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菌類栽培とは、キノコなどの菌類を栽培することです。菌類を栽培することで、食料（主にキノコ）、医薬品、建築資材、その他の製品を得ることができます。キノコ農場は、菌類の栽培を事業として行っています。
この言葉は、ハキリアリ、シロアリ、アンブロシア甲虫、ヌマツボカズラなどの動物による菌類の栽培を指す場合にもよく使われる。
菌類であるキノコは、最適な生育のために植物とは異なる条件を必要とします。植物は光合成によって成長します。光合成とは、大気中の二酸化炭素を炭水化物、特にセルロースに変換するプロセスです。日光は植物のエネルギー源となりますが、キノコは生育培地から生化学的な分解プロセスを通して、エネルギーと成長に必要な物質をすべて得ます。これは光が無関係な要件であるという意味ではありません。なぜなら、一部の菌類は光を子実体形成のシグナルとして利用するからです。[ 1 ] [ 2 ]ただし、成長に必要な物質はすべて生育培地中に既に存在している必要があります。[ 3 ]キノコは相対湿度が約95～100%、基質水分が50～75%の環境でよく育ちます。[ 1 ]
キノコは種子ではなく胞子によって繁殖します。胞子は空気中の微生物に汚染されることがあり、それがキノコの生育を妨げ、健全な収穫を阻害します。
菌糸体、つまり活発に成長しているキノコ培養物を基質（通常はライ麦やキビなどの滅菌穀物）に置き、その穀物の中に成長するように誘導します。これを接種といいます。接種された穀物（またはプラグ）は種菌と呼ばれます。胞子も接種方法の一つですが、確立された菌糸体ほど発達していません。また、胞子は汚染されやすいため、クリーンベンチを備えた実験室環境でのみ取り扱います。
キノコ栽培のあらゆる技術において、湿度、温度、培地（生育培地）、接種源（種菌またはスターター培養物）の適切な組み合わせが不可欠です。野生採取、屋外での原木接種、屋内でのトレイ栽培はいずれもこれらの要素を満たしています。
キノコは、何百年も前から行われているように、屋外に積み重ねたり積み上げたりした丸太で栽培することができます。[ 4 ]この方法では滅菌は行われません。生産は予測不可能で季節的な場合があるため、市販されているキノコの 5% 未満がこの方法で生産されています。[ 5 ]ここでは、木の丸太に種菌を接種し、野生の状態と同じように成長させます。子実体の発生、またはピンニングは、季節の変化、または丸太を冷水に短時間浸すことによって誘発されます。[ 4 ]シイタケとヒラタケは、伝統的に屋外の丸太栽培法を使用して生産されてきましたが、屋内のトレイ栽培や圧縮基質で作られた人工丸太などの制御された技術が代替されています。[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]
森林の樹冠の下で栽培されたシイタケは、非木材林産物とみなされます。[ 8 ]米国北東部では、シイタケはオーク、アメリカブナ、サトウカエデ、ホップホーンビームなど、さまざまな広葉樹の丸太で栽培できます。針葉樹は、シイタケの樹脂がシイタケの成長を阻害することが多く、栽培基質として実用的ではないため、シイタケの栽培には使用すべきではありません。[ 9 ]
シイタケを生産するには、直径10～15cm （4～6インチ）の1メートル（3フィート）の広葉樹の丸太にシイタケ菌の菌糸を接種します。接種は、広葉樹の丸太に穴を開け、培養したシイタケ菌の菌糸または接種物を穴に詰め、熱いワックスで穴を塞ぐことで完了します。接種後、丸太は針葉樹林の閉じた樹冠の下に置かれ、12～15か月間培養されます。培養が完了したら、丸太を24時間水に浸します。浸してから7～10日後にシイタケが子実体を形成し始め、完全に熟したら収穫できます。[ 10 ]
商業作物を生産するための屋内キノコ栽培は、フランスの洞窟で最初に開発されました。洞窟は、年間を通して安定した環境（温度、湿度）を提供しました。制御された成長培地と菌床の技術は、1800 年代後半に、バースやサマセットなどの地域の近くの採石によって作られた洞窟で英国にもたらされました。[ 11 ]屋内栽培では、汚染物質や害虫を排除しながら、光、温度、湿度を制御することができます。これにより、菌床サイクルによって調整された安定した生産が可能になります。[ 12 ] 20 世紀半ばまでに、これは通常、大規模な商業生産のために窓のない専用建物で行われました。
屋内でのトレイ栽培は最も一般的な商業栽培技術であり、次いでコンテナ栽培が続く。トレイ栽培は、規模拡大が容易で収穫も簡単であるという利点がある。
収穫作業の労働集約的な性質と業界の労働力不足により、1990年代初頭から自動化に関する研究への関心が高まっていましたが、ロボット工学とマシンビジョンの進歩によりそのようなシステムが実現可能になった2020年代になってようやく、本格的な商業展開が始まりました。[ 13 ] [ 14 ]
オランダの棚式収穫システムで使用するために、いくつかのロボット収穫手法が開発されている。
最も広く利用されている商業用キノコ種であるアガリクス・ビスポラスの栽培には、堆肥化、施肥、種菌接種、覆土、ピンニング、収穫という一連の段階があります。[ 18 ] [ 19 ]
コンポスト化の過程では、完全な滅菌は必要なく、また行われません。ほとんどの場合、生育基質中に有益な微生物が残るように、低温殺菌の工程が含まれます。[ 18 ]
