我國食用菌工廠化栽培的初步研究與探索

常明昌,孟俊龍,程紅艷,韓曉芳,郭亮,徐全飛

(1.山西省食用菌工程技術研究中心,山西 太谷 030801;2.山西農(nóng)業(yè)大學食用菌中心,山西太谷 030801;3.山西農(nóng)業(yè)大學 食品科學與工程學院,山西 太谷030801;4.山西農(nóng)業(yè)大學 資源與環(huán)境學院,山西 太谷030801)

我們從2003年起就開始探索我國北方食用菌工廠化栽培的研究,2005年在山西省太谷縣建立了山西省第一個磚混結構的食用菌工廠化車間,2006年建立了山西省第一個庫板鋼架結構的食用菌工廠化車間,先后在山西省建立了五個食用菌工廠化栽培基地,對工廠化栽培白色金針菇、杏鮑菇、白靈菇、猴頭菇的技術進行了研究和推廣,其中建成了日產(chǎn)5 t的白色金針菇生產(chǎn)基地(山西晉城澤地萃綠農(nóng)開發(fā)有限公司),還創(chuàng)建了山西省最大的食用菌工廠化研究平臺,成立了山西鼎昌農(nóng)業(yè)科技有限公司。同時我們考察了國內同行的許多工廠化生產(chǎn)基地,并進行了大量的技術交流,再結合我們多年的理論研究和生產(chǎn)實踐,從而對我國食用菌工廠化栽培,特別是中小型工廠化栽培進行了初步的研究和探索,得到了一點體會,僅供大家參考指正。

1 食用菌工廠化栽培概述

食用菌工廠化栽培是最具現(xiàn)代農(nóng)業(yè)特征的產(chǎn)業(yè)化工業(yè)生產(chǎn)方式,其采用工業(yè)化的技術手段,在相對可控的環(huán)境(溫、光、氣、濕)設施條件下,組織高效率的機械化、自動化作業(yè),實現(xiàn)食用菌的規(guī)模化、集約化、智能化、標準化、周年化生產(chǎn)。

我國食用菌工廠化生產(chǎn)起步較晚,至今在國內還沒有形成較為明確、較為統(tǒng)一的食用菌工廠化定義,但相對較完整的定義為:在不同氣候條件下,在單位土地面積內,采用現(xiàn)代工業(yè)設施和人工模擬的食用菌生態(tài)環(huán)境技術,創(chuàng)造出適合不同菌類不同發(fā)育階段的環(huán)境,進行立體、規(guī)模、全天候周年栽培,逐步實現(xiàn)生產(chǎn)操作的機械化、生產(chǎn)環(huán)境調控智能化,以達到不受季節(jié)限制的周年化、產(chǎn)品質量標準化的一種生產(chǎn)模式。其目的就是提高全年食用菌復種次數(shù)(一般自然栽培全年1～2次,工廠化栽培全年都可進行),提高設備設施的使用效率,提高資金周轉使用率,從而使傳統(tǒng)的食用菌生產(chǎn)方式升級為一種新型的、高效優(yōu)質的、集現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工業(yè)化管理為一體的先進生產(chǎn)方式,進而實現(xiàn)食用菌產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化[1]。

在國外食用菌工廠化生產(chǎn)起步較早,1947年荷蘭在控溫、控濕和控制通風條件下,栽培雙孢菇獲得成功,由此開創(chuàng)了世界草腐菌工廠化栽培的先河,之后美國、德國、意大利、法國、波蘭等國也相繼實現(xiàn)了雙孢菇的工廠化生產(chǎn),并得到迅猛發(fā)展。1965年日本長野縣創(chuàng)建了第一個金針菇的工廠化瓶栽生產(chǎn)基地并獲得成功,由此開創(chuàng)了世界木腐菌工廠化栽培的先河。韓國在日本的基礎上開始了食用菌工廠化生產(chǎn)的嘗試,近年來已迅猛發(fā)展成為一個新型產(chǎn)業(yè)。歐美、日本、韓國等國家發(fā)展至今,食用菌工廠化產(chǎn)業(yè)已被公眾譽為“蘑菇工業(yè)”,在專業(yè)化生產(chǎn)方面發(fā)展十分完備,分工十分明確,規(guī)模效益也十分驚人。如日本長野最大的金針菇工廠化生產(chǎn)廠每天產(chǎn)量可高達30 t,生產(chǎn)實現(xiàn)了全程自動化。

