菌丝遮光对黑木耳力学特性及机械化采收的影响_潘年港.pdf

第24卷 第1期 Vol 24 No 1 菌 物 研 究 Journal of Fungal Research 菌丝遮光对黑木耳力学特性及机械化采收的 影响 潘年港 程国辉 朱姝蕊 刘凌云 代月婷 贾传文 李长田 吉林农业大学食药用菌教育部工程研究中心 长春 130118 摘 要 为解决黑木耳采收过程中人工依赖度高 劳动强度大及机械化程度低等问题 采用不同遮光率的黑 色菌袋 ck 0遮光 T1 50 遮光 T2 70 遮光 T3 90 遮光 系统分析菌丝遮光对黑木耳脱耳力度 力学 特性及机械化采收效果的影响 结果表明 遮光处理可显著降低黑木耳的脱耳力度 P 0 05 且随遮光程度 增加呈递减趋势 不同处理的脱耳力度在不同方向上的频率分布区间存在差异 但对子实体整体力学特性 无显著影响 其中T1和T2处理的内聚性与硬度表现较好 在相同遮光条件下 拉力角度对脱耳力度具有显 著影响 在一形口处理中 水平方向脱耳力度相对最高 2 48 N 在圆口处理中 向上45 方向脱耳力度相对 最高 1 49 N 遮光处理导致耳根与耳基显著变小 减弱了在菌包上的附着力 更利于采收 采收机验证试 验显示 与ck处理相比 遮光处理可显著减少漏采和不合格耳片数量 比较开口方式 圆口的脱耳力度明显 低于一形口 但耳根和耳基显著小于一形口孔 易导致未成熟耳片被一同摘下 不合格耳片数量明显增多 影响黑木耳的商品价值 综合分析认为 T2或T3遮光处理配合一形口出耳方式更适用于现有木耳采收机 作业 若采用圆口出耳方式 则需适当降低采收机转速 以提升采收效率与品质 关键词 黑木耳 菌丝遮光 脱耳力度 机械采收 中图分类号 S646 文献标志码 A 文章编号 1672 3538 2026 01 0070 09 DOI 10 13341 j jfr 2023 1627 引文格式 潘年港 程国辉 朱姝蕊 等 菌丝遮光对黑木耳力学特性及机械化采收的影响 J 菌物研究 2026 24 1 70 78 Effect of Mycelial Shading on Auricularia heimuer on Mechanical Characteristics and Mechanized Harvesting PAN Niangang CHENG Guohui ZHU Shurui LIU Lingyun DAI Yueting JIA Chuanwen LI Changtian Engineering Research Center of Edible and Medicinal Fungi Ministry of Education Jilin Agricultural University Changchun 130118 China Abstract To address the challenges of high labor dependency intense manual effort and low mechanization in the harvesting process of Auricularia heimuer this study employed black cultivation bags with varying shading rates ck 0 shading T1 50 shading T2 70 shading T3 90 shading to systematically investigate the effects of mycelial shading on the detachment force mechanical properties and mechanized harvesting efficiency of the fungus The results demonstrated that shading treatments significantly reduced the detachment force required to separate the fruiting 基金项目 国家重点研发计划项目 2020YFD1000300 国家现代农业产业技术体系项目 CARS 20 作者简介 潘年港 男 在读硕士 研究方向 食药用菌遗传与栽培 收稿日期 2023 04 21 通信作者 李长田 E mail