Як CO2 впливає на гриби та чому це пов'язано з кліматом

Наскільки важливим є вимірювання вуглекислого газу у вирощуванні грибів? Контроль рівня вуглекислого газу є критично важливим у вирощуванні грибів. Поряд з темрявою та вологістю це один із найважливіших факторів успішного росту культури. Необхідно суворо контролювати це під час вирощування грибів, щоб отримати гарний врожай. Крім того, моніторинг вуглекислого газу особливо важливий під час закріплення. Гриби затискаються під високим рівнем CO2, а потім витягують стебла, щоб знайти кисень. Сьогодні дізнаємось про це більше.

Читайте в цій статті:

• Який рівень CO2 повинен бути у грибів?
• Розуміння виробництва грибів 
• Чи виділяють гриби CO2?
• Вирощування грибів: Американські гірки
• Моніторинг CO2 у вирощуванні грибів
• Роль грибів у поглинанні CO2
• Як ліси уповільнюють зміну клімату
• Ми можемо знову зробити планету ектомікоризною
• Як особисто ми можемо допомогти грибам?

Який рівень CO2 повинен бути у грибів?

Більшість експертів пропонують дотримуватись рівня CO2 між 10 000 - 20 000 одиниць під час росту міцелію, але не більше 1000 одиниць під час фази плодоношення, бажано між 500 і 800 одиницями. Якщо під час плодоношення концентрації CO2 перевищують 1000 одиницями, урожайність зменшиться.

Наприклад, на початку розвитку, більшість сортів грибів вимагають концентрації CO2 у діапазоні 1200-1500 частин на мільйон CO2. Це відповідає вищим, ніж у навколишньому повітрі, рівням CO2 у речовині на поверхні ґрунту.

Якщо шпилька досягає 1 см у висоту, її повне тіло має бути таким самим у діаметрі. Якщо шапочка менша за корпус, це вказує на те, що концентрація CO2 надто висока. І навпаки, якщо стебла надто короткі, шпильки могли бути введені в низькі рівні CO2 занадто рано в циклі свого росту.

Розуміння виробництва грибів 

Гриби починають свій розвиток з міцелію, як розгалужена ниткоподібна колонія грибів. Міцелій вирощується в компості, тому ви часто бачите гриби, що ростуть із мертвих гілок дерев або колод на лісовій підстилці. Для розмноження, міцелій відчуває правильне поєднання температури та вологи в повітрі, щоб зацвісти. В результаті виходить гриб.

Вирощування грибів – це спроба відтворити природний процес розвитку міцелію в промислових масштабах. Коли міцелій готовий, виробник «шокує» гриб, знижуючи температуру повітря та рівень CO2 і збільшуючи випаровування, щоб стимулювати ріст шпильок, деякі з яких перетворюються на повністю сформовані гриби.

Чи виділяють гриби CO2?

Гриб - це плідове тіло. Усім грибам для росту потрібна їжа, вода та кисень. Це не рослини, які поглинають CO2 і виробляють кисень. Вони дихають, як люди, поглинаючи кисень і виробляючи вуглекислий газ.

За даними Американського інституту грибів , усі викиди CO2 від виробництва одного фунта грибів (компост, енергія тощо) призводять до приблизно 0,7 фунтів CO2.

«Ми використовуємо лічильники CO2 майже 2 роки, — кажуть науковці американського інституту. «Ми не могли б бути настільки ефективними, як ми були, без цих лічильників. Ними легко керувати, вони міцні, а показники CO2, вологості та температури ідеальні».

За словами Моліни, одного з працівників інституту, гровери проходять кімнатами для вирощування з лічильниками CO2, щоб побачити, чи є в якійсь частині кімнати вищі або нижчі показники CO2, вологості чи температури, ніж бажано. Якщо вони знайдуть проблемне місце, вони можуть миттєво виправити будь-який баланс, необхідний під час критичної фази закріплення.

«Ми не могли б керувати нашими приміщеннями для вирощування без цього інструменту», — додав Моліна.

Хто б міг здогадатися, що продукт, яким так багато з нас насолоджується під час їжі та лікавання, може мати такий напружений цикл виробництва (точніше кажучи, понад 13 тижнів!) і все це за допомогою інертного, вуглекислого газу (CO2).

