TAKARÓANYAGOK PUFFERKÉPESSÉGÉNEK VIZSGÁLATA
BAKOS-BARCZI Nóra1*- MISZ András1- LOSONCZI István1- RÁCZ László2- CSUTORÁS Csaba2
1Új Champignons Kft., 1224 Budapest, Bartók Béla 162., koronalabor@gmail.com
2Eszterházy Károly Egyetem, Élelmiszertudományi Intézet, 3300 Eger, Eszterházy tér 1., csutoras.csaba@uni-eszterhazy.hu
Bevezetés
A kétspórás csiperke (továbbiakban csiperkegomba) (Agaricus bisporus (J. Lange) Imbach) hatékony, gazdaságos termesztésének alapja a jó minőségű szaporítóanyag és gombakomposzt előállítása mellett természetesen a kiváló minőségű takaróföld biztosítása. A csiperkegomba micéliumával átszövetett gombakomposzt takarása történik meg a termesztőházakban a takaróanyaggal, melynek szerepe elsősorban a termőtestek képződésének biztosításában, valamint a nagymértékű víztartó képességében rejlik. A tápanyagokban gazdag gombakomposzt alacsony víztartó képességű, így tulajdonképpen a magas víztartó képességű takaróanyag mintegy kiegészíti a komposzt ezen hiányosságát. A kiváló, megfelelően szelektív komposzt mellett tehát, a csiperkegomba termesztésben kiemelt jelentőségű a megfelelő minőségű takaróanyag alkalmazása. Az egyéb paraméterek mellett (vezetőképesség, légáteresztőképesség, víztartóképesség) a Trichoderma fertőzés megakadályozása szempontjából is kiemelendő a takaróanyag pufferképessége és pH-ja. Közleményünkben bemutatjuk a csiperkegomba termesztésben alkalmazott tőzeg alapú takaróanyag pH értékének változását a termesztés különböző fázisaiban. Megállapítjuk, hogy a csiperkegomba az életciklusa során jelentősen savanyítja a takaróanyagot, így a pufferképessége kulcsfontosságú a zöldpenész fertőzés elkerülésére. Megfigyeltük, hogy Trichoderma fertőzést csak 7,0 pH alatt, leginkább 6,5 pH alatti tartományban tapasztaltunk. Kidolgoztunk egy titrimetriás módszert a takaróanyag pufferképességének meghatározására, valamint kalcium-karbonát adalékanyag takaróföldhöz keverésével fokozni tudtuk annak pufferkapacitását.
Irodalmi áttekintés
Takaróanyagként a korábban alkalmazott kőport, mely nem adott megfelelő termőképességet, a világban mindenütt felváltották a különböző tőzegek, melyek jelentősen növelték a várható termésátlagokat (Szukács, 2018). A szakirodalomban alig találni információt arról, hogy tőzeg takaróanyag alkalmazásával milyen optimális pH-tartománnyal számolhatunk a csiperkegomba magas hozama érdekében. A szakirodalmi adatok alapján megfogalmazhatjuk, hogy a csiperkegomba termőképessége akkor kiemelkedő, ha a takaróanyag pH-ja 6,7-7,7 tartományban található (Jarial, 2005; Győrfy, 2010; Zied, 2011).
Bakos – Barczi – Misz – Losonczi – Rácz - Csutorás
56
A csiperkegomba termesztésben a zöldpenész (Trichoderma) jelentős termés kiesést okozó kórokozó, melynek a növekedéséhez az optimális pH 7,0 alatt található (den Ouden, 2016). A termesztő farmokon fokozott figyelmet érdemes fordítani a takaróanyag pH-jának változására, így megelőzhető lehet a zöldpenész fertőzés megjelenése, illetve jelentős elterjedése. Természetesen a higiéniai rendszabályok betartása az alapja a nem kívánatos fertőzések elkerülésének (den Ouden, 2016).
