JP4939243B2 - Mushroom cultivation method - Google Patents
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Description
本発明は、きのこを生体センサーとして用いたきのこ栽培方法に関するものである。 The present invention relates to a mushroom cultivation method using a mushroom as a biosensor.
従来、きのこの人工栽培方法として、菌床栽培や原木栽培が一般的に採用されている。 Conventionally, fungus bed cultivation and raw wood cultivation are generally employed as an artificial cultivation method for mushrooms.
例えば、マイタケの菌床栽培の場合、オガ粉に米糠等の栄養分を加えた菌床(培地)を殺菌・冷却し、この菌床に種菌を接種し、菌床中に菌糸を蔓延させ、菌糸が蔓延した菌床にマイタケ子実体原基を形成させ、このマイタケ子実体原基からマイタケ子実体を発生・生長させて収穫が行われている。 For example, in the case of maitake mushroom bed cultivation, the fungus bed (medium) added with nutrients such as rice bran to sawdust is sterilized and cooled, inoculated with the inoculum, the hyphae are spread in the fungus bed, and the hyphae Harvest is carried out by forming maitake fruiting primordia on the fungus bed, and generating and growing maitake fruiting primordia from this maitake fruiting primordium.
また、このマイタケの人工栽培方法においては、種菌接種から子実体収穫に亙るマイタケの外観変化の観察及び培養日数を指標とする経験的な管理が行われている。 In addition, in this method for artificial cultivation of maitake, observation of the appearance change of maitake from seed inoculation to fruiting body harvesting and empirical management using culture days as an index are performed.
ところで、菌糸が蔓延した菌床からの子実体原基の形成や、子実体原基からの子実体の発生・成長等、所謂マイタケの形態形成を良好に進める為には、例えば、菌糸が蔓延した菌床から子実体原基を形成させる場合、適正な時期に光や温度等の適宜な環境刺激を与える必要がある。即ち、菌糸が蔓延した菌床から子実体原基を形成させる場合においては、菌糸(菌体)内に十分に栄養分が貯蔵された時点が上記適正な時期(次の子実体原基形成への最適移行段階)であるといわれ、この最適移行段階にある菌床に光や温度等の適宜な環境刺激を与えると、その後の子実体原基形成が良好に行われ、最終的に形状・大きさが良好な子実体が得られる。 By the way, in order to successfully promote so-called maitake morphogenesis, such as the formation of fruiting body primordia from the mycelium in which mycelia have spread and the generation and growth of fruiting bodies from the fruiting body primordium, When the fruit body primordium is formed from the dried fungus bed, it is necessary to give an appropriate environmental stimulus such as light and temperature at an appropriate time. That is, in the case where the fruit body primordium is formed from the mycelium in which the mycelium has spread, the time when the nutrients are sufficiently stored in the mycelium (mycelium) is the above-mentioned appropriate time ( When an appropriate environmental stimulus such as light or temperature is applied to the fungus bed in the optimum transition stage, the subsequent formation of the fruiting body primordium is successfully performed. A good fruiting body can be obtained.
しかしながら、栽培するマイタケが上述した最適移行段階にあるか否かを見極めることは厄介であり、よって栽培マイタケに適切なタイミングで環境刺激を与えることは困難である。 However, it is troublesome to determine whether or not the maitake to be cultivated is in the optimum transition stage described above, and it is therefore difficult to give environmental stimulus to the cultivated maitake at an appropriate timing.
何故なら、従来のような外観変化の観察及び培養日数を指標とする経験的な管理手法では、マイタケに外観の変化が認められたときには多くの場合、内生的変化は既に終了した後であると考えられるからであり、最適移行段階にあるマイタケを見極めるのは非常に難しい。 This is because, in the conventional empirical management method using the observation of the appearance change and the number of days of culture as an index as in the past, when the appearance change is observed in the maitake, in many cases, the endogenous change is already finished. and is because believed et be, for determine the Grifola in the optimum transition phase is very not difficult.
また、上述した外観変化の観察は目視によって行われることから観察者の資質による差が大きく、従って、最適移行段階にあるか否かは観察者(栽培者)の資質に依存せざるを得ず、客観的に最適移行段階にあるか否かを見極めることはこの点からも困難である。 Moreover, the observation of the appearance changes described above increased difference by the observer's qualities from being performed visually, therefore, Yi in qualities Discussion's (growers) of whether the optimal transition phase watch Sonse In this respect, it is difficult to objectively determine whether or not it is in the optimum transition stage.
従って、従来のマイタケの人工栽培方法においては、前記最適移行段階となった状態を適切に見極め、適切なタイミングで環境刺激を与えることは難しく、現実には観察者の所謂勘により環境刺激を与えざるをえないのが現状である。 Therefore, in the artificial cultivation method of conventional maitake, properly assess the condition that the optimum transition phase, it is difficult to give environmental stimulus at an appropriate timing, given environmental stimuli by called intuition at the in reality the viewer The current situation is unavoidable.
尚、マイタケ栽培は同時に多数の子実体形成を行うため、前記最適移行段階の菌体が多い菌床が多数を占めた生産ロットでは、全体として、収穫の初めから終わりまでの日数も短く、収量や品質も良好となるのに対し、前記最適移行段階の菌体が多い菌床が少数であった生産ロットでは、逆に、全体として収穫の初めから終わりまでの日数が長く、収量や品質も悪くなり、生産ロット毎の生産性が不均一となる。 Since make numerous fruiting forming Ma Itake cultivation simultaneously, in the best migration stages of production lots bacterial cells often fungal bed was the majority as a whole, shorter days from the beginning to the end of the harvest, yield On the other hand, in the production lots where the number of fungal beds with a large number of cells at the optimal transition stage is small, the overall number of days from the beginning to the end of the harvest is long, and the yield and quality are also high. bad will, productivity of each production lot is that Do not uniform.
本発明者らは、形態形成における最適移行段階に至ったきのこを見極め、最も最適なタイミングできのこの形態形成に必要な環境刺激を与えるには、きのこ(菌糸、子実体原基若しくは子実体)内部の変化をいち早く察知することが必要であるという知見に基づき、鋭意研究を重ねた結果、(1)きのこに環境刺激を与えると、きのこに内在する生体電位が変化すること、(2)最適移行段階に至ったきのこと最適移行段階に至っていないきのことは、環境刺激を与えた場合の生体電位の変化が異なり、きのこに環境刺激を与えた際に有意な生体電位の上昇が認められる場合にはきのこの形態形成が良好になる傾向があることから、環境刺激に対する生体電位に有意な上昇が認められる場合にはきのこは最適移行段階に至ったものと考えられ、よって、この場合に環境刺激を与えれば良いこと、の2つを見出し、この事実を利用し、良好なきのこを効率的に栽培する方法を完成させたものである。 In order to identify the mushrooms that have reached the optimum transition stage in morphogenesis and to provide the environmental stimulus necessary for this morphogenesis at the most optimal timing, mushrooms (mycelia, fruit body primaries or fruit bodies) As a result of earnest research based on the knowledge that it is necessary to detect internal changes quickly, (1) when the environmental stimulus is given to mushrooms, the bioelectric potential inherent in mushrooms changes, (2) optimal Mushrooms that have reached the transitional stage The stage that has not reached the optimal transitional stage is that the changes in the bioelectric potential when environmental stimuli are applied are different, and there is a significant increase in bioelectrical potential when environmental stimuli are applied to mushrooms. Since mushroom morphogenesis tends to be good, mushrooms are considered to have reached the optimal transition stage when there is a significant increase in biopotential to environmental stimuli. Thus, it found that may be given to environmental stimuli, two in this case, by utilizing this fact, in which to complete the method of cultivating a good mushroom efficiently.
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。 The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
きのこに所定の環境刺激を与えて複数のきのこの栽培を行う際、前記栽培する一部のきのこの生体電位の時間的変化を確知し、この確知した生体電位の時間的変化の大小によって、前記栽培する複数のきのこに前記環境刺激を与えるか否かを決定して複数のきのこを栽培するきのこ栽培方法であって、前記生体電位の時間的変化は、所定時間における前記きのこの生体電位の傾きであり、この生体電位の傾きが正の場合、前記生体電位の傾きが予め設定された上限値以上となるまでは環境刺激を与えず且つ前記生体電位の傾きが前記上限値以上となった場合に前記環境刺激を与え、また、前記生体電位の傾きが負の場合、前記生体電位の傾きが予め設定された下限値以下になるまでは環境刺激を与え且つ前記生体電位の傾きが前記下限値以下となった場合には環境刺激を与えないようにすることを特徴とするきのこ栽培方法に係るものである。 When performing the cultivation of Ete plurality of mushroom given a predetermined environmental stimuli in mushrooms, the then judicial notice the temporal changes of the biological potential of some of the gas to be cultivated, the magnitude of the temporal change of the judicial notice the biopotential by a mushroom cultivation how to grow a plurality of mushroom determine whether providing the environmental stimuli in multiple mushroom to the growing, temporal change of the biological potential of the mushrooms at a given time When the biopotential slope is positive, no environmental stimulus is applied and the biopotential slope is greater than or equal to the upper limit value until the biopotential slope is greater than or equal to a preset upper limit value. If the inclination of the bioelectric potential is negative and the inclination of the bioelectric potential is negative, the inclination of the bioelectric potential is applied until the inclination of the bioelectric potential falls below a preset lower limit value. Is below the lower limit If it becomes are those according to the child, features and be Ruki saw cultivation methods so as not to environmental stimuli.
