管理ができ、高品質なシイタケを年間通じて安定して栽培できる菌床栽培用システム及びシイタケ菌床栽培方法を提供することにある。

シイタケの散水栽培方法においては、水が重力で菌床に降り注ぐ程度の弱い圧力によるものなので、菌床表面の菌糸への刺激が弱く、褐変も薄茶褐色にはなるが色が薄く、発生する子実体の品質がさほど向上することがなく、また品質にムラがあって、均一で高品質なシイタケが得られるものではなかった。また、散水作業は一日に２回繰り返さなければならず、これを毎日行うことは容易ではなかった。なお、単に散水を浸水処理と同様に乾燥を防ぐ目的で行うものでしかなく、散水で菌糸に発芽刺激を与えてシイタケの品質の向上を図ろうとするものではない。

本発明は、シイタケ菌床で１回以上収穫した菌床のブロック培地を、酸素を含むナノバブル水に浸漬して、菌糸を活性化させ育成を促進する酸素を含むナノバブル水の処理によるシイタケ菌床栽培方法を提供するものである。酸素を含むナノバブル水による浸水処理により、発茸期間を短縮でき、大きく肉厚の高品質の子実体収量が増加するシイタケの栽培方法を提供することを目的とする。

シイタケ栽培において、シイタケ菌床で１回以上収穫した菌床のブロック培地を、酸素を含むナノバブル水に１〜５０時間浸漬して、菌子を活性化させ育成を促進する酸素を含むナノバブル水の処理によるシイタケ菌床栽培方法である。

酸素を含むナノバブル水は、酸素を含むガスの気泡の粒径１０〜５００ｎｍから得られた２０〜１００ｐｐｍの溶存酸素を含有している酸素を含むナノバブル水であって、該水溶液を１個の菌床培地体積の１〜５０倍容量の酸素を含むナノバブル水に浸漬操作する。

酸素ガス、及び空気である酸素を含むナノバブル水での浸漬操作は、浸漬時間１〜５０時間であって、浸漬後に発生舎にて栽培を行う。

均一で高品質なシイタケを得ることができるシイタケの栽培方法を提供するために、培養中の菌床に菌糸塊が発生した後、酸素を含むナノバブル水に菌床を浸漬することで、高品質のシイタケを高収量で得られる。

酸素ガス、及び空気などでの処理により浸漬操作に使用するナノバブル水は、酸素ガスを主とするが、空気でのナノバブル水調製浸漬は、酸素を含むガスよりも子実体の数量は減るものの可能である。

本発明は、培養中の菌床に菌糸塊が発生した後からシイタケの子実体が発生するまでに1回以上使用した菌床培地に対して、その菌床に酸素を含むナノバブル水を含浸させることで、菌床全面から高品質のシイタケを生産することができる。

高濃度の酸素を含むナノバルブの水溶液を栽培１回以上使用した菌床の培地に噴霧・含水させているため、菌床培地にとって、より適切な酸素濃度と栄養分の再生を行って、菌床状態にマッチした高栄養分の水溶液の調整・補給が可能となり、結果として子実体の発生数量が多くなった。また菌床の表面の色が、従来のフレッシュ菌床と同様な方法による褐色に変色する色よりも濃い黒茶褐色に変色させることで、菌傘の上面にリンピを多く持った正円で肉厚の高品質なシイタケの子実体を均一に多く得ることが可能となった。優良な品質のきのこを効率的且つ継続的に大量発生させられるものとしてまことに有利な手段である。

２回目収穫後菌床を２４時間浸漬処理した菌床からの子実体収穫量(g)を、水とＮＢ（酸素を含むナノバブル水）の比較棒グラフにし示した。 ２回目収穫後菌床を４８時間浸漬処理した菌床からの子実体収穫量(g)を、水とＮＢ（酸素を含むナノバブル水）の比較棒グラフにし示した。 ３回目収穫後菌床を２４時間浸漬処理した菌床からの子実体収穫量(g)を、水とＮＢ（酸素を含むナノバブル水）の比較棒グラフにし示した。 ３回目収穫後菌床を４８時間浸漬処理した菌床からの子実体収穫量(g)を、水とＮＢ（酸素を含むナノバブル水）の比較棒グラフにし示した。 ４８時間浸漬した菌床からの各ステージでのシイタケ発生量(g)を、水とＮＢ（酸素を含むナノバブル水）の比較棒グラフにし示した。 ４８時間浸漬した菌床からの各ステージでのシイタケ発生量(g)を、水とＮＢ（酸素を含むナノバブル水）の比較棒グラフにし示した。 シイタケ菌床栽培方法の工程図 シイタケ菌床栽培の培地の図 シイタケ菌床栽培の培地の育成状態図 酸素を含むナノバブル水に浸漬する状態図

