Issuu on Google+


Oyster mushrooms grow naturally on every continent.  They grow on almost anything that contains cellulose or lignin. More than 50 varieties are grown commercially.


P. citrinopileatus (Golden  Oyster Mushroom) 21‐29 C Temperature <1,000 ppm CO2 90‐95% Relative Humidity 500‐1000 Lux


Pink oyster mushroom growing on rice straw. 20‐30 C temperature 500‐1500 ppm CO2 85‐90% Relative Humidity 750‐1500 Lux light


Oyster mushroom growing on barley straw


Oyster mushroom grows on wheat straw.


Oyster mushroom growing on wood (Sawdust)


HEALTH BENEFITS OF OYSTER MUSHROOM Dose: The recommended dose is 3‐9 grams daily. In  the  Czech  Republic,  extracts  have  been  made  from  the  fruiting bodies  as  the  main  ingredient  in  dietary  preparations  recommended  for  prevention  of  high  cholesterol  (Opletal,  1993).  The  dried  oyster  mushrooms  are  said  to  be  high  in  iron,  so  they  are  potentially  good  blood builders.

In China oyster mushroom is indicated for joint and muscle relaxation  (Yang  &  Jong,  1989).  A  product  containing  oyster  mushroom,  called  "Tendon‐easing  powder,"  is  effective  in  the  treatment  of  lumbago,  numbed limbs, and tendon and blood vessel discomfort.


Protein quality is nearly equal to animal derived protein Contains These Essential Amino Acids Tryptophan g Threonine g Isoleucine g Leucine g Lysine g Methionine g Cysteine Phenylalanine g

0.026 0.095 0.073 0.10 0.08 0.03 g 0.01 0.07


Good Source of Essential Minerals Contains These Minerals Calcium, Ca Iron, Fe Magnesium, Mg Phosphorus, P Potassium, K Sodium, Na Zinc, Zn Copper, Cu Manganese, Mn Selenium, Se

mg 3 mg 1.14 mg 15 mg 103 mg 361 mg 15 mg 0.66 mg 0.210 mg 0.097 mcg 2.2


Good Source of Dietary Supplements Contains These Vitamins Thiamin Riboflavin Niacin Pantothenic acid Vitamin B‐6 Folate, total Folate, food Folate, DFE Choline, total Betaine Vitamin A,  Carotene, beta Vitamin A, IU Vitamin D (D2 + D3) Vitamin D2 (ergocalciferol) Vitamin D3 (cholecalciferol) Vitamin D

mg      0.10 mg  0.300 mg   4.262 mg 1.113 mg 0.095 mcg    23 mcg 23 mcg     23 mg 41.9 mg 10.4 mcg_ 2 mcg 25 IU 41 mcg 0.8 mcg 0.6 mcg 0.2 IU 31


MANY VARIETIES OF OYSTER MUSHROOM ARE  GROWN FROM TROPICS TO HIGH LATITUDES Common Names – Latin names Golden Oyster Mushroom ‐ Pleurotus citrinopileatus Abalone Mushroom ‐ Pleurotus cystidiosus Pink Oyster Mushroom ‐ Pleurotus djamor Tarragon Oyster Mushroom ‐ Pleurotus euosmus Tree or Gray Oyster Mushroom ‐ Pleurotus ostreatus Indian Oyster Mushroom – Pleurotus pulmonarius King Tuber Oyster Mushroom ‐ Pleurotus eryngii


Two Popular Climate Varieties Each has Several Commercial Strains COOL WEATHER VARIETY ‐ Pleurotus Ostreatus 25‐30 C degrees – for growing spawn 15‐20 C degrees – for growing mushrooms

WARM WEATHER VARIETY ‐ Pleurotus Sajor‐caju 30‐35 C degrees – for growing spawn 19‐24 C degrees– for growing mushrooms


Growth of Mushroom Fruit Body During 7 Days Commercial Variety A‐5 Cool Weather Strain

Next pictures show normal development from tiny primordia into large mushrooms, at 17‐20 C degrees.


After about 21 days, lumps begin to grow where slits were cut  in plastic bags. 


24 hours later, lumps grow to double size


48 hours later, individual mushrooms are visible.


