1 營養
黑木耳菌絲和子實體生長發育需要不同的營養物質,營養是一切生物生命活動的物質基礎。黑木耳完全依靠菌絲體從基質中吸取營養,這些營養物質包括碳素、氮素、維生素、礦物質元素和微量元素等。
1.1 碳素營養:碳素是黑木耳最重要的營養來源,它不僅作為合成碳水化合物和氨基酸的原料,同時又是重要的能量來源。黑木耳需要的碳素營養都來自有機物,如木質素、纖維素、半纖維素、淀粉、果膠和戊聚糖等。在常見碳源中,凡單糖、有機酸等小分子化合物都可直接被黑木耳細胞所吸收;木質素、纖維素、半纖維素、果膠和淀粉等大分子化合物則不能直接被吸收,必須通過木質素酶、纖維素酶和半纖維素本科分解成阿拉伯糖、木糖、葡萄糖、半乳糖和果糖后才能被吸收利用。木質素和纖維素是黑木耳主要營養來源,木屑中纖維素含量40%,木質素24%,半纖維素中包括多聚戊糖20%、甲基多聚戊糖約1%。黑木耳菌絲在分解、攝取養料時,能不斷分泌出多種酶,將大分子化合物分解成黑木耳菌絲易于吸收的各種營養物質。此外,黑木耳菌絲還可利用基質中的葡萄糖、半乳糖、巖藻糖、乳糖、蔗糖和麥芽糖等,其中以前五種效果最好。這些糖類用量不能過多,超過5%對黑木耳菌絲生長有抑制作用。
1.2 氮素營養:氮素是合成蛋白質和核酸必不可少的主要原料。黑木耳菌絲能利用的氮源有蛋白質、氨基酸、尿素、氨、銨鹽、硝酸鹽、天門冬氨酸、蛋白胨和丙氨酸等。生產中常用氮源有馬鈴薯浸汁、酵母汁、玉米粉、蛋白胨、米糠和麩皮等。黑木耳菌絲能直接吸收氨基酸、尿素和氨等小分子化合物。蛋白質是一類高分子化合物,黑木耳菌絲不能直接利用,必須經過蛋白質酶分解成氨基酸后才能被吸收。在配制培養基時,0.1%硝酸鈣效果好;1%~3%的葡萄糖能保證黑木耳菌絲生長旺盛;尿素使用濃度不超過0.5%,否則對黑木耳菌絲生長和子實體發育不利。
1.3 維生素:黑木耳菌絲生長和子實體發育需要維生素。維生素包括生物素、維生素B1和B6。黑木耳菌絲不能合成維生素B1,它在菌體內是TPP的輔因子,有廣泛的生化效應;維生素B1還會影響細胞內其他代謝物的濃度,如甘油、類脂、氨基酸和有機酸等。維生素B6在菌體內作為一種輔酶用來轉移氨基,與在植物體內的作用類似。黑木耳對生物素的需要量次次于維生素B1,位居第二。它也是一種輔酶,主要功能是轉移二氧化碳。生物素在類脂合成中具有重要作用,它影響菌體內細胞的組分,如果在培養基中添加生物素,會增加菌體的DNA、RNA和蛋白質含量,降解菌體內有機酸的濃度。維生素對黑木耳菌絲有促進作用,但用量不超過50毫克/毫升。鹽用量比碳源和氮源少,在培養基中用量為幾百毫克/升。
2 溫度
溫度是黑木耳生長發育速度和生命活動強度的重要因素。黑木耳屬中溫型、恒溫結實性食用菌,孢子萌發溫度22~32℃之間,以30℃最適宜。菌絲在6~36℃之間均能生長,以22~32℃為宜,在5℃以下或38℃以上生長受抑制。黑木耳菌絲耐低溫但不耐高溫,短期在零下30℃低溫不死亡,長期處于32℃以上,容易引起菌絲衰老,超過40℃菌絲死亡。這是由于低溫條件黑木耳菌絲的細胞膜脂質晶體結構發生變化,使菌絲體不能向外分泌水解酶,細胞代謝作用和生命活動急劇下降,并停止生長;在高溫條件下,黑木耳分泌的水解酶失去活性,膜結構受到破壞,失去控制細胞內外物質的交換,代謝紊亂,喪失生活力。不同品系的黑木耳抗寒、耐熱及最適生長溫度存在一定差異,這是長期自然選擇的結果。
黑木耳子實體生長所需溫度低于菌絲體生長溫度。黑木耳菌絲在15~32℃條件均能分化出子實體,而生長最適宜溫度20~28℃,38℃以上受抑制。在適宜溫度范圍內,溫度越低,菌絲生長和子實體發育緩慢,生長周期長,菌絲健壯,子實體色深、肉厚,有利獲得優質高產的黑木耳;溫度越高,菌絲生長和子實體發育速度越快,菌絲徒長,易衰老,子實體色淡、肉薄、質量差。高溫、高濕條件易發生流耳。不同地區的黑木耳品系,其生長適宜溫度也有差異。黑木耳子實體生命力強,將曬干后的黑木耳子實體在零下30℃存放13天,再用水泡脹洗凈后,置20℃室溫下保濕培養,仍能產生大量擔孢子。產孢后的子實體再曬干,再用水泡脹、洗凈,同樣保濕培養,又可產生擔孢子。這樣反復多次,直到黑木耳子實體的膠質融化失去彈性后,才失去產生擔孢子的能力。
