金針菇周年工廠化生產(chǎn)環(huán)境智能化控制技術(shù)

黃媛

摘要 該研究以瓶栽模式為例，介紹了金針菇周年工廠化生產(chǎn)環(huán)境智能化控制技術(shù)，以期實(shí)現(xiàn)金針菇的規(guī)?；?、集約化、標(biāo)準(zhǔn)化、周年化生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞 金針菇；工廠化；生產(chǎn)環(huán)境智能化控制

中圖分類(lèi)號(hào) S646.1+5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2018）02-0040-02

Abstract Taking the case of bottle planting for example，this paper introduced the intelligent control technology of the annual factory production in order to realize the scale， intensive， standardized and annual production of F.velutipes.

Key words Flammulina velutipes；Factory；Ambient intelligence control

金針菇屬菌物界、擔(dān)子菌門(mén)、傘菌綱、傘菌目、膨瑚菌科，屬低溫型食用菌，自然環(huán)境下適宜在秋冬與早春生長(zhǎng)。金針菇口味鮮美，營(yíng)養(yǎng)豐富，含有人體所需的多種氨基酸及抗癌物質(zhì)，利于促進(jìn)智力發(fā)育，增強(qiáng)身體免疫力，并能預(yù)防多種疾病，被譽(yù)為“增智菇”，因此深受消費(fèi)者喜愛(ài)[1]。隨著消費(fèi)需求的上升，金針菇工廠化生產(chǎn)已經(jīng)進(jìn)入了快速發(fā)展階段，其中生產(chǎn)環(huán)境智能化控制技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)給金針菇栽培、管理、加工等各個(gè)環(huán)節(jié)帶來(lái)飛躍式的發(fā)展?，F(xiàn)對(duì)金針菇周年工廠化生產(chǎn)環(huán)境智能化控制技術(shù)進(jìn)行介紹，以期進(jìn)一步規(guī)范和推廣金針菇工廠化生產(chǎn)環(huán)境智能化控制技術(shù)。

1 金針菇工廠化生產(chǎn)概況

金針菇工廠化生產(chǎn)是模擬生態(tài)環(huán)境、智能化控制、自動(dòng)化機(jī)械作業(yè)于一體的生產(chǎn)方式，即按照菇類(lèi)生長(zhǎng)需要設(shè)計(jì)封閉式廠房，在不同氣候條件下利用傳感器對(duì)需要檢測(cè)的生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，并將自動(dòng)上傳的數(shù)據(jù)與參數(shù)設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比，超過(guò)參數(shù)上限設(shè)定值或低于下限設(shè)定值，自動(dòng)開(kāi)啟溫控、濕控、光控、風(fēng)控等設(shè)備，創(chuàng)造適宜生產(chǎn)的人工環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)各生產(chǎn)廠房的自動(dòng)化管理、精細(xì)化栽培、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、周年化栽培[2]。

目前金針菇工廠化生產(chǎn)可分為袋栽模式和瓶栽模式2種。其中以塑料袋為容器的袋栽模式的自動(dòng)化程度相對(duì)較低，環(huán)境控制以控溫為主；另一種以塑料瓶或玻璃瓶為容器的瓶栽模式的機(jī)械化、自動(dòng)化程度較高，生產(chǎn)過(guò)程中的溫度、濕度和光照等條件可完全控制。該研究以瓶栽模式為例，介紹金針菇周年工廠化生產(chǎn)環(huán)境參數(shù)智能化控制技術(shù)。

2 金針菇工廠化生產(chǎn)中的智能化環(huán)境控制技術(shù)

以金針菇工廠化生產(chǎn)流程為依據(jù)，可將生產(chǎn)車(chē)間分為五個(gè)區(qū)域。一區(qū)為冷卻室和接種室，它應(yīng)是無(wú)菌區(qū)；二區(qū)為菌絲培養(yǎng)區(qū)，對(duì)環(huán)境的潔凈度也有較高的要求；三區(qū)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的整體有一定的要求，為搔菌、栽培、包裝區(qū)；四區(qū)為挖瓶區(qū)和配料區(qū)，五區(qū)為裝瓶區(qū)，這兩個(gè)區(qū)域?qū)Νh(huán)境無(wú)特殊要求[3]。因此生產(chǎn)環(huán)境參數(shù)智能化控制設(shè)備一般安裝在對(duì)環(huán)境要求較高的一區(qū)、二區(qū)、三區(qū)中。