また、請求項1記載のきのこ栽培方法において、前記環境刺激は環境刺激付与装置3により与え、前記生体電位の時間的変化の確知は生体電位計測装置2により行うことを特徴とするきのこ栽培方法に係るものである。 Further, in claim 1, wherein eaves saw cultivation method, said environmental stimulus provided by the environment stimulating device 3, judicial notice of temporal changes of the biological potential you and performing the biological potential measuring apparatus 2 it relates to the mushrooms cultivation method.
また、請求項2記載のきのこ栽培方法において、前記生体電位計測装置2は、前記生体電位を計測する電極部2A及び該電極部2Aにより計測された前記生体電位を増幅する増幅部2Bを具備するものであることを特徴とするきのこ栽培方法に係るものである。 Further, in claim 2, wherein eaves saw cultivation method, the biological potential measuring device 2, amplifier for amplifying the raw material potential measured by the electrode portion 2A and the electrode portion 2A measures the raw material potential those according to features and to Ruki saw cultivation method that is to include a 2B.
また、請求項2,3いずれか1項に記載のきのこ栽培方法において、前記環境刺激は光であり、前記環境刺激付与装置3は、前記きのこに光を照射する光照射装置3aであることを特徴とするきのこ栽培方法に係るものである。 Further, the eaves saw cultivation method according to claim 2, 3 have Zureka 1 wherein, said environmental stimulus is light, the environmental stimulus applying device 3, the light irradiation device for irradiating light to this the-out those according to features and to Ruki saw cultivation method that is 3a.
また、請求項4記載のきのこ栽培方法において、前記光は、波長が430nm〜470nmの青色領域の光を含む所定強度の光であることを特徴とするきのこ栽培方法に係るものである。 5. The mushroom cultivation method according to claim 4, wherein the light is light having a predetermined intensity including light in a blue region having a wavelength of 430 nm to 470 nm.
また、請求項2,3いずれか1項に記載のきのこ栽培方法において、前記環境刺激は温度であり、前記環境刺激付与装置3は、前記きのこを16〜22℃の温度に調整する温度制御装置3bであることを特徴とするきのこ栽培方法に係るものである。 Further, the eaves saw cultivation method according to claim 2, 3 have Zureka 1 wherein, said environmental stimulus is temperature, said environmental stimulus applying device 3, the-out saw to a temperature of 16 to 22 ° C. those according to features and to Ruki saw cultivation method that the temperature control device 3b to adjust.
また、請求項2,3いずれか1項に記載のきのこ栽培方法において、前記環境刺激は湿度であり、前記環境刺激付与装置3は、前記きのこに栽培雰囲気中の相対湿度が95%±5%となるように湿気を加える加湿装置3cであることを特徴とするきのこ栽培方法に係るものである。 Further, the eaves saw cultivation method according to claim 2, 3 have Zureka 1 wherein, said environmental stimulus is humidity, wherein the environmental stimulus applying device 3, the relative humidity in the cultivation atmosphere this said-out is those according to features and to Ruki saw cultivation method that the humidifying device 3c adding moisture so that 95% ± 5%.
また、請求項2,3いずれか1項に記載のきのこ栽培方法において、前記環境刺激は所定の気体であり、前記環境刺激付与装置3は、栽培雰囲気中の酸素を21%に且つ二酸化炭素を600ppm〜700ppmに調整する気体濃度制御装置3dであることを特徴とするきのこ栽培方法に係るものである。 Further, the eaves saw cultivation method according to claim 2, 3 have Zureka 1 wherein, said environmental stimulus is a predetermined gas, the environmental stimulus applying device 3, and the oxygen in the cultivation atmosphere 21% those according to features and to Ruki saw cultivation method that carbon dioxide is a gas concentration controller 3d to adjust the 600Ppm~700ppm.
本発明は、きのこに環境刺激を与えた際のきのこの生体電位の変化を確知し、この確知した生体電位の変化をもとに、きのこを栽培するから、形態形成の最適移行段階が的確に分かり、良質なきのこが得られることになる。 The present invention recognizes changes in the bioelectric potential of mushrooms when environmental stimuli are applied to the mushrooms, and cultivates mushrooms based on the recognized changes in the bioelectric potential. You will get a good quality mushroom.
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。 An embodiment of the present invention which is considered to be suitable will be briefly described with reference to the drawings showing the operation of the present invention.
きのこの栽培に際し、きのこに環境刺激を与え、この環境刺激に対するきのこの生体電位の変化を確知し、この確知した生体電位の変化をもとにきのこを栽培する。 When mushrooms are cultivated, environmental stimuli are given to the mushrooms, the changes in the bioelectric potential of the mushrooms in response to the environmental stimuli are confirmed, and the mushrooms are cultivated based on the confirmed changes in the bioelectric potential.
本発明におけるきのことは、例えばきのこ栽培工場等、人為的に環境の制御が可能な施設内で栽培されるきのこであり、菌床栽培(袋や瓶を容器とするものも含む)、原木栽培のきのこである。 The mushrooms in the present invention are mushrooms that are cultivated in facilities where the environment can be artificially controlled, such as a mushroom cultivation factory, including fungus bed cultivation (including bags and bottles as containers), log cultivation It is a mushroom.
また、本発明におけるきのこの生体電位とは、きのこの細胞膜の内部イオンの濃度差により発生する微小電位(数mV)を指している。 In addition, the bioelectric potential of the mushroom in the present invention refers to a micropotential (several mV) generated by the concentration difference of the internal ions of the mushroom cell membrane.
また、本発明において生体電位を測定する対象は、子実体,子実体原基若しくは原木や菌床9に蔓延する菌糸である。 In addition, in the present invention, the target for measuring the bioelectric potential is a fruit body, a fruit body primordium, or a mycelium that spreads in a log or a fungus bed 9.
また、本発明における生体電位計測装置2とは、生体電位を計測する電極部2Aと、この電極部2Aで計測された生体電位を増幅する増幅部2Bとを具備したもので、前記電極部2Aは、正極2a、負極2b及び不関電極2cによりなる構成とし、この正極2a、負極2b及び不関電極2cを夫々前記きのこに挿入して当該きのこの生体電位を計測し、当該きのこの生体電位の変化を確知する。 The biopotential measuring apparatus 2 according to the present invention includes an electrode unit 2A for measuring a biopotential and an amplifying unit 2B for amplifying the biopotential measured by the electrode unit 2A. Is composed of a positive electrode 2a, a negative electrode 2b and an indifferent electrode 2c. The positive electrode 2a, the negative electrode 2b and the indifferent electrode 2c are inserted into the mushroom, respectively, and the bioelectric potential of the mushroom is measured. Know the changes.
菌糸が蔓延した菌床9から子実体原基の形成や、子実体原基からの子実体の発生・成長等、所謂きのこの形態形成を良好に進める為には、例えば、菌糸が蔓延した菌床9から良好な子実体原基を形成させる為には、適正な時期に光(光を全く与えないという環境刺激も含む。)、温度、湿度、二酸化炭素等、きのこの種類に応じて適宜な環境刺激を与える必要がある。 In order to favorably promote so-called mushroom morphogenesis, such as the formation of fruiting body primordia from the mycelial bed 9 in which mycelia have spread and the generation and growth of fruiting bodies from the fruiting body primordia, in order to form a good primordia from the floor 9, the light in the proper time (environmental stimuli that do not provide any light comprising.), temperature, humidity, dioxide carbon arsenide, depending on the type of mushroom Appropriate environmental stimulation needs to be given.
即ち、菌糸が蔓延した菌床9から子実体原基を形成させる場合においては、菌糸(菌体)内に十分に栄養分が貯蔵された時点が適正な時期(次の子実体原基形成への最適移行段階)であるといわれ、この最適移行段階にある菌糸に光、温度、湿度、二酸化炭素等、きのこの種類に応じた適宜な環境刺激を与えると、その後の子実体原基の形成が良好に行われ、最終的に形状・大きさが良好な子実体が得られる。 That is, in the case where the fruiting body primordium is formed from the mycelium 9 in which the mycelium has spread, the time when the nutrients are sufficiently stored in the mycelium (mycelium) is the appropriate time ( is said to be optimal transition phase), the light in the hyphae in the optimum transition phase, the temperature, humidity, dioxide carbon arsenide, given an appropriate environmental stimuli in accordance with the type of mushroom, subsequent formation of fruiting primordium Is performed well, and finally a fruit body having a good shape and size is obtained.