在我國20世紀80年代臺灣省首先引進日本栽培模式,開始了金針菇的工廠化生產(chǎn),促進了我國木腐菌工廠化的栽培,同時期山東九發(fā)食用菌股份有限公司從美國引進了雙孢蘑菇工業(yè)化自動生產(chǎn)線,促進了我國草腐菌工廠化的栽培。20世紀90年代,一些臺商在內地開始興建了金針菇工廠化生產(chǎn)基地,國內部分企業(yè)在借鑒國外先進經(jīng)驗的基礎上,開始建立具有中國特色的食用菌工廠化生產(chǎn)基地,如上海浦東天廚菇業(yè)有限公司工廠化栽培白色金針菇。隨后規(guī)模大小不等的食用菌工廠化生產(chǎn)基地開始不斷涌現(xiàn),據(jù)不完全統(tǒng)計,目前全國食用菌工廠化生產(chǎn)廠家已有300多家,鮮菇總產(chǎn)量50萬t以上,栽培品種主要有白色金針菇、杏鮑菇、白靈菇、真姬菇、雙孢菇、雞腿菇、草菇,其中白靈菇工廠化栽培為我國首創(chuàng)。預計2010年我國食用菌工廠化廠家將達600多家,鮮菇總產(chǎn)量可達100萬 t以上[2]。

2 食用菌工廠化栽培模式

2.1 以歐美草腐菌為主導的食用菌工廠化生產(chǎn)模式

以歐美草腐菌為主導的食用菌工廠化生產(chǎn)模式的特點是專業(yè)化分工、大型機械化生產(chǎn)、自動化及智能化控制,采用三次發(fā)酵技術,投入高,產(chǎn)量高,質量穩(wěn)定,品種專一,主要栽培的是雙孢菇、棕色蘑菇等草腐性菌。

歐美發(fā)達國家在雙孢菇的生產(chǎn)上已基本實現(xiàn)了全過程工廠化,從拌料、堆肥、發(fā)酵、接種、覆土、噴水、采菇及清床等生產(chǎn)環(huán)節(jié)均已實現(xiàn)食用菌工廠化生產(chǎn)工藝的機械化。同時,又在溫、光、水、氣、肥等主要生態(tài)因子綜合控制的基礎上,隨著信息高新技術在產(chǎn)業(yè)中的快速滲透,逐步發(fā)展遠程控制、生理檢測及在線咨詢等更先進的集成技術手段,實現(xiàn)了雙孢菇周年化均衡生產(chǎn)和市場供給,并朝著自動化、智能化、優(yōu)質化、精細化的方向更完善發(fā)展。

例如:荷蘭的奧特多爾薩姆堆肥生產(chǎn)合作社,有5萬m2的雙孢菇培養(yǎng)料發(fā)酵基地,每7 d產(chǎn)5 t發(fā)酵后的培養(yǎng)料,不僅供國內使用,還向國外出口;英國的雙孢菇栽培業(yè),其生產(chǎn)模式是一個集中和分散相結合的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式,被稱為“衛(wèi)星模式”,BVB Euroveen公司專業(yè)從事雙孢菇覆土材料的營養(yǎng)配制、生產(chǎn)銷售;美國Sylvan公司已在全球建立了十幾家雙孢菇菌種生產(chǎn)連鎖公司,并且其雙孢菇栽培示范中心“昆喜”,采用三區(qū)制的栽培方式,年利潤可以達到2670萬美元;美國的康乃狄克州弗蘭克林菇場1991年雙孢菇產(chǎn)量達到1.23萬t,覆蓋幾個州的銷售;法國的索梅塞爾公司是當今專業(yè)化、企業(yè)化最高的公司,年生產(chǎn)菌種1萬t,暢銷50多個國家。工業(yè)化生產(chǎn)帶來了優(yōu)質、高產(chǎn)、高效,1 m2雙孢菇產(chǎn)量高達30～35 kg,一年可種植6次,并且分工精細,原材料生產(chǎn)標準化,覆土材料生產(chǎn)和栽培出菇實現(xiàn)專業(yè)化,菌種生產(chǎn)也實行登記檢驗制度化。

2.2 以日韓木腐菌為主導的食用菌工廠化生產(chǎn)模式

以日韓木腐菌為主導的食用菌工廠化生產(chǎn)模式的特點是專業(yè)化分工,機械化、自動化生產(chǎn),效率高。工廠化機器設備體型較小,具有多功能性,適合于多種木腐菌類的工廠化應用。木腐菌的工廠化生產(chǎn)相對草腐菌來說,生產(chǎn)環(huán)境衛(wèi)生,栽培品種多樣,生產(chǎn)工藝大同小異。目前主要以生產(chǎn)白色金針菇、杏鮑菇為主。