lct 潘年港等 菌丝遮光对黑木耳力学特性及机械化采收的影响 bodies P 0 05 exhibiting a decreasing trend with increasing shading intensity Frequency distribution analysis indicated that the intervals of detachment force varied notably among different treatments and pulling directions Meanwhile shading exerted no significant impact on the overall mechanical properties of the fruiting bodies Notably treatments T1 and T2 showed superior cohesiveness and hardness Under identical shading conditions the angle of applied pulling force significantly influenced detachment force for the one shaped opening the horizontal direction exhibited a higher detachment force 2 48 N whereas for the circular opening the upward 45 direction showed a higher detachment force 1 49 N Shading also resulted in a marked reduction in the size of the stipe base and attachment point thereby weakening adhesion to the cultivation bag and facilitating harvesting Validation trials with harvesting machinery indicated that compared to the ck treatment shading significantly decreased the number of missed and substandard fruiting bodies When comparing opening methods the circular opening exhibited a notably lower detachment force than the one shaped opening however the stipe base and attachment points were significantly smaller in the circular opening which increased the likelihood of immature fruiting bodies being harvested inadvertently thereby raising the quantity of substandard products and adversely affecting commercial value Comprehensive analysis suggests that T2 or T3 shading treatments combined with the one shaped opening method are more suitable for current mechanized harvesting operations of A heimuer If the circular opening method is employed it is recommended to appropriately reduce the harvester s operating speed to enhance harvesting efficiency and product quality Key words Auricularia heimuer mycelial