After 72 hours, lumps have doubled in size again.   


After 96 hours, stems begin grow.


After 120 hours, stems continue to elongate.


After 144 hours, 6 days, diameter of caps and  length of stems increases quickly.


Evening of 6th day, dimple forms at center of each cap.


Morning of 7th day, after 168 hours, some mushrooms  are almost ready to harvest.


Noon of 7th day, mushrooms caps expand rapidly.


Evening of 7th day, about 200 hours later,  mature clusters of  mushrooms are ready to harvest. 


Russian strain #1600   Cold Weather Variety Very fast growth This photo is 15 days after  planting,  lumps begin to expand.


Russian strain #1600  

16 days after  planting


Russian strain #1600  

17 days after  planting


18 days


# 1 6 0


#1600 20 days


M55 Warm  Climate Variety


M5 Warm Weather Variety


HK35 Large  Mushrooms High Quality


HK35  Slower to mature,  but produces large mushrooms with thick caps and very solid flesh.


Production Planning for Oyster Mushroom Incubation cycle usually 21 days  depends on quantity of spawn  (more spawn = shorter incubation cycle)

3 fruiting cycles one wave:  21 + 7  = 28 day cycle two waves:  21 + 21 = 42 day cycle three waves: 21 + 35 = 56 day cycle


Mushrooms grow in waves;  first wave yields about 70%, second wave yields about 20%, and third wave yields about 10% of total mushrooms per kilogram of substrate  planted.

42 days 56 days 70%                         20%                          10%


Continuous production is essential for selling mushrooms

prod 1wk intrval 6

Kg /Ton substrate

5 4 3 Series1 2 1 0 1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749515355575961

Time (Day)


Production is almost continuous, ok for marketing

prod 2wk intrval 6

Kg /Ton substrate

5 4 3 Series1 2 1 0 1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749515355575961

Time (Day)


Peaks and valleys , becomes very difficult to market

prod 3wk intrval 4.5 4

Kg /Ton substrate

3.5 3 2.5 2

Series1

1.5 1 0.5 0 1 3 5 7 9 1113151719212325272931333537394143454749515355575961

Time (Day)


Not realistic, work load is difficult to schedule, marketing is nearly impossible.

prod 4wk intrval

4.5 4

Kg /Ton substrate

3.5 3 2.5 2

Series1

1.5 1 0.5 0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61

Time (Day)


When is

Biological Efficiency the best choice? Economic Decision maximize biological efficiency use a long production cycle and get the  Most production possible per ton of substrate.


Biological Efficiency;  what is it? 25%

Return Rate of Substrate 20%

20%

15%

18% 14% Series1

10%

5%

0% One Harvest

Two Harvests

Three Harvests


When is Efficient Use of Space the best choice? Economic Decision Big investment in mechanical systems to control climate, then a short crop cycle  with more crops per year is a better choice Most production per cubic meter of production space


Efficient use of space:  what is it? 18,000

16,016

16,000

Harvest per Year (kg)

14,000 12,000

9,900

10,000 7,480

8,000 6,000 4,000 2,000 0 One Harvest

Two Harvests

Three Harvests

Series1


With big investment in climate control equipment, more profit is possible  by efficient use of space

One Harvest Return Rate of Substrate Harvests per Year Harvest per Year (kg) Straw Mycelium Labor Energy Harvest and Transportation (1$/kg) Total Costs Gross Revenue Net Profits

14% 52 16,016 $10,400 $7,800 $5,200 $5,200 $8,008 $36,608 $48,048 $84,656

Two Harvests Three Harvests 18% 20% 25 17 9,900 7,480 $5,000 $3,400 $3,750 $2,550 $5,200 $5,200 $5,200 $5,200 $4,950 $3,740 $24,100 $20,090 $29,700 $22,440 $53,800 $42,530


Two Methods to Calculate Yield of Mushrooms: Yield Efficiency 25% (based on substrate wet weight) 30‐35% is very ,very, good 15 kilograms of substrate  with 68% moisture  produces 3.75 kilograms  of mushrooms:  (15 kg x .25 = 3.75 kg mushrooms)

Biological Efficiency 78% (based on substrate dry  weight)  85‐90% is very, very, good 15 kilograms of substrate with 68% moisture has a dry weight of 4.8kg and produces 3.75 kilograms of mushrooms (3.75 /  4.8 = .78 x 100 = 78%)


Popular commercial production scheme, based on weekly planting:  1‐3‐1‐system 1‐ pasteurizing area with capacity for one batch to fill one incubation room each week 3 ‐ incubation rooms each with capacity for one batch :  every week move one batch to production  room and incubation room with fresh batch. 1 ‐ big growing room with capacity for 3 batches of substrate, harvest two waves of mushrooms,  each week remove one batch and re‐fill space with new batch from incubation room.