從20世紀60年代開始,由接種車間、菌絲培養(yǎng)車間、催蕾車間、生長車間、包裝車間和庫房構成的標準菇房在日本得到普遍推廣。日本擁有北研株式會社、森產(chǎn)業(yè)株式會社和食用菌中心等三大著名研究機構,其核酸分析、單孢分離、生化檢測分析儀、菌種超低溫速凍貯藏及超凈封閉人工氣候培養(yǎng)室等設備均為國際先進水平,并配有國內一流的專家從事研究工作。食用菌菌種由專門企業(yè)提供,工廠化生產(chǎn)能力和環(huán)境控制水平較高,已普遍使用液體菌種,實現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)。液體菌種具有繁種快、成本低、發(fā)菌短、出菇整齊的優(yōu)點,但投入大、技術難度高。之后韓國仿效日本技術,也實現(xiàn)了食用菌機械化生產(chǎn),生產(chǎn)場規(guī)模較大,工廠化設施栽培在國際上處于領先水平。韓國最大的金針菇生產(chǎn)場——大興農(nóng)場日產(chǎn)量達到了10萬瓶,栽培場以計算機智能控制菇房,整個生產(chǎn)過程按一定程序進行,僅在少量環(huán)節(jié)加以人工輔助操作。韓國工廠化生產(chǎn)的菌種包括金針菇、杏鮑菇、小平菇等都已基本實現(xiàn)了液體菌種培養(yǎng),每個菇場都采用自制的菌種。日本和韓國已普遍采用大口徑瓶栽技術,一般采用容積1100～1400 mL,口徑75～82 mm的專用聚丙烯塑料栽培瓶栽培白色金針菇和杏鮑菇,工藝裝備也在不斷提高,如裝瓶機從4000瓶?h-1提高到12 000瓶?h-1,液體接種機也從4頭接種發(fā)展到16頭接種,從而大大提高了生產(chǎn)效率。目前日本、韓國工廠化大口徑瓶栽技術已逐漸取代袋栽技術。

2.3 中國式食用菌工廠化生產(chǎn)模式

中國式食用菌工廠化生產(chǎn)模式的特點是土洋結合、半機械化生產(chǎn)、半自動化控制、產(chǎn)量和質量穩(wěn)定、資金投入相對較少、回報率高,適合中國國情。栽培品種具有多樣化,既工廠化栽培草腐菌中的雙孢菇、褐色雙孢菇、草菇、雞腿菇,又栽培木腐菌中的白色金針菇、杏鮑菇、白靈菇、真姬菇(蟹味菇)。目前我國工廠化栽培以袋栽為主,瓶栽為輔。瓶栽主要以小口徑瓶栽為主,一般采用容積850～1000 mL,口徑58～65 mm的專用聚丙烯塑料栽培瓶栽培白色金針菇、杏鮑菇、真姬菇。國內主要采用固體菌種,很少采用液體菌種,僅有上海浦東天廚菇業(yè)有限公司等極少數(shù)經(jīng)濟實力雄厚的大公司采用液體菌種。

20世紀80年代山東九發(fā)食用菌股份有限公司從美國引進了雙孢蘑菇工業(yè)化生產(chǎn)線,并運營成功;上海浦東天廚菇業(yè)有限公司借鑒國外先進經(jīng)驗,在中國率先建立了金針菇工廠化生產(chǎn)基地;上海豐科生物技術有限公司、北京天吉龍食用菌公司采用引進設備和自創(chuàng)技術相結合,先后建立了日產(chǎn)4～6 t的金針菇、真姬菇生產(chǎn)基地;遼寧阜新王彥令先生創(chuàng)建的田園公司,成功地實現(xiàn)了褐色雙孢菇工廠化生產(chǎn),其日產(chǎn) 7～8 t,全部出口創(chuàng)匯;北京金信食用菌有限公司孔傳廣先生1997年創(chuàng)立了白靈菇工廠化栽培模式;福建農(nóng)林大學謝寶貴教授2002年在福建泉州,成功地創(chuàng)建了中小型的白色金針菇工廠化栽培南方模式,并在福建閩南地區(qū)迅速推廣;山西農(nóng)業(yè)大學常明昌教授創(chuàng)建的山西鼎昌農(nóng)業(yè)科技有限公司,2005年在山西太谷創(chuàng)立了中小型白色金針菇工廠化栽培的北方模式,并在山西迅速推廣;江蘇連云港國鑫醫(yī)藥設備有限公司等對歐美、日等發(fā)達國家的食用菌機械化生產(chǎn)技術與裝備進行消化吸收,并結合我國生產(chǎn)實際率先對關鍵技術裝備進行了國產(chǎn)化研發(fā),將用于醫(yī)療藥用配套的脈動式真空高壓蒸氣滅菌技術移植于食用菌生產(chǎn),開發(fā)出了價格性能優(yōu)于國外同類產(chǎn)品的大型滅菌設備。