shading ear removal force mechanical harvesting 黑木耳Auricularia heimuer F Wu B K Cui Y C Dai又称木耳 细木耳 黑菜等 1 2 目前 黑 木耳产量逐年提升 2021年已达703 44万t 仅次 于香菇 是我国第二大食用菌栽培品种 3 目前 黑木耳采收仍主要依赖人工 存在效率低 用工 多 自动化程度低等问题 直接影响菇农的经济效 益 尤其在农忙时节 常出现劳动力紧缺 人工费 用高等问题 此外 黑木耳采收遵循 采大留小 原则 现有机械化程度远达不到产业需求 采收方 式仍以人工采摘为主 机器采摘为辅 费时费力 同时 农艺和设备研发相结合的理论数据支撑不 足 不同黑木耳品种特性各异 部分品种存在耳根 发达 着生力较强 弹性不足等特点 机械采收转 动过程中易损伤菌包或刮伤木耳 实际应用效果 不理想 因此采收问题极大地制约了黑木耳产业 的进一步发展 4 针对黑木耳采收难题 已有研究根据其理化 性状对采收设备的关键参数进行优化 发现菌棒 转速 菌棒与收割刀的距离 收割片移动频率等因 素均会影响机器采收效率和品质 当菌棒转速为 308 17 r min 收割刀频率10 78 Hz 收割刀间距 84 67 mm时 采收效率最高 5 通过高速摄影和 图像处理技术测量黑木耳在拉伸过程中的位移 对其物理力学特性进行研究 发现拉力角度对耳 片的脱耳力度有显著影响 分离力在1 06 3 65 N 时 耳片的高度和厚度符合正态分布 6 目前 金 针菇 海鲜菇 杏鲍菇 双孢菇等品种机械化生产 已相对成熟 可不受气候影响实现全年工厂化生 产 极大地提升了生产效率 欧美地区的双孢菇工 厂甚至已实现机械化采收与分拣 在其他园艺作 物中 已对玉米秸秆 7 棉花秸秆 8 黄瓜 9 等农作 物开展了力学特性研究 为相关农业机器设备的 研发提供了基础数据 推动了农业机械化的发展 农机设备的研发需紧密结合农作物生长特 性 黑木耳机械化采收受多种因素影响 包括品 种选择 耳片脱耳力度 栽培方式 耳片整齐度及 出耳期管理方式等 研究表明 半遮光半透光技 术可促进香菇定向出菇 减少 地雷菇 发生 减轻 后期疏蕾工作量 10 11 对杏鲍菇袋口进行遮光处 理 不仅能有效控制菇蕾数量 缓解疏蕾工作 还 71 菌 物 研 究 Journal of Fungal Research 能增大单菇体积 使菇柄更细长 提高商品价值 并影响营养物质累积 12 前期研究表明 对黑木 耳菌丝进行遮光处理 可有效改善其农艺性状和 菌丝酶活性 促进定向出耳 提高出芽整齐度 13 本研究针对黑木耳采收机械化程度低的问题 通 过对菌丝进行不同程度遮光处理 测定耳片依附 在菌包上的脱耳力度并分析其分布特征 进一步 利用木耳采收机验证该栽培方式的采收效果 旨 在为采收机械的研发提供理论参考 建立适合黑 木耳机械采收的优质 轻简 高效栽培模式 促进 产业进一步发展 1 材料与方法 1 1 试验菌株 供试菌株为黑木耳 牡栽一号 由黑龙江省 农业科学院牡丹江分院食用菌研究室提供 使用 PDA培养基 马铃薯200 g 葡萄糖20 g 琼脂15 g 纯净水1 L 进行活化 液体菌种制备 将活化后的菌种按无菌操作 接种至液体摇瓶培养基 马铃薯200 g 麦麸30 g 葡萄糖20 g 蛋白胨3 g 磷酸二氢钾2 g 硫酸镁 1 g 维生素B1 1片 纯净水1 L 置于150 r min 25 振荡培养箱中黑暗培养 待菌丝球长至瓶 约80 且培养液清澈透亮 菌丝大小均匀 挂壁 明显时 转接至液体发酵罐 白糖2 000 g 红糖 2 000 g 豆粕600 g 玉米粉500 g 麸皮粉500 g 酵 母膏400 g 磷酸二氢钾200 g 硫酸镁200 g 消泡 剂100 150 g 定容至半罐 在22 25 黑暗条 件下培养7 9 d 栽培种制备 将发酵完成的液体菌种按10 15 mL的接种量 无菌接种至栽培种中 栽培种 配方为78 木屑 20 麦麸 1 石灰 1 石膏 含 水量60 65 pH 6 5 栽培管理参照文献 14 方法进行 1 2 试验设计 采用不同遮光程度的黑色菌袋 33 cm 37 cm 控制黑木耳菌丝在出耳期所受的光照强度 试验 共设4个处理 ck为正常透明菌袋厚0 030 0 mm 遮光率0 T1菌袋厚0 032 5 mm 遮光率50 T2菌袋厚0 037 5 mm 遮光率70 T3菌袋厚 