中国食用菌生产方式多样性与工厂化生产特性 (综述)

边银丙 刘世玲

(1.华中农业大学应用真菌研究所,湖北 武汉 430070;2.宜昌市微生物研究所,湖北 宜昌 433002)

中国食用菌产业已经开始从分散的农户生产方式向集约化规模化经营方式转变,已经开始从以农户为生产单元的庭院经济模式,向工厂化智能生产方式、机械化设施生产方式转变,同时生态学段木生产方式和仿野生生产方式也面临着新的发展机遇,多种生产方式共存的时代已经来临。在生产要素即将重新配置的背景下,正确认识中国食用菌生产方式多样性和工厂化生产特性具有十分重要的意义。

1 中国食用菌生产方式的多样性特征

中国是食用菌栽培历史最悠久的国家,食用菌饮食文化更是源远流长,食用菌产业发展具有深厚的文化基础。香菇 (Lentinula edodes)、木耳 (Auricularia auricula-judae)、金针菇 (Flammulinia velutipes)和草菇 (V olvaria volvacea)等4种主栽食用菌的人工栽培均起源于中国。中国在农作物秸秆培养基质开发、银耳伴生菌研究、白灵菇野生驯化、天麻-蜜环菌伴生关系及紫箕小菇菌在天麻种子萌发中的应用等方面,为世界食用菌产业发展作出了突出贡献。银耳袋栽技术、秋栽花菇培育技术、夏季香菇栽培技术、白灵菇人工栽培技术等均堪称具有世界先进水平的研究成果。中国食用菌产业在未来30年将呈现生产方式的多样性。

1.1 工厂化智能生产方式

目前工厂化智能化生产以金针菇为主,还包括真姬菇、白灵菇和杏鲍菇。其主要特征是采用智能化栽培环境控制系统,机械加工与自动控制一体化生产设备和先进的菌种接种系统,具有投资大、人工少、生产管理精细和生产效率高的特点,是现代农业先进技术集成度最高的生产方式,也是当今世界最先进的食用菌生产方式。

1.2 机械化设施生产方式

机械化设施型生产以杏鲍菇生产为主,还包括白灵菇、茶薪菇、金针菇、真姬菇等。其主要特征是①采用机械化拌料和半机械化人工接种;②养菌室和出菇房应用控温、通风、加湿设备,如空调、风扇、加湿器等,少数机械化设施化生产企业在出菇房设置电脑自动监控系统,多数企业均为人工操作控制出菇房的环境因子;③培养料多采用高压灭菌器灭菌;④在菌袋运输、接种、搔菌和采收等方面以人工操作为主。

1.3 园艺式手工生产方式

园艺式手工生产方式是目前我国大多数地区和大多数种类的食用菌所普遍采用的生产方式,包括香菇、黑木耳、毛木耳、银耳、平菇、秀珍菇、双孢蘑菇、巴西蘑菇等均采用这种方式。其主要特征:①采用大棚栽培为主,少数露地栽培;②木腐食用菌一般采用袋栽方式,草腐食用菌一般采用床栽方式;③灭菌一般采用常压灭菌,少数为高压灭菌;④一般对培养料先堆制发酵,再装袋灭菌或者二次发酵;⑤常采用揭膜或覆膜、喷水、开闭门窗等方式调节出菇环境中的温度、湿度和空气;⑥从备料、拌料、建堆、翻堆、装袋、灭菌、接种、发菌到出菇管理,几乎全部是人工操作,极少使用机械设备。

1.4 生态型段木生产方式

香菇、木耳等食用菌生产在上世纪90年代以前一直以段木栽培为主,目前南方部分黑木耳、茯苓、灵芝等仍然采用段木生产方式。由于对森林资源消耗较大,段木生产模式一直饱受责难。值得注意的是,我国部分生产区域已经列入国家重点生态保护区,部分山区农民迁至低海拔地区或城镇居住。在森林资源丰富的生态保护区,就地砍伐或间伐部分林木,就地接种,既可以生产优质天然的段木香菇、黑木耳等优质食用菌产品,又可以保护森林生态系统,保护食用菌种质资源的野生习性,维护生态平衡。随着生活水平的提高,人们必将更加追求天然、生态的健康食品,而利用自然生态环境条件生产段木香菇、黑木耳必将占领未来食用菌产品的高端市场。