A csiperkegomba termesztő ágyásokban a takarófölddel való takarás után a takaróanyagot folyamatosan locsolják, amíg el nem éri a megfelelő nedvességtartalmat, illetve amíg a micélium megkezdi a takaróanyag átszövetését. A gomba micélium anyagcsere folyamataiban növényi savak termelődnek, melyek a pH-t kis mértékben folyamatosan csökkentik. A keletkező savak, pl. oxálsav a jelenlévő fémionokkal a puffer rendszerben sókat képez, ilyen azonosítható termék a kalcium-oxalát (Gadd, 2014). A kalcium-oxalát megjelenése számos gomba faj esetében megfigyelhető, a szerepe nem teljesen tisztázott, viszont szerepet játszik a tűfejképződés folyamatában is (Whitney, 1987; Gadd, 1999).
Jelen közleményünkben bemutatjuk a csiperkegomba termesztésben elvégzett takaróanyag vizsgálatainkat a pH érték változásának nyomonkövetésével. Bemutatjuk továbbá a kidolgozott laboratóriumi modellkísérleteinket a takaróanyagok pufferkapacitásának vizsgálatára, valamint olyan adalékanyagok alkalmazására, melyek a pufferkapacitás növelésére alkalmasak.
Anyag és Módszer
Takaróanyagok pufferképességének vizsgálata
A takaróanyagok pufferképességének vizsgálatára titrimetriás módszert dolgoztunk ki. A pH méréseket Hanna HI5222 típusú pH mérő készülékkel végeztük. 100 g takaróanyagot 200 ml desztillált vízzel szuszpendáltunk, majd ülepedés után történt a vizes fázis esetében a pH mérés. A pufferképesség vizsgálatára 100-100 g takaróföld mintához 200-200 ml desztillált vizet adtunk. A szuszpenziókhoz 5, 10, 15, 20 ml, stb. 0,1 M HCl oldatot adtunk, a hozzáadott mennyiséget desztillált vízzel 50 ml-re egészítettük ki. Az így keletkezett szuszpenziókat 1 hétig állni hagytuk, majd ülepedés után a vizes fázis pH-ját mértük.
A takaróanyagok pH értékének nyomonkövetése a csiperkegomba termesztésben Kisparcellás termesztési kísérleteket végeztünk zsákos termesztési módszerrel a takaróanyagok pH értékének monitoringjára. A kontroll tőzeg takaróanyag mellett, 1 illetve 2% mészkőporral kevert tőzeg takaróanyagot, 1 illetve 2% gipsszel kevert tőzeg takaróanyagot, valamint 1% mészkőporral és 1% gipsszel kevert tőzeg takaróanyagot alkalmaztunk a termesztőágyások takarására. A termesztés során rendszeres időközönként átlagmintákat vettünk, melyek pH-ját a fenti módszerrel mértük. A termesztőházas kísérleteknél a különböző hullámokban érkező termőtesteket minőségileg és mennyiségileg is értékeltük.
Csiperkegomba termesztésben alkalmazott takaróanyagok pufferképességének vizsgálata
57
Eredmények és értékelésük
Takaróanyagok pufferképességének vizsgálata
Vizsgálatainkban különböző tőzeg alapú takaróanyagok, valamint mészkőporral és gipsszel különböző arányban kevert tőzeg pufferképességét vizsgáltuk. Az eredményeket az 1. táblázatban foglaljuk össze.
1. táblázat: Takaróanyag keverékek pH értékének változása erős sav hozzáadására (1) Takaróanyag
Table 1. pH changes of casing soil mixtures by adding strong acid
(1) Casing soil (100 g + 200 mL water), (2) pH values, (3) Peat from Kisbucsa, (4) Peat from Alsópáhok, (5) Polish peat (presently in cultivation), (6) Polish peat + 1% lime powder, (7) Polish peat + 1% gypsum Két magyarországi tőzeg (Kisbucsa, Alsópáhok) és a jelenleg a csiperkegomba termesztésben használt lengyel tőzeg pufferképességét hasonlítottuk össze a táblázat első három sorában. Jól látható, hogy az alsópáhoki tőzegbányából származó tőzeg hasonló puffer hatással rendelkezik, mint a lengyel tőzeg, mindkettő jelentős mennyiségű savat képes felvenni a pH jelentős csökkenése nélkül. Csak 5 ml, 3 M sósav adagolásával került mindkét tőzeg a csiperketermesztés szempontjából nem kívánatos 7,00 alatti tartományba. A kisbucsai tőzeg pH-ja azonban nincs a kívánatos tartományban, alkalmazásához a pH-ját mésztej adagolásával lehetne az optimális tartományba állítani.