Вирощування грибів: Американські гірки

Багато з нас люблять начиняти піцу грибами. Але ми не знаємо про кров і піт, які витрачаються на управління та вирощування грибів. Вирощування грибів - це не менше, ніж катання на американських гірках. Цикл росту складається з двох основних фаз: вегетативної та репродуктивної. Міцелій грибів розростається і дозріває в плодові тіла на першій фазі, а ці тіла виробляють і поширюють спори на другій фазі. Цей клас грибів має бурхливий цикл росту близько тринадцяти тижнів, що включає коливання концентрацій температури, вологості та вуглекислого газу.

Вуглекислий газ життєво важливий для обох фаз росту грибів. Однак підтримка вимагає коливання оптимальних концентрацій вуглекислого газу на різних етапах. Необхідна концентрація вуглекислого газу залежить від виду гриба. Це також залежить від стадії циклу росту. Різні значення інкубують гриби по-різному - змінюючи їх зростання вертикально та горизонтально. Так само оптимальна температура і вологість також залежать від виду грибів.

Моніторинг CO2 у вирощуванні грибів

Вуглекислий газ (CO2) є продуктом метаболізму в грибах. Це головний визначник їхньої врожайності та якості. Під час початкових фаз росту, які називаються, їстівні гриби потребують підвищених рівнів вуглекислого газу (з 10 000 до 20 000 одиниць).

Після того як ріст стає очевидним, оптимальні вимоги змінюються. Гровери повинні підтримувати концентрацію CO 2 від 800 до 1500 одиниць, залежно від природи гриба.

 • При концентрації менше 800 одиниць, гриби стають занадто дрібними і численними.

 • При рівнях, що перевищують 2000 одиниць, якість грибів жалюгідна. У цьому випадку висота ніжки дуже велика, а капелюшок занадто мала.

 • Більш висока концентрація, така як 4000-5000 одиниць, перешкоджає розвитку грибів.

 • Новий міцелій росте при значенні понад 5000 одиниць.

Хіба це не лякає? Точні й коливальні оптимальні значення роблять вирощування грибів дуже виснажливим завданням. Найсумніше, що всі гриби, які не відповідають якості, доводиться викидати. Тому врожайність буде значно меншою. Це означає, що відсутність належного моніторингу СО 2 у грибівництві призведе до того, що вся важка робота та інвестиції підуть у смітник.

Роль грибів у поглинанні CO2

Деякі гриби відіграють важливу роль у тому, наскільки добре ліси можуть поглинати вуглекислий газ.

Двоє дослідників Бостонського університету, Колін Аверіл і Дженніфер М. Бхатнагар, пояснюють, як ці гриби вписуються в лісовий мікробіом і борються зі зміною клімату, а також як ми можемо захистити їх у майбутньому:

"Гриби являють собою ціле царство життя на Землі. Коли ви думаєте про гриби, ви можете уявити собі гриби в тому, що ви їсте, або гриби, які спливають на лісовій підстилці. Але деякі гриби, які називаються мікоризними, можуть існувати повністю під землею, розвиваючись у симбіозі з корінням дерев.

Ці гриби можуть бути невидимі для нас, але наша дослідницька група виявила, що ці мікоризні гриби роблять нам величезну користь клімату. Ці гриби борються зі зміною клімату, допомагають лісам поглинати забруднення CO2, затримують наслідки глобального потепління та захищають нашу планету."

Проте людська діяльність і забруднення призводять до того, що ліси втрачають цих грибкових охоронців вуглецю, і втрата цих грибів може прискорити зміну клімату.

Як ліси уповільнюють зміну клімату

Споживання викопного палива людиною призводить до викидів CO 2 в атмосферу, який утримує тепло, що сприяє глобальному потеплінню та зміні клімату. Чим вище концентрація CO 2 в атмосфері, тим тепліше буде на планеті.

На щастя для нас, не всі викиди CO2 потрапляють прямо в атмосферу. Натомість ліси по всьому світу захищають нас від ще швидшої зміни клімату, поглинаючи CO2 . Зараз ліси поглинають приблизно одну третину всіх викидів CO2 , які викидає людина . Це відбувається, коли дерева «їдять» CO 2 під час процесу фотосинтезу. Коли це відбувається, вуглець у газі CO 2 перетворюється на рослинну біомасу та зрештою замикається в стовбурах дерев і лісових ґрунтах.

Поки ці молекули вуглецю залишаються в лісі, вони залишаються поза атмосферою, не даючи їм сприяти глобальному потеплінню.