また、本発明者らは、(1)きのこに環境刺激を与えると、きのこに内在する生体電位が変化すること、(2)最適移行段階に至ったきのこと最適移行段階に至っていないきのことは、環境刺激を与えた場合の生体電位の変化が異なり、きのこに環境刺激を与えた際に有意な生体電位の上昇が認められる場合にはきのこの形態形成が良好になる傾向があることから、環境刺激に対する生体電位に有意な上昇が認められる場合にはきのこは最適移行段階に至ったものと考えられ、よって、この場合に環境刺激を与えれば良いこと、の2つを見出し、環境刺激を与えたきのこの所定時間における生体電位の傾きを求め、この傾きが正の所定の傾きならばきのこに環境刺激を与え、負の所定の傾きならばきのこに環境刺激を与えないようにすることで、きのこの形態形成が良好に行われることを確認した。 In addition, the present inventors have (1) that when an environmental stimulus is applied to a mushroom, the bioelectric potential inherent in the mushroom changes, and (2) the mushroom that has reached the optimal transition stage has not reached the optimal transition stage. Since the change in biopotential when environmental stimulus is applied is different, and mushroom morphogenesis tends to be better when a significant increase in biopotential is observed when environmental stimulus is applied to mushrooms, If there is a significant increase in the bioelectric potential with respect to environmental stimuli, the mushroom is considered to have reached the optimal transition stage. Therefore, in this case, it is necessary to apply environmental stimuli. Obtain the inclination of the bioelectric potential for a given time for a given mushroom. If this inclination is a positive predetermined inclination, give an environmental stimulus to the mushroom. If it is a negative predetermined inclination, avoid giving an environmental stimulus to the mushroom. , It was confirmed that morphogenesis of mushrooms are well performed.
更に、本発明者らは、栽培対象のきのこに光、温度、湿度、二酸化炭素濃度等の環境刺激を与え、このきのこの生体電位の変化を確知した際に、この確知した生体電位の変化(傾き)が予め設定された上限値以上となるまでは環境刺激を与えず、上限値以上となったら環境刺激を与え、下限値以下になるまでこの状態を維持し、下限値以下となったら環境刺激を与えないようにし、その後、上限値以上となるまではこの状態を維持するというように環境刺激を与えること、与えないことを繰り返すと、よりきのこの形態形成が良好に行われることを確認した。 Furthermore, the present inventors applied environmental stimuli such as light, temperature, humidity, and carbon dioxide concentration to the mushroom to be cultivated, and when the change in the biopotential of the mushroom was confirmed, the change in the biopotential that was confirmed ( The environmental stimulus is not applied until the (slope) exceeds the preset upper limit value. The environmental stimulus is applied when the inclination exceeds the upper limit value, and this state is maintained until the lower limit value is reached. Confirm that the formation of mushrooms can be performed well by repeating the application of environmental stimulation, such as not to give a stimulus, and then maintain this state until it reaches the upper limit or higher. did.
従って、本発明は、きのこに環境刺激を与えた際のきのこの生体電位の変化を確知し、この確知した生体電位の変化をもとに、きのこを栽培するから、形態形成の最適移行段階が的確に分かり、良質なきのこが得られることになる。 Therefore, the present invention recognizes changes in the bioelectric potential of mushrooms when environmental stimuli are applied to the mushrooms, and cultivates mushrooms based on the recognized changes in bioelectric potential. It will be accurately understood and good quality mushrooms will be obtained.
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。 Specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施例は、人為的な環境刺激を付与し得る栽培室4内に複数個のマイタケを配置し、この複数個のマイタケのなかの一つを生体センサーに設定し、この生体センサーに設定したマイタケの前記環境刺激に対する生体電位の変化を確知し、この確知した生体電位の変化をもとに、前記複数個のマイタケに環境刺激を与え続けるか若しくは中止するかを決定してマイタケを複数個同時に栽培する場合である。 This embodiment, a plurality of maitake placed cultivating chamber 4, which may impart for environmental stimuli human, sets the one among the plurality of Grifola in biosensors, set to the biosensor A change in the bioelectric potential of the maitake mushroom in response to the environmental stimulus is confirmed, and a plurality of maitake mushrooms are determined by deciding whether to continue or stop applying the environmental stimulus to the plurality of mitake mushrooms based on the confirmed change in the bioelectric potential. It is a case where it grows individually.
尚、生体電位の変化を確知した後、一旦環境刺激の付与を停止し、その後、この確知した生体電位の変化をもとに環境刺激を与えるか若しくは与えないかを決定する場合も含まれる。 In addition, after confirming the change in the bioelectric potential, the application of the environmental stimulus is once stopped, and then it is determined whether to apply the environmental stimulus or not based on the confirmed change in the bioelectric potential.
マイタケは、図1に図示したとおり、栽培室4内に複数個配置される。 As shown in FIG. 1, a plurality of maitake is arranged in the cultivation room 4.
前記栽培室4の外部であって環境ブース10内に生体電位計測装置2が配設される。 The bioelectric potential measuring device 2 is disposed outside the cultivation room 4 and in the environmental booth 10.
本実施例は、前記簡易環境ブース10内に生体電位計測装置2を設置することで、外部からの干渉を防止して正確な生体電位の計測が可能となる。 In the present embodiment, the bioelectric potential measuring device 2 is installed in the simple environment booth 10, thereby preventing external interference and measuring the bioelectric potential accurately.
前記生体電位計測装置2は、増幅器2Bに電極部2Aが接続された構成としている。 The biopotential measuring apparatus 2 has a configuration in which an electrode 2A is connected to an amplifier 2B.
前記電極部2Aは、前記栽培室4内の複数個のマイタケのなかの生体センサーに設定されたマイタケに挿入される。 The electrode section 2A is inserted into a maitake set in a biosensor among a plurality of maitake in the cultivation room 4.
前記電極部2Aは、正極2a、負極2b及び不関電極2cより構成され、本実施例の場合、前記正極2a、負極2b及び不関電極2cとして、表面に塩化銀膜を生成した約φ0.5mmの銀針電極部2Aを採用することで、分極を防ぎながら生体電位を測定することができる。 The electrode portion 2A is composed of a positive electrode 2a, a negative electrode 2b, and an indifferent electrode 2c. In this embodiment, the positive electrode 2a, the negative electrode 2b, and the indifferent electrode 2c have a diameter of about φ0. By adopting the 5 mm silver needle electrode portion 2A, the bioelectric potential can be measured while preventing polarization.
前記増幅器2Bは、その出力端が、前記簡易環境ブース10の外部に配設されたコンピュータ5とペンレコーダー8に接続される構成としている。 The output of the amplifier 2B is connected to a computer 5 and a pen recorder 8 disposed outside the simple environment booth 10.
従って、本実施例は、前記増幅器2Bにより増幅され出力された生体電位の測定値がこのコンピュータ5及びペンレコーダー8により連続的に記録される。 Therefore, in this embodiment, the measured value of the bioelectric potential amplified and output by the amplifier 2B is continuously recorded by the computer 5 and the pen recorder 8.
前記コンピュータ5は、前記記録された生体電位の変化、即ち、所定時間の生体電位の変化(傾き)を演算して分析する構成としている。 The computer 5 is configured to calculate and analyze the recorded biopotential change, that is, the biopotential change (slope) for a predetermined time.
前記環境刺激は、本実施例の場合、光(後述の所定の光質が望ましい。)を付与し得る光照射装置3aを採用する。 In the case of the present embodiment, the environmental stimulus employs a light irradiation device 3a that can provide light (desired light quality described below is desirable).
本実施例の場合、前記光照射装置3aを栽培室4の上部に付設し、マイタケの上部に光が当たるようにしている。尚、前記光照射装置3aの配設位置は、本実施例以外にも適宜設定することができるが、本実施例のように光照射装置3aをマイタケの上部に付設することで、マイタケの菌傘に効率良く光が照射されてマイタケの生体電位の確知や形態形成が良好となる。 In the case of the present embodiment, the light irradiation device 3a is attached to the upper part of the cultivation room 4 so that light hits the upper part of the maitake. In addition, although the arrangement | positioning position of the said light irradiation apparatus 3a can be suitably set other than a present Example, the fungus of a maitake is obtained by attaching the light irradiation apparatus 3a to the upper part of a maitake like a present Example. The umbrella is efficiently irradiated with light, and the bioelectric potential and morphogenesis of maitake are improved.
また、前記栽培室4内には、温度センサー6及び湿度センサー7を設置し、この温度センサー6及び湿度センサー7の出力端子を前記コンピュータ5及びペンレコーダー8に接続し、栽培室4内の温度と湿度とを連続的に記録する構成としている。 Further, in the cultivation room 4, a temperature sensor 6 and a humidity sensor 7 are installed, and output terminals of the temperature sensor 6 and the humidity sensor 7 are connected to the computer 5 and the pen recorder 8. And humidity are recorded continuously.
本実施例の場合、光以外の環境刺激を一定とするため、前記コンピュータ5に予め所定の温度及び湿度を設定しておき、前記栽培室4内の温度センサー6及び湿度センサー7により測定された温度及び湿度が前記設定と異なる場合に、前記コンピュータ5がペルチェ素子3b、超音波加湿器3cを制御してこの栽培室4内の温度と湿度とを略一定状態に調整する構成としている。 In the case of this example, in order to make environmental stimuli other than light constant, a predetermined temperature and humidity were set in advance in the computer 5 and measured by the temperature sensor 6 and the humidity sensor 7 in the cultivation room 4. When the temperature and humidity are different from the above settings, the computer 5 controls the Peltier element 3b and the ultrasonic humidifier 3c to adjust the temperature and humidity in the cultivation room 4 to a substantially constant state.
尚、前記ペルチェ素子3bは電流の制御だけで急速な冷却・加熱ができるため好ましいが、ペルチェ素子3b以外にも適宜な加熱・冷却手段を採用することができる。また、超音波加湿器3c以外にも適宜な加湿手段を採用することができる。 The Peltier element 3b is preferable because it can be rapidly cooled and heated only by controlling the current. However, an appropriate heating / cooling means can be employed in addition to the Peltier element 3b. In addition to the ultrasonic humidifier 3c, appropriate humidifying means can be employed.