Pufferképességről ebben az esetben is beszélhetünk, csak az induló alacsonyabb pH miatt alacsonyabb tartományban vagyunk.
A táblázat utolsó két sorában mutatjuk be a mészkőporral és gipsszel kevert lengyel tőzeg pH változását különböző mennyiségű sósav hozzáadására. A mészkőporral kevert tőzeg esetében a mészkőpor jelentősen javítja az eredeti tőzeg pufferképességét, az 1%
mészkőport tartalmazó lengyel tőzeg még 5 ml, 3 M sósav adagolására is a kedvező pH tartományban marad (pH=7,572) szemben az eredeti lengyel tőzeggel (pH=6,703). A gipsz adagolása nem okoz hasonló hatást. A kalcium-karbonát tulajdonképpen erős bázis gyenge savval alkotott sója, így a pH pufferhatása révén nagyobb mennyiségű sósav adagolásával is a kedvező pH tartományban marad. A kalcium-szulfát erős bázis erős savval alkotott sója, így nem fejt ki hasonló puffer hatást.
A takaróanyagok pH értékének nyomonkövetése a csiperkegomba termesztésben A kísérleteinkben néhány véletlenszerűen kiválasztott behúzó szőnyeges, ún. holland típusú termesztőházban vizsgáltuk a takaróanyag pH-jának változását a csiperkegomba
Bakos – Barczi – Misz – Losonczi – Rácz - Csutorás
58
termesztés különböző fázisaiban. A mérési eredményeinket a 2. táblázatban foglaltuk össze.
2.táblázat: Takaróanyag pH értékének változása holland típusú termesztőházban (1) Termesztőház
száma (2) Takaróanyag pH a csiperkegomba termesztés fázisaiban
0. nap 7. nap 14. nap 21. nap 28. nap 35. nap
Table 1. Change of pH of casing soil in holland-type cultivation
(1) Number of mushroom house, (2) pH of casing soil in different days of white button mushroom cultivation, (3) Comment: Number 54, 74, 77 mushroom houses were pulled out after first flush, therefore 35th day results were not measured
A táblázatban az 51, 54 és 74 számú termesztőházak esetében a pH változása a termesztés fázisaiban hasonlónak mondható, mindvégig a kívánatos 7,0 pH feletti értékeket mértünk.
A csiperkegomba nagyüzemi termesztésében gazdaságossági okokból két hullámban szedik a gombát, kisüzemekben még akár harmadik, vagy negyedik hullámot is szednek.
Az 1. hullám érkezése a betermelést követő 17-23. napok között várható, míg a 2. hullám a 33-37. napok között szedhető. A vizsgálati időszakban a farmon gombaszúnyog fertőzés volt tapasztalható, mely a kísérleteinket nem befolyásolta, viszont az 54, 74, 77 termesztőházak esetében a fertőzés megállítása miatt az első hullámot szedték csak le, így a táblázat utolsó oszlopának adatait nem tudtuk mérni. A 77. termesztőház esetében a 28.
napon 6,852 pH értéket mértünk, ami bár még mindig a 6,7-es irodalmi optimális érték feletti eredmény, véleményünk szerint már odafigyelést érdemel a zöldpenész fertőzés lehetősége miatt.
Kisparcellás zsákos termesztési kísérletet is elvégeztünk a tőzeg alapú takaróanyaggal, valamint mészkőporral és gipsszel különböző arányban kevert tőzeg takaróanyaggal. A termesztés különböző fázisaiban a pH mérések eredményeit az 3. táblázatban, míg a mért termésátlagokat a 4. táblázatban foglaltuk össze.