0 042 5 mm 遮光率90 菌袋装料后 前期于 黑暗条件下培养 出耳期间菌丝在不同遮光环境 下生长 每个处理120包 分别采用生产上常用 的圆口和一形口开口方式 使用专用木耳打孔器 统一开口 开口深浅一致 1 3 脱耳力度测定 从各处理中随机选取20片大小均一的成熟 耳片 在同一时间段使用拉力计分别测定向上 45 水平方向 向下45 3个方向的脱耳力度 1 4 质构分析 将不同处理的耳片从中间处剪取0 5 cm 0 5 cm样品 采用质构仪 探头TA 36R 直径 3 6 mm 进行测定 测试参数设置为 测前速度 2 mm s 测试速度1 mm s 测后速度10 mm s 测试 距离10 mm 该仪器通过力学传感器连接机械臂 与探头 记录样品作用力与时间 距离的关系进行 品质分析 测定的指标包括硬度 弹性 内聚性 咀嚼性与回复性 旨在评估耳片的抗压性能与机 械采收的耐损伤潜力 其中弹性 回复性与咀嚼性 反映耳片受压后的形变恢复能力 内聚性表征耳 片维持结构完整性的能力 硬度则直接衡量其抗 压能力 是影响商品价值的关键参数 1 5 耳根和耳基大小测定 耳根和耳基的形态大小可反映黑木耳在菌包 上的附着能力 测定时去除外层菌袋 使用游标 卡尺测量耳基和耳根的直径 其中 耳根指黑木 耳子实体与菌包的实际连接切面 其大小直接影 响耳片脱离所需的纵向剪切力 即脱耳力度 耳 基指子实体采摘后残留于菌包上的胶质基部 其 大小和形状 通常与打孔形状一致 反映了子实体 在菌包上的实际着生面积 耳基面积越大 附着 能力越强 脱耳力度也相对越高 1 6 木耳采收机验证 从各处理中随机选取10个菌包 根据耳片高 度固定采收机的刮杆与菌包的距离 在同一时间 段使用木耳采收机采收 记录每个菌包的漏采耳 片数和不合格耳片数 不合格耳片指采收机采摘的耳片中出现损 伤 断裂或未达到采摘标准的耳片 漏采耳片指已 达到采摘标准的木耳但未被采收机采下的耳片 1 7 数据分析 所有试验均设3次重复 采用SPSS 26软件进 行单因素方差分析 利用Excel进行频率分析 频 率为在给定样本中 某一特定观测区间内数据点 72 潘年港等 菌丝遮光对黑木耳力学特性及机械化采收的影响 出现的次数 即部分数 与样本总量之间的比值 该比值可定量反映观测值在相应区间内的集中趋 势与分布规律 使用Origin 2019软件制图 2 结果与分析 2 1 一形口脱耳力度分析 一形口各处理的脱耳力度比较结果见表1 在一形口开孔方式下 ck处理与各遮光处理的脱 耳力度存在显著差异 P 0 05 在向上45 方向 上 ck处理的平均脱耳力度最高 为2 25 N T3处 理最低 为1 65 N 各遮光处理整体上表现出随 菌丝遮光程度加深 脱耳力度逐渐下降的趋势 此外 在同一遮光处理内 不同拉力方向对脱耳力 度有显著影响 P 0 05 水平方向的脱耳力度相 对较高 ck T1 T2 T3处理分别为2 48 2 33 2 21 和2 10 N 而向上45 和向下45 方向之间差异不 显著 以上结果表明 在相同遮光条件下 拉力角 度对黑木耳的脱耳力度具有重要影响 2 1 1 向上45 方向脱耳力度频率统计 对一形 口向上45 方向的脱耳力度进行频率统计分析 结果如表2所示 各处理组的脱耳力度分布区间 存在差异 ck处理的脱耳力度在1 59 1 96 N与 2 33 2 70 N区间频率较高 T1处理在1 33 2 41 N 区间频率较高 T2处理集中在1 02 1 94 N区间 T3处理在1 35 1 53 N区间出现频率较高 且整体 分布较为均匀 2 1 2 水平方向脱耳力度频率统计 一形口水 平方向的脱耳力度频率统计分析结果如表3所 示 ck处理的脱耳力度主要集中于1 74 2 19 N 在3 09 3 54 N区间也有较高分布 T1处理在 1 71 3 21 N区间频率较高 T2处理相对集中于 1 74 2 64 N区间 其余区间分布较少 T3处理在 1 93 2 25 N区间频率较高 2 1 3 向下45 方向脱耳力度频率统计 对一形 口向下45 方向脱耳力度进行频率统计分析 结 果如表4所示 ck处理的脱耳力度主要集中于 1 41 1 77 N区间 T1处理较多集中在1 77 2 16 N 区间 T2处理在0 98 1 88 N区间频率较高 其他 区间分布较少 T3处理的脱耳力度主要集中在 1 39 1 66 N区间 其他区间分布较均匀 2 2 