更に、本実施例の場合は、前記栽培室4内の酸素、二酸化炭素等の気体濃度を制御する気体濃度制御装置3dを設けた構成としている。 Furthermore, in the case of the present embodiment, a gas concentration control device 3d for controlling the gas concentration of oxygen, carbon dioxide, etc. in the cultivation room 4 is provided.
具体的には、前記気体濃度制御装置3dとしてエアバッファ3dを採用し、前記栽培室4内の気体濃度組成が等しくなるように、栽培室4内外の空気を一旦エアバッファ3d内に集め、ACファンによりダクトを通して栽培室4内に空気を送り込む構成としている。 Specifically, an air buffer 3d is adopted as the gas concentration control device 3d, and air inside and outside the cultivation room 4 is once collected in the air buffer 3d so that the gas concentration composition in the cultivation room 4 becomes equal, and AC It is set as the structure which sends air in the cultivation room 4 through a duct with a fan.
尚、前記エアバッファ3d内の温度および湿度、酸素濃度、二酸化炭素濃度及び気圧については、前記コンピュータ5にて常時記録する構成としている。 Note that the computer 5 constantly records the temperature, humidity, oxygen concentration, carbon dioxide concentration, and atmospheric pressure in the air buffer 3d.
以下に本実施例のマイタケを生体センサーとして用いたマイタケ栽培方法について詳しく説明する。 The maitake cultivation method using the maitake of this example as a biosensor will be described in detail below.
本実施例では、以下の工程(1)〜(4)を経て、マイタケの子実体原基が形成されて5日ほど経過した菌床9を、前記栽培室4内に配置する(図1参照)。 In the present embodiment, the fungus bed 9 in which the fruit body primordium of maitake was formed through the following steps (1) to (4) is arranged in the cultivation room 4 (see FIG. 1). ).
(1)培地調整及び殺菌
コーンコブ,米糠,広葉樹オガコ等の培地基材,添加物を容積比10:2程度の割合で加水しながら混合し、適当な水分率(65%程度)に調整する。これを一定量ずつ通気用の除菌フィルタのついたポリプロピレン製の耐熱性袋または800〜850ccの栽培瓶に充填する。下方に直径2cm程度の穴を開けて蓋をし、121℃で一定時間高圧殺菌する。
(1) Medium adjustment and sterilization Medium base materials and additives such as corn cob, rice bran, hardwood ogaco, etc. are mixed while being added at a volume ratio of about 10: 2, and adjusted to an appropriate water content (about 65%). This is filled in a cultivation bottle fixed amount each polypropylene heat-resistant bag or 800~850cc equipped with a sterilization filter for ventilation. A hole with a diameter of about 2 cm is opened below, the lid is closed, and pasteurization is performed at 121 ° C. for a certain time.
(2)種菌接種
殺菌終了後、一昼夜冷却し、培地の温度が20℃以下になってから培養基にマイタケ(Grifola frondosa(Dicks.Fr).S.F.Gray)の種菌を適当量接種する。この際、子実体原基の形成方法が子実体の形成に影響をおよぼす。そのため、子実体原基を形成させる空間を確保する必要がある。空間は通気孔を中心に上面の4分の1程度、高さ5cm程度とする。袋の口を3〜4回折り返し,その両端を合わせてホチキスや輪ゴムなどで止めるのが一般的である。
(2) Inoculation of inoculum After sterilization, the culture medium is cooled for a whole day and the medium is inoculated with an appropriate amount of inoculum of maitake (Grifola frondosa (Dicks. Fr). At this time, the formation method of the fruiting body primaries affects the formation of the fruiting body. Therefore, it is necessary to secure a space for forming the fruiting body primordium. The space is about a quarter of the upper surface around the ventilation hole and about 5 cm in height. It is common to fold the bag's mouth 3-4 times and put both ends together with staples or rubber bands.
(3)菌糸培養
接種後の培地は湿度60〜70%、温度20〜30℃、暗黒の培養室で培養する。培養時、呼吸による二酸化炭素放出のため換気を行う。
(3) Mycelial culture The medium after inoculation is cultured in a dark culture room at a humidity of 60 to 70%, a temperature of 20 to 30 ° C. Ventilate during culture to release carbon dioxide by breathing.
(4)子実体原基形成
マイタケは菌糸の生育温度と子実体原基の形成温度が重なっているため「芽出し」までは培養室で行われる。子実体原基が十分に盛り上がり、濃灰色に変色し、その表面が波上に盛り上がるのを確認してから、栽培室4へ移動する。その後、2〜3日して子実体原基が黒色となり水滴が目立たなくなってから、子実体が生育する部分のみ袋をカットする。カットの方法はカッターで5cmほどの十文字に切ったり、通気孔部分を取り外したりする。
(4) Formation of fruit body primordial maitake mushrooms are formed in a culture room until “emergence” because the growth temperature of mycelium and the formation temperature of fruit body primordium overlap. After confirming that the fruiting body primorium is sufficiently raised, discolored to dark gray, and that the surface is raised on the wave, it moves to the cultivation room 4. Then, after 2 to 3 days, the fruit body primordium becomes black and water droplets are not noticeable, and then the bag is cut only at the part where the fruit body grows. The cutting method is to cut into a cross of about 5 cm with a cutter, or remove the vent hole.
次に、本実施例は、栽培室4へ移動した前記複数個のうち、生体センサーに設定した子実体原基に、前記生体電位計測装置2の前記電極部2Aを挿入する。 Next, in the present embodiment, the electrode unit 2A of the bioelectric potential measuring device 2 is inserted into the fruit body primordium set in the biosensor among the plurality of units moved to the cultivation room 4.
具体的には、前記子実体原基に挿入した前記正極2aの約10mm下に負極2bを、子実体原基と菌床9との境界に不関電極2cをそれぞれ深さ約10mmとなる程度に挿入する(尚、図2は子実体原基が子実体に生長した写真である)。 Specifically, the negative electrode 2b is about 10 mm below the positive electrode 2a inserted into the fruit body primordium, and the indifferent electrode 2c is about 10 mm deep at the boundary between the fruit body primordium and the fungus bed 9. (Note that FIG. 2 is a photograph in which the fruiting body primordial has grown into a fruiting body).
尚、本実施例の場合、前記生体電位計測装置2の前記増幅器2Bとして差動型生体電位アンプ(CMRR:約120dB以上、S/N比:約80dB)を使用し、増幅率を50倍に設定する。 In the case of the present embodiment, a differential biopotential amplifier ( CMRR : about 120 dB or more, S / N ratio: about 80 dB) is used as the amplifier 2B of the biopotential measuring device 2, and the amplification factor is increased by 50 times. Set.
即ち、前記増幅率は、マイタケの生体電位の変化が概ね40mV〜60mVであることから、サチュレーションを起こさないと考えられる50倍に設定する。更に、前記増幅器2Bの出力バイアス電圧は±0Vとする。 That is, the amplification factor is set to 50 times, which is considered not to cause saturation because the change in the bioelectric potential of maitake is approximately 40 mV to 60 mV. Further, the output bias voltage of the amplifier 2B is set to ± 0V.
次に、栽培室4内のマイタケに対して光照射装置3aによる光刺激の付与を行う。 Next, light stimulation is applied to the maitake in the cultivation room 4 by the light irradiation device 3a.
本実施例の場合、前記光照射装置3aとして、発光ダイオードを採用する。 In this embodiment, a light emitting diode is employed as the light irradiation device 3a.
具体的には、前記発光ダイオードとして、超高輝度型青色発光ダイオード(中心発光波長470nm、放射束密度6W/m2)を採用し、この青色発光ダイオードを複数個取り付けたパネルを栽培室4の上部に配置する。 Specifically, as the light-emitting diode, an ultra-bright blue light-emitting diode (center emission wavelength 470 nm, radiant flux density 6 W / m 2 ) is adopted, and a panel to which a plurality of blue light-emitting diodes are attached is attached to the cultivation room 4. Place at the top.
即ち、本発明者らがこれまでマイタケを生体センサーとしてマイタケの生体電位の変化における光質依存性の検討を行ったところ、波長については、マイタケは青色領域(430〜470nm)付近で生体電位の変化が大きく、緑・黄色領域では徐々に小さくなり、赤色領域ではほぼ変化を示さない結果を得ている(後述する実験例2及び図6参照)。 That is, when the present inventors examined the light quality dependency in the change of the bioelectric potential of the maitake using the maitake as a biosensor, the maitake has a bioelectric potential in the blue region (430 to 470 nm) near the blue region. The change is large, and gradually decreases in the green / yellow region, and almost no change is obtained in the red region (see Experimental Example 2 and FIG. 6 described later).
尚、図7に示すように、青色光と赤色光で栽培したマイタケを比較すると、青色光のマイタケの方が形態形成が良好であり、色も濃く、菌傘の広がりが大きいことを確認している。 In addition, as shown in FIG. 7, when comparing the maitake grown with blue light and red light, it was confirmed that the maitake of blue light had better morphogenesis, the color was darker, and the spread of the fungus umbrella was larger. ing.