シイタケの菌床の培地は、広葉樹チップ、オガコに栄養体および水を加えた原料が使用され、通常は直方体のブロック形状で所定のサイズに形成される。
この菌床は殺菌、冷却後、各品種の適正培養温度帯で適正日数培養を行った後、発生温度帯に移して初回の子実体の発生を得て１回目の収穫が行われる。

本発明のシイタケの栽培方法は、図８に示すように、上記１回以上使用した菌床培地に酸素を含むナノバブル水に浸漬して、培養中の菌床に菌糸塊から子実体を発生させて、菌床表面が褐色に変わり始まる時期から褐変が終了した時期において、菌床の表面に酸素水に浸漬による発育状態の観察で、菌床培地での子実体の数量、状態が変わる状態を明らかにした。このナノバブル酸素を含む水の浸漬を与える作業を１日以上の間隔を置いて繰り返した。

このように酸素を含むナノバブル水を与えて菌床の表面を子実体の黒茶褐色に変色させと、子実体の傘の上面にリンピを多く持った正円で肉厚である高品質のシイタケの子実体を均一に多く得ることが可能となる。

シイタケ栽培において、シイタケ菌床で１回以上収穫した菌床のブロック培地を、酸素を含むナノバブル水に１〜５０時間浸漬して、浸漬後に発生舎栽培を行うシイタケ菌床栽培方法である。

担子菌であるシイタケは、好気性菌である。しかし、シイタケ菌床栽培において、好気性に着目し、積極的な対応を試みた例は見られない。本検討では、シイタケ菌床栽培過程で、重要な工程である浸水処理水の溶存酸素に着目した。

シイタケ菌床栽培として、下記の通りに行った。ナノバブル水の調製：酸素ナノバブル調製装置により高濃度溶存酸素水を調製した。
シイタケ菌床：２回収穫および３回収穫後の菌床を使用した。
水槽：約100リッター、菌床を１面８個、二段積みで１６個浸漬した。
条件（1） 対照区：水道水に１６個浸漬（2回収穫菌床１日浸漬４個、2回収穫菌床２日浸漬４個、３回収穫菌床１日浸漬４個、３回収穫菌床２日浸漬４個）であった。
条件（２） 処理区：ナノバブル水に１６個浸漬（2回収穫菌床１日浸漬４個、２回収穫菌床２日浸漬４個、３回収穫菌床１日浸漬４個、３回収穫菌床２日浸漬４個）であった。

シイタケ菌床栽培の評価として、両条件における、（１）きのこ発生日数、（２）発生個数、（３）きのこ重量を測定した。
シイタケ菌床栽培の結果は、表１〜表５に、図１〜図４に示した。
まず原水およびナノバブル水の溶存酸素測定結果を表１に示した。酸素ナノバブル水において高い溶存酸素濃度を確認した。

シイタケ発生結果は、表２に２回収穫した菌床を２４時間浸水処理した菌床からの子実体収穫量を示した。また、図示した結果を図１に示した。酸素ナノバブル水による浸水処理により、原水に比較して、子実体の発生が早めに推移するとともに、総重量は、約２倍に達した。

図１に ２回目収穫後菌床を２４時間浸漬処理した菌床からの子実体収穫量(g)をまとめて示した。

さらに、同様の菌床を４８時間浸水処理した際の酸素ナノバブル水の効果を調査した。表３および図２に示したように、原水と比較して、酸素ナノバブル水において、収穫量は約２倍に達した。浸水時間は、２４時間でも４８時間でも同様の効果が確認された。


図２に ２回目収穫後菌床４８時間浸漬した菌床からの子実体収穫量(g)を示した。

さらに、３回収穫後の菌床、一般的には廃菌床に相当するが、この菌床を用いて、２４時間あるいは４８時間浸水処理した結果を表４、５および図３、４に示した。廃菌床に相当する菌床の場合、２４時間の浸水では効果ないが、４８時間酸素ナノバブル水に浸水処理することにより、収量が１．３倍に増加した。


図３は、 3回目収穫後菌床で ２４時間浸漬した菌床からの子実体収穫量(g)を示した。

図４は、３回目収穫後菌床４８時間浸漬した菌床からの子実体収穫量(g)を示した。

第２回実証試験（平成26年６月３日〜６月5日）の第1回目の試験結果の再現性を検証した。酸素ナノバブル水に浸漬することにより、シイタケの収穫時期、収穫量の違い、および浸水時間による収穫量の違いを検討した。