Cycle Days 1 Sunday 2 Monday 3 Tuesday 4 Wednesday 5 Thursday 6 Friday 7 Saturday 8 Sunday 9 Monday 10 Tuesday 11 Wednesday 12 Thursday 13 Friday 14 Saturday 15 Sunday 16 Monday 17 Tuesday 18 Wednesday 19 Thursday

Pasteurize Spawn Growing Rm 1 Rm 2 Rm 3 A

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

1 2 3 4 5 6 7 8

0 1

Production Room B C


20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

Friday Saturday Sunday Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday Saturday Sunday Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday Saturday Sunday Monday Tuesday Wednesday

16 17 18 19

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

1 2 3 4 5 6 7

2 AREA 3 A 4 KG/ 5 0 TON 6 1 0 7 2 1 8 3 3 9 4 3 10 5 4 11 6 4 12 7 2 13 8 0 14 9 0 15 10 0 16 11 1 17 12 1 18 13 1 19 14 1 15 1 16 1

KG /TON DAY

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

KG/ TON 0 0 1 3 3 4 4 2 0 0

0 1 2

0 0 1

1 3 3 4 4 2 0 1 3 4 5 5 3 1 2


40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59

Thursday Friday Saturday Sunday Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday Saturday Sunday Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday Saturday Sunday Monday Tuesday

15 16 17 18 19

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

1 2 3 4 5 6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

17 18 19 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

1 1 0 0 0 0 1 3 3 4 4 2 0 0 0 1 1 1 1 1

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 0 1 2 3 4 5 6 7 8

0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 3 3 4 4 2 0

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 0 1

3 3 4 4 2 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0

4 5 5 5 3 1 2 4 5 5 5 3 1 2 4 5 5 5 3 1


DRY STRAW for 15 kilogram bag of substrate. 1 ton dry straw (10% moisture), mixed with water,  yields  about 3 ton substrate (68% moisture) So, 1‐15 kg bag at 68% contains, about 5 kg dry straw. One ton straw yields 200‐15 kg bags (1,000kg/5 = 200) Straw cost $50 per ton, 50/200 = $0.25 per bag Straw cost $100 per ton,100/200  = $0.50 per bag Straw cost $200 per ton, 200/200 = $1.00 per bag Straw cost $300 per ton, 300/200 = $1.50 per bag


MORE SPAWN IS BETTER, BUT MORE EXPENSIVE Higher rate of spawn = Faster colonization Faster colonization = Fewer “weed molds” Faster colonization = Earlier production,  MORE SPAWN = HIGHER production

Spawn cost $1.50/ kg  Calculate Cost for 15 kg bag 4% ‐ 15kg x .04 = 60 grams = $0.90 spawn per bag 5% ‐ 15 kg x .05 = 75g grams = $1.12 spawn per bag 6% ‐ 15 kg x .06 = 90 grams = $1.35 spawn per bag 7% ‐ 15 kg x .07 =  105 grams = $1.58 spawn per bag


Variable Cost of Straw and Variable Rate of Spawn 15 kg bag of substrate yields 3.75 kg mushrooms Biological Efficiency 78% ‐ Yield Efficiency 25% Straw cost $ per ton $300 $200 $100 $50

Spawn cost based on $1.50 per kilogram 4% 5% 6% 7% 2.40 1.90 1.40 1.15

2.62 2.12 1.62 1.37

2.85 2.35 1.85 1.60

3.08 2.58 2.08 1.83

3.75 kg Mushrooms @ $3 per kg = $11.25 per bag


MORE SPAWN  = FASTER GROWTH GROWTH SPEED IS PROPORTIONAL TO SPAWN RATE Next 4 pictures, all taken 20 days after planting,  show different stages in maturity due to planting different rate of spawn. 4% spawn ‐ First picture shows growth at 20 days. 5% spawn ‐ Second picture shows growth at 20 days. 6% spawn ‐ Third picture shows growth at 20 days. 7% spawn ‐ Fourth picture shows growth 20 days.


