JP4520616B2 - きのこの人工培養基及びそれを用いたきのこの人工栽培方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、きのこの人工培養基及びそれを用いたきのこの人工栽培方法に関する。
なお、本発明で使用する部や％は特に規定のないかぎり質量基準である。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
従来、きのこの栽培は、くぬぎ、ぶな、及びならなどの原木を利用した、ほだ木栽培がほとんどであり、そのため、気象条件により収穫が左右されることが多いという課題があった。
【０００３】
また、最近では、ほだ木栽培用の原木切り出しのための労働力が不足していることなどによって、原木の入手が困難になりつつあるという課題があった。
さらに、ほだ木栽培では栽培期間が長いこと、即ち、種菌の接種から、きのこの収穫までに１年半から２年も要することにより、生産コストが相当高くつくという課題があった。
【０００４】
近年、えのきたけ、ひらたけ、なめこ、まいたけ、しめじ、及びしいたけなどの栽培として、鋸屑に米糠を配合した培養基を用い、瓶又は箱で栽培を行う菌床人工栽培方法が確立され、一年を通して、四季に関係なく安定して、きのこが収穫できるようになっている。
即ち、従来は農家での副業的性格が強く、小規模生産に頼っていたきのこ栽培が、現在では大規模専業生産が可能となり、かつ、原料が入手しやすい菌床人工栽培方法に移りつつある。
【０００５】
しかしながら、菌床人工栽培方法においても、きのこを大量に連続栽培するには、いまだ収率も低く、かつ、栽培期間がかなり長いため、その生産コストは安価とはいえず、今後これら生産性の改善が切望されている。
【０００６】
例えば、(Al₂O₃)_X(SiO₂) (ただし、式中の_Xは１以上の数)で示される化合物を前記の人工培養基に含有したものや、(MgO)_W(Al₂O₃)_X(SiO₂)_y(ただし、式中の_Wは１〜３の数、_Xは１〜５の数、_yは０〜３の数)で示される化合物を前記の人工培養基に含有したもの、あるいは、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸カルシウム、酸化第一鉄、酸化第二鉄、及び四三酸化鉄から選ばれるいずれか一種類の化合物を人工培養基に添加したものがあるが、充分な収率できのこを生産することができていないのが現状である（特開平03−210126号公報、特開平03−058716号公報、及び特開平07−322754号公報）。
【０００７】
本発明者は、エトリンガイト、カルシウムアルミネート、アルミノケイ酸カルシウム、及びスラグ粉等の化合物を人工培養基に含有させることにより、きのこの収率が飛躍的に向上することを提案した(特開平11−155364号公報、特開平11−187762号公報、特開平11−243773号公報、及び特開平11−299347号公報)。
【０００８】
本発明者は、さらに誠意検討を重ねた結果、特定の化合物を使用することにより、低価格で、しかも高収率できのこを栽培できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、SiO_２20〜60％、MgO30〜70％、及びAl_２O_３ 10〜40％の化学組成で、ガラス化率が50％以上のアルミノケイ酸マグネシウムであって、前記アルミノケイ酸マグネシウムの使用量が、前記人工培養基100部中、0.1〜10部であることを特徴とするきのこの人工培養基であり、さらに、硫酸塩を含有してなる該きのこの人工培養基であり、これらの人工培養基を用いてなるきのこの人工栽培方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳しく説明する。
【００１１】