近十幾年來,我國在消化吸收日本、韓國等先進技術的基礎上,相繼研制出了食用菌生產(chǎn)和加工關鍵環(huán)節(jié)的一些相關設備,特別是福建、江蘇的食用菌機械設備生產(chǎn)廠家,對推進食用菌生產(chǎn)機械化、工廠化和規(guī)模化發(fā)揮了積極作用。國內食用菌設備的生產(chǎn)還處于比較低的水平,原有的一些食用菌生產(chǎn)設備企業(yè),由于自身技術力量薄弱,只能生產(chǎn)一些簡單設備,如小型裝袋機、簡易攪拌機等單機,自動化程度低、成套性差、生產(chǎn)效率低、勞動強度大,難以滿足工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的要求。總的來看,我國食用菌生產(chǎn)機械化,無論是研究開發(fā)還是生產(chǎn)應用均處于起步和發(fā)展階段,與國際先進水平相比差距較大。因此,我國中小型工廠化生產(chǎn)食用菌一般采用國內組裝配套的設備,而大型工廠化生產(chǎn)食用菌一般引進日本和韓國的設備[3,4]。

3.食用菌工廠化栽培的原理與構成

3.1 食用菌工廠化栽培的原理

食用菌工廠化栽培的基本原理是利用工業(yè)上的一些先進設備和設施,如溫、光、氣、濕的調控裝置和空氣凈化等裝置,在相對封閉保溫的食用菌生長車間內,通過對食用菌生長車間的溫度、濕度、通風、光照等主要環(huán)境條件的調控,形成一種適合于食用菌生長的最佳環(huán)境條件,并逐步發(fā)展和完善食用菌栽培機械化,從而形成一套完整的工業(yè)化、標準化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理體系,實現(xiàn)食用菌全天候工廠化周年生產(chǎn)。

3.2 食用菌工廠化構成

工廠化栽培食用菌是利用設備和設施創(chuàng)造食用菌生長發(fā)育條件,從而滿足食用菌不同生長階段對環(huán)境條件的不同要求。環(huán)境條件主要是溫度、濕度、通風和光照,并對這些因子進行綜合調控。同時,根據(jù)每天出菇生產(chǎn)規(guī)模的大小,來設計相應的工廠化菇房面積。因此,在設計工廠化菇房時,根據(jù)食用菌生產(chǎn)工藝的要求,合理地安排生產(chǎn)設施的面積、建造結構、建造材料及配套設備,充分考慮控溫系統(tǒng)、光照系統(tǒng)、通風系統(tǒng)和增濕系統(tǒng)的科學性和合理性。

我國目前除少數(shù)經(jīng)濟實力強的公司進行大型食用菌工廠化生產(chǎn)外,絕大多數(shù)廠家都采用中小型工廠化栽培模式,并以栽培白色金針菇、杏鮑菇、白靈菇、真姬菇等木腐菌為主,這也符合我國現(xiàn)階段食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟狀況和技術水平。由于大型食用菌工廠化需多專業(yè)人員來設計完成,設計難度大,再加之本文篇幅所限,筆者僅在此介紹中國式食用菌工廠化小型栽培模式。

根據(jù)食用菌工廠化生產(chǎn)的環(huán)節(jié),食用菌工廠化由栽培車間和輔助生產(chǎn)車間兩大部分構成。栽培車間主要包括發(fā)菌室、催蕾室、出菇室;輔助車間主要包括原料貯藏室、拌料裝袋(裝瓶)室、滅菌室、冷卻室、接種室、菌種培養(yǎng)室和保藏室、產(chǎn)品的包裝及冷藏室。同時,根據(jù)不同車間的功能配備相應的生產(chǎn)設備。為實現(xiàn)周年化、標準化生產(chǎn)食用菌,需在生產(chǎn)車間配置溫度、濕度、光照、通風等調控設備,包括制冷機、加熱設備、加濕器、風扇、軸流風機等,同時在接種室配置紫外線燈、臭氧發(fā)生器或空氣過濾等裝置,從而凈化空氣,提高接種成功率。為了提高工作效率,在拌料裝袋(裝瓶)室應配備相應的拌料機、裝袋機(裝瓶機)、周轉筐、周轉車等機械設備、工具,經(jīng)濟條件好的還可配備自動生產(chǎn)線;滅菌室配備大型高壓滅菌倉或常壓滅菌倉。