4.0% spawn, 20 days.  Mushrooms are very tiny.  just small lumps emerging from slits in bags


5% spawn, 20 days.  Mushrooms are larger.


6% spawn, 20 days. Some mushrooms are mature.


7% spawn, 20 days. Mushrooms are ready for harvest


Making Mushroom Food Mushroom food is formulated by mushroom growers and is called substrate or compost. Nutrients in substrate, carbohydrates, proteins,  lipids, some minerals, come from raw materials  such as straw and manure and gypsum. The goal for making mushroom food is to make it selective, available to the mushroom,  and not available to other molds or bacteria  that might be present during the growth cycle. 


Practically any cellulose‐containing agriculture  waste product can be used to grow oyster  mushroom Banana leaves Barley straw Buckwheat straw, Polygonum  fagopyrum Corncobs, hammer milled or  crushed Cottonseed hulls Grasses, wild grasses Flax straw, Linum  usitatissimum Oat straw

Papyrus plants Rice straw Sorghum hulls Sugarcane bagasse Sunflower husks

Wheat straw is most widely used raw  material for growing oyster mushrooms


Leaves of date palm are abundant and nearly free in Iraq. Date palm leaf could  make good oyster  mushroom substrate  if leaves are mechanically  shredded. Online reference: Cultivation of Oyster mushroom on waste  substrates of date palm. Dr. Qaher Mandeel,  Bahrain University


VERY IMPORTANT STEP WHEN PREPARING RAW MATERIALS SHREDDING STRAW INTO  SMALL PIECES INCREASES YIELDS COMPARED TO SIMPLY CUTTING STEMS OF WHOLE STRAW


Cross Section of Wheat Straw Shows Lignin  Tubes, Tightly Bound Together Lignin tubes make the walls  of straw rigid.  Cellulose and other digestible compounds  are surrounded  by bundles of lignin.   Oyster mushroom can  digest lignin, but crushing the fibers mechanically increases digestibility.


Shredding waste plant material, such as date palm leaves is the first step in the process


Farmers have developed many different kinds of  machines for grinding straw for animal feed.


Small machines for grinding grain are very useful for preparing oyster mushroom substrate. “Substrate” is the name  for any material used as food for mushrooms.


Substrate Preparation Cycle – 4 Methods 1.Add hot water to straw and mix 40‐50 C degrees, then cool to and plant spawn.     2.Heat straw to 70‐80 C with steam or boiling water 3.Chemical Pasteurization with Calcium Hydroxide, Bleach, Laundry Detergent, Hydrogen Peroxide 4.  Composting straw, make pile, compost heats naturally to 40‐50 C degrees over 3‐5 days. Then finish by steam pasteurizing chamber at 55‐65C for 12‐24 hours.


Seven examples of low‐technology oyster mushroom production systems:  USA  ‐‐ hobby‐scale production using wheat straw Uganda – sorghum hulls  Turkmenistan – cotton seed waste South Central Russia – buckwheat hulls Jamaica – dried banana leaves Macedonia – chopped wheat straw


Hobby Scale ‐ Chop straw, add hot water, then add spawn


Mix spawn thoroughly with moist straw and wait 3‐4 weeks


W i t h f a v o r a b l e


Sorghum hulls are  not good food for  people, not good food  for animals,  but sorghum hulls are very good food for oyster mushroom.


In Uganda, sorghum hulls are separated from seeds  by hand, depending on breezes to blow hulls away.


Sorghum hulls are a waste product, usually burned. Oyster mushroom growers discovered sorghum hulls make very good substrate.  To prepare substrate,  the hulls are first soaked in water, then put into plastic mesh bags,  and lowered into a barrel. Then water is added to the  barrel.


Wood fire heats water inside barrels to pasteurize hulls The fire burns about 8 hours, then cools over night.