A 3. táblázat eredményeiből látszik, hogy a mészkőpor adagolása a tőzeghez kis mértékben emeli a pH-t a takaróanyag esetében a termesztés során. Kétféle mészkőport használtunk, az egyik a demjéni mészkőbányából származik, a másik a demjéni termálfürdő vizéből kicsapódó mészkőpor. Mindkét típusú mészkőpor alkalmas a tőzeg takaróanyag pH pufferképességének növelése által a termesztésben a takaróanyag pH-ját magasabb tartományban tartani, ami kívánatos, ahogy már korábban is említettük. 1%
mennyiségben is elegendő a tőzeghez adagolni, további mennyiségek nem fejtenek ki további puffer hatás növekedést. Ez valószínűleg a mészkő rossz vízoldhatóságával függ össze. A gipsz tőzeghez keverése nem fejt ki jelentős hatást a pH értékek alakulására a termesztés során, mivel a kontroll tőzeg takaróanyaghoz hasonló pH értékeket mértünk.
A 4. táblázatban termésátlagokat mutatunk be, azonban a mért értékek csak tájékoztató jellegűek, azokból mélyreható következtetéseket nem érdemes levonnunk. A kis mennyiségű mészkőpor és gipsz esetleges termésnövelő hatása a kalcium-ionok
Csiperkegomba termesztésben alkalmazott takaróanyagok pufferképességének vizsgálata
59
jelenlétén keresztül értelmezhető, azonban ez természetesen további vizsgálatokat igényel.
3. táblázat: Kisparcellás termesztési kísérletekben a takaróanyag pH értékének változása (1) Takaróanyag (2) Takaróanyag pH értéke a kisparcellás termesztési kísérletekben
0. nap 7. nap 14. nap 21. nap 28. nap 35. nap
Table 3. Change of pH of casing soil in small-plot cultivation
(1) Casing soil, (2) pH of casing soil in different days of small-plot cultivation, (3) Polish peat, (4) Polish peat + 1% gypsum, (5) Polish peat + 2% gypsum, (6) Polish peat + 1% lime powder, (7) Polish peat + 2% lime powder, (8) Polish peat + 1% lime powder (from thermal bath), (9) Polish peat + 2% lime powder (from thermal bath), (10) Polish peat + 1% gypsum + 1% lime powder, (11) Polish peat + 1% gypsum + 1% lime powder (from thermal bath)
4.táblázat: Terméseredmények kisparcellás termesztési kísérletekben
(1) Takaróanyag (2) Terméseredmény (g)
(3) Lengyel tőzeg 917
(4) Lengyel tőzeg + 1% gipsz 926
(5) Lengyel tőzeg + 2% gipsz 708
(6) Lengyel tőzeg + 1% mészkőpor 1918
(7) Lengyel tőzeg + 2% mészkőpor 988
(8) Lengyel tőzeg + 1% mészkőpor (termálfürdőből) 1884
(9) Lengyel tőzeg + 2% mészkőpor (termálfürdőből) 640
(10) Lengyel tőzeg + 1% gipsz és 1% mészkőpor 1218
(11) Lengyel tőzeg + 1% gipsz és 1% mészkőpor (termálfürdőből) 884 Table 4. Mushroom production in small-plot cultivation
(1) Casing soil, (2) Amount of mushroom, (3) Polish peat, (4) Polish peat + 1% gypsum, (5) Polish peat + 2%
gypsum, (6) Polish peat + 1% lime powder, (7) Polish peat + 2% lime powder, (8) Polish peat + 1% lime powder (from thermal bath), (9) Polish peat + 2% lime powder (from thermal bath), (10) Polish peat + 1% gypsum + 1% lime powder, (11) Polish peat + 1% gypsum + 1% lime powder (from thermal bath)
Bakos – Barczi – Misz – Losonczi – Rácz - Csutorás
60
Következtetések
A csiperkegomba termesztésben alkalmazott takaróanyag víztartóképessége mellett a pufferképessége kiemelkedő fontosságú paraméter a takaróanyag jellemzésére. A jó minőségű takaróanyag amellett, hogy nagy víztartóképességgel rendelkezik a csiperkegomba termesztés során keletkező nagy mennyiségű növényi sav semlegesítésére is képes, ezáltal csökkentve a kockázatát pl. a nem kívánatos Trichoderma fertőzés kialakulásának. Kísérleteinkben bebizonyítottuk, hogy mészkőpor adagolásával növelhető a tőzeg takaróanyagok pufferképessége, így hatékonyan beavatkozhatunk a termesztéstechnológiába.