3.2.1 食用菌工廠化栽培車間的構成

栽培車間主要是根據(jù)食用菌不同生長發(fā)育階段的生長規(guī)律和全天候工廠化周年生產(chǎn)的需求設計菇房。因此,首先要考慮栽培車間的保溫性和溫、光、氣、濕的科學調控系統(tǒng)。其次考慮車間發(fā)菌室、催蕾室、出菇室的合理布局(如數(shù)量、大小等)和空間使用效率(如床架的層數(shù)和大小)。最后考慮車間內工作的便捷性(如搬運菌袋、菌袋的上架或下架、催蕾、采菇等操作的方便性)。

(1)栽培車間墻體保溫設計 菇房盡可能做到夏季隔熱和冬季保溫,較高的保溫與隔熱能力能有效地降低調控能耗,并直接影響今后運行成本和整體生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。在生產(chǎn)實踐中,不同地區(qū),其保溫與隔熱要求不一樣,在我國南方地區(qū),其隔熱性要求較高,在我國北方地區(qū)要求保溫性能較好。一般菇房的墻體可分為磚混結構和庫板鋼架結構(即雙層彩鋼夾高密度聚苯乙烯泡沫板)兩種(圖1),磚混結構墻體的保溫通常采用室內整體表面張貼苯板(聚苯乙烯泡沫板)或聚氨酯發(fā)泡兩種方法。采用的苯板最好是用阻燃性高密度苯板,一般厚度為4～10 cm,密度為15～25 kg?m-3,經(jīng)濟條件好時,也可采用聚氨酯發(fā)泡材料,保溫效果更好,但其造價高;庫板鋼架結構多采用厚度為10～20 cm,密度為15～25 kg?m-3的庫板,墻體的厚度南方可適當薄些,北方應厚些。

(2)栽培車間的合理布局 根據(jù)所栽培種類的特點和日產(chǎn)量,合理安排發(fā)菌室、催蕾室、出菇室的數(shù)量和大小。合理設計室內床架的大小和層數(shù),以便實現(xiàn)立體化、高密度、集約化栽培,提高單位面積使用率。一般采用九層床架,床架主體采用角鋼和圓鋼,床面采用木板(南方多采用杉木,北方多采用桐木)或竹片。工廠化栽培白色金針菇袋栽和瓶栽多采用床架立式出菇,杏鮑菇袋栽多采用網(wǎng)架臥式出菇。

(3)調控系統(tǒng) 主要包括調溫系統(tǒng)、調濕系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、光照系統(tǒng)。

對于加熱系統(tǒng)一般根據(jù)發(fā)菌室、催蕾室、出菇室溫度的不同,設計的暖氣片的組數(shù)和管道不同,還要考慮到輔助車間的取暖問題,鍋爐一般多采用0.3～0.5 t的常壓鍋爐,最好采用靜壓式環(huán)保新型采暖鍋爐。由于南方的寒冷季節(jié)較短,故南方的工廠化車間一般不考慮此項投入,在最寒冷時,可臨時采用熱風爐、空氣加熱器、暖風機等設備。

圖1 小型食用菌工廠化栽培車間Fig.1 Small sized workshop of edible fungi industrial cultivation

對制冷系統(tǒng)一般根據(jù)發(fā)菌室、催蕾室、出菇室溫度的不同以及菇房空間的大小,而采用不同功率的制冷設備。我們分別采用了三種不同功率的制冷機組(日韓發(fā)動機與歐美的測試標準不同,發(fā)動機標稱功率不一樣,日韓發(fā)動機功率匹標為PS,歐美標為HP,1HP≈1.15PS)。我們研究表明,南方多采用水冷式機組,而北方則應采用風冷式機組(圖2)或室內水冷式機組,這是因為北方(如山西、陜西、內蒙、甘肅等)水質偏硬,易形成水垢,加之冬天氣候寒冷易結冰,容易堵塞管道及機組,加大了維護成本。當有充足資金投入時可采用噪音低的全封閉機組,也可采用半開放式機組,一般不采用全開放式機組。同時,菇房內配置的蒸發(fā)器可根據(jù)空間的大小來選擇。由于制冷機組在室外放置,必須在其上方加設防雨防曬棚,從而保證制冷機組在不同惡劣的天氣情況下也能正常工作。

加濕系統(tǒng):由于制冷系統(tǒng)運轉時,菇房的濕度較大,一般不需要專門的噴水設備,個別情況下需要補濕時,采用小型可移動式加濕器即可,同樣當資金充裕時可采用管道式超聲波加濕系統(tǒng)。

通風系統(tǒng):采用軸流風機或換氣扇,主要根據(jù)菇房的空間大小來安裝不同數(shù)量、不同功率的軸流風機,還需特別注意通風口必須安裝防鼠鐵網(wǎng)和防蟲網(wǎng)。通風口一般離地面30～50 cm,栽培室內為了保證溫度、濕度和氧氣均勻,房頂還需安裝吊扇。