After cooling, sorghum hulls are removed, mixed with spawn, then filled into plastic bags for incubation.


Bags are perforated with sewing needle for air, but to exclude insects


Bags hang for 3 weeks, protected from rodents and bugs.


Bags can  hang close together during 3 week incubation, in an area protected from insects and rodents.


Then bags are removed and moved to shelves in a moist area


Harvest mushroom every day, air must be humid and 15‐25 C degrees.


This is a solar dryer for mushrooms.  Temperature should be 35‐45 celsius degrees.  If too hot, mushrooms will turn brown as they dry.


Special screen panels control air exchange to control temperature.


Dry mushrooms are weighed and packaged for export.


Cottonseed processing waste is very good material to use for oyster mushroom substrate.


Cotton seed waste includes some cotton fibers and  cottonseed hulls.  Very good material for oyster  mushroom substrate, no chopping is required,  absorbs water easily.


Water is heated with natural gas flame.


Small electric mixer is filled with hulls, then hot water with 2% calcium hydroxide (2 kg/100 liters water) is added and  mixed.


Material cools to 25‐30C degrees, then spawn is mixed and bags are filled


Plastic tubes closed with cotton plug and tied on both ends.


Bags are stacked like wood logs, in a shady place, and  oyster mushroom mycelium begins to grow.


In spring and autumn, mushrooms can grow outside.


In China, large production in open‐end plastic tunnels


Bags are opened at ends, then mushrooms form.  After first harvest, then 0.5cm is cut from ends and new mushrooms form in 2‐3 weeks.


Buckwheat is used to make popular Russian cereal, Kasha.


Buckwheat “fruit” is removed, leaving the hulls.


Located in basement of old cheese factory, buckwheat hulls are loaded into a bathtub on wheels.  Water is heated by electricity, then poured into tub.


Hulls dumped in old cheese curing room, then spawn is mixed with the hulls and filled by hand into plastic bags.


Bags are placed on shelved for incubation and production.


Banana leaves are a waste product in tropical climates.


One man with a machete can chop about 200 kg of dried  banana leaves in one day.


Propane gas heats water in bottom of barrel.  Wire mesh  separates moist leaves from water, 10‐15 cm above floor.

Vacuum cleaner blows air  through filter (wooden box)  to cool substrate quickly for planting


Mixing spawn Filling Bags Thin metal sheet is rolled into a cylinder and tied with string.   Plastic bag is inserted into the cylinder. Spawn is mixed with cooked banana leaves when ladies fill the bags.


Bags are weighed and closed by folding the top over.


Open air growing rooms are used.  Insects and rodents are often a problem in tropical climates.


Dry straw passes through a high speed blower, is chopped, then passes through a metal tube into a pasteurizing room.


Inside  pasteurization room, straw blows through holes in the ceiling, then falls on wooden floor.  Nozzles mounted on overhead pipe sprinkle straw, water drains through and is re‐circulated by a pump.  Steam enters under floor boards. 


Coal Fired Boiler Straw heats to 70‐80 C degrees for about 12  hours.  Then cools for 12 hours  and is ready next  morning for planting with oyster mushroom spawn.


After pasteurizing, men fork straw onto conveyor. Then, it  moves by conveyor outside to the planting room.


Outside, straw falls onto  a clean plastic sheet.


Spawn is added as hydraulic machine compresses straw and pushes straw out into a plastic bag.


Hydraulic machine compresses straw and spawn, then pushes  material out into a plastic bag.


Incubation Room Compressed blocks are moved to a room for incubation. During incubation, bags can be packed close together.   25 C degrees is good  for growing spawn. 


Blocks are moved from incubation into fruiting room.   In light and fresh air, mushrooms begin to form.


In Macedonia, chopped wheat straw soaks overnight in water mixed with calcium hydroxide


300 liter pasteurizing tub with wire mesh floor.  Straw is  filled into tub.  Steam enters under the mesh floor.  Steam generator is next to the tub.


Home made steam generator uses propane gas to boil  water.  Steam travels by pipe to pasteurizing tub.


After pasteurizing, straw is rapidly cooled by a vacuum cleaner that blows air under the straw.  Cloth over top prevents insects from laying eggs as the straw cools.