本発明で使用するSiO₂20〜60％、MgO30〜70％、及びAl₂O₃ 10〜40％の化学組成で、ガラス化率が50％以上のアルミノケイ酸マグネシウム(以下、ＳＭＡという)とは、きのこの収率を向上するために必要なもので、ケイ石、ケイ砂、石英、及びケイ藻土等のシリカ原料、酸化マグネシウム(MgO)、水酸化マグネシウム(Mg(OH)₂)、及び炭酸マグネシウム(MgCO₃)等のマグネシア原料、アルミナ、ボーキサイト、ダイアスポア、長石、及び粘土等のアルミナ原料、苦土橄欖石、蛇紋石、滑石、及び石綿等のシリカとマグネシアの原料、スピネル等のマグネシアとアルミナの原料、粘土鉱物やろう石等のシリカとアルミナの原料、並びに、緑泥石やアルミナ系柘榴石等のシリカ、マグネシア、及びアルミナの原料を所定の割合で配合した後、ロータリーキルンなどで焼成したり、電気炉や高周波炉等で溶融して得られるものである。ＳＭＡ中のSiO₂含有率は20〜60％、MgO含有率は30〜70％、及びAl₂O₃含有率は10〜40％であり、SiO₂含有率が30〜60％、MgO含有率が30〜60％、及びAl₂O₃含有率が10〜35％がより好ましい。この範囲外ではきのこの収率が向上しない場合がある。なお、前記のシリカ原料、マグネシア原料、及びアルミナ原料中には、CaO、Fe₂O₃、TiO₂、K₂O、及びNa₂Oなどの不純物が含まれているが、SiO₂、MgO、及びAl₂O₃が本発明の化学組成の範囲内であれば特に制限されるものではない。ＳＭＡの具体的な化合物としては、SiO₂20〜60％、MgO30〜70％、及びAl₂O₃ 10〜40％のガラス質や、2MgO・2Al₂O₃・5SiO₂などの結晶質が挙げられるが、少量の添加量で、きのこの収率が向上することから溶融物を急冷して得られるガラス質が好ましい。ＳＭＡのガラス化率は高ければ高いほど、きのこの収率が向上することから好ましい。具体的には、50％以上であり、80％以上が好ましく、90％以上がより好ましい。なお、ガラス化率（χ）は、ＳＭＡを1,000℃、２時間加熱後、５℃／分の冷却速度で徐冷し、粉末Ｘ線回折法により結晶鉱物のメインピークの面積Ｓ₀を求め、ＳＭＡの結晶のメインピーク面積Ｓから、χ(％)＝100×(１−Ｓ／Ｓ₀)の式を用いて求めた。ＳＭＡの粒度は、少量の添加量で、きのこの収率が向上することから細かいほど好ましい。具体的には、ＳＭＡの平均粒子径は、１mm以下が好ましく、100μｍ以下がより好ましく、10μｍ以下が最も好ましい。ＳＭＡの平均粒子径が１mmを超えると、きのこの収率の向上が得られない場合がある。ＳＭＡの使用量は、人工培養基100部中、0.1〜10部が好ましい。この範囲外では、きのこの収率の向上がみられない場合がある。
【００１２】
本発明において、ＳＭＡに硫酸塩を併用することは、きのこの収率をさらに向上する面から好ましい。
硫酸塩としては、無水セッコウ、半水セッコウ、二水セッコウ、無水硫酸アルミニウム、含水硫酸アルミニウム、無水硫酸鉄、含水硫酸鉄、無水硫酸ナトリウム、含水硫酸ナトリウム、無水硫酸マグネシウム、含水硫酸マグネシウム、無水硫酸リチウム、及び含水硫酸リチウムなどが好ましい。このうち、無水セッコウが収率向上の面から最も好ましい。
硫酸塩の粒度は、少量の添加量で、きのこの収率が向上することから細かいほど好ましい。具体的には、硫酸塩の平均粒子径は、１mm以下が好ましく、100μｍ以下がより好ましく、10μｍ以下が最も好ましい。硫酸塩の平均粒子径が１mmを超えると、きのこの収率の向上が得られない場合がある。
硫酸塩の使用量は、人工培養基100部中、0.01〜20部が好ましく、0.1〜10部がより好ましい。20部を超えて添加しても、収率の向上は望めない場合がある。
【００１３】
本発明で使用する人工培養基としては、鋸屑、もみ殻、コーンコブ、バガス、パルプ廃材、ビート粕、及びデンプン粕等の基材に、米糠、もろこし粉砕物、及びフスマなどの栄養源の一種又は二種以上を混合した混合物に、ＳＭＡ、又は、ＳＭＡと硫酸塩を混合したものを含有させたものを使用することが可能である。
