Грибы и микроклимат. Часть 1. Комфорт для грибов и для человека: две большие разницы.

При выращивании любых видов грибов необходимо обеспечить строго определённые величины таких параметров микроклимата как концентрация углекислого газа (СО2, углекислота), температура и влажность воздуха. Кроме этого имеет значение скорость движения воздуха в пограничном слое, который прилегает к поверхности плодовых тел или примордиев (зачатков, завязей).

Для разных видов грибов оптимальные  величины этих параметров в разные периоды роста и развития  могут существенно отличаться. Но принципы управления ими в грибоводстве одни и те же. При этом, принципы организации управления параметрами микроклимата  при выращивании грибов существенно отличаются от тех принципов, которые используются при поддержании соответствующих параметров в жилых и офисных помещениях, торговых залах, киноконцертных залах, спортивных манежах,  цехах по выпуску различных видов продовольственных и промышленных товаров и других помещениях, в которых главной целью управления параметрами микроклимата является создание комфортных и безопасных условий для людей. Чем это обусловлено ?

Прежде всего тем, что при выращивании грибов прежде всего необходимо обеспечить такие условия, которые бы максимально соответствовали биологическим потребностям того вида и штамма грибов, которые выращиваются в данном помещении. В данном случае параметры микроклимата «привязываются» не к комфорту человека а к комфорту для грибов. Отсюда вытекают все остальные отличия систем обеспечения параметров микроклимата от «бытовых».

Для человека зона температурного комфорта находится в промежутке +18-+24оС. При этом допускается кратковременное снижение температуры до +14оС или повышение до +30.  Оптимальная относительная влажность  для людей находится в пределах 30-50%. Допускается её кратковременное снижение до 25% или повышение до 60 %. Нормы концентрации углекислого газа (СО2) для человека находятся в промежутке 400-800 ppm.

В исключительных случаях допускается кратковременное повышение до 1100 ppm. Эти параметры всегда постоянны. Кроме этого, в помещениях, где параметры микроклимата «заточены» под человека, допускается определённая, достаточно значительная инерционность. Например, если при проветривании помещения (с целью снижения концентрации СО2) температура вдруг снизится до +14оС (или повысится до 30оС) то возвращение этого параметра к норме (+18-+24оС), например, в течении часа совершенно не критично.

Поэтому, в помещениях, где параметры микроклимата «заточены» под человека, вполне допустимо разделение системы вентиляции и систем поддержания оптимальных параметров температуры и влажности. Т.е., например, в зимний период вполне допустимо если регистры отопления будут компенсировать падение температуры при подаче свежего воздуха не строго пропорционально. Задержка даже на 1 час в принципе не критична. В случае относительной влажности такая инерционность вообще играет мизерную роль. Второй очень важный момент.

Климат-коллаж1

Использование этих устройств для поддержания микроклимата в грибоводстве чревато в лучшем случае потерей качества продукции. А чаще всего подобные системы при выращивании грибов приводят к потере значительной части урожая и серьёзным убыткам.

При выращивании грибов с целью достижения максимальной отдачи квадратного метра производственной площади практикуется максимальная загрузка помещений субстратом. А в таких условиях скорость выделения СО2 при росте грибов в сотни раз превышает скорость выделения этого газа в условиях, например, забитого «под завязку» кино концертного зала. И самое главное. «Вишенка на тортик». В помещениях, где микроклимат «заточен» под человека, градиенты температуры, влажности, концентрации СО2 и т.д. вполне допустимы. Т.е., абсолютно не важно если входящий (даже из форточки) воздух с температурой -20оС будет путём конвекции через регистры отопления постепенно доводиться до нужной температуры и при этом будут образовываться температурные зоны с перепадами 5-10оС. С соответствующими перепадами относительной влажности. Это же касается и концентраций СО2.  С грибами всё абсолютно по другому. Во первых, как мы уже отмечали, выделение СО2 в помещениях, где растут грибы,  может в сотни раз превышать выделение СО2, которое характерно даже для максимально возможных скоплений людей в закрытом пространстве (кино концертные залы, спортивные арены, торговые центры и т.д.). А это значит что объёмы подачи свежего воздуха в помещения, где выращивают грибы, должны в сотни раз превышать таковые для упомянутых помещений, «заточенных» под людей. Во вторых, при выращивании грибов абсолютно не допустимо возникновение тех градиентов температуры, относительной влажности и концентрации СО2, которые вполне допустимы для «бытовых» условий. В третьих,  если такие градиенты всё же возникают, то их воздействие не должно превышать нескольких десятков минут (о часах речь не идёт вообще). В четвёртых, если для человеческой деятельности допустимо кратковременное возникновение градиентов в пределах 5-8оС или 5-8% относительной влажности или 200-400 ppm СО2, то при выращивании грибов такое может привести как минимум к потере 20-30% урожая и (или) к 100 % потере его качества. Для наглядности рассмотрим варианты, когда климат «для людей» и «для грибов» организованы по схеме «для людей».