Яке відношення до цього мають мікоризні гриби?

Хоча дерева в лісі можуть поглинати молекули CO2 , вони роблять це не самі. Ліси мають мікробіом, що складається з усіх видів мікроорганізмів, які ростуть синхронно з деревами. Хоча будь-який ліс може поглинати CO2 та компенсувати зміну клімату, деякі ліси справляються з цим набагато краще, ніж інші.

Вчені дійшли висновку, що для того, щоб зрозуміти, які ліси найкраще поглинають CO2, необхідно знати, які мікоризні гриби присутні в мікробіомі цього лісу. Дерева формують партнерство з багатьма різними кореневими грибами, але вчені дізналися, що певні кореневі гриби, які називаються ектомікоризними грибами, допомагають деревам поглинати CO2 ще швидше.

Крім того, ектомікоризні гриби можуть уповільнити розкладання, природний процес, який повертає вуглець з лісових ґрунтів назад в атмосферу. Таким чином ектомікоризні гриби збільшують здатність лісів утримувати вуглець у деревах і ґрунтах, а також поза атмосферою. На жаль, інший тип забруднення — забруднення азотом — спричиняє втрату лісами цих грибкових охоронців вуглецю, посилюючи природне джерело викидів CO 2 і прискорюючи зміну клімату.

Ми втрачаємо наших грибкових охоронців вуглецю в масштабах континенту.

Люди забруднюють ліси по всьому світу величезною кількістю азоту. Це пояснюється тим, що спалювання викопного палива викидає не лише CO2, але й закис азоту, який зрештою випадає на ліси як забруднення азотом. Азотні добрива, які використовуються на фермах, також сприяють, коли ці добрива потрапляють у сусідні екосистеми.

Ми можемо знову зробити планету ектомікоризною

Виявляється, дерева, які є партнерами ектомікоризних грибів, надзвичайно чутливі до цього забруднення азотом. Наклавши карти забруднення азотом на розподіл лісів, дослідницька група виявила, що ліси, які піддаються впливу високого рівня забруднення азотом, мають набагато менше дерев, на яких живуть ектомікоризні гриби.

Більше того, ми змогли пов’язати втрату цих грибів із втратою вуглецю з лісових ґрунтів. Забруднення азотом спричиняє втрату ектомікоризних грибів, а втрата цих грибкових охоронців вуглецю призводить до того, що в атмосферу надходить більше забруднення CO2 , що прискорює зміну клімату.

Що дивує в цьому дослідженні, так це масовість. Дослідницька група з Америки проаналізувала тисячі лісових ділянок з усіх куточків Сполучених Штатів, які складалися з десятків тисяч дерев та була справді здивована тим, що невеликі зміни в мікроскопічних ґрунтових грибкових спільнотах (лісовий мікробіом) можуть призвести до змін на рівні ландшафту в тому, де розташовані різні ліси, які можна виявити в масштабі цілого континенту. Хоча в дослідженні розглядалися лише ліси в Сполучених Штатах (оскільки саме тут вчені мають найбільше даних про ліси), ці висновки мають значення для лісів у всьому світі.

Як особисто ми можемо допомогти грибам?

Є якась надія на горизонті. Забруднення азотом фактично зменшується в багатьох країнах, оскільки вони переходять від викопного палива до відновлюваних джерел енергії. Ми можемо знову зробити планету ектомікоризною.

У процесі відновлення ектомікоризних лісів може вилучитися додатковий CO2 з атмосфери та сповільнитися зміна клімату. Проте забруднення азотом зростає в країнах, що розвиваються, оскільки все більше електростанцій, що спалюють викопне паливо, вводяться в дію. У цих місцях рівень забруднення азотом часто в кілька разів перевищує навіть найвищі показники, які коли-небудь спостерігалися. Проте навіть тут можливе пом’якшення.

Існує технологія очищення закису азоту з викидів викопного палива, і її слід застосовувати не лише для збереження грибків і захисту вуглецю, але й для пом’якшення відомих канцерогенних ефектів забруднення закисом азоту (згадайте скандал із викидами Volkswagen). Розвиток технологій вітру, сонця та інших альтернативних джерел енергії дозволить нам відмовитися від викопного палива, зупинивши викиди закису азоту та CO2.

Припинення забруднення азотом допоможе нам зберегти та врятувати гриби, що захищають вуглець, і, у свою чергу, допоможе врятувати планету.