シイタケ菌床栽培として、下記の通りに行った。ナノバブル水の調製：酸素ナノバブル調製装置により高濃度溶存酸素水を調製した。
菌床：1回収穫後、約１週間休養した菌床を試験菌床とした。
水槽：約100リッター、菌床１面9個、二段積みで18個浸漬した。
２回目発生試験（実験日：平成26年9月16日〜18日）を行った。
条件（１） 対照区：水道水に18個浸漬（1回収穫後菌床）
24時間浸漬（9個）、48時間浸漬（9個）。
条件（２） 処理区：ナノバブル水に18個浸漬（1回収穫菌床）
24時間浸漬（9個）、24時間後、ナノバブル水を入れ替えて、トータル48時間浸漬（9個）した。
9月27日〜10月6日頃にきのこ発生、採取開始10〜11日間である。
24時間浸漬→11日間採取 48時間浸漬→10日間採取
評価：両条件における、（１）きのこ発生日数、（２）発生個数、（３）きのこ重量を測定した。

３回目発生試験（実験日：平成26年10月9日〜11日）
条件（１） 対照区：水道水に18個浸漬（前回使用菌床2回収穫後）
24時間浸漬（2回目発生試験で24時間浸漬したもの9個）、48時間浸漬（2回目発生試験で48時間浸漬したもの9個）であった。
条件（２） 処理区：ナノバブル水に18個浸漬（前回使用菌床2回収穫後）
24時間浸漬（2回目発生試験で24時間浸漬したもの9個）、24時間後、ナノバブル水を入れ替えて、トータル48時間浸漬（2回目発生試験で48時間浸漬したもの9個）であった。
10月20日〜10月30日頃にきのこ発生、採取開始10〜11日間である。
24時間浸漬→11日間採取 48時間浸漬→10日間採取した。
評価：両条件における、（１）きのこ発生日数、（２）発生個数、（３）きのこ重量を測定した。

４回目発生試験（実験日：平成26年10月30日〜11月1日）
条件（１） 対照区：水道水に18個浸漬（前回使用菌床3回収穫後）
24時間浸漬（3回目発生試験で24時間浸漬したもの9個）、48時間浸漬（3回目発生試験で48時間浸漬したもの9個）であった。
条件（２） 処理区：ナノバブル水に18個浸漬（前回使用菌床3回収穫後）
24時間浸漬（3回目発生試験で24時間浸漬したもの9個）、24時間後、ナノバブル水を入れ替えて、トータル48時間浸漬（3回目発生試験で48時間浸漬したもの9個）であった。
11月9日〜11月19日頃にきのこ発生、採取開始10〜11日間である。
24時間浸漬→11日間採取 48時間浸漬→10日間採取
評価：両条件における、（１）きのこ発生日数、（１）発生個数、（３）きのこ重量を測定した。

シイタケ菌床栽培の評価として、表６および図５に、２４時間浸水した際の、各発生菌床での収量の結果を示した。原水と酸素バブル水での総重量を比較した結果、１．２倍の増加が認められた。４８時間浸水の場合、表７および図６及び表９に示した様に１．５倍〜２倍の総重量の増加となり、酸素ナノバブル水への浸漬効果が認められた。

シイタケ菌床栽培の評価として、表８に、４８時間浸水した際の、各発生菌床での収量の結果を示した。原水とＤＯ値が原水より１５％上昇した空気ナノバブル水での総重量を比較した結果、１．１４１倍の増加が認められた。

図５は、４８時間浸漬した菌床からの各ステージでのシイタケ発生量である。


図６ ４８時間浸漬した菌床からの各ステージでのシイタケ発生量である。

１．菌床ブロック
２．浸漬タンク
３．酸素を含むナノバブル水
４．発生舎
５．酸素を含むナノバブル水タンク浸漬水面

Claims (3)

1. シイタケ栽培において、シイタケ菌床で１回以上収穫した菌床のブロック培地を、酸素を含むナノバブル水に浸漬して、菌子を活性化させ育成を促進することを特徴とする酸素を含むナノバブル水の処理によるシイタケ菌床栽培方法。
2. 酸素を含むナノバブル水は、酸素を含むガスの気泡の粒径１０〜５００ｎｍから得られた２０〜１００ｐｐｍの溶存酸素を含有している酸素を含むナノバブル水であって、該水溶液を１個の菌床培地体積の１〜５０倍容量の酸素を含むナノバブル水に浸漬操作することを特徴とする請求項１に記載の酸素を含むナノバブル水の処理によるシイタケ菌床栽培方法。
3. 酸素ガス、及び空気などでの処理により酸素を含むナノバブル水での浸漬操作は、浸漬時間１〜５０時間であって、浸漬後に発生舎栽培を行うことを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の酸素ナノシイタケ菌床栽培の評価として、表６および図５に、２４時間浸水した際の、各発生菌床での収量の結果を示した。原水と酸素を含むバブル水での総重量を比較した結果、１．２倍の増加が認められた。４８時間浸水の場合、１．６倍の総重量の増加となり、酸素を含むナノバブル水への浸漬効果が認められた。