            Шампиньонница. Допустим, компостные блоки (или слой компоста на стеллажах) размещены в помещении, высота которого составляет 4 метра, в 5 ярусов. Стеллажи расположены в 4 ряда. Длина стеллажа 10 метров, ширина 1,3 метра, расстояние между рядами стеллажей и между крайними рядами и стенами составляет 1,2 метра. Слой компоста вместе с покровной почвой на стеллажах 24 см, расстояние между полками 60 см. Свежий воздух подаётся в помещение без предварительной обработки. Температура «доводится» до необходимого уровня в зимний период регистрами отопления, которые расположены по периметру помещения, в летний – сплит системой, которая работает в режиме рециркуляции.

Климат-коллаж2

Это те устройства для обогрева воздуха в грибнице, которые наверняка «убьют» Ваш урожай и прибыль.

Увлажнение воздуха осуществляется либо форсунками, которые размещены в рядах либо центробежным генератором аэрозоля. Кроме этого в помещении предусмотрена рециркуляция воздуха, которую обеспечивает отдельный (второй) вентилятор. Воздух из помещения удаляется через гравитационные жалюзи. Рассмотрим «зимнюю» ситуацию. Включается подача свежего воздуха. Температура воздуха снаружи – 12оС. Относительная влажность 70%. Т.е., массовая концентрация влаги в наружном  воздухе составляет 1,267 г/м3. Внутри помещения на  момент  включения подачи свежего воздуха температура составляет +16оС, относительная влажность 90% (массовая концентрация влаги в воздухе 12,322 г/м3). В момент смешивания наружного воздуха с внутренним происходит  выпадение конденсата. Конденсат оседает на поверхности (в том числе на поверхности плодовых тел или примордиев (зачатков). Выпадение конденсата на плодовые тела или зачатки (примордии) останавливает испарение влаги с их поверхности, что приводит к остановке поступления питательных веществ и удалению углекислоты и влаги, которые образуются в тканях грибов в процессе дыхания. Также происходит снижение температуры воздуха внутри помещения. Допустим,  что система обогрева, которая обеспечивается регистрами, управляется автоматически. При снижении температуры срабатывает соответствующий датчик. В регистрах начинает циркулировать теплоноситель и т.д. Датчик (или датчики) температуры установлены в определённом месте. Следовательно они сработают только тогда, когда «волна» охлаждённого воздуха доберётся до них.  В это время воздух в точке входа продолжает остывать, выпадение конденсата усиливается. Грибы по ходу этого воздуха получают дополнительные порции конденсата и «захолаживаются». В тоже время на противоположном конце регистры разогревают воздух выше +16оС, относительная влажность в этих зонах снижается до 80% (а местами до 70%). Частично эти эффекты гасятся за счёт рециркуляции. Но градиенты температуры в зоне роста грибов образуются неизбежно. И эти градиенты могут достигать плюс-минус 5-7оС. Даже при хорошо  рассчитанной и настроенной рециркуляции. Тоже самое происходит и с относительной влажностью. В результате в местах, где температура выше нормы, происходит перегрев и подсушивание грибов, а в местах, где температура ниже нормы – захолаживание грибов и выпадение конденсата. И в тех и в других зонах процессы роста и развития нарушаются. В лучшем случае в этих зонах имеем ухудшение качества грибов, замедление или остановку роста и развития. В худшем – пожелтение, увядание и загнивание плодовых тел и, особенно, зачатков (примордиев). Добавьте к этому, что градиенты при такой организации системы поддержания микроклимата образуются не только вдоль горизонтальной плоскости но и перпендикулярно ей (в вертикальной плоскости). Т.е., грибы страдают не только в направлении «вперёд-назад», «вправо-влево» но и в направлениях «вверх-вниз». Следующий момент. Датчики температуры, влажности и концентрации СО2 абсолютно не реально «натыкать» через каждый метр по горизонтали и вертикали.  