Összefoglalás
A tőzeg alapú takaróanyagok pH változását vizsgáltuk a csiperkegomba termesztés különböző fázisaiban, illetve különböző kalcium-forrást jelentő adalékanyagok alkalmazásával. A mészkőpor 1% mennyiségben történő keverése tőzeg takaróanyaggal nemcsak a pH kedvező 7,0 feletti értéken tartásában lehet segítségünkre, de akár termésátlag növekedést is eredményezhet. Feltételezhető, hogy a kalcium-forrásokból (kalcium-karbonát, kalcium-szulfát) kalciumionok válnak hozzáférhetővé a gomba számára a vízzel való öntözéskor. A gomba anyagcsere folyamataiban keletkező savakkal, pl. oxálsavval kalcium-sókat, pl. kalcium-oxalátot tudnak a kalcium-ionok képezni, így a takaróanyag a kedvezőbb (lúgos) pH értékeken tud maradni. 7,0 feletti pH-n a csiperkegomba fejlődése zavartalapH-n, míg a Trichoderma fajok szaporodása pH-nem kedvező.
Kulcsszavak: csiperkegomba termesztés, takaróanyag, pH, Trichoderma.
Köszönetnyilvánítás
A szerzők megköszönik a pénzügyi támogatást az Új Champignons Kft. GINOP-2.2.1 és KFI-2020-1.1.2 pályázatának.
Irodalom
Gadd, G. M.: 1999. Fungal production of citric and oxalic acid: Importance in metal speciation, physiology and biogeochemical processes. Advances in Microbial Physiology, 1999, 41, 47–92.
Gadd, G. M. Bahri-Esfahani, J. Li, Q. Rhee, Y. J. Wei, Z. Fomina, M. Liang, X.: 2014. Oxalate production by fungi: significance in geomycology, biodeterioration and bioremediation. Fungal Biology Reviews, 2014, 28, 36-55.
Győrfi, J.: 2010. A csiperkegomba (Agaricus bisporus) termesztése. In: Győrfi J. (ed.). Gombabiológia, gombatermesztés, 2010, Mezőgazda kiadó, Budapest.
Jarial, S. R. Shandilya, R. T. Jarial K.: 2005. Casing in mushroom beds –Agricultural Review, 2005, 26(4), 261-271.
den Ouden, M.: 2016. Mushroom signals. A practical guide to optimal mushroom growing, 2016, Mushroom Office, s-Hertogenbosch.
Szukács, G. Geösel, A.: 2018. Effects of different casing onto the yield of button mushroom. Review on Agriculture and Rural Development, 2018, 7(1-2), 77.
Csiperkegomba termesztésben alkalmazott takaróanyagok pufferképességének vizsgálata
61
Whitney, K. D. Arnott, H. J. : 1987. Calcium oxalate crystal morphology and development in Agaricus bisporus.
Mycologia, 1987, 79, 180–187.
Zied, D. C. Pardo-Gonzalez, J. E. Minhoni, M. T. A. Pardo-Gimenez, A.: 2011. A reliable quality index for mushroom cultivation. Journal of Agricultural Science, 2011, 3, 50-61.
Bakos – Barczi – Misz – Losonczi – Rácz - Csutorás
62
INVESTIGATION OF BUFFER CAPACITY OF CASING SOILS APPLIED IN THE CULTIVATION OF WHITE BUTTON
MUSHROOM
Nóra Bakos-Barczi1*, András Misz1, István Losonczi1, László Rácz2, Csaba Csutorás2
1New Champignons Ltd., H-1224 Budapest, Bartók Béla road 162., koronalabor@gmail.com
2Eszterházy Károly University, Department of Food Science, H-3300 Eger, Eszterházy sqr. 1.