光照系統(tǒng):主要是根據(jù)食用菌在發(fā)菌、催蕾、出菇、長菇過程中對光線的不同要求,設置不同數(shù)量、不同功率的節(jié)能燈或燈管。

圖2 風冷式機組Fig.2 Air-cooled refrigerator system

3.2.2 食用菌工廠化輔助生產(chǎn)車間的構成

輔助車間在建造時,一定要布局合理,結構緊湊,便于生產(chǎn)操作,提高工作效率,減少污染。輔助生產(chǎn)車間與栽培車間應盡量縮短距離,相鄰建造。

原料貯藏場所主要用于棉籽殼、玉米芯、木屑、甘蔗渣、麩皮、米糠、玉米粉、輕質碳酸鈣等原材料的存放。一般原料應放于遮風避雨的廠棚下(木屑原料例外),用單層彩鋼板建造的大型工棚即可,與拌料室鄰近,但應遠離火源。

材料貯存室主要存放栽培袋、口圈、棉塞、制作母種培養(yǎng)基藥品、消毒藥品、接種工具、酒精燈等。

拌料裝袋(裝瓶)室面積的大小取決于日產(chǎn)量以及生產(chǎn)線的長短,還應考慮動力電源和用水方便。南方的拌料室條件可簡單些,北方的拌料室還必須考慮寒冷季節(jié)的采暖。根據(jù)日產(chǎn)量配備相應的拌料機、裝袋機(裝瓶機)、周轉筐、周轉車等機械設備、工具,以便于半機械化操作,降低勞動強度。當生產(chǎn)規(guī)模很大或經(jīng)濟條件好時還可配備自動生產(chǎn)線,這樣可大大提高工作效率,降低成本。小規(guī)模工廠化一般多采用手工裝袋,在勞動力緊張時,才采用沖壓轉盤式裝袋機,手工裝袋破袋率低,機械裝袋效率高,但寒冷季節(jié)破袋率高。

滅菌室可配備大型高壓滅菌倉或常壓滅菌倉。蒸氣來源于0.3～0.5 t的新型環(huán)保蒸氣鍋爐,為了節(jié)能,最好采用靜壓式鍋爐,這樣可不配制鍋爐上的鼓風機。滅菌倉購買現(xiàn)成的價格昂貴,運輸不便,一般可請專業(yè)人員按日滅菌量自行設計。有條件的也可采用脈動式真空高壓蒸氣滅菌技術。

冷卻室用于滅菌后菌袋(瓶)的冷卻,一般多采用自然冷卻或風扇對流冷卻,有條件的公司可采用制冷機強制冷卻,并在冷卻室安裝空氣凈化器,對冷卻室的空氣反復循環(huán)進行空氣凈化,達到冷卻和減少雜菌污染的目的。冷卻室應與接種室鄰近。

接種室是食用菌工廠化無菌要求最高的場所,其面積取決于日產(chǎn)量的大小。接種室應保持潔凈,常裝有紫外線燈。接種時,中小規(guī)模工廠化生產(chǎn)多采用接種箱人工接種,也采用連續(xù)接種生產(chǎn)線,只有少數(shù)大型工廠化采用液體菌種,自動接種機接種;投資規(guī)模達到3000萬元以上的公司才采用進口接種設備和層流空氣過濾凈化技術,否則投資成本過高,產(chǎn)出效益不明顯甚至出現(xiàn)虧損。

菌種培養(yǎng)室主要用于原種和栽培種的大量培養(yǎng),一般根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模確定培養(yǎng)間數(shù),每間不宜過大,方便消毒殺菌。室內須保持清潔干凈,黑暗、恒溫、恒濕,通風性好。同時還應配備恒溫培養(yǎng)箱,用于母種的培養(yǎng)。

菌種保藏室主要用于發(fā)滿菌后原種或栽培種的臨時保藏,采用制冷機控溫,溫度一般控制在2～4℃。菌種保藏室的大小根據(jù)生產(chǎn)需求而定。

產(chǎn)品包裝室主要用于鮮菇采收后的處理和分級包裝,應建在離出菇車間較近的地方,要求清潔干凈,避免陽光直射。最好在低溫條件下進行分級包裝。這樣不僅符合食品加工的衛(wèi)生要求,而且使保鮮期延長。室內應配備相應的不銹鋼分級工具、包裝操作臺、多功能包裝機(根據(jù)市場要求可抽真空,充氮氣)、包裝箱等。