Straw is mixed with spawn as plastic bags are filled.


Two Weeks after Planting Spawn has grown completely through the bags.  They are ready to fruit. Notice small holes in side of bags covered with a paper filter.


3‐4 Weeks after planting, plastic  is removed and  mushrooms  begin  to form. Every week, 60 bags begin producing. Every  week, 60 bags finish. 6 week production  cycle, means 350‐400 bags fill production area.  (60 new bags per week for 6 weeks)


15 minute pause Coffee Break – Tea Time


Next  16 slides show operation of a small farm  practicing efficient use of space and equipment One week production cycle  is repeated 52 times per year Very Efficient Use of Space and Equipment, This small farm invested in specialized equipment: for processing straw,  for pasteurizing substrate for sterile area to plant spawn,  for large  incubation room,  for very good climate control in production area


Process begin with chopping straw.  Twice each week, 0.5 ton of dry straw is shredded with hammer‐mill.


Chopped straw moves by screw conveyor, water enters at top and is pressed into straw as it moved up the conveyor.


Wet straw is put into plastic bags before pasteurizing.  White paper filter protect straw from spores and insects. 


Pasteruizing room where bags are stacked and heated by  steam to 60‐70 C degrees, then cooled by filtered air.


Bags enter from window (left) are inoculated with spawn on counter in front of HEPA filter. 


Bags leave inoculation chamber, are put into carts with  wheels, pushed to incubation room and placed on shelves.


Incubation Room Incubation chamber,  bags are stacked  close together. No light is needed. Temperature is  about 25 C degrees.  Humidity is about 70‐75%.  


During 18‐day incubation, filter patch protects substrate against contamination by spores in air around the bags.


After 18 days, bags move into production area, stacked on shelves.  Filters, one on each side of bag, are removed.


After 4‐6 days in fresh air, mushrooms grow out of holes on each side of the bag.  Mushrooms are cut off in one cluster.


Mushrooms grow only from two holes in bags, one hole  on each side of a bag.  Clusters are cut just one time.


After harvesting one time, bags are removed from production and sold to hobby‐scale growers who harvest a second time.


Industrial Scale Oyster Mushroom Production Russia and Ukraine  Many oyster mushroom facilities have been built during past 15 years.  Russians love mushrooms very much. Russians eat many different varieties of mushrooms.  Cultural heritage in Russia, in spring and autumn, is to go into fields and  forest  and collect many species of wild mushrooms. Marketing in mushrooms in Russia is easy compared to marketing mushrooms in countries where mushrooms are viewed with suspicion.   Russians love high technology and have developed large scale mushroom production facilities for oyster mushrooms, bigger and better than Western Europe and North America.  


Industrial Scale Substrate Made With Wheat Straw Additives to increase density and nutrition are green grass hay, lucerne and where available; wastes from seed processing, such as sunflower hulls, cottonseed hulls buckwheat hulls.


Very important to collect straw quickly and move it to a protected storage area


For continuously production, straw storage is very important.  Straw must be collected during harvest season, then protected from rain all winter.


Sunflower Husks (shells or hulls) often mixed with straw 15‐20% by weight, to increase the density of substrate.


Straw used to prepare substrat must without any mold, very DRY, moisture less than 10%.


Notice the small black dots on straw, they are molds. Moldy straw is dangerous to use for mushroom substrate, likely prevent mycelium from growing. 


SUBSTRATE PREPARATION PROCESS PHASE 1 and PHASE 2 Phase I is 3‐6 day cycle, water and nutrients  are mixed with chopped straw, substrate is mixed again several times and naturally heats to 45‐50 C degrees  Phase II is 4‐6 day cycle inside a special building, substrate temperature is controlled at 45‐55 C degrees, and oxygen level is controlled at 12‐16% during the process.


Phase I – Brief Description Straw is chopped mechanically to 2‐4 cm pieces. Water, nutrients, and minerals are added and  mixed thoroughly, must be homogenous.   Temperature increases to 40‐60 C degrees as natural microbes become active. Pile is moved and mixed every 24‐48 hours, stirring the pile increases supply of oxygen so heat loving microbes continue to grow.