圆口脱耳力度分析 在以圆口为开孔方式下 子实体的平均脱耳 力度低于一形口 表明开孔方式对脱耳力度有较 大影响 不同拉力方向的分析结果如表5所示 向上45 方向的脱耳力度显著高于水平和向下 45 方向 P 0 05 而水平与向下45 方向间无显 著差异 在向上45 方向上 ck处理与各遮光处 表1 一形口脱耳力度比较 Table 1 Comparison of 一 holes ear the strength of the removal strength 处理 Treatment ck T1 T2 T3 F 向上45 N F Upwards 45 2 25 0 45 aAB 1 82 0 56 bB 1 66 0 55 bB 1 65 0 24 bB F 水平 N F Level 2 48 0 56 aA 2 33 0 76 abA 2 21 0 48 abA 2 10 0 33 bA F 向下45 N F Downward 45 1 97 0 41 aB 1 82 0 46 abB 1 70 0 48 abB 1 58 0 35 bB 注 不同英文字母表示显著性差异 P 0 05 大写字母表示横 向 同一处理的不同方向 小写字母表示纵向 同一方向 的不同处理 下同 Note Different English letters represent a significant differences at P 0 05 Uppercase letters indicate landscape different di rections of same treatment lowercase indicates portrait dif ferent treatments of the same direction The same below 表2 一形口向上45 脱耳力度频率分布 Table 2 Frequency distribution of separation force of 一 shape hole upward 45 ck F N 1 59 1 96 1 96 2 33 2 33 2 70 2 70 3 07 频率 Frequency 0 38 0 14 0 33 0 14 T1 F N 0 79 1 33 1 33 1 87 1 87 2 41 2 41 2 95 频率 Frequency 0 15 0 40 0 30 0 15 T2 F N 1 02 1 48 1 48 1 94 1 94 2 40 2 40 2 86 频率 Frequency 0 42 0 37 0 11 0 11 T3 F N 1 35 1 53 1 53 1 71 1 71 1 89 1 89 2 07 频率 Frequency 0 33 0 24 0 24 0 19 73 菌 物 研 究 Journal of Fungal Research 理存在显著性差异 P 0 05 ck处理的脱耳力度 最高 1 49 N 且与各遮光处理差异显著 整体 呈现随遮光程度加深而脱耳力度逐渐减小的趋 势 T3处理降至1 13 N 但遮光处理组间脱耳力度 差异不显著 在水平方向上 ck处理的脱耳力度 0 90 N 与T2 0 68 N T3 0 67 N 处理存在显著 差异 P 0 05 且随遮光程度增加呈下降趋势 在向下45 方向上 ck处理与各遮光处理间无显 著差异 P 0 05 与一形口相比 圆口开孔方式 向上45 方向的脱耳力度最高 其中ck T1 T2 T3 处理分别为1 49 1 22 1 18和1 13 N 进一步证实 拉力方向对脱耳力度的影响因开孔方式不同而存 在差异 2 2 1 向上45 方向脱耳力度频率统计 圆口向 上45 方向的脱耳力度频率统计分析结果如表6 所示 ck处理主要集中在1 54 1 78 N区间 其次 是1 31 1 54 N区间 T1处理分布较为均匀 在 0 96 1 32 N区间有较多分布 T2处理主要分布于 1 32 1 54 N区间 T3处理在0 54 0 78 N和1 27 1 51 N区间分布最多 其他区间分布比较均匀 2 2 2 水平方向脱耳力度频率统计 对圆口水 平方向脱耳力度进行频率统计分析 结果如表7 所示 ck处理集中分布于0 51 0 69 N区间 其次 是0 69 1 04 N区间 T1处理主要集中分布于 0 61 0 79 N区间 其他区间分布较少 