Особенно это касается датчиков СО2: нормальный качественный датчик СО2 зачастую стоит дороже чем контроллер, который управляет климатикой.  Что имеем ? В процессе такого «проветривания» в какой то момент в зоне размещения датчиков устанавливаются «нормы» по СО2, температуре и относительной влажности. В тоже время далеко не факт, что эти же «нормы» достигнуты по всему объёму помещения. При достижении «норм» в зоне размещения датчиков, системы поддержания параметров микроклимата выключаются. И выравнивание параметров по объёму помещения переходит в стадию пассивной конвекции или диффузии. А это может длиться часами. Кроме этого следует учитывать, что температура воздуха внизу всегда ниже чем вверху. Соответственно разной будет и относительная влажность. И не факт, что срабатывание датчика того или иного параметра в одной зоне соответствует изменению того же параметра в других зонах. Например, при размещении  датчиков температуры  и влажности в такой «любимой» многими грибоводами «средней точке» абсолютно нет ни какой гарантии, что при их срабатывании коррекция соответствующих параметров в той же степени необходима, например, на расстоянии 5 метров «влево и вверх» или на расстоянии 3 метра «вперёд и вниз» и т.д. Поэтому, во многих грибницах, где управление микроклиматом организовано по принципу «как для людей» устанавливаются зоны хронического нарушения условий для нормального роста и развития грибов. В результате всевозможные форумы и чаты по грибоводческой тематике просто «кишат» вопросами «…почему у меня вот здесь отличные грибы, а прямо рядом вот тут вот такие вот уродцы…». Фотографии и видео обычно прилагаются. И, что самое интересное, во многих случаях в одном и том же помещении (!!!) наблюдаются как нарушения, связанные, например, с нарушением транспирации так и подсыхание отдельных плодовых тел, которое вызвано её избытком. Это приводит многих грибоводов в ступор. Но в этом случае всё банально просто: при неправильной организации системы управления параметрами микроклимата всю «власть» в свои руки берут градиенты. И они могут творить иногда очень необычные «чудеса», итогом которых становится потеря прибыли. «Летний» вариант подробно рассматривать не будем. Поскольку разница лишь в том что летом проблемы возникают начиная с выхода охлаждённого воздуха из сплит системы (а не с места подачи наружного воздуха в помещение) и в создании этих проблем не участвуют регистры отопления. Подводя итог необходимо отметить следующее: при выращивании грибов абсолютно не допустимо использование любых систем обогрева или охлаждения воздуха, которые корректируют   его температуру и влажность после подачи в помещение, где идёт процесс выращивания.  Воздух в помещение , где выращиваются грибы, должен готовится до его подачи в данное помещение и поступать в него с теми параметрами, которые предусмотрены технологическим регламентом для того или иного вида грибов и для того или иного периода выращивания.

 Мы рассмотрели только один из примеров (вариантов), «как не нужно делать» при организации систем управления параметрами микроклимата  в помещениях для выращивания грибов. В реальной практике грибоводства таких вариантов грибоводы используют гораздо больше. Рассматривать каждый из них это пустая трата времени. В наших следующих публикациях мы подробно рассмотрим именно правильные подходы  к организации систем управления параметрами микроклимата при выращивании грибов («как нужно делать») и рассмотрим каждый этап подготовки воздуха более детально…

Если Вы хотите узнать как правильно организовать систему воздухообмена и поддержания параметров микроклимата в помещении, где выращиваются грибы, до появления наших последующих публикаций, перейдите на страничку контактная информация   и отправьте запрос.