一种基于物联网的金针菇育种方法与流程

本发明涉及金针菇培育技术领域，尤其涉及一种基于物联网的金针菇育种方法。

背景技术：

金针菇学名毛柄金钱菌，又称毛柄小火菇、构菌、朴菇、冬菇、朴菰、冻菌、金菇、智力菇等。因其菌柄细长，似金针菜，故称金针菇，属伞菌目白蘑科针金菇属，是一种菌藻地衣类。金针菇具有很高的药用食疗作用。

金针菇既是一种美味食品，又是较好的保健食品，金针菇的国内外市场日益广阔。金针菇人工栽培技术并不复杂，只要能控制好环境条件，就容易获得稳定可靠的产量。据测定，金针菇氨基酸的含量非常丰富，高于一般菇类，每100g鲜菇中含有氨基酸总量达20.9mg，其中8种人体必需氨基酸占总量的42.29～51.17％，异亮氨酸和谷氨酸含量最高，必需氨基酸中精氨酸和赖氨酸含量较高，较高含量的精氨酸能预防和治疗肝炎、胃肠馈病等消化系统疾病，赖氨酸可以促进儿童生长发育，增强记忆，提高智力。金针菇干品中含蛋白质8.87％，碳水化合物60.2％，粗纤维达7.4％，经常食用可防治溃疡病。但使用本领域常规培养基、常规培养方法进行培养的前提下，上述营养成分的含量很难再有所提高。

同时，金针菇具有含水高、组织脆嫩，在采收和贮运过程中极易造成损伤，引起变色、变质或腐烂等特点。金针菇采后贮运主要生理生化变化包括组织褐变、细胞壁蛋白质和多糖降解、子实体老化等，这些变化严重影响了金针菇品质。缩短金针菇货架寿命的主要原因包括酶促褐变和真菌引起的霉变。引起褐变的三种关键酶多酚氧化酶ppo、过氧化物酶pod、过氧化氢酶cat在金针菇组织中呈区域化分布：菌盖的酶活性最低、菌柄上部酶活性稍高、中部较高、下部活性最强。因此，在贮藏过程中，金针菇的褐变由菌柄下部开始，逐渐向上蔓延。在没有任何保鲜措施的情况下，清洗后的金针菇在适宜温度下，很快就会长满白色霉菌菌丝。因此，如何对金针菇栽培进行精细化的物联网培育，为本领域人员需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于物联网的金针菇育种方法，用以克服现有技术的技术缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种基于物联网的金针菇育种方法，包括：

步骤a：选取新鲜柿子剥皮后，每个柿子皮片重量在2-3g之间，在3％的氯化钠溶液中浸泡3-4d，晾干，粉碎成粉末状，备用；选取新鲜梅菜，在3％的氯化钠溶液中浸泡3-4d，晾干，粉碎成粉末状，备用；

步骤b：选取新鲜绿萝叶，裁剪为面积为0.5-1cm²的小段，与上述粉末状的柿子皮份混合，搅拌均匀，加10倍重量的水，在30-50℃的渐升温度下，振荡，静置；

步骤c：选取无虫害、无病害的高粱杆，每根高粱杆的直径为2-2.5cm，长度为2.2-2.5m，清洗表面后，切成大小为2-3cm的均匀圆柱状切段，以反渗透膜包裹后，在1％聚维酮碘溶液中浸泡2-4小时；在种植期间和收获后分别用浸泡和注射器注射的方法向高粱杆中注入维生素a和维生素e混合液20-40ml；

步骤d：将上述制备的柿子10-15份、梅菜10-15份、高粱杆5-8份、绿萝叶5-10份、小米粉3-6份、南瓜3-6份、氯化钠0.5-1份、蚕蛹粉2-3份、酵母粉0.3-0.5份、番茄提取液0.5-1份、多效唑粉0.3-0.5份、防落素粉0.2-0.4份、壳聚糖3-5份、碳酸镁0.5-2.5份、海藻糖20-25份、纳米碳酸钙1.3-9.5份，月桂醇磺酸钠0.2-0.8份，按照重量份的多效唑粉和重量份的防落素粉加入所述水溶液中溶解，在75-95℃的反应罐中持续加热，反应罐压力在0.7-1mpa，湿度为25-30％，二氧化碳浓度在12-15％，并采用紫外灯照射45-50min，静置10-12小时,得到培养基原液；

所述反应罐内壁上设置对压力进行检测的压力传感器，所述反应罐的侧壁上还设置有若干圈加热丝，在所述反应罐的侧壁上设置湿度传感器，还包括设置在罐体外的控制板，各个传感器将检测到的实时检测信息传输至控制板中，并根据检测结果与预设结果进行控制，控制板对控制阀进行控制。