T2处理的 分布较为集中在0 36 0 75 N区间 其他区间分布 较少 T3处理在0 67 0 88 N区间频率最高 其次 为0 24 0 45 N区间 2 2 3 向下45 方向脱耳力度频率统计 对圆孔 向下45 方向测定的脱耳力度进行频率统计分析 结果如表8所示 ck处理整体分布较为均匀 主要 集中在0 42 0 63 N和0 84 1 04 N区间 T1处理主 要集中在0 39 0 60 N区间 其次是0 60 0 82 N区 间 T2处理在0 31 0 61 N区间分布最高 其次是 0 61 1 22 N区间 T3处理在0 48 0 71 N区间频率 相对较高 其次是0 24 0 48 N及0 71 0 95 N 区间 表4 一形口向下45 脱耳力度频率分布 Table 4 Frequency distribution of separation force of 一 shape hole downward 45 ck F N 1 41 1 77 1 77 2 12 2 12 2 48 2 48 2 83 频率 Frequency 0 47 0 26 0 16 0 11 T1 F N 0 99 1 38 1 38 1 77 1 77 2 16 2 16 2 55 频率 Frequency 0 15 0 25 0 40 0 20 T2 F N 0 98 1 43 1 43 1 88 1 88 2 33 2 33 2 78 频率 Frequency 0 32 0 42 0 16 0 11 T3 F N 1 12 1 39 1 39 1 66 1 66 1 93 1 93 2 20 频率 Frequency 0 21 0 47 0 16 0 16 表3 一形口水平脱耳力度频率分布 Table 3 Frequency distribution of separation force of 一 shape hole level ck F N 1 74 2 19 2 19 2 64 2 64 3 09 3 09 3 54 频率 Frequency 0 47 0 16 0 16 0 21 T1 F N 0 96 1 71 1 71 2 46 2 46 3 21 3 21 3 96 频率 Frequency 0 20 0 30 0 40 0 10 T2 F N 1 29 1 74 1 74 2 19 2 19 2 64 2 64 3 09 频率 Frequency 0 11 0 42 0 32 0 16 T3 F N 1 61 1 93 1 93 2 25 2 25 2 57 2 57 2 89 频率 Frequency 0 26 0 42 0 26 0 05 表5 圆口脱耳力度比较 Table 5 Comparison of separation force of round holes 处理 Treatment ck T1 T2 T3 F 向上45 N F Upwards 45 1 49 0 34 aA 1 22 0 27 bA 1 18 0 33 bA 1 13 0 38 bA F 水平 N F Level 0 90 0 35 aB 0 74 0 23 abB 0 68 0 31 bB 0 67 0 29 bB F 向下45 N F Downward 45 0 95 0 49 aB 0 81 0 35 aB 0 76 0 77 aB 0 66 0 28 aB 74 潘年港等 菌丝遮光对黑木耳力学特性及机械化采收的影响 2 3 不同遮光处理对子实体力学特性的影响 不同遮光处理对黑木耳子实体力学特性的影 响如图1所示 各处理间子实体的弹性和咀嚼性 均无显著性差异 其中T2处理回复性表现较好 图1 A C 内聚性是耳片在受到破坏时 依旧 能够维持机体完整性的能力 如图1 D所示 T1 和T2处理内聚性较好 显著高于其他处理 P 0 05 在硬度方面 T1处理的硬度值显著高于其 他处理 图1 E 2 4 不同处理对耳根及耳基的影响 不同处理下耳根和耳基的测量比较结果如表 9所示 遮光程度对耳根大小有重要影响 ck处理 的耳根与T2 T3处理呈显著性差异 P 0 05 在 一形口处理中 ck处理的耳根最大为4 79 mm T2 处理的耳根最小为4 21 mm 在圆孔中 ck处理耳 根最大为3 36 mm T3处理最小为2 77 mm 同 表7 圆口水平脱耳力度频率分布 Table 7 Frequency