產(chǎn)品冷藏室主要用于包裝好的產(chǎn)品銷售前的預冷和短時間存放,一般控制在2～4℃,其大小根據(jù)栽培規(guī)模而定,一般和產(chǎn)品包裝室鄰近。食用菌機械化是食用菌工廠化中的重要組成部分,也是大幅度提高工廠化生產(chǎn)效率的重要方面,它貫穿于工廠化生產(chǎn)的絕大部分環(huán)節(jié)。工廠化栽培很大程度上依賴于機械設備的先進性,必須大力研制和推廣食用菌生產(chǎn)的專業(yè)應用機械和設備,如專用的接種設備、空氣凈化設備、滅菌設備、自動生產(chǎn)線等。同時要根據(jù)食用菌生產(chǎn)不同環(huán)節(jié)的特點,進行細致的專業(yè)分工,為食用菌生產(chǎn)由手工勞動轉換為機械自動化作業(yè)創(chuàng)造良好的條件,而設備的技術研發(fā)又會推動珍稀菇類產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。另外,食用菌工廠化生產(chǎn)的過程中,不但要掌握栽培工藝,還要了解設備使用的原理、運轉過程的操作和維修,能夠隨時根據(jù)天氣變化、菇體發(fā)育的狀況及時對環(huán)境進行調控,從而提高生產(chǎn)效率,達到優(yōu)質高產(chǎn)的目的[5,6]。

根據(jù)筆者的經(jīng)驗,一般建設一個日產(chǎn)1 t袋栽白色金針菇的小型工廠化生產(chǎn)廠,目前需投資200萬元左右,才能正常運轉。若想取得良好的經(jīng)濟效益,還須選用優(yōu)良的品種,采用科學的生產(chǎn)工藝,進行嚴格的企業(yè)管理和有效的市場運作。

4 食用菌工廠化生產(chǎn)的特點與意義

4.1 食用菌工廠化生產(chǎn)的特點

(1)農(nóng)業(yè)工業(yè)化。食用菌工廠化是在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的基礎上,采用工業(yè)先進的設施環(huán)境、機械化設備和高新技術,創(chuàng)造出相對可控的生長發(fā)育條件,對食用菌進行反季節(jié)全天候周年生產(chǎn),從而實現(xiàn)了高產(chǎn)、優(yōu)質、高效、生態(tài)、安全,是一種最具現(xiàn)代農(nóng)業(yè)特征的工業(yè)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方式。食用菌工廠化生產(chǎn)雙孢菇,在國外已被人們稱為“蘑菇工業(yè)”。

(2)生產(chǎn)高度集約化。食用菌工廠化具有資本密集、技術密集、裝備密集的特點,是一項高投入、高技術、高產(chǎn)出、高效益的新型農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。整個生產(chǎn)過程相對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)來講,裝備先進,機械化程度高,技術含量高,是一項綜合了農(nóng)業(yè)多學科和工業(yè)新技術的系統(tǒng)工程。

(3)管理精準化。一般食用菌自然條件下栽培多是季節(jié)性、小農(nóng)手工作坊式栽培,是一種粗放式隨意性強的管理,而食用菌工廠化則實現(xiàn)了生產(chǎn)過程模式化,栽培經(jīng)驗數(shù)據(jù)化,農(nóng)藝要求指標化,企業(yè)管理專業(yè)化,市場營銷商業(yè)化,是一種精準式的透明管理。

(4)產(chǎn)品安全化。食用菌工廠化生產(chǎn)是在相對潔凈、封閉可控的環(huán)境下進行,培養(yǎng)料經(jīng)過了嚴格滅菌,接種又是在無菌條件下進行,加之整個生長過程從不使用農(nóng)藥,而且封閉的環(huán)境能夠有效控制病蟲害的發(fā)生,因此是無公害生產(chǎn),其生產(chǎn)出的產(chǎn)品自然是符合食品安全的。食用菌工廠化生產(chǎn)由于采用了先進的技術手段,在可控的條件下按照嚴格的標準化作業(yè),因此,產(chǎn)品無論是外觀還是內在很容易達到標準化、優(yōu)質化,從而實現(xiàn)真正的訂單農(nóng)業(yè),使食用菌工廠化產(chǎn)業(yè)逐步走向精品農(nóng)業(yè)。

此外,食用菌工廠化產(chǎn)業(yè)是一種生態(tài)農(nóng)業(yè)。其生產(chǎn)所用原料都是工農(nóng)業(yè)的下腳料(如棉籽殼、玉米芯、秸稈、木屑、甘蔗渣、廢棉、甜菜絲、酒糟等),充分利用這些材料栽培食用菌,不僅可以變廢為寶,得到人類所需的各種優(yōu)質菇類,而且還能消除環(huán)境污染,化害為利,取得良好的社會效益。生產(chǎn)后的的廢菌袋既可破碎后施于農(nóng)田,改良土壤結構,化作肥料,又可當作燃料節(jié)約能源,用于滅菌和采暖。

