编者按：这是关于食物科学的六篇专题报道中的第五篇，从2009年3月30日到4月6日每天刊登。
宾夕法尼亚州州立学院——唐纳德“巴斯特”尼达姆和他的儿子阿蒂和唐正在将他们的蘑菇种植场迁出宾夕法尼亚州。73岁的尼达姆从他父亲手中接管这项生意已经50年了，但他位于西格罗夫的运营——每周要消耗数百吨蒸腾的马粪和鸡粪——对于在这个距费城以西40英里（65公里）的乡镇购买房屋的城里人来说，实在太臭了。
2004年，尼达姆宣布了扩张计划，但他的邻居们阻止了他，抱怨恶臭气味以及粪便径流可能渗入地下水和附近的小溪。“监管人员、该地区的乡镇主管和邻居们——他们什么都不接受，”尼达姆说。
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当年10月，该镇阻止了尼达姆的扩张计划的批准，拒绝了他关于农业安全豁免于气味扰民法的请求，并声称他没有满足其安装最先进的除臭设备的要求。尼达姆在法庭上成功地对该决定提出上诉，但委员会拒绝放手，将案件提交给宾夕法尼亚州最高法院，该案件已被搁置两年。与此同时，尼达姆正在考虑一位开发商的报价，该开发商希望将他的农场变成一个退休社区。
尼达姆并不是唯一感到压力的农民。宾夕法尼亚州立大学公园分校的蘑菇专家丹·罗伊斯说，整个拱心石州的情况都是如此，该州是美国最大的蘑菇产地：每年在其境内种植约5亿磅（2.25亿公斤）的双孢蘑菇上市，蘑菇是该州最大的经济作物，价值4.53亿美元。尽管居民们可能对每年秋天在历史悠久的肯尼特广场举行的蘑菇节赞不绝口，但很少有人希望在他们的后院堆一座粪山。虽然共和党人上个月可能对爱荷华州的猪气味研究的联邦资助大发雷霆，但农场气味是一个全国性问题，它使农业经济与涌入郊区的居民对立起来，后者以为他们想要一部分乡村生活方式。这就是为什么宾夕法尼亚州立大学的科学家们正在介入，试图使处境艰难的蘑菇产业更加环保。
10月初，罗伊斯带我去了大学自己的蘑菇房。黑暗的房间保持在恒定的60华氏度（15.5摄氏度），有一种轻微的霉味，但对我来说幸运的是，早期堆肥阶段产生的硫磺气味已经消退了。七个木架子彼此堆叠，排列成两长排。每隔10分钟，加湿器就会向空气中喷射一股蒸汽，水滴沿着煤渣砌块墙壁滴落。罗伊斯跨过一个水坑，用手电筒照在苍白的双孢蘑菇上，它们像外星生物一样，没有任何颜色，像纸箱里的鸡蛋一样挤在一起。蘑菇在两个为期七天的“潮汐”中迅速冒出来，商业采摘者不得不每天来五次。
真菌的世界确实是外星的。它是一种弥合植物和动物之间鸿沟的生物：它们像植物一样扎根于地下，但植物呼吸二氧化碳（CO2）并利用太阳的能量将气体转化为糖，而真菌则需要“吃”固体碳并用它们吸收的氧气分解它——很像动物。如果你在地下种植玉米秸秆，它周围的土壤不会消失，但这正是这里堆肥发生的情况。渗透混合物的毛茸茸的细丝是罗伊斯所说的“管道”，它们为蘑菇提供养分。到作物收获时——每平方英尺五磅（每平方米约24公斤），下面堆肥的干重将减少20%。
将真菌带到餐桌上的芬芳过程始于尼达姆的 crew 从赛马场和马厩中回收稻草垫料，混合新鲜干草和粪便，并将其铺成长排7到14天以进行自然巴氏杀菌。随着生活在粪便中的细菌分解其养分，它们的新陈代谢将温度升高到超过120华氏度（50摄氏度），只留下最顽强的生物存活。蘑菇种植者称之为巴氏杀菌，因为它也杀死了许多不需要的真菌，这些真菌可能会从双孢蘑菇中窃取养分。粪便的臭味本身并不那么难闻，但几天后，堆肥堆中的氧气水平下降，促使厌氧细菌的生长，厌氧细菌不需要氧气，并释放出散发出臭鸡蛋气味的气体。罗伊斯说，问题在于硫磺“具有非常低的气味阈值，因此您可以从远处闻到它”。此外，堆肥堆的水径流会污染地下水和开放的溪流。