distribution of separation force of round holes level ck F N 0 51 0 69 0 69 0 87 0 87 1 04 1 04 1 22 1 22 1 40 频率 Frequency 0 35 0 20 0 20 0 15 0 10 T1 F N 0 44 0 61 0 61 0 79 0 79 0 96 0 96 1 14 1 14 1 31 频率 Frequency 0 24 0 52 0 0 19 0 05 T2 F N 0 36 0 55 0 55 0 75 0 75 0 94 0 94 1 14 1 14 1 33 频率 Frequency 0 42 0 33 0 08 0 08 0 08 T3 F N 0 24 0 45 0 45 0 67 0 67 0 88 0 88 1 09 1 09 1 31 频率 Frequency 0 32 0 12 0 40 0 08 0 08 表8 圆口向下45 脱耳力度频率分布 Table 8 Frequency distribution of separation force of round holes downward 45 ck F N 0 42 0 63 0 63 0 84 0 84 1 04 1 04 1 25 1 25 1 46 频率 Frequency 0 25 0 15 0 25 0 15 0 2 T1 F N 0 39 0 60 0 60 0 82 0 82 1 03 1 03 1 25 1 25 1 46 频率 Frequency 0 43 0 24 0 09 0 10 0 14 T2 F N 0 31 0 61 0 61 0 92 0 92 1 22 1 22 1 53 1 53 1 83 频率 Frequency 0 50 0 21 0 21 0 0 08 T3 F N 0 24 0 48 0 48 0 71 0 71 0 95 0 95 1 18 1 18 1 42 频率 Frequency 0 24 0 44 0 24 0 0 08 表6 圆口向上45 脱耳力度频率分布 Table 6 Frequency distribution of separation force of round holes upward 45 ck F N 0 83 1 07 1 07 1 31 1 31 1 54 1 54 1 78 1 78 2 02 频率 Frequency 0 15 0 10 0 25 0 30 0 20 T1 F N 0 78 0 96 0 96 1 14 1 14 1 32 1 32 1 50 1 50 1 68 频率 Frequency 0 14 0 24 0 24 0 19 0 19 T2 F N 0 65 0 87 0 87 1 09 1 09 1 32 1 32 1 54 1 54 1 76 频率 Frequency 0 21 0 17 0 17 0 38 0 08 T3 F N 0 54 0 78 0 78 1 02 1 02 1 27 1 27 1 51 1 51 1 75 频率 Frequency 0 27 0 14 0 18 0 27 0 14 75 菌 物 研 究 Journal of Fungal Research 时 开口方式也是影响耳根尺寸的关键因素 一形 口的耳根尺寸显著大于圆口 不同程度遮光处理对耳基的大小有重要影响 在一形口下 ck处理与T2 T3处理间存在显著性 差异 P 0 05 其中ck处理耳基最大为5 81 mm T3处理最小为5 17 mm 在圆口中 ck处理与各遮 光处理间存在显著性差异 P 0 05 ck处理耳基 最大为3 90 mm T3处理最小为2 95 mm 各遮光 处理间差异不显著 2种不同开口方式下 一形 口处理的耳基显著大于圆口 综合表明 遮光处 理及圆口开口方式均会导致耳根与耳基变小 从 而减弱附着能力 更利于机械脱落 2 5 采收机采摘效果 不同遮光处理及菌包开孔方式对采收机的采 摘效果具有重要影响 在一形口条件下 图2 A ck处理不合格耳片数与漏采耳片数均与各遮光 处理存在显著差异 P 0 05 且遮光处理表现较 好 各处理的不合格耳片平均数分别为ck 6 75个 T1 3 6个 T2 2 8个 T3 3 6个 漏采耳片平 均数分别为ck 5 92个 T1 3 8个 T2 3 3个 