ステージ3～6に必要な具体的な時間と温度は、種や品種によって異なります。培地の組成や形状も、最適な時間と温度に影響を与えます。
キノコ栽培者にとって、キノコの子実体形成は最も難しい部分です。二酸化炭素（CO 2）濃度、温度、光、湿度の組み合わせがキノコの子実体形成を誘発するからです。 [ 1 ] [ 2 ] [ 18 ]菌糸束やキノコの「子実体」が現れるまで、菌糸体は成長基質全体に広がる不定形の塊であり、キノコとは認識できません。
栄養成長期には、菌糸体がガスを遮断するプラスチック製のバリアまたは袋で密閉され、成長する菌糸体によって生成されるガスが閉じ込められるため、二酸化炭素濃度が上昇します。ピンニングを誘発するために、このバリアが開けられるか破られます。すると、CO 2濃度は約 0.08% から 0.04% まで低下し、周囲の大気レベルになります。[ 18 ]
ヒラタケ栽培は世界各地で急速に拡大している。ヒラタケは、滅菌した小麦、稲わら、使用済みのコーヒーかすなどを含む基質で栽培され、[ 20 ]他の作物に比べて広いスペースを必要としない。単位生産量と利益は他の作物に比べて比較的高い。[ 21 ]ヒラタケは、胞子を含む培地が入った箱の形をしたキットを使って屋内で栽培することもできる。[ 22 ] [ 23 ]
キノコの生産では、天然の原材料をキノコの組織、特に炭水化物であるキチンに変換します。[ 1 ]
理想的な基質には、キノコの急速な成長に必要な窒素と炭水化物が十分に含まれていなければなりません。一般的なバルク基質には、以下の成分のいくつかが含まれています。[ 12 ] [ 19 ]
キノコは基質中の複雑な炭水化物をグルコースに代謝し、それが成長やエネルギーに必要な分だけ菌糸体を通して運ばれます。グルコースは主要なエネルギー源として利用されますが、生育培地中の濃度は2%を超えてはなりません。理想的な子実体形成には、1%に近い濃度が理想的です。[ 1 ]
寄生昆虫、細菌、その他の真菌はすべて屋内栽培にリスクをもたらします。キノコバエやノミバエは培地に卵を産み、孵化した幼虫はあらゆる生育段階でキノコの発育に被害を与えます。シュードモナス菌による細菌性斑点病やトリコデルマ緑カビの斑点も子実体形成期にリスクとなります。これらの害虫に対しては殺虫剤や消毒剤が使用できます。[ 12 ] [ 30 ]キノコバエやノミバエの生物的防除も提案されています。[ 31 ]
トリコデルマ緑カビはキノコの生産に影響を与える可能性があり、例えば1990年代半ばにペンシルベニア州で発生した際には、作物の大幅な損失につながった。この汚染菌は、作業員の衛生状態の悪さと、生育基質の準備不足に起因していた。[ 32 ]
キノコ農場では、ヒスティオストマ属のダニが発見されている。ヒスティオストマ・グラシリペスはキノコを直接食べるが、H.ヘイネマンニは病気を媒介する疑いがある。[ 33 ] [ 34 ]
ペンシルベニア州は米国で最もキノコの生産量が多い州であり、9月を「キノコ月間」として祝っている。[ 36 ]
ケネットスクエア区は、歴史的にも現在もキノコ生産のリーダー的存在です。現在、アガリクス属のキノコの生産でトップであり、[ 37 ]カリフォルニア州、フロリダ州、ミシガン州がそれに続きます。[ 38 ]
その他のキノコ生産州: [ 39 ]
バンクーバーを含むブリティッシュコロンビア州のフレーザー川下流域には、かなりの数の生産者がおり、 1998年時点で約60社あった。 [ 40 ]
近年、ヨーロッパではヒラタケの栽培が盛んに行われている。多くの起業家は、ヒラタケ栽培を少額の投資で大きな利益が得られる非常に収益性の高いビジネスだと考えている。イタリアは78万5000トン、オランダは30万7000トンで、世界のキノコ生産国トップ10に入っている。世界最大のキノコ種菌生産国[ 41 ]もフランスにある。
キノコの生産とマーケティングに関する調査：世界と国の状況[ 42 ]によると、ポーランド、オランダ、ベルギー、リトアニアはヨーロッパの主要なキノコ輸出国であり、イギリス、ドイツ、フランス、ロシアなどの国は主要な輸入国と考えられています。[ 43 ]
ヒラタケ栽培は、さまざまな天然資源を基質として利用できる持続可能なビジネスです。この分野に興味を持つ人の数は急速に増加しています。コーヒーかすを利用して都市環境で実行可能なビジネスを創出できる可能性は、多くの起業家にとって魅力的です。[ 44 ]
キノコ栽培は学校で教えられる科目ではないため、ほとんどの都市型農家は実践を通してそれを学んだ。キノコ栽培を習得するには時間がかかり、収益の損失という点でコストがかかる。そのため、ヨーロッパにはキノコ栽培を専門とする企業が数多くあり、起業家向けのトレーニングを提供したり、コミュニティを構築して知識を共有するためのイベントを開催したりしている。また、このビジネスが環境に与える潜在的なプラスの影響も示している。[ 45 ] [ 46 ]
キノコ栽培に関するコースは、ヨーロッパの多くの国で受講できます。コーヒーかすでのキノコ栽培に関する教育[ 47 ] [ 48 ]、大規模栽培のためのより高度なトレーニング[ 49 ] 、種菌生産と実験室作業[ 50 ]、栽培施設[ 51 ]などがあります。
イベントは様々な間隔で開催されます。マッシュルーム学習ネットワークは年に一度ヨーロッパで会合を開きます。国際キノコ科学協会は5年に一度、世界のどこかで会合を開きます。
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