进一步地，在上述步骤d中，反应罐按照下述反应罐压力与加热温度的关系进行压力控制，其中，在第一温度段，在75-80℃温度范围内：

式中，p1表示第一温度段的实时压力值，t表示第一温度段内的实时温度，t0表示参考预设温度值，温度为75℃，m表示加入的混合液中的柿子重量，m表示加入的混合液中的绿萝叶的质量，c表示混合液的比热，p0表示第一温度段的预设压力值，其为0.7mpa；

其中，在第二温度段，在80-85℃温度范围内：

式中，p2表示第二温度段的实时压力值，t表示第二温度段内的实时温度，t10表示参考预设温度值，恒温温度为80℃，m表示加入的混合液中的柿子重量，m表示加入的混合液中的绿萝叶的质量，c表示混合液的比热，p10表示第二温度段的预设压力值，其为0.8mpa；

升温至85℃时，在85-95℃温度范围内：

式中，p3表示第三温度段的实时压力控制值频率，t表示第三温度段内的实时温度，t20表示参考预设温度值，温度为95℃，c表示混合液的比热，p20表示第一温度段的预设压力值，其为0.9mpa；

其中，在降温过程中，在75-95℃温度范围内：

式中，p4表示第四温度段的实时压力值，t表示第四温度段内的实时温度，c表示混合液的比热，m表示加入的混合液中的柿子重量，m表示加入的混合液中的绿萝叶的总质量，p30表示第四温度段的预设压力值，其0.8mpa；

进一步地，上述步骤c中，分别在种植高粱杆后的第三个月、第六个月和第九个月进行一次注射，注射点为高粱杆根部，注射量为2-4ml；另一种是在高粱杆成熟切段后，每一个高粱杆切段的中间位置，沿着圆周方向均匀选取四个注射点，分别注射维生素a和维生素e33-4ml，在高粱杆段的两端切口表面中心处分别注射维生素a和维生素e103ml-15ml，之后在切口表面均匀涂撒食盐2-3g，并以保鲜膜覆盖整个高粱杆段，静置2-4小时，加入粉碎机中，粉碎后高粱杆碎屑，以浓度为5％的维生素a和维生素e乙酸乙酯溶液浸泡3-5小时，捞出，晾干，制得处理过的高粱杆。

进一步地，所述小米粉、南瓜、豆粕粉、蚕蛹粉、酵母粉的粒度均为60-80目。

进一步地，上述菌种培养过程中，所述紫外灯光照强度为4-4.5μw/cm²。

进一步地，上述菌种培养过程中，喷水时需将菌棒吐出的黄水及时冲洗干净，防止黄水在菌棒上凝结；上述菌种培养过程中，菌丝长出之后需对菌丝进行催耳处理；催耳过程中白天用塑料薄膜覆盖菌瓶进行保温，控制其温度≤28℃，夜间打开塑料薄膜降温，连续处理5-7天。

与现有技术相比本发明的有益效果在于，

本发明通过对湿度、以及紫外照射强度的综合控制，以及根据物料成分，诸如绿萝叶、柿子等原材料，来调整罐内的压力。随着湿度的的降低而通过增加修正系数来提升罐体内的压力；随着湿度的降低、以及紫外照射强度的增加而使得修正因数增加幅度降低。因此，本发明将各个生物参量进行量化，使罐体内的压力值能够基于多因素参量调整。因此，本发明基于物联网的金针菇，并未降低金针菇的培育效果。

尤其，本发明对罐内的压力值采用动态的控制值方式，在第一阶段，在温度升高的同时，快速的增加罐体内的压力值，使各种成分充分混合，尤其，柿子汁液在高压下与多种反应成分快速融合；在第二阶段，随着温度升高，罐内压力逐渐升高，在低于85℃温度内避免溶液汽化，使柿子等成分充分融合，该温度段为最佳的反应温度；在降温阶段，通过温度的降低，罐内的压力迅速降低，使各种成分充分混合。

尤其，本发明的控制工艺，通过渐进的较低温度环境下与压力控制频率的控制，使两者材料的各种营养成分都能够保持，并降各种维生素混合。本发明在高粱杆的不同阶段采用氯化钠培育，经过处理的高粱杆的加入，可以保证植物生长所需的营养成分，具有显著效果。