2002年，罗伊斯的同事保罗·海涅曼发现，在掩体中的堆肥堆下方安装喷气式气流可以通过鼓励需氧（依赖氧气）细菌的生长来减少难闻的气味。他测量了场地周围空气中的硫磺，并招募了由莫内尔化学感官中心培训的专家来评估“几乎检测不到”和“最强烈的想象”之间的气味。在其他研究中，海涅曼在堆肥堆上铺设了戈尔特斯透气面料以减少气味，他甚至让蘑菇在谷物而不是堆肥上生长。
但罗伊斯意识到，可能有一种方法可以将堆积如山的堆肥减少到小土堆，这将具有降低成本以及气味和污染问题的好处。在第二茬蘑菇之后，第三茬的产量非常低，几乎不值得；即便如此，此时蘑菇作物仅消耗了堆肥材料质量的20%。其余的都被倾倒了。“太可惜了，”罗伊斯说，“如果我们能将这20%添加回去并获得另一茬作物，那将会更有效率。”
挑战在于弄清楚蘑菇究竟从堆肥中吸走了哪些养分，导致其质量减少了20%。然后，罗伊斯将不得不找到一种实用的方法来防止霉菌和其他蘑菇病原体在额外两茬的第二茬作物期间渗入潮湿的基质。
在另一个房间里，罗伊斯将实验性堆肥混合物分成九种不同的处理方法，他将在这些方法上测试添加补充剂的效果，包括异亮氨酸，他在2008年报告称，异亮氨酸是刺激第二茬蘑菇产量的最重要的氨基酸。其他氨基酸如缬氨酸也很重要，但他的研究表明，仅异亮氨酸就可以将第二茬作物的产量提高68.7%。
几朵蘑菇已经从土壤中探出头来，我问罗伊斯那是第二茬作物吗。“我们正在尝试三茬作物，”他说，“我们变得贪婪了。”
他的秘密武器是一块景观布，他将其放置在堆肥和种植者称之为覆土层的顶层泥炭藓之间。一旦一茬作物完成，罗伊斯就可以扔掉泥炭藓，补充堆肥，并添加一层已经渗透真菌的新泥炭。基因相似的真菌细丝可以通过布上的孔重新连接。“它们连接起那些管道，养分开始流动，”他说。罗伊斯和他的团队还在试验另一种真菌，嗜热毁丝霉，它有助于蘑菇在未经巴氏消毒的堆肥上生长，并防止竞争性生物体在粪便中定殖。
一旦蘑菇收获了一次、两次甚至三次，问题并没有结束。处理用过的堆肥——收获后又开始散发臭味——既昂贵又对环境构成危害。然而，最近，它被证明是一种对抗隐蔽害虫的非凡天然制剂，宾夕法尼亚大学的唐纳德·戴维斯说。炮弹菌生活在树皮覆盖物中，已经进化到将其微小的孢子射向明亮的表面，如汽车和房屋的侧面。这听起来可能没什么，但孢子几乎不可能去除，在一系列诉讼之后，房主保险公司现在将这种害虫排除在其保单之外。戴维斯发现，在覆盖物混合物中添加40%的用过的蘑菇堆肥可以消除这种害虫。
“几年前，他们无法摆脱[蘑菇堆肥]，”戴维斯说。“现在他们可以免费赠送它。我们希望下一步他们可以将其推向市场。”一家名为Laurel Valley Soils的公司已经签订合同，为纽约市的9/11纪念馆提供蘑菇土，以防止建筑物表面沾上污渍。
现在的问题是，这些创新是否能挽救尼达姆的蘑菇种植业务。“那将是一件伟大的事情，”他谈到罗伊斯的双茬种植时说。“这将节省大量材料……并使我们更有效率。”尼达姆估计，去年稻草的成本上涨了30%，这代表了蘑菇生产成本的最大增长。
所有关于蘑菇的话题都让他兴奋起来，但尼达姆最终坦白说：西格罗夫最近请来了一位房地产开发商，说服他和他的儿子们（分别为39岁和45岁）放弃这场斗争。“他们给了我们一个会让我们倾向于搬家的价格，”他说。他没有透露中标价格，但最高法院的案件已经被推迟了五次，因为开发商一直在努力为他提议的退休社区争取投资者，其中包括，恰如其分地，一个新的污水处理系统。“一旦情况开始好转，”尼达姆补充道，“这个农场就会被卖掉。”