また、光質依存性の検討として更に、波長が青色領域の光の強さ(放射束密度)についても検討を行ったところ、子実体の生体電位応答は光の強度(光量子束密度)に比例することを確認している(後述する実験例3及び図8参照)。 In addition, as a study of light quality dependence, we also examined the light intensity (radiant flux density) in the blue wavelength range. The biopotential response of the fruiting body is proportional to the light intensity (photon flux density). (See Experimental Example 3 and FIG. 8 described later).
尚、2W/m2の青色光と6W/m2の青色光で生育したマイタケを比較すると、6W/m2の青色光で生育したマイタケの方が形態形成が良好であり、色も濃く、菌傘の広がりが大きいことを確認している。 Incidentally, when comparing the maitake grown in blue light and blue light 6W / m 2 of 2W / m 2, better of Maitake grown in blue light of 6W / m 2 is good morphogenesis, colors darker, It is confirmed that the spread of the fungus umbrella is large.
この理由は、照射する青色光の光強度が強いとマイタケが有するフラボノイド等の青色領域に特異的な光屈折作用を有する色素の活性が増し、濃い菌傘が形成されることで形態形成が良好となったと推測できる。尚、放射束密度6W/m2は、一般のきのこ栽培工場で使用している光強度の約2.5倍に相当する。 The reason for this is that when the intensity of the blue light to be irradiated is strong, the activity of pigments having a specific photorefractive action in the blue region such as flavonoids of maitake increases, and the formation of a dense fungus leads to good morphogenesis. I can guess that. The radiant flux density of 6 W / m 2 corresponds to about 2.5 times the light intensity used in a general mushroom cultivation factory.
本実施例は、前記光刺激の付与と同時に、この光刺激に対する生体センサーに設定したマイタケの生体電位の変化をコンピュータ5により確知する。 In this embodiment, simultaneously with the application of the light stimulus, the computer 5 recognizes the change in the bioelectric potential of the maitake set in the biosensor in response to the light stimulus.
本実施例における前記生体電位の変化とは、生体センサーとなるマイタケの光刺激に対する60分間の分析区間長の生体電位の計測値(例えば、サンプリングは1分間隔としてデータ数60個)から算出される回帰直線の傾きである。 The change in the bioelectric potential in the present embodiment is calculated from the measurement value of the bioelectric potential of the analysis section length of 60 minutes with respect to the light stimulus of the maitake serving as a biosensor (for example, sampling is 60 data at 1 minute intervals). Is the slope of the regression line.
尚、本実施例は、60分間の分析区間長以外に、適宜な分析区間長の生体電位の計測値により生体電位の変化を確知して良い。 In this embodiment, in addition to the analysis interval length of 60 minutes, the change in biopotential may be ascertained from the measured value of the biopotential with an appropriate analysis interval length.
次に、本実施例の場合、図3に図示したとおり、確知した前記生体電位の変化が正方向の変化であれば、そのままマイタケに光刺激を付与し続け、負方向の変化であれば、マイタケに光刺激を付与するのを中止し、生体電位の変化が正方向となったら、再びマイタケに光刺激を付与するようにする。 Next, in the case of the present embodiment, as shown in FIG. 3, if the confirmed change in the bioelectric potential is a change in the positive direction, the light stimulation is continuously applied to the maitake, and if the change is in the negative direction, The application of the light stimulus to the maitake is stopped, and the light stimulus is again applied to the maitake when the change in the bioelectric potential becomes positive.
また、本実施例の場合、前記コンピュータ5に生体電位の変化の正負の閾値(スレッショルドレベル)、即ち、生体電位の変化の上限値及び下限値を入力し、この上限値及び下限値と、本実施例のマイタケから確知された生体電位の変化とを比較して、本実施例のマイタケから確知された生体電位の変化が予め設定された上限値以上となるまでは光刺激を付与せず、上限値以上となったら光刺激を付与し、下限値以下になるまでこの状態を維持し、下限値以下となったら光刺激を付与しないようにし、その後、上限値以上となるまではこの状態を維持する構成とする。 In the case of the present embodiment, positive and negative thresholds (threshold levels) of changes in bioelectric potential, that is, upper and lower limits of changes in bioelectric potential are input to the computer 5, Compared with the change in bioelectric potential confirmed from the maitake of the example, until the change of the bioelectric potential confirmed from the maitake of the present example is equal to or higher than a preset upper limit, If it exceeds the upper limit, a light stimulus is applied, and this state is maintained until the lower limit is reached, and if it is less than the lower limit, the light stimulus is not applied, and then this state is maintained until the upper limit is reached. The configuration is to be maintained.
ここで、前記上限値と下限値は、予め光刺激を付与しない条件下(暗状態の栽培室4)に所定時間静置した生体センサーマイタケに内在するごく微小な生体電位の変化をもとに適宜設定するか、若しくは、予め光刺激を付与した条件下(明状態の栽培室4)で所定時間静置した生体センサーマイタケの生体電位の変化をもとに適宜設定すると良い。 Here, the upper limit value and the lower limit value are based on a very small change in the bioelectric potential inherent in the biosensor mitake that has been allowed to stand for a predetermined period of time in a condition where the light stimulus is not applied in advance (the dark cultivation room 4). It may be set as appropriate, or may be set as appropriate based on the change in the biopotential of the biosensor mitake that has been left standing for a predetermined time under a condition in which light stimulation has been applied in advance (the bright cultivation room 4).
即ち、本実施例においてはごく微小な生体電位の変化がノイズとなって細かな間隔で光刺激付与装置3aの作動・非作動の切り替えが行われることが予想されたため、予め上限値と下限値とを設定している。 That is, in this embodiment, since it was predicted that the very small change in the bioelectric potential becomes noise and the activation / deactivation of the light stimulus applying device 3a is performed at fine intervals, the upper limit value and the lower limit value are preliminarily set. And are set.
本実施例の場合、上限値を+0.005とし、下限値を−0.005に設定している。これにより微小なノイズの影響がなくなって、細かな間隔での作動・非作動の切り替えが行われることを防止することができ、よりマイタケの形態形成が良好となる。 In this embodiment, the upper limit value is set to +0.005, and the lower limit value is set to -0.005. As a result, the influence of minute noise is eliminated, switching between operation and non-operation at fine intervals can be prevented, and the formation of mitake is better.
尚、この上限値及び下限値の設定はマイタケの生長度合いによりその都度変更を行って良く、また、環境刺激の種類によりこの上限値及び下限値の設定を適宜変更して良い。 The upper limit value and the lower limit value may be changed each time depending on the growth degree of mitake, and the upper limit value and lower limit value may be appropriately changed depending on the type of environmental stimulus.
また、本実施例の場合、光以外の環境刺激を一定とするため、前記栽培室4内の温度が16〜22℃となるようにする。 Moreover, in the case of a present Example, in order to make environmental stimuli other than light constant, the temperature in the said cultivation room 4 shall be 16-22 degreeC.
特に、栽培室4内の温度が18℃においては、最もマイタケの生体電位の変化が大きく、また、この温度におけるマイタケの形態形成が良好となることを確認している(後述する実験例4及び図9,図10参照。)。 In particular, when the temperature in the cultivation room 4 is 18 ° C., the change in the bioelectric potential of the maitake is the largest, and it has been confirmed that the morphogenesis of the maitake is good at this temperature (Experimental Example 4 and later described). (See FIGS. 9 and 10.)
また、栽培室4内の湿度は、95%を中心としてプラスマイナス5%の範囲となるようにしている。栽培室4内の湿度を95%を中心としてプラスマイナス5%の範囲とすることで、マイタケの形態形成が良好となることを確認している。 Moreover, the humidity in the cultivation room 4 is set to a range of plus or minus 5% centering on 95%. It has been confirmed that the formation of maitake mushrooms is good when the humidity in the cultivation room 4 is in the range of plus or minus 5% centering on 95%.
また、栽培室4内の酸素は21%,二酸化炭素は600ppm〜700ppmとすることで、マイタケの形態形成が良好となることを確認している(後述する実験例5及び図11,図12参照。)。 Moreover, it has confirmed that the morphogenesis of a maitake is good by making the oxygen in the cultivation room 4 into 21%, and carbon dioxide into 600 ppm-700 ppm (refer Experimental example 5 mentioned later, FIG. 11, FIG. 12). .)
尚、本実施例において、各マイタケをラボジャッキに載置し、マイタケと前記光照射装置3aとの距離を常に一定(例えば3cm)に調整した場合には、光が常に一定の強度でマイタケに照射されるため、マイタケの生体電位の確知や形態形成が良好となる。 In this embodiment, when each maitake is placed on a lab jack and the distance between the maitake and the light irradiation device 3a is constantly adjusted (for example, 3 cm), the light always becomes a maitake with a constant intensity. Since irradiation is performed, the bioelectric potential and morphogenesis of maitake are improved.
栽培室4内の複数個のマイタケの全てを生体センサーに設定するとともに、全てのマイタケ毎に独立した光照射装置3aによる光刺激を付与する構成とし、各マイタケ毎に環境刺激を与え続けるか若しくは中止するかを決定しても良い。 While setting all the several maitake in the cultivation room 4 to a biosensor, it is set as the structure which provides the light stimulus by the independent light irradiation apparatus 3a for every maitake, and continues giving an environmental stimulus for each maitake or You may decide whether to cancel.