附图说明

图1为本发明实施例的金针菇栽培系统的结构示意图；

图2为本发明实施例的反应罐的结构示意图。

具体实施方式

以下，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

参阅图1、2所示，其为本发明实施例的金针菇栽培系统的结构示意图和反应罐的结构示意图，本实施例系统包括：反应罐1，设置在反应罐1出口端的控制阀2，连接在反应罐1外的杀菌装置3，以及提供空气动力的压缩机4，压缩机4输出的空气通过杀菌装置3杀菌后，再通过控制阀2的控制输入反应罐1内继续反应。在本实施例的反应罐的罐口位置设置有对罐内压力进行检测的压力传感器13，在所述反应罐的上部区域设置有若干用以照明的紫外灯组16，所述反应罐的侧壁上还设置有若干圈加热丝14，在所述反应罐的侧壁上设置湿度传感器12，对罐内的湿度进行检测；所述反应罐内壁上还设置有二氧化碳浓度检测传感器15，实时对罐内的二氧化碳浓度进行检测。还包括设置在罐体外的控制板，各个传感器将检测到的实时检测信息传输至控制板中，并根据检测结果与预设结果进行控制，控制板对控制阀2进行控制，释放罐内的湿气以及二氧化碳，或者控制压缩机向反应罐内注入空气。

本实施例的金针菇栽培方法包括：

步骤a：选取新鲜柿子剥皮后，每个柿子皮片重量在2-3g之间，在3％的氯化钠溶液中浸泡3-4d，晾干，粉碎成粉末状，备用；选取新鲜梅菜，在3％的氯化钠溶液中浸泡3-4d，晾干，粉碎成粉末状，备用；

步骤b：选取新鲜绿萝叶，裁剪为面积为0.5-1cm²的小段，与上述粉末状的柿子皮份混合，搅拌均匀，加10倍重量的水，在30-50℃的渐升温度下，振荡，静置；

步骤c：选取无虫害、无病害的高粱杆，每根高粱杆的直径为2-2.5cm，长度为2.2-2.5m，清洗表面后，切成大小为2-3cm的均匀圆柱状切段，以反渗透膜包裹后，在1％聚维酮碘溶液中浸泡2-4小时；在种植期间和收获后分别用浸泡和注射器注射的方法向高粱杆中注入维生素a和维生素e混合液20-40ml。具体而言，分别在种植高粱杆后的第三个月、第六个月和第九个月进行一次注射，注射点为高粱杆根部，注射量为2-4ml；另一种是在高粱杆成熟切段后，每一个高粱杆切段的中间位置，沿着圆周方向均匀选取四个注射点，分别注射维生素a和维生素e33-4ml，在高粱杆段的两端切口表面中心处分别注射维生素a和维生素e103ml-15ml，之后在切口表面均匀涂撒食盐2-3g，并以保鲜膜覆盖整个高粱杆段，静置2-4小时，加入粉碎机中，粉碎后高粱杆碎屑，以浓度为5％的维生素a和维生素e乙酸乙酯溶液浸泡3-5小时，捞出，晾干，制得处理过的高粱杆。

步骤d：将上述制备的柿子10-15份、梅菜10-15份、高粱杆5-8份、绿萝叶5-10份、小米粉3-6份、南瓜3-6份、氯化钠0.5-1份、蚕蛹粉2-3份、酵母粉0.3-0.5份、番茄提取液0.5-1份、多效唑粉0.3-0.5份、防落素粉0.2-0.4份、壳聚糖3-5份、碳酸镁0.5-2.5份、海藻糖20-25份、纳米碳酸钙1.3-9.5份，月桂醇磺酸钠0.2-0.8份，按照重量份的多效唑粉和重量份的防落素粉加入所述水溶液中溶解，在75-95℃的反应罐中持续加热，反应罐压力在0.7-1mpa，湿度为25-30％，二氧化碳浓度在12-15％，并采用紫外灯照射45-50min，静置10-12小时,得到培养基原液；

所述反应罐内壁上设置对压力进行检测的压力传感器，所述反应罐的侧壁上还设置有若干圈加热丝，在所述反应罐的侧壁上设置湿度传感器，还包括设置在罐体外的控制板，各个传感器将检测到的实时检测信息传输至控制板中，并根据检测结果与预设结果进行控制，控制板对控制阀进行控制。

在上述步骤d中，反应罐按照下述反应罐压力与加热温度的关系进行压力控制，其中，在第一温度段，在75-80℃温度范围内：

式中，p1表示第一温度段的实时压力值，t表示第一温度段内的实时温度，t0表示参考预设温度值，温度为75℃，m表示加入的混合液中的柿子重量，m表示加入的混合液中的绿萝叶的质量，c表示混合液的比热，p0表示第一温度段的预设压力值，其为0.7mpa。在该反应阶段，在温度升高的同时，快速的增加罐体内的压力值，使各种成分充分混合，尤其，柿子汁液在高压下与多种反应成分快速融合。