Water drains and collects, then pump activates and sprays water on top of pile of straw.


Large rotating mix‐machine blends straw, hay, water and minerals together.  Piles are moved 3x, before pasteurizing


Extended Phase I – straw inside metal mesh box begins to heat up.  Sides of box are removable, box is re‐assembled  in new location and substrate is tossed into empty box. 


Small straw chopping machine can process 4‐6 tons  of dry straw per day.


Example of industrial scale Phase I This machinery can process 200 tons of straw per day.


Industrial twin‐screw conveyor, with side conveyor for  adding mineral mix.  Screws press water into straw.


Outside View of Twin‐Screw Conveyor


Compost Bunkers are designed for  many purposes: mushroom growing solid waste disposal slaughter house waste


Bunker at Mushroom Test Demonstration Facility Pennsylvania State University 


Compost Bunker – covered area, air pipes under concrete


Phase I without moving the straw.  Air pipes under floor  aerate the compost, so pile does not have to be moved.


Air blows up through holes 3‐5 mm diameter, spaced  about 20 cm, in the concrete floor.


Pipes can be opened for cleaning and draining water.


High pressure fan blows air into pipes under concrete floor.


Bunkers need high pressure ventilators for two reasons: 1.To keep the nozzles free from compacted compost 2.Positive pressure forces air up through 3M deep compost


Construction of aerated concrete floor for Phase I  in Turkmenistan


Phase II Tunnel Inside the tunnel wet straw is suspended over floor with holes, then  air blows underneath the pile and rises up through the pile, then air  is re‐circulated by a high pressure fan.


Telescoping conveyor fills tunnel 40 meters long.


Mechanical unloading Phase 2 Tunnel Nylon mesh underneath substrate is reeled onto on a shaft  very slowly as it pulls all the substrate out of the tunnel.


Mechanical conveyor carries substrate to a work table where workers mix spawn and fill plastic bags with substrate


Planting spawn in a small Phase 2 tunnel in Turkmenistan Bags are filled with spawn and cooked substrate after  steaming and cooling.


Bags filled with substrate stacked on shelves for incubation


In Tajikistan, workers empty Phase 2 tunnel and fill bags.


Hopper over machine is filled with substrate and spawn, machine compress and extrudes substrate into bags.


Bags are stacked, ready for transport to incubation area.


This company makes substrate bags only, they do not produce mushrooms. Bags are on truck for delivery.


With refrigerated trailer, substrate bags are shipped to growers in all parts of the region, up to 800 km 


Combination vertical and horizontal bag system


Many different shelf systems have been developed. 


System of hanging bags from nylon strings


Popular method of hanging 15 kg bags of substrate  with nylon strings


bags supported with  nylon strings  attached to  overhead  metal pipes


Hanging bags from metal pipes with nylon strings is a popular method  in Russia


Horizontal bag system.  


Horizontal rows of substrate bags are stabilized with  nylon strings. Strings wrap around  bags and are attached  to wooden posts and to ceiling.


Wooden posts, both vertical and horizontal,  stabilize rows of bags  laying horizontal, held in place with nylon strings wrapped around the bags.


9 tiers high  Harvesting requires a  ladder or platform on wheels. Ventilation, adding enough fresh air, and circulating air around the bags, requires  many plastic air tubes or small fans.   And maintaining high  humidity is not so easy.


In this system, bags are stacked three‐high, one on top of the other. Horizontal pipe near ceiling is supported by vertical pipes. Nylon strings, attached  to overhead pipe, help support the weight and prevent the bags from tipping over


Notice two large plastic air tubes with side radials


Metal shelves are painted with rust‐resistant paint


Different style of metal rack


High ceilings allow better air circulation


Natural light can be used if climate permits


This variation shows air tube on floor, nozzles circulate air with constant, but slow  speed around horizontal blocks of mushroom substrate


Three tiers of bags  are supported by  horizontal metal  bars, slightly offset so bars support weight and also stabilize the bags so they don’t fall down.


Well trained people are needed to  constantly monitor the environment,  to measure temperature relative humidity and CO2 level, and to watch carefully for signs of diseases. Diseased bags are immediately removed.