Summary
Besides excellent, appropriatelly selective compost, it is of high importance of the application of good quality casing soil in the cultivation of button mushroom. Besides other parameters (conductivity, air permeability, waterholding capacity) buffer capacity and pH are important to avoid Trichoderma infection. The change of pH of peat-based casing soil is presented in this paper in different phases of cultivation. Casing soil is acidified by white button mushroom in its life circle, thus buffer capacity plays a key role to avoid Tricoderma infection. There was observed that Trichoderma infection was only occured under pH 7.0, rather under 6.5 pH range. A method based on titrimetry was elaborated for the determination of the buffer capacity of casing soil, buffer capacity of casing soil can be increased by adding calcium carbonate to the casing soil.
Keywords
Cultivation of button mushroom, casing soil, pH, Trichoderma
Őshonos- és Tájfajták - Ökotermékek – Egészséges táplálkozás – Vidékfejlesztés Minőségi élelmiszerek – Egészséges környezet – Fenntartható vidéki gazdálkodás: Az
agrártudományok és a vidékfejlesztés kihívásai a XXI. században
63
KREDICS László3 - SZEKERES András3 - VÁGVÖLGYI Csaba3
1Eszterházy Károly Egyetem, Élelmiszertudományi Intézet, 3300 Eger, Eszterházy tér 1., csutoras.csaba@uni-eszterhazy.hu
2Új Champignons Kft., 1224 Budapest, Bartók Béla 162.
3Szegedi Tudományegyetem, Mikrobiológiai Tanszék, 6726 Szeged, Közép Fasor 52.
Bevezetés
Közleményünkben a Kétspórás csiperke - Agaricus Bisporus (J. E. Lange) Imbach (továbbiakban csiperke) előállítása során keletkező nagy mennyiségű letermett gombakomposzt hasznosítására kívánunk megoldást találni. A letermett gombakomposzt aerob rekomposztálására irányuló kísérleteinket mutatjuk be, mely a letermett komposzt virágföldként való hasznosítása mellett, a gombakomposzt takaróanyagként való alkalmazására nyújt lehetőséget. Kísérletileg igazoltuk az aerob rekomposztálás működőképességét, valamint az előállított rekomposztált anyagok virágföldként és gombatermesztési takaróanyagként való hasznosíthatóságát. Az elmúlt években a gombafogyasztás iránti igény világszerte jelentősen megemelkedett, melynek egyenes következménye a letermett gombakomposzt mennyiségének ezzel arányos növekedése.
A jelenlegi termesztési technológiát alapul véve 1 kg gomba előállításához körülbelül 4-5 kg gombakomposzt szükséges, tehát csak Európában évente megközelítőleg 7 000 000 t letermett komposzt keletkezik, az Új Champignons Kft. ebből durván 35 000 t-t tudhat magáénak. Ennek hasznosítása jelenleg többnyire talajerő-utánpótlás céljából történik, illetve sokszor egyéb lehetőségek híján deponálják. A jövőbeni hasznosítás szempontjából pozitívum, hogy a komposzt nem adott időközönként kerül kitermelésre, hanem a hét folyamán minden nap közel azonos mennyiségben, tehát az ellátás folyamatosnak tekinthető. Egy évben nincsenek kitüntetett időszakok, hiszen a gombát az üzletláncokba időjárástól, évszakoktól, ünnepnapoktól függetlenül folyamatosan szállítani kell. Kutatásunk célja, hogy a folyamatosan termelődő, jelenleg többnyire mezőgazdasági hulladékként kezelt, a talajt és az élővizeket hosszú távon károsító letermett gombakomposztból hasznosítható, értéktöbbletet hordozó termékeket fejlesszünk ki.
Irodalmi áttekintés
A gombakomposzt magas cellulóztartalmának aerob rekomposztálással való csökkentése virágfölddé való átalakítását teszi lehetővé, míg hasonló körülmények között a víztartóképesség fokozódása révén a takaróanyagként való felhasználás is elképzelhető (Zied et al. 2020).