T3 3 8个 在圆口开孔方式下 图2 B ck处理与遮 光处理在漏采耳片数上存在显著差异 P 0 05 其中 ck处理平均漏采2 5个 而T1 T2 T3处理分 别为1 4 1 3 1 4个 与一形口相比 圆口方式的 漏采个数明显减少 部分菌包实现完全采摘 然 而 其不合格耳片数却显著增加 各处理平均值 分别为ck 7 5个 T1 7 1个 T2 6 8个 T3 6 9个 结果显示 不合格耳片多为未成熟的小耳 因其附 着力较小 在机械采收过程中更易被一同采下 图1 不同遮光处理对子实体的力学影响 Fig 1 The force effects of fruiting bodies under different treatments 表9 不同处理下耳根和耳基比较 Table 9 Comparison of ear roots and base under different treatment 处理 Treatment ck T1 T2 T3 耳根大小 mm Ear root size 一形口 一 Hole 4 79 0 49 aA 4 40 0 74 abA 4 21 0 53 bA 4 31 0 37 bA 圆口 Round hole 3 36 0 54 aB 3 08 0 52 abB 2 80 0 39 bB 2 77 0 58 bB 耳基大小 mm Ear base size 一形口 一 Hole 5 81 0 54 aA 5 57 0 53 abA 5 29 0 58 bcA 5 17 0 49 cA 圆口 Round hole 3 90 0 42 aB 3 19 0 45 bB 3 06 0 36 bB 2 95 0 42 bB 76 潘年港等 菌丝遮光对黑木耳力学特性及机械化采收的影响 3 讨 论 食用菌机械设备的研发需紧密结合力学特性 研究 通过对耳片力学数据的分析 才能设计出适 应性强 配套合理的生产设备 本研究针对目前 黑木耳采收机械化程度低的问题 通过分析不同 遮光处理与开孔方式下黑木耳的脱耳力度及子实 体力学特性 为采收机的优化提供了理论参考 本研究表明 菌丝遮光处理可有效降低黑木 耳的脱耳力度 在一形口开口条件下 向上45 水平及向下45 方向的脱耳力度均随遮光程度加 深呈下降趋势 其中ck处理分别为2 25 2 48与 1 97 N T3处理分别降至1 65 2 10与1 58 N 各 遮光处理组间差异不显著 但脱耳力度分布的主 要区间存在差异 在同一处理组内 水平方向的 脱耳力度始终最高 ck 2 48 N T1 2 33 N T2 2 21 N T3 2 10 N 说明拉力方向对脱耳力度具有重要影 响 这与Wang等 6 关于黑木耳分离力受拉力角度 影响的结论一致 类似现象也见于其他作物 如 花生摘果力与拉伸角度有关 在30 时摘果力最 小 15 金针菇越靠近根部抗拉能力越强 采收时 需要的拉力越大 16 遮光处理对子实体整体力 学特性影响不显著 可能与各处理中子实体处于 相同生长环境中有关 栽培地域 栽培模式或原料 等环境因素对力学特性的影响更为显著 17 18 在 实际采收中 ck处理出现较多耳片损伤 断裂或 半悬挂于菌包的现象 部分耳根带有少许培养料 遮光处理也存在不合格或漏采耳片现象 但多表 现为成熟木耳与邻近小耳被一同采下 可能与遮 光条件下出耳密度较高有关 在圆口开孔方式下 脱耳力度变化趋势与一 形口相似 但同一处理中 向上45 方向所需拉力 相对较高 机器采收后 圆口开孔的不合格耳片 数量显著增加 漏采数明显减少 与一形口相比 圆口开孔的脱耳力度整体较低 而采收机的托盘 转速固定 导致采摘力度无法调节 未成熟耳片更 易被采下 影响采收品质 此外 遮光处理的耳根 和耳基尺寸均小于ck 且同一处理中一形口的耳 根和耳基尺寸显著大于圆口 耳基大小反映了耳 片在菌包上的附着面积 耳根大小关系到采摘时 所需力度 二者共同影响脱耳难度 目前 植物器 官或组织的脱落机制已有较多探讨 但食用菌脱 落机制研究尚少 脱落通常发生于离区 19 20 该 部位细胞在解剖结构上具有特殊性 可通过改变 细胞形态 如渗透压下降 细胞增大 间隙扩大 质 膜内陷等 实现分离 21 22 受植物激素 糖类 光照 及环境因素等影响均可以促进离区形成 诱导植 物器官或者组织脱落 23 24 耳基和耳根的微观结 构分布同样可能影响其力学性能 组织越致密 需 要其发生形变的力度越高