また、予め生体センサーに設定したマイタケに環境刺激を与えて栽培し、この際の前記マイタケの生体電位の変化を確知してサンプルデータとして取得しておき、後日、このサンプルデータにもとづき、環境刺激を与えるか若しくは与えないかの制御を自動的に行いながら、生体電位の変化の確知を行わずして複数個のマイタケを栽培しても良い。 Also, cultivated by giving environmental stimuli to maitake that was set in advance in the biosensor, knowing the change in bioelectric potential of the maitake at this time and obtaining it as sample data, and later, based on this sample data, environmental stimuli A plurality of maitake mushrooms may be cultivated without automatically confirming the change of the bioelectric potential while automatically controlling whether or not to give.
本実施例はマイタケに適した環境刺激として光を採用したが、前記環境刺激として温度刺激を採用しても良い。具体的には、後述する実験例4の結果を踏まえ、マイタケの形態形成の最適移行段階における生体電位の変化が最も大となる18℃の温度がマイタケに加わるように予め設定された温度制御装置3b(例えば、空調機)を採用すると良い。 In this embodiment, light is used as an environmental stimulus suitable for mitake, but a temperature stimulus may be used as the environmental stimulus. Specifically, based on the result of Experimental Example 4 to be described later, a temperature control device set in advance so that a temperature of 18 ° C. at which the change of the bioelectric potential becomes the largest in the optimum transition stage of maitake morphogenesis is applied to the maitake. 3b (for example, an air conditioner) may be employed.
また、環境刺激として湿気をマイタケに加えるようにしても良い。前記湿気は、予めマイタケの形態形成の最適移行段階における生体電位の変化が最も大となる湿気を把握しておき、このマイタケの生体電位の変化が最も大となる所定の湿気が与えられるように加湿装置3cを調整すると良い。 Further, moisture may be added to the maitake as an environmental stimulus. As for the moisture, the moisture having the largest change in the bioelectric potential in the optimum transition stage of maitake morphogenesis is previously grasped, and the predetermined moisture in which the change in the bioelectric potential of the maitake is maximized is given. The humidifier 3c may be adjusted.
また、環境刺激として栽培室雰囲気中の酸素、二酸化炭素等の気体濃度を調整しても良い。前記気体濃度は、予め、マイタケの形態形成の最適移行段階における生体電位の変化が最も大となる濃度を把握しておき、このマイタケの生体電位の変化が最も大となる所定の気体濃度雰囲気となるように気体濃度制御装置3dを制御すると良い。 Moreover, you may adjust gas concentrations, such as oxygen in a cultivation room atmosphere, a carbon dioxide, as environmental stimulation. The gas concentration is obtained in advance by grasping the concentration at which the change in the bioelectric potential at the optimum transition stage of maitake morphogenesis is the largest, and at a predetermined gas concentration atmosphere in which the change in the bioelectric potential of the maitake is the largest. The gas concentration control device 3d may be controlled so as to be.
また、上記光、温度、湿気、気体濃度等の適宜な環境刺激を目的に応じて組み合わせてマイタケに付与しても良く、この場合、複合的な環境条件の中で、マイタケにとって最良の環境刺激を優先的に与えるプログラムを用いると良い。尚、マイタケの生体電位の変化を確知する際の環境刺激と、その後、この確知した生体電位の変化をもとに与える環境刺激とを別種としても良い。 In addition, appropriate environmental stimuli such as light, temperature, humidity, and gas concentration may be combined and applied to the maitake according to the purpose. In this case, the best environmental stimulus for the maitake in the combined environmental conditions. It is better to use a program that gives priority. In addition, it is good also as a different kind of environmental stimulus at the time of confirming the change of the bioelectric potential of a maitake, and the environmental stimulus given based on this confirmed change of the bioelectric potential after that.
きのこの種類毎に適した環境刺激があるため(例えば、ブナシメジの子実体形成時に適した環境刺激は温度である。)ため、マイタケ以外のきのこについても適宜な環境刺激付与装置3による環境刺激を与えて本実施例同様に栽培を行うことができる。 Since there is an environmental stimulus suitable for each type of mushroom (for example, the environmental stimulus suitable for the formation of the fruit body of Bunashimeji is temperature), the mushrooms other than the maitake mushrooms are also appropriately stimulated by the environmental stimulus applying device 3. The cultivation can be performed in the same manner as in this example.
本実施例は上述のように構成したから、マイタケの形態形成の最適移行段階が的確に分かり、最も最適なタイミングで環境刺激を与えることができ、よって、良質なきのこが得られるマイタケ栽培方法となる。 Since the present embodiment is configured as described above, the optimal transition stage of maitake morphogenesis can be accurately understood, and environmental stimulation can be given at the most optimal timing, and therefore, a maitake cultivation method capable of obtaining high-quality mushrooms and Become.
また、栽培する複数個のマイタケのうちの1つを生体センサーマイタケとするだけであるから、作業は厄介ではない。 Moreover, since only one of a plurality of maitake mushrooms to be cultivated is a biosensor maitake, the operation is not troublesome.
また、生体電位の変化の確知を行うマイタケと、生体電位の変化の確知を行わないマイタケとを一緒に1ロットとして栽培するから、どの生産ロットも形態形成に要する日数が最短で、収穫の初めから終わりまでの日数も短く、収量や品質も最良で、生産ロット毎の生産性が均一となる。 In addition, since maitake that confirms changes in bioelectric potential and maitake that does not recognize changes in bioelectric potential are cultivated together as one lot, each production lot requires the shortest number of days for morphogenesis, and the beginning of harvesting. The number of days from start to finish is short, yield and quality are the best, and the productivity of each production lot is uniform.
また、本実施例は、光照射装置3aとして発光ダイオードを採用することで、例えば従来の豆電球等に比して低電圧・極小電流で省エネルギーに光の照射を行うことができ、従来の豆電球等に比して長寿命であるため光の照射を低コストに行うことができ、しかも光の照射の際に発熱を伴わないため栽培室4内の温度が上昇せず栽培室4内の温度管理を容易化できる。 In addition, this embodiment employs a light emitting diode as the light irradiating device 3a, so that, for example, light irradiation can be performed with low voltage and minimal current and energy saving compared to a conventional bean bulb or the like. Since it has a long life compared to a light bulb or the like, it can be irradiated with light at a low cost, and since it does not generate heat during the irradiation of light, the temperature in the cultivation room 4 does not increase and the inside of the cultivation room 4 Temperature management can be facilitated.
また、発光ダイオードの光は指向性が高いため、光源の配設位置の設定次第でマイタケに集中的に光を照射することが可能となり、この点においても省エネルギーとなるばかりでなく、マイタケの形態形成を効率良く行うことができる。 In addition, since the light from the light emitting diode has high directivity, it is possible to irradiate the maitake intensively depending on the setting of the position of the light source, which not only saves energy but also forms of the maitake. Formation can be performed efficiently.
また、本実施例は光刺激として青色発光ダイオードを採用し、この光の強さを6W/m2に設定することにより、マイタケに大きな生体電位の変化を生じさせることができるため、生体電位の変化の確知が確実且つ容易に行われるとともに、マイタケの形態形成を一層効率良く行うことができる。 In addition, this embodiment employs a blue light emitting diode as a light stimulus, and by setting the intensity of this light to 6 W / m 2 , it is possible to cause a large change in the biopotential of the maitake, The change is surely and easily performed, and the maitake morphogenesis can be performed more efficiently.
また、本実施例は、栽培室4内の温度や湿度、ガス濃度を一定状態とすることによっても、マイタケの生体電位の変化の確知と、マイタケの形態形成の促進が良好に行われる。 In addition, in the present embodiment, the change of the bioelectric potential of maitake and the promotion of morphogenesis of maitake are well performed by setting the temperature, humidity, and gas concentration in the cultivation room 4 to be constant.
また、本実施例は、マイタケから確知した生体電位の変化を、予め設定した上限値と下限値と比較して環境刺激を与え続けるか否かを決定するから、上限値と下限値に達しない微小な生体電位の変化が確知されて細かな間隔で発光ダイオードの作動・非作動の切り替えが行われるといったことがなく、環境刺激の付与が効率的に行われて、マイタケの形態形成が良好となる。 In addition, since the present embodiment determines whether or not to continue to provide an environmental stimulus by comparing the bioelectric potential change ascertained from the maitake with a preset upper limit value and lower limit value, the upper limit value and the lower limit value are not reached. There is no change in activation / deactivation of light emitting diodes at fine intervals because minute changes in bioelectric potential are known, and environmental stimulation is efficiently applied, and maitake morphogenesis is good. Become.
また、最適移行段階にあるきのこに環境刺激を長時間与え続けると、きのこの生体電位の変化が見られなくなって(飽和してしまい)、光の照射エネルギーが無駄になったり、形態形成の促進効果を十分得られない場合があるが、本実施例は、環境刺激をきのこの生体電位の変化に応じて与えるか否かを決定するから、光の照射エネルギーの無駄がなく、効率良く形態形成を行うことができる。 In addition, if environmental stimuli are continuously applied to mushrooms in the optimal transition stage for a long time, changes in the bioelectric potential of mushrooms will not be seen (saturates), and light irradiation energy will be wasted and morphogenesis will be promoted. Although the effect may not be sufficiently obtained, since the present embodiment determines whether or not to apply an environmental stimulus according to the change in the bioelectric potential of the mushroom, there is no waste of light irradiation energy, and the morphogenesis is performed efficiently. It can be performed.