2.1 冷卻室、接種室

2.1.1

冷卻室。冷卻室要求安裝溫控系統(tǒng)、空氣凈化系統(tǒng)、冷卻機(jī)、滅菌鍋等設(shè)備。培養(yǎng)料經(jīng)過(guò)配料、裝瓶、壓料、打孔等操作之后，進(jìn)入高壓滅菌環(huán)節(jié)。在高壓滅菌設(shè)備中進(jìn)行高溫高壓滅菌處理后，配料中的細(xì)菌和微生物被殺死，培養(yǎng)料達(dá)到無(wú)菌狀態(tài)，之后進(jìn)入無(wú)菌的冷卻室中進(jìn)行冷卻，只有經(jīng)過(guò)培養(yǎng)料冷卻才能進(jìn)行接種。冷卻室的溫度傳感器應(yīng)放置在滅菌車(chē)中央，設(shè)置溫度在50 ℃以上自動(dòng)開(kāi)啟冷風(fēng)機(jī)，50 ℃以下自動(dòng)關(guān)閉冷風(fēng)機(jī)。冷風(fēng)機(jī)將凈化后空氣制冷后吹入室內(nèi)，使栽培瓶?jī)?nèi)培養(yǎng)料強(qiáng)制冷卻，為了使疊放在滅菌車(chē)上的栽培瓶培養(yǎng)料均勻冷卻，可經(jīng)過(guò)1 h更換栽培瓶里外上下的順序，確保每個(gè)栽培瓶的料溫均勻下降[4]。

2.1.2

接種室。接種室應(yīng)安裝溫控系統(tǒng)、空氣凈化系統(tǒng)、臭氧機(jī)等環(huán)境調(diào)控設(shè)備及接種機(jī)等接種設(shè)備。接種室室溫保持在20～25 ℃即可，當(dāng)室溫高于或低于溫度上下限時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟室溫調(diào)控設(shè)備。

2.2 菌絲培養(yǎng)區(qū)

發(fā)菌室應(yīng)安裝溫控系統(tǒng)、空氣凈化系統(tǒng)、制冷設(shè)備、加濕器和通排風(fēng)設(shè)備等環(huán)境控制設(shè)備和系統(tǒng)。發(fā)菌指菌絲體在培養(yǎng)料內(nèi)生長(zhǎng)、擴(kuò)散的過(guò)程，要經(jīng)過(guò)定殖、封面、穿底幾個(gè)過(guò)程，一般需經(jīng)過(guò)28～32 d的時(shí)間。定殖指接種的菌絲在新的培養(yǎng)料上開(kāi)始重新生長(zhǎng)，封面指菌絲體長(zhǎng)滿培養(yǎng)料的表面，穿底指菌絲體在培養(yǎng)料內(nèi)從上至下長(zhǎng)滿栽培瓶[5]。

21～23 ℃是菌絲生長(zhǎng)的適宜溫度，低于或高于這個(gè)溫度都會(huì)減慢菌絲的生長(zhǎng)速度，影響菌絲發(fā)育，由于菌絲的植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳和熱量，可使料溫比室溫高2～4 ℃，因此發(fā)菌車(chē)間內(nèi)溫度應(yīng)保持在19～21 ℃，為了使上下里外溫度一致，溫度傳感器應(yīng)布置在車(chē)間正中或菌架上，同時(shí)還應(yīng)每隔7 d將床架上下層及里外進(jìn)行調(diào)換，發(fā)菌期間溫度預(yù)警值應(yīng)設(shè)為23 ℃，超過(guò)預(yù)警值應(yīng)立即啟動(dòng)制冷設(shè)備進(jìn)行降溫。