Air movement is a critical factor in oyster mushroom production rooms. In this room, an air tube is mounted above each aisle


This room is 100 meters long, notice ventilation tubes


In this system, mushrooms grow from top of heat resistant bottles.  Bottles filled with substrate have  been sterilized in an autoclave 120C. Automated system uses machines to fill and empty bottles.


When are mushrooms ready for harvest? Timing harvest is very important:  too early means fewer kilograms; too late means poor quality,  lower price These mushrooms ready now.  


Edge of  caps curves inward, edges still strong, not fragile


Healthy oyster mushrooms, no diseases, high humidity, sufficient fresh air, proper temperature, looks like this. 


Perfect for harvest large mushrooms, edge still down


Perfect time to harvest, large but edge still rolls down


Good, large mushrooms, caps roll down, stems are short.


Edges of caps begin to turn up, too late with harvest, edges become fragile, easily broken.


These mushrooms not quite ready, weight will increase  during 12‐24  hours and caps will still roll down.  


Too late, edges fragile, easily broken


Little too late, edges of cap are wavy and thin


Too late,  edges are thin and wavy, some edges roll up


Much too late, very fragile now, easily broken


Edges rolled up, too late for harvest


Some factors causing abnormal  growth of mushrooms Lack of fresh air, CO2 level too high Humidity too high, too low Lack of evaporation, not sufficient air movement Problems with insects


Carbon Dioxide (CO2) level in ppm 350‐450 ppm in fresh air is world wide average 400‐700 ppm in urban areas with many cars or with industrial plants burning fossil fuels 600‐1500 ppm optimum range for mushrooms 20,000‐30,000 ppm in exhaled air from human at rest 30,000‐50,000 ppm in exhaled air from human at high level of physical activity. 25,000 ppm loss of consciousness in 2‐3 minutes 50,000 ppm death in about 5 minutes


CO2 level over 1,000ppm mushrooms abnormal 


CO2 level too high Lack of fresh air causes  mushrooms to grow long,  thin stems and caps with  very narrow diameter. No disease is present in this example, but level of carbon dioxide is too high. CO2 level should be 700‐900, ppm (parts per million) in this example mushroom grew with CO2 level 1,500‐2,000 ppm.


CO2 level was slightly high, 1,000‐1,200 ppm  during growth of these mushrooms. Notice stems slightly elongated and cap is  turning up.


Mushroom ventilation and air distribution systems are complex and require an engineer to design them


Ventilators mix fresh air and re‐circulated air and variable speed motors adjust the volume of air at different stages of crop cycle.


Design of air distribution system is critical for  mushroom production Too little air moving CO2 will be too high near bags Too much air moving mushrooms will become dehydrated and die


Air nozzles are plastic drinking cups with bottom removed.


Relative humidity is measure of moisture in air compared to the maximum water holding capacity of air at a given temperature. Wet and dry bulb thermometers  indicate relative humidity.  Wet bulb is cooler than dry bulb.   If temperature drops, water holding capacity is reduced and water in air can condense, rain will fall.


Mechanical device produces water fog, essential in hot, dry weather 


Brass disc with fins rotates at high speed to produce very fine mist. Cools air and also increases humidity. Essential when  air outside is 25‐30 C range.


Mushrooms grow only when a molecule of water  evaporates from the surface.  

Nutrients for mushroom growth come up from  substrate only when a molecule of water evaporates from surface of the mushroom.


Lack of evaporation due to insufficient air movement in mushroom growing area.


Condensation Like dew a cool morning, condensation will form on mushroom surfaces  overnight if temperature drops 3‐4 degrees. Free moisture invites  bacteria multiply. Mushroom growth stops due to lack of evaporation.


Mushroom fly is often a problem, learn the life cycle of fly.


Post‐Harvest Handling ‐‐ Cool mushrooms as quickly  as possible.  Boxes have mesh sides so air can circulate.  


Refrigerated storage must have good air movement.


Mushrooms arranged nicely, weight adjusted to 300 grams 


Clear plastic over‐wrap preserves freshness and weight.


Pack fresh mushrooms in attractive packages with clear plastic  film.


Shipping boxes, ready for market


Transport via refrigerated truck from farm to market.



Substrate_Preparation_and_Growing._In_pictures._10dec11