(実験例1)
実験例1は、本実施例のマイタケを生体センサーとして用いたマイタケ栽培方法の効果を確認したものである。
(Experimental example 1)
Experimental Example 1 confirms the effect of the maitake cultivation method using the maitake of this example as a biological sensor.
具体的には、本実施例の青色発光ダイオードを取り付けたパネルを光照射装置3aとして栽培室4上部に配置し、この青色発光ダイオードの作動・非作動をマイタケの生体電位の変化に応じ制御する本実施例の区画(図表中、生体リズム制御と称す。)、前記同様の栽培室4の前記光照射装置3aを12時間作動したのち12時間非作動とする区画(図表中、12L12Dと称す。)、前記同様の栽培室4の前記光照射装置3aを24時間作動させる区画(図表中、24L0Dと称す。)、前記同様の栽培室4の前記光照射装置3aを30分毎に作動・非作動させる区画(図表中、30分ON/OFFと称す。)及び対照として栽培室4に光照射装置3aを設けない暗黒区画(図表中、暗状態と称す。)を設けた。 Specifically, the panel to which the blue light emitting diode of this embodiment is attached is disposed as the light irradiation device 3a on the cultivation room 4 and the operation / non-operation of the blue light emitting diode is controlled according to the change in the bioelectric potential of the maitake. A section of this embodiment (referred to as biological rhythm control in the chart), and a section (referred to as 12L12D in the chart) where the light irradiation device 3a of the same cultivation room 4 is operated for 12 hours and then deactivated for 12 hours. ), A section for operating the light irradiation device 3a of the same cultivation room 4 for 24 hours (referred to as 24L0D in the chart), and the light irradiation device 3a of the same cultivation room 4 activated / not activated every 30 minutes. A section to be operated (referred to as ON / OFF for 30 minutes in the chart) and a dark section (referred to as a dark state in the chart) in which the light irradiation device 3a is not provided in the cultivation room 4 were provided as a control.
各栽培室4内には子実体原基が形成されて5日ほど経過した菌床9を配置した。また、生体リズム制御区画については上述した本実施例と同様、銀針電極部2Aを挿入する菌床9と同時に、銀針電極部2Aを挿入しない2個の菌床9を連動制御区画(図表中、連動制御と称す。)として配置した。 In each cultivation room 4, a bacterial bed 9 having been formed for about 5 days after the fruiting body primordium was formed was arranged. As for the biological rhythm control section, similarly to the above-described embodiment, the microbial bed 9 into which the silver needle electrode portion 2A is inserted and the two microbial beds 9 into which the silver needle electrode portion 2A is not inserted are connected to the interlock control section (diagram). This is called “interlocking control”.
更に、各栽培室4内の室温を18℃に設定すると共に、空気組成が等しくなるように、外気及び内気を一旦エアバッファ3d内に集め、ACファンにより吸気ダクトを通して各栽培室4内に空気を送り込んだ。 Furthermore, while setting the room temperature in each cultivation room 4 to 18 degreeC, outside air and inside air are once collected in the air buffer 3d so that an air composition may become equal, and air is put in each cultivation room 4 through an intake duct with an AC fan. Sent in.
次いで、2週間の栽培実験を行い、マイタケの生長経過(形態形成)を観察した。 Subsequently, a cultivation experiment for 2 weeks was performed, and the growth course (morphogenesis) of maitake was observed.
子実体の大きさは、長軸方向および短軸方向、菌床9上部からの高さ(図4参照。)について1日おきに測定を行った。また、実験最終日に各マイタケの子実体の大きさ及び新鮮重を測定した。結果は表1に示す。 The size of the fruiting body was measured every other day with respect to the major axis direction and the minor axis direction, and the height from the upper part of the fungus bed 9 (see FIG. 4). Moreover, the size and fresh weight of each maitake fruit body were measured on the last day of the experiment. The results are shown in Table 1.
表1より、生体リズム制御区画及び連動制御区画は、他の区画と比較して子実体の傘が大きく開き、子実体が高く生長するなど、形態形成に違いが見られた。また、収穫時の重量に関しては、表1及び図5に図示したとおり、生体リズム制御区画及び連動制御区画が重くなった。この実験例1と同じ試験を繰り返し行ったところ、再現性が認められた。 From Table 1, the biological rhythm control section and the interlocking control section showed a difference in morphogenesis, such as the umbrella of the fruiting body opened greatly and the fruiting body grew higher than the other sections. Moreover, regarding the weight at the time of harvest, as shown in Table 1 and FIG. 5, the biological rhythm control section and the interlock control section became heavy. When the same test as in Experimental Example 1 was repeated, reproducibility was observed.
以上の結果より、マイタケの生体電位の変化に応じて環境刺激を与えた方が、マイタケの生体電位の変化に応じて環境刺激を与えない場合よりも、栽培されたマイタケの形態形成が良好になるといえる。 From the above results, the morphogenesis of cultivated maitake is better when the environmental stimulus is given according to the change in the bioelectric potential of the maitake than when the environmental stimulus is not given according to the change in the bioelectric potential of the maitake It can be said.
(実験例2)
実験例2は、光の波長がマイタケの形態形成にどのような影響を与えるのかを確認したものである。
(Experimental example 2)
In Experimental Example 2, it was confirmed how the wavelength of light affects the morphogenesis of mitake.
栽培室4内は室温18℃、湿度95%に調整し、実施例の(1)〜(4)の工程を経て、マイタケの子実体原基が形成されて5日ほど経過した菌床9を配置した。 The cultivation room 4 is adjusted to a room temperature of 18 ° C. and a humidity of 95%, and after passing through the steps (1) to (4) of the Examples, Arranged.
具体的には、光照射装置3aとしてアイショートアーク型のキセノンランプ(300W)を採用した。 Specifically, an eye short arc type xenon lamp (300 W) was adopted as the light irradiation device 3a.
前記キセノンランプの照射光には可視光線以外の波長が含まれるため、あらかじめ光学フィルタを用いて紫外域(400nm以下)と赤外域(700nm以上)の波長を除去した照射光を用いた。 Since the irradiation light of the xenon lamp includes wavelengths other than visible light, irradiation light from which wavelengths in the ultraviolet region (400 nm or less) and infrared region (700 nm or more) have been removed in advance using an optical filter was used.
前記照射光を特定の干渉フィルタを透過させることで、単色光(特定波長の光)とし、この前記特定波長の光を集光レンズで集光し、この集光した光を光ファイバでマイタケの上部に照射した。 By passing the irradiation light through a specific interference filter, it becomes monochromatic light (light having a specific wavelength), and the light having the specific wavelength is collected by a condenser lens. Irradiated on top.
また、光の照射は、波長を400〜680nmの範囲で変化させ、強度を光量子束密度35μmol/m2/sに設定して行い、マイタケの生体電位の変化量を計測した。 In addition, light irradiation was performed by changing the wavelength in the range of 400 to 680 nm and setting the intensity to a photon flux density of 35 μmol / m 2 / s, and the amount of change in the bioelectric potential of maitake was measured.
また、生体電位の計測は、上述した本実施例のマイタケの栽培方法に順じて行った。 In addition, the bioelectric potential was measured according to the above-described cultivation method of maitake of this example.
図6に示すように、マイタケは青色領域(430〜470nm)付近で生体電位の変化が大きく、緑・黄色領域(480〜570nm)付近では徐々に小さくなり、赤色領域(610nm)付近ではほぼ変化を示さない結果を得ている。 As shown in FIG. 6, mitake has a large change in bioelectric potential in the vicinity of the blue region (430 to 470 nm), gradually decreases in the vicinity of the green / yellow region (480 to 570 nm), and substantially changes in the vicinity of the red region (610 nm). The results are not shown.
従って、図7に示すように、青色領域(430〜470nm)下で栽培したマイタケは形態形成が良好となるといえる。 Therefore, as shown in FIG. 7, it can be said that the maitake grown under the blue region (430 to 470 nm) has good morphogenesis.
(実験例3)
実験例3は、光の強度がマイタケの形態形成にどのような影響を与えるのかを確認したものである。
(Experimental example 3)
In Experimental Example 3, it was confirmed how the intensity of light affects the morphogenesis of mitake.
栽培室4内は室温18℃、湿度95%に調整し、実施例の(1)〜(4)の工程を経て、マイタケの子実体原基が形成されて5日ほど経過した菌床9を配置した。 The cultivation room 4 is adjusted to a room temperature of 18 ° C. and a humidity of 95%, and after passing through the steps (1) to (4) of the Examples, Arranged.
また、前記各菌床9はラボジャッキに載置する。 Moreover, each said microbial bed 9 is mounted in a laboratory jack.
具体的には、光照射装置3aとして青色発光ダイオード(放射束密度6W/m2)を採用する。この青色発光ダイオードを複数取り付けたパネルを栽培室の上部に配置する。 Specifically, a blue light emitting diode (radiant flux density 6 W / m 2 ) is employed as the light irradiation device 3a. A panel to which a plurality of blue light emitting diodes are attached is arranged at the top of the cultivation room.