水是金針菇生長(zhǎng)發(fā)育所需要的重要元素之一，同時(shí)還是各種生長(zhǎng)元素的重要運(yùn)輸媒介，因此不僅培養(yǎng)料中的含水量要保持為61%～62%，而且菌絲的生長(zhǎng)環(huán)境也要保持60%的空氣相對(duì)濕度，以防止培養(yǎng)料的含水量蒸發(fā)減少。菌車(chē)間可采用超聲波加濕器作為補(bǔ)濕設(shè)備，超聲波加濕器產(chǎn)生霧粒直徑小于5 μm的水霧，不易產(chǎn)生滴水現(xiàn)象，當(dāng)空氣濕度傳感器檢測(cè)到空氣相對(duì)濕度小于60%時(shí)，應(yīng)自動(dòng)開(kāi)啟加濕器，當(dāng)相對(duì)濕度大于70%時(shí)應(yīng)自動(dòng)關(guān)閉加濕器[6]。

為保證菌絲生長(zhǎng)的氧氣需求，一般設(shè)定通風(fēng)裝置每天按時(shí)通風(fēng)3～4次，每次30 min。一般發(fā)菌后應(yīng)進(jìn)行搔菌處理，經(jīng)過(guò)搔菌處理的菌瓶就可運(yùn)至出菇室[7]。

2.3 栽培區(qū)

栽培區(qū)應(yīng)配有溫控系統(tǒng)、加濕器、通排風(fēng)及光照系統(tǒng)，按照金針菇生長(zhǎng)栽培的不同階段，溫控、濕控、排風(fēng)、光照等系統(tǒng)設(shè)置應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

2.3.1 催蕾階段。催蕾階段是確保金針菇菇蕾形成的重要階段，需經(jīng)過(guò)5～6 d，期間的環(huán)境溫濕度應(yīng)嚴(yán)格控制，其中溫度應(yīng)控制在12～15 ℃，溫度預(yù)警值應(yīng)設(shè)置在18 ℃，一旦溫度過(guò)高，應(yīng)立即自動(dòng)開(kāi)啟空氣冷卻機(jī)，防止溫度過(guò)高抑制菇蕾發(fā)育；室內(nèi)濕度控制在85%～90%，濕度預(yù)警值應(yīng)設(shè)置在70%，一旦低于預(yù)警值，應(yīng)自動(dòng)開(kāi)啟加濕器；由于金針菇生長(zhǎng)需要消耗大量氧氣，菇房?jī)?nèi)應(yīng)不斷補(bǔ)充新鮮的空氣，換氣設(shè)備每次開(kāi)啟換氣應(yīng)不少于30 min，每天定時(shí)開(kāi)啟2～3次，確保菇房?jī)?nèi)的空氣流通性；光照傳感器中光照強(qiáng)度應(yīng)控制在100～150 lx，每天開(kāi)啟補(bǔ)光燈12 h，當(dāng)菇蕾長(zhǎng)滿料面后催蕾階段結(jié)束[8]。

2.3.2 剔雜階段。催蕾6～8 d后，料面上會(huì)長(zhǎng)出一些針狀菇，這是因?yàn)閯側(cè)氤龉杰?chē)間的培養(yǎng)料濕度大，車(chē)間內(nèi)的二氧化碳濃度大、氧氣不足影響了部分菇蕾的發(fā)育，這時(shí)應(yīng)開(kāi)啟冷風(fēng)機(jī)，使溫度控制在10～12 ℃，隨著溫度的降低，先長(zhǎng)出來(lái)的針狀菇就會(huì)死亡，再由人工剔除這些死菇，就不會(huì)影響菇的生長(zhǎng)。