きのこの種類、栽培環境、及び条件等に応じて、基材や栄養源の種類、それらの配合割合は任意に変化するもので特に限定されるものではないが、栄養源の使用量は、例えば、基材100部に対して、10〜150部が、きのこを高収率で得る面からより好ましい。
【００１４】
本発明の人工培養基を用いて、きのこを栽培する方法は、各々の環境や状況等に応じて任意に変えることができるので特に限定されるものではないが、通常、ＳＭＡ、又は、ＳＭＡと硫酸塩を含有した人工培養基に水を加えて、人工培養基の水分含有量を50〜70％に調整し、必要に応じて殺菌・冷却後、菌を接種し、各々のきのこについて通常採用されている培養工程や生育条件に従って行うことが好ましい。
【００１５】
例えば、ぶなしめじ栽培の場合は、菌を接種した人工培養基を22〜26℃で約30日間培養後、24〜28℃で40〜50日間熟成し、菌かき後に温度14〜17℃、湿度95〜100％で20〜25日間育成を行って、ぶなしめじを栽培し収穫する。
また、しいたけ栽培の場合は、菌を接種した人工培養基を20〜25℃で約30日間培養後、26〜30℃で40〜50日間熟成し、その後、温度13〜17℃で１〜３日間低温処理し、温度17〜20℃、湿度90〜95％で約10日間発生を行ってしいたけを収穫し、この際に第１回目の収穫後に再び発生にかけて第２回目のしいたけの収穫を行うことも可能である。
【００１６】
本発明では、基材や栄養源の他にも、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、卵殻粉末、貝殻粉末、及び消石灰等を併用することも可能である。
【００１７】
本発明で栽培されるきのこは人工栽培できるきのこであり、例えば、えのきたけ、ひらたけ、なめこ、ぶなしめじ、まいたけ、きくらげ、さるのこしかけ、エリンギ、及びしいたけなどが挙げられる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の実験例を示し、本発明をさらに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１９】
実験例1
シリカ原料、マグネシア原料、及びアルミナ原料を所定の割合で混合し、高周波炉で溶融後、急冷し、表１に示すＳＭＡを合成し、粉砕し、平均粒子径10μｍにして使用した。
広葉樹鋸屑250g、針葉樹鋸屑250g、米糠500g、及び水140mlをビニール袋に入れ充分に混合し、水分含水率65％の混合物を調製した。
調製した混合物とＳＭＡからなる人工培養基100部中、ＳＭＡを３部添加混合した人工培養基500ｇをプラスチック製850mlの広口瓶に圧詰めした。
広口瓶の中央に直径約２cmの穴を開け、打栓後、120℃で90分間殺菌した。冷却後、ひらたけの鋸屑種菌を植菌し、暗所、温度25℃、湿度55％の条件下で30日間培養した。
次に、栓を外して培養基の上部から約１cm菌かきして菌糸層を除いた後、水道水20mlを添加して充分に吸水させた。４時間放置後、上部に残った水を取り除いて、温度15℃、湿度95％、照度20ルックスの条件下で、７日間培養して子実体原基を形成させ、さらに照度を200ルックスに上げて、10日間培養を続け、ＳＭＡの組成とガラス化率が子実体収量に及ぼす影響について検討した。結果を表１に併記する。
【００２０】
＜使用材料＞
シリカ原料：二酸化ケイ素、試薬SiO₂
マグネシア原料：酸化マグネシウム、試薬MgO
アルミナ原料：酸化アルミニウム、試薬Al₂O₃
広葉樹鋸屑：ぶな材の鋸屑
針葉樹鋸屑：すぎ材の鋸屑
米糠 ：市販品
【００２１】
＜測定方法＞
コントロール対比：(ＳＭＡ＋硫酸塩)添加の子実体収量(g)／(ＳＭＡ＋硫酸塩)無添加の子実体収量(g)×100(％)
【００２２】
【表１】