3 水分和濕度
水分是黑木耳的重要成分,也是新陳代謝、吸收營養必不可少的基本物質。黑木耳在生長發育各個階段都需要水分,子實體發育時期需要大量水分。
黑木耳孢子萌發需要水分,它在無菌水中24小時就能萌發,在固體培養基上萌發時間稍長。常規培養基含水量即可滿足黑木耳孢子萌發對水分的要求。
黑木耳生長發育所需水分大都來自培養料,而培養料含水量又是出耳的重要因素。黑木耳在菌定殖、蔓延生長時期,段木和培養料含水量在45%~70%之間。水分過少,影響菌絲對營養物質的吸收和利用,生活力降低;水分過多,透氣性下降,氧氣不足,菌絲生長發育受到抑制,甚至窒息死亡。子實體形成期對空氣相對濕度要求嚴格,除耳木要求含水量在45%~70%外,還要求空氣相對濕度保持在90%~95%這間,這樣可以促進子實體生長迅速,耳叢大,耳肉厚。空氣相對濕度低于80%,子實體形成遲緩,甚至不形成子實體。因此,在黑木耳生長過程中,對水分的要求是“干干濕濕”不斷交替,即在菌絲生長發育階段(包括采耳后)調節耳木及培養料內的水分及空氣相對濕度,使其偏干,促進菌絲向基質縱深處生長蔓延,并保持樹皮表面無水膜,抑制雜菌滋生。當菌絲生長發育到一定階段,分化出耳芽時,保持較高的空氣相對濕度,促進子實體生長發育,保證黑木耳優質、高產。這時連續澆水,直到該潮黑木耳生長成熟為止。但并非水分越多越好,基質含水過多會降低透氣性,影響菌絲呼吸,并加速耳木和培養料腐料而減產。
自然條件栽培黑木耳,理想天氣是“三晴兩雨、干濕交替”,長期干旱或陰雨連綿對黑木耳生長不利。年降雨量在800~1000毫米的地區,自然條件都能滿足黑木耳生長發育要求。同一地區年降雨量多少和雨水分布與黑木耳產量高低關系密切。
4 光照
黑木耳各個發育階段對光照要求不同,在黑暗或有散射光的環境中,菌絲正常生長。光照對黑木耳從營養生長轉向生殖生長有促進作用,這與黑木耳生理轉化的酶系光誘導或激活有關。如果在黑木耳菌絲生長過程中給予光照,培養基表面會出現菌絲集聚而成褐色的膠狀物,并分泌色素,導致整個培養基呈褐色。
黑木耳在黑暗環境中很難形成子實體,只有具備大量的散射光,而且有一定的直射光,才能長出色黑、肉厚的健壯子實體。黑木耳子實體含有膠質,強烈陽光照射及短時間曝曬也不會使黑木耳子實體干枯致死。但烈日曝曬會引起水分大量蒸發,使段木和栽培環境干燥,子實體干縮,生長緩慢,影響產量。選擇耳場應根據當地氣溫和樹木種類來確定。在北方氣溫低、日照短的黑龍江、吉林等地,如果耳木樹皮厚,以“七分陽三分陰”為宜。雖然強烈的陽光不能抑制黑木耳子實體生長,但在室外進行段木或代料栽培黑木耳時,在強烈陽光下應采取搭遮蔭棚和增加噴水措施,以適應黑木耳生長發育需要。目前黑木耳代料室外全光栽培技術非常成熟,污染率低,黑木耳質量好,在吉林省和黑龍江省已經大面積栽培。
5 氧氣和二氧化碳
黑木耳是好氣性食用菌,在生長發育過程中吸收氧氣,分解有機物,并釋放出二氧化碳和水分。培養和出耳環境通氣充足是黑木耳生長發育的首要條件。
如果黑木耳菌絲生長階段通風不良,二氧化碳積累過多,缺乏氧氣,對黑木耳菌絲產生抑制作用,菌絲生長緩慢,甚至停止生長,原基難以分化。出耳階段如果通氣不良,當空氣中二氧化碳濃度超過1%就會阻礙菌絲生長,子實體畸形,變成珊蝴狀,不開片,二氧化碳濃度超過5%導致子實體中毒死亡。在制作黑木耳菌種時,培養料水分不可過多,裝袋不能太滿,以供給菌絲充足的氧氣。另外,空氣清新還可避免爛耳,減少病蟲滋生。