2.3.3 抑制期。抑制期是指菇蕾長(zhǎng)到高出瓶口2～3 cm，形狀如火柴棍時(shí)的管理階段，抑制期一般經(jīng)過(guò)3～7 d的時(shí)間。通過(guò)在瓶口套包菇片，有效地避免了菇蕾生長(zhǎng)速度不一和實(shí)體菌蓋過(guò)早開(kāi)放，能夠促使金針菇菌柄長(zhǎng)度、粗細(xì)保持整齊一致。抑制階段溫度應(yīng)控制在3～5 ℃，溫度預(yù)警值應(yīng)設(shè)置在8 ℃，溫度高于預(yù)警值，自動(dòng)開(kāi)啟制冷設(shè)備；空氣相對(duì)濕度保持在80%，預(yù)警值應(yīng)設(shè)置在60%，低于預(yù)警值自動(dòng)開(kāi)啟加濕器；換氣通風(fēng)設(shè)備應(yīng)設(shè)定每隔1 h通風(fēng)5 min，使車(chē)間內(nèi)二氧化碳濃度保持在2 000～2 500 mg/L；在抑制的中后期還應(yīng)進(jìn)行光抑制，采用植物育種用的熒光燈作為光源，光照強(qiáng)度控制在200 lx，每天照2～3 h，分5～6次進(jìn)行；風(fēng)抑制是在抑制開(kāi)始3～4 d定時(shí)開(kāi)啟冷風(fēng)機(jī)，每天吹2～3 h，吹3 d左右，通過(guò)以上這些措施能夠使金針菇菇柄長(zhǎng)度一致，組織緊密，菇體水分少，高矮一致[9]。

2.3.4 發(fā)育期。菇蕾發(fā)育階段一般經(jīng)過(guò)10～15 d的時(shí)間，金針菇屬低溫菇類(lèi)，菇蕾發(fā)育階段室內(nèi)溫度應(yīng)控制在5～7 ℃，溫度預(yù)警值應(yīng)設(shè)置在9 ℃，高于預(yù)警值自動(dòng)開(kāi)啟制冷設(shè)備；與前一階段催蕾期相比，發(fā)育階段的相對(duì)空氣濕度略低，可降至70%～80%，濕度預(yù)警值可設(shè)置為65%，低于預(yù)警值自動(dòng)開(kāi)啟加濕器；當(dāng)菇體長(zhǎng)至約 15 cm長(zhǎng)，菇蓋尚未完全展開(kāi)時(shí)即可采收。

2.3.5

采收期。采收后去除菇根及雜質(zhì)，按照菇體形態(tài)等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行等級(jí)劃分，隨后將真空或半真空包裝的菇體存放在 4～6 ℃的冷庫(kù)中保藏即完成了金針菇的整個(gè)工廠化生產(chǎn)。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著市場(chǎng)發(fā)展，人們消費(fèi)習(xí)慣的改變，金針菇的周年需求日益突出，生產(chǎn)環(huán)境智能化控制技術(shù)的引進(jìn)使金針菇工廠化生產(chǎn)管理更加標(biāo)準(zhǔn)化、集約化，降低了人工成本，從而使金針菇的周年化生產(chǎn)更加節(jié)能增效。

參考文獻(xiàn)

[1] 常明昌.食用菌栽培[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2009.

[2] 陳俏彪.食用菌生產(chǎn)技術(shù)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2012.

[3] 李明，田景花，李守兔，等.食用菌病蟲(chóng)害防治關(guān)鍵技術(shù)[M].北京：中國(guó)三峽出版社，2006.

[4] 程繼紅，曹暉，馮志勇，等.金針菇工廠化栽培的基本流程及注意事項(xiàng) [J].中國(guó)食用菌，2002，21（4）：29-30.

[5] 楊桂梅，蘇允平.食用菌生產(chǎn)[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2011.

[6] 李憲和.金針菇栽培中常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策[J].特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)植物，2004（5）：41.

[7] 高君輝，馮志勇，唐利華.食用菌工廠化生產(chǎn)及環(huán)境控制技術(shù)[J].食用菌，2010（4）：3-5.

[8] 劉勤，王尚堃，王汝長(zhǎng).金針菇栽培中常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2004（5）：43.

[9] 楊淑璽.金針菇栽培中常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策[J].農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技，2005，16（1）：30-31.