食用菌工廠化還是一種高效節(jié)約型農(nóng)業(yè)。因為它是一種高度立體化、高密度、集約化周年生產(chǎn)的新型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)栽培模式,如一個占地為5×667 m2的工廠化生產(chǎn)車間,其產(chǎn)量相當于60個季節(jié)性自然栽培菇棚的產(chǎn)量,而一個菇棚實際占地約2×667 m2。所以不難看出,進行食用菌工廠化生產(chǎn)比傳統(tǒng)的季節(jié)性自然栽培大大節(jié)省了寶貴的土地資源。工廠化生產(chǎn)在相對可控封閉的條件下進行,因此比傳統(tǒng)的季節(jié)性開放式自然栽培節(jié)省了大量的水資源[1,7,8]。

4.2 食用菌工廠化生產(chǎn)的意義

(1)我國農(nóng)業(yè)發(fā)展正面臨著耕地不斷減少、人口不斷增加、社會總需求不斷增長的嚴峻形勢,面對資源緊缺,人口膨脹的現(xiàn)實,必須改變農(nóng)業(yè)低效高耗的增長方式,走技術代替資源的路子,走農(nóng)業(yè)工業(yè)化的發(fā)展道路,食用菌工廠化生產(chǎn)正是在有限的土地資源上,創(chuàng)造出高產(chǎn)、優(yōu)質、高效的食用菌產(chǎn)品,從而創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟和社會效益[1,9,10]。

(2)食用菌工廠化是在相對封閉可控的生長條件下,利用工業(yè)技術和機械化設備對食用菌進行反季節(jié)全天候周年生產(chǎn),從而打破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)季節(jié)性生產(chǎn)的被動局面,大大提高了勞動生產(chǎn)率,使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)走向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。

(3)食用菌工廠化能夠周年提供高質量、高品位的產(chǎn)品,滿足了中高檔消費群體的需求,彌補了生產(chǎn)淡季市場對食用菌鮮品需求的空白,成為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構調整的重要內容。

(4)食用菌工廠化是無公害生產(chǎn),其生產(chǎn)的產(chǎn)品一般是安全食品,符合食品衛(wèi)生安全要求,一方面更好地滿足了國內對食用菌產(chǎn)品的食品安全要求越來越高的消費需求,另一方面容易使國內食用菌行業(yè)成功打破國際技術壁壘和綠色壁壘,從而使食用菌產(chǎn)品進入國際市場,打造我國食用菌創(chuàng)匯農(nóng)業(yè)。

(5)食用菌工廠化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅促進了我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的升級換代,加快了農(nóng)業(yè)工業(yè)化的進程,促進了現(xiàn)代化食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,而且還帶動了相關產(chǎn)業(yè)和技術的發(fā)展,如食用菌機械制造業(yè)、制冷業(yè)、塑料制品業(yè)、建筑業(yè)、保鮮加工業(yè)以及空氣凈化技術、遠程監(jiān)控技術、農(nóng)業(yè)自動化測控技術等。

總之,食用菌工廠化是現(xiàn)代食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。

[1]常明昌,孟俊龍,程紅艷,等.我國食用菌工廠化栽培的初步研究與探索[C].//中國食用菌協(xié)會.中國第二屆食用菌工廠化生產(chǎn)高層研討會論文集.江蘇連云港,2009:46-52.

[2]劉遐.我國食用菌工廠化生產(chǎn)發(fā)展的若干重要關系[J].食用菌,2005(1～3):1-26.

[3]常明昌.食用菌栽培[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2009(2):239-248.

[4]黃毅.食用菌栽培[M].北京:高等教育出版社,2008:177-207.

[5]黃毅.食用菌工廠化設施栽培的問題與對策[C].//中國食用菌協(xié)會編.首屆全國食用菌工廠化生產(chǎn)高層研討會論文集.山東梁山,2008:24-27.

[6]李玉春.關于當前食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關問題的探討[C].//中國食用菌協(xié)會編.首屆全國食用菌工廠化生產(chǎn)高層研討會論文集.山東梁山,2008:14-17.

[7]常明昌.食用菌栽培[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2002:83-92.

[8]常明昌.食用菌栽培學[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2003:2-11.

[9]張怡.白色金針菇的工廠化栽培在山西的初步研究[D].山西農(nóng)業(yè)大學,2008:8-29.

[10]徐全飛.杏鮑菇工廠化栽培在山西的初步研究[D].山西農(nóng)業(yè)大學,2010:6-33.