其中，在第二温度段，在80-85℃温度范围内：

式中，p2表示第二温度段的实时压力值，t表示第二温度段内的实时温度，t10表示参考预设温度值，恒温温度为80℃，m表示加入的混合液中的柿子重量，m表示加入的混合液中的绿萝叶的质量，c表示混合液的比热，p10表示第二温度段的预设压力值，其为0.8mpa；在该反应阶段，随着温度升高，罐内压力逐渐升高，在低于85℃温度内避免溶液汽化，使柿子和绿萝叶等成分充分融合，该温度段为最佳的反应温度。

升温至85℃时，在85-95℃温度范围内：

式中，p3表示第三温度段的实时压力控制值频率，t表示第三温度段内的实时温度，t20表示参考预设温度值，温度为95℃，c表示混合液的比热，p20表示第一温度段的预设压力值，其为0.9mpa；

其中，在降温过程中，在75-95℃温度范围内：

式中，p4表示第四温度段的实时压力值，t表示第四温度段内的实时温度，c表示混合液的比热，m表示加入的混合液中的柿子重量，m表示加入的混合液中的绿萝叶的总质量，p30表示第四温度段的预设压力值，其0.8mpa；在降温阶段，通过温度的降低，罐内的压力迅速降低，使各种成分充分混合。

所述小米粉、南瓜、豆粕粉、蚕蛹粉、酵母粉的粒度均为60-80目。

上述菌种培养过程中，所述紫外灯光照强度为4-4.5μw/cm²。上述菌种培养过程中，喷水时需将菌棒吐出的黄水及时冲洗干净，防止黄水在菌棒上凝结；上述菌种培养过程中，菌丝长出之后需对菌丝进行催耳处理；催耳过程中白天用塑料薄膜覆盖菌瓶进行保温，控制其温度≤28℃，夜间打开塑料薄膜降温，连续处理5-7天。

实施例1

本实施例按照上述培育过程进行培育，按照下述表1各项进行记录。

柿子10份、梅菜10份、高粱杆5份、绿萝叶5份、小米粉3份、南瓜3份、氯化钠0.5份、蚕蛹粉2份、酵母粉0.3份、番茄提取液0.5份、多效唑粉0.3份、防落素粉0.2份、壳聚糖3份、碳酸镁0.5份、海藻糖20份、纳米碳酸钙1.3份，月桂醇磺酸钠0.28份。

实施例2

柿子15份、梅菜15份、高粱杆8份、绿萝叶10份、小米粉6份、南瓜6份、氯化钠1份、蚕蛹粉3份、酵母粉0.5份、番茄提取液1份、多效唑粉0.5份、防落素粉0.4份、壳聚糖5份、碳酸镁2.5份、海藻糖25份、纳米碳酸钙9.5份，月桂醇磺酸钠0.8份。

实施例3

柿子12份、梅菜12份、高粱杆6份、绿萝叶7份、小米粉4份、南瓜4份、氯化钠0.8份、蚕蛹粉2.5份、酵母粉0.4份、番茄提取液0.6份、多效唑粉0.4份、防落素粉0.3份、壳聚糖4份、碳酸镁2份、海藻糖22份、纳米碳酸钙5份，月桂醇磺酸钠0.5份。

实施例4

柿子13份、梅菜14份、高粱杆7份、绿萝叶6份、小米粉5份、南瓜5份、氯化钠0.8份、蚕蛹粉2.6份、酵母粉0.45份、番茄提取液0.8份、多效唑粉0.45份、防落素粉0.25份、壳聚糖3.5份、碳酸镁1.5份、海藻糖23份、纳米碳酸钙7份，月桂醇磺酸钠0.4份。

对照组1

小米粉5份、南瓜5份、氯化钠0.8份、蚕蛹粉2.5份、酵母粉0.4份、番茄提取液0.8份、多效唑粉0.4份、防落素粉0.3份、壳聚糖3.5份、碳酸镁2份、海藻糖22份、纳米碳酸钙6份，月桂醇磺酸钠0.5份。

与上述实施例1不同的是，在上述步骤d中，反应罐按照保持恒压0.8mpa。

对照组2

培养基，包括以下重量份的组分：小米粉5份、南瓜5份、氯化钠0.8份、蚕蛹粉2.5份、酵母粉0.4份、番茄提取液0.8份、多效唑粉0.4份、防落素粉0.3份、壳聚糖3.5份、碳酸镁2份、海藻糖22份、纳米碳酸钙6份，月桂醇磺酸钠0.5份。

针对以上各个实施例的培育霉菌测量及金针菇的生长情况结果均值如下：

至此，已经结合所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。