また、光の強度(放射束密度)の変化は、子実体頂点の光強度が常に所定強度となるよう菌床9の高さと前記光照射装置3aとの距離をラボジャッキを上下動調節することで行う。 In addition, the change of the light intensity (radiant flux density) can be adjusted by moving the lab jack up and down to adjust the distance between the height of the fungus bed 9 and the light irradiation device 3a so that the light intensity at the top of the fruit body is always a predetermined intensity. To do.
前記菌床9頂点の光強度が3,4,6,8,10W/m2になるように設定し、光を照射し、マイタケの生体電位の変化量を計測した。 The light intensity at the apex of the fungus bed 9 was set to be 3, 4 , 6, 8, 10 W / m 2 , the light was irradiated, and the amount of change in the bioelectric potential of the maitake was measured.
また、生体電位の計測は、上述した本実施例のマイタケの栽培方法に順じて行った。 In addition, the bioelectric potential was measured according to the above-described cultivation method of maitake of this example.
図8に示すように、子実体の生体電位応答は光の強度に比例することを確認している。 As shown in FIG. 8, it has been confirmed that the biopotential response of the fruiting body is proportional to the light intensity.
(実験例4)
実験例4は、栽培室4内の温度がマイタケの形態形成にどのような影響を与えるのかを確認したものである。
(Experimental example 4)
Experimental example 4 confirms what influence the temperature in the cultivation room 4 has on the morphogenesis of maitake.
栽培室4内には、実施例の(1)〜(4)の工程を経て、マイタケの子実体原基が形成されて5日ほど経過した菌床9を配置した。 In the cultivation room 4, the fungus bed 9, which had passed about 5 days after the formation of the fruit body primordia of maitake, was disposed through the steps (1) to (4) of the examples.
光の照射は、上述した本実施例のマイタケの栽培方法に順じて行った。 Irradiation of light was performed in accordance with the method for cultivating maitake of this example described above.
また、栽培室4内の温度は、ペルチェ素子3bにより、一般に生産現場で設定されている温度である16℃〜22℃に変化させた。 Moreover, the temperature in the cultivation room 4 was changed to 16 to 22 degreeC which is the temperature generally set at the production site by the Peltier device 3b.
具体的にはペルチェ素子3bをコンピュータ5により制御して栽培室4内の温度を16℃、18℃、20℃、22℃の順に変化させ、これを1クルーとし、各温度を24〜36時間程度維持して栽培する過程で、マイタケの生体電位の変化を観察した。尚、実験は5個のマイタケに対して行った。 Specifically, the peltier element 3b is controlled by the computer 5 to change the temperature in the cultivation room 4 in the order of 16 ° C., 18 ° C., 20 ° C., and 22 ° C. In the process of cultivation while maintaining the degree, changes in the bioelectric potential of maitake were observed. The experiment was performed on five maitake.
また、生体電位の計測は、上述した本実施例のマイタケの栽培方法に順じて行った。 In addition, the bioelectric potential was measured according to the above-described cultivation method of maitake of this example.
表2及び図9に示すように、光の照射条件が同じ場合には、栽培室4内の温度を18℃に設定した場合に、マイタケの生体電位の変化が最も大きく光刺激に対する生体電位応答がみられることを確認した。 As shown in Table 2 and FIG. 9, when the light irradiation conditions are the same, when the temperature in the cultivation room 4 is set to 18 ° C., the change in the bioelectric potential of the maitake is the largest, and the biopotential response to light stimulation It was confirmed that was seen.
また、生体電位の変化が最も大きな18℃で栽培した場合、14℃で栽培した場合夫々のマイタケの栽培終了時の形態形成を図10に示し、夫々の収穫時の重さ(新鮮重)を表3に示す。 In addition, when cultivated at 18 ° C where bioelectric potential changes the most, when cultivated at 14 ° C, the morphogenesis at the end of cultivation of each maitake is shown in Fig. 10, and the weight at each harvest (fresh weight) is shown. Table 3 shows.
また、子実体上面の縦幅、横幅について比較したものを表4に示す(表4中、Aは14℃で栽培した場合、Bは18℃で栽培した場合を示す。)。 Moreover, what compared about the vertical width of the fruit body upper surface and a horizontal width is shown in Table 4. (In Table 4, A shows the case where it cultivates at 14 degreeC and B cultivates at 18 degreeC.).
従って、本実施例は栽培室4内の温度が18℃の場合に最もマイタケの生体電位の変化が大きく、この温度下のマイタケは形態形成が良好となるといえる。 Therefore, in this example, when the temperature in the cultivation room 4 is 18 ° C., the change in the bioelectric potential of the maitake is the largest, and it can be said that the maitake under this temperature has good morphogenesis.
(実験例5)
実験例5は、栽培室4内の二酸化炭素濃度が形態形成にどのような影響を与えるのかを確認したものである。
(Experimental example 5)
Experimental example 5 confirms what kind of influence the carbon dioxide concentration in the cultivation room 4 has on morphogenesis.
栽培室4内は室温18℃、湿度95%、二酸化炭素濃度500〜800ppmに調整し、実施例の(1)〜(4)の工程を経て、マイタケの子実体原基が形成されて5日ほど経過した菌床9を配置した。 The cultivation room 4 is adjusted to room temperature 18 ° C., humidity 95%, carbon dioxide concentration 500 to 800 ppm, and after the steps (1) to (4) of the examples, the fruit body primordium of maitake is formed on the 5th. The bacteria bed 9 which passed so much was arrange | positioned.
前記二酸化炭素濃度は気体濃度制御装置3dで栽培室4内の気体濃度が均一になるように、栽培室4内外の空気を一旦エアバッファ3d内に集め、ACファンによりダクトを通して栽培室4に空気を送りこんで制御する。 As for the carbon dioxide concentration, air inside and outside the cultivation room 4 is once collected in the air buffer 3d so that the gas concentration in the cultivation room 4 becomes uniform by the gas concentration control device 3d, and the air is supplied to the cultivation room 4 through a duct by an AC fan. To control.
また、光照射装置3aとして青色発光ダイオード(放射束密度6W/m2)を採用する。この青色発光ダイオードを複数取り付けたパネルを栽培室の上部に配置する。 Moreover, a blue light emitting diode (radiant flux density 6 W / m 2 ) is employed as the light irradiation device 3 a. A panel to which a plurality of blue light emitting diodes are attached is arranged at the top of the cultivation room.
また、光照射は30分ON/OFFを繰り返し行い、マイタケの生体電位を継続して計測した。 In addition, light irradiation was repeated ON / OFF for 30 minutes, and the bioelectric potential of maitake was continuously measured.
計測開始から7時間後に、栽培室4の二酸化炭素濃度を5000ppmを超える濃度に上昇させ、この状態を10時間維持し、生体電位を継続して計測した。 Seven hours after the start of measurement, the carbon dioxide concentration in the cultivation room 4 was increased to a concentration exceeding 5000 ppm, this state was maintained for 10 hours, and the bioelectric potential was continuously measured.
その後、予め栽培室4の二酸化炭素濃度を500ppmから800ppmになるようにコンピュータ5に設定した状態で、栽培室4の窓を開放することで換気を行い、栽培室4の二酸化炭素濃度が前記設定値になったところで栽培室4の窓を閉じ、生体電位を継続して計測した。 Thereafter, ventilation is performed by opening the window of the cultivation room 4 in a state where the carbon dioxide concentration of the cultivation room 4 is set in the computer 5 in advance from 500 ppm to 800 ppm, and the carbon dioxide concentration of the cultivation room 4 is set as described above. When the value was reached, the window of the cultivation room 4 was closed, and the bioelectric potential was continuously measured.
また、生体電位の計測は、上述した本実施例のマイタケの栽培方法に順じて行った。 In addition, the bioelectric potential was measured according to the above-described cultivation method of maitake of this example.
その結果、図11に示すように、栽培室4が高濃度の二酸化炭素条件下になることで子実体の生体電位は急激に低下し、一定条件の光刺激に対する生体電位応答は見られなくなることを確認した。 As a result, as shown in FIG. 11, the biopotential of the fruiting body is drastically lowered when the cultivation room 4 is in a high-concentration carbon dioxide condition, and a biopotential response to light stimulation under a certain condition is not seen. It was confirmed.
またその後、図12に示すように、換気を行うことによって、栽培室の二酸化炭素濃度が前記設定値に低下すると、数時間後に再び光刺激に対する生体電位応答が回復したことを確認している。 Then, as shown in FIG. 12, when the carbon dioxide concentration in the cultivation room is reduced to the set value by performing ventilation, it is confirmed that the biopotential response to the light stimulation is restored again after several hours.
従って、高濃度の二酸化炭素条件下では子実体の生長が阻害され、子実体の生体電位応答と形態形成との関連性が示唆された。 Therefore, fruit body growth was inhibited under high carbon dioxide conditions, suggesting a relationship between the fruit body biopotential response and morphogenesis.
2 生体電位計測装置
2A 電極部
2B 増幅部
3 環境刺激付与装置
3a 光照射装置
3b 温度制御装置
3c 加湿装置
3d 気体濃度制御装置
2 Bioelectric potential measuring device 2A Electrode unit 2B Amplifying unit 3 Environmental stimulus applying device 3a Light irradiation device 3b Temperature control device 3c Humidification device 3d Gas concentration control device
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