【００２３】
表１から明らかなように、人工培養基に、ＳＭＡを添加することにより、ひらたけの収率が向上した。
【００２４】
実験例２
表２に示すＳＭＡタを用いたこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表２に併記する。
【００２５】
【表２】

【００２６】
表２から明らかなように、人工培養基に、ＳＭＡの使用量が５部の場合、最もひらたけの収率が向上した。
【００２７】
実験例３
表３に示す平均粒子径のＳＭＡタを用いたこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表３に併記する。
【００２８】
【表３】

【００２９】
表３から明らかなように、ＳＭＡの平均粒子径が小さくなるほど、ひらたけの収率が向上した。
【００３０】
実験例４
人工培養基100部中、ＳＭＡタを３部と表４に示す硫酸塩を用いたこと以外は実験例１と同様に行った。結果を表４に併記する。
【００３１】
＜使用材料＞
硫酸塩ａ ：無水セッコウ、平均粒子径10μｍ
硫酸塩ｂ ：二水セッコウ、平均粒子径10μｍ
硫酸塩ｃ ：無水硫酸アルミニウム、平均粒子径10μｍ
硫酸塩ｄ ：硫酸アルミニウム18水塩、平均粒子径10μｍ
硫酸塩ｅ ：無水硫酸マグネシウム、平均粒子径10μｍ
【００３２】
【表４】

【００３３】
表４から明らかなように、人工培養基に、ＳＭＡと硫酸塩を併用することにより、ひらたけの収率が向上した。
【００３４】
実験例５
広葉樹鋸屑350g、針葉樹鋸屑350g、米糠300g、及び水135mlをビニール袋に入れ充分に混合し、水分含水率63％の混合物を調製した。
さらに、蛇紋石、ボーキサイトの原料を用い、最大電力負荷5,000kVAの直接通電式溶融炉で溶融し、溶融体を水中に落下させて急冷し、表５に示す化学分析値を持つＳＭＡを製造した。
このＳＭＡのＸ線回折結果は、結晶のピークが認められず、ガラス化率100％であった。
調製した混合物、ＳＭＡ、及び硫酸塩からなる人工培養基100部中、表６に示すＳＭＡと硫酸塩ａを添加混合した人工培養基500gをプラスチック製850ml広口瓶に圧詰めした。
広口瓶の中央に直径約２cmの穴を開け、打栓後、120℃で90分間殺菌した。冷却後、ぶなしめじの種菌を植菌し、温度23℃にて30日間培養後、さらに、26℃にて45日間熟成を行った。
次に、菌かきをした後、温度15℃、湿度95％の条件下で生育を行い、21日後にぶなしめじを収穫した。結果を表６に併記する。
【００３５】
【表５】

【００３６】
【表６】

【００３７】
表６から明らかなように、人工培養基に、ＳＭＡ、又は、ＳＭＡと硫酸塩を併用することにより、ぶなしめじの収率が向上した。
【００３８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、本発明による栽培方法によれば、きのこを高収率で得ることが可能となった。

Claims (3)

1. SiO_２20〜60質量％、MgO30〜70質量％、及びAl_２O_３ 10〜40質量％の化学組成で、ガラス化率が50％以上のアルミノケイ酸マグネシウムを含有してなるきのこの人工培養基であって、前記アルミノケイ酸マグネシウムの使用量が、前記人工培養基100質量部中、0.1〜10質量部であることを特徴とするきのこの人工培養基。
2. さらに、硫酸塩を含有してなることを特徴とする請求項１記載のきのこの人工培養基。
3. 請求項１又は２記載の人工培養基を用いてなるきのこの人工栽培方法。