1.5 仿野生半人工生产方式

许多食用菌是共生真菌,这些真菌必须与植物根系形成共生菌根,才能生长发育,形成子实体。目前法国、新西兰等国家的科学家广泛开展了黑孢块菌 (Tuber uncinatum)、冬孢块菌 (Tuber uncinatum)、松露(Rhizopogon rubescens)、美味乳菇 (Lactarius deliciosus)、美味牛肝菌 (Boletus edulis)、鸡油菌 (Cantharellus cibarius)和松茸 (Tricholoma matsutake)等共生食用菌的仿野生半人工栽培研究。主要采用菌根菌纯培养菌丝接种无菌苗,生产菌根苗,再将菌根苗种植在适宜的环境中,在自然环境中栽培出共生食用菌。随着研究的不断深入,仿野生半人工栽培菌根食用菌的技术将日益成熟,我国未来必将越来越多的科技工作者和企业投入到此项研究中。这种既能保护生态环境,又能生产美味野生食用菌的栽培模式必将逐步得到推广。

尽管食用菌工厂化生产企业在东部沿海或中部地区等地如雨后春笋般出现,但我国人口众多、经济发展不平衡、食用菌栽培种类多等因素,决定了我国在未来30年内将仍然处于多种栽培方式并存的局面。但工厂化智能化生产方式不断发展,机械化设施栽培向工厂化智能化栽培转变,园艺式手工生产方式不断萎缩,并向机械化设施栽培演变是不可逆转的必然趋势。生态型段木生产模式和仿野生半人工生产模式更加注重生态环境保护,更有利于生产天然美味的产品,必将获得更多青睐而迎来快速发展的历史机遇。

2 食用菌工厂化生产发展趋势与特性

2.1 食用菌工厂化生产发展的趋势

我国食用菌工厂化企业快速发展,其产品在整个食用菌产品中所占份额预计未来3～5年内将从5%上升到10%～15%。一方面是因为工厂化生产使金针菇、杏鲍菇等产品,成为周年供应的产品,不仅挤占了传统农业方式在特定季节生产的产品份额,也极大地延长了消费群体的消费时间,增大了消费总量。另一方面,随着我国城乡居民收入稳定增长,城镇化稳步推进,也使食用菌消费总量以每年6%～8%的比例上升。此外,灰树花、香菇、蛹虫草等新型食用菌工厂化栽培技术不断开发,迅速扩大了工厂化食用菌产品的市场占有率。日本、韩国等国家在10～15年内食用菌工厂化产品市场份额从5%上升到70%以上,我国未来10～15年必将是食用菌工厂化生产快速发展的时期。

2.2 食用菌工厂化生产的特性

(1)具有智能化栽培环境控制系统。培养室和生育室一般都装备了对环境中温度、空气、光照、湿度等进行调节的智能化自动控制系统。自动控制系统建立在食用菌生长发育规律、设施设备自动控制技术与计算机信息处理技术的基础上。由于各种食用菌生长发育条件不同,品种之间亦存在差异,对不同食用菌生长发育所需的工艺参数进行采集,便成为工厂化生产最基础最重要的工作。这些参数被输入到计算机控制系统中,技术人员点击启动,制冷系统、通风系统、加湿系统、光照系统等将自动运行,并随着食用菌的生长发育自动调整环境条件,使食用菌总是处在最佳的栽培环境中,从而保障产品质量和产量。电脑控制系统同时可以对实时数据进行采集,对环境参数信息进行智能分析,以便于技术员不断地完善工艺参数,使生产规范化、标准化。如开发双孢蘑菇培养料发酵与出菇等各个时期的环境控制系统,这些控制系统将环境条件调节编成计算机程序。当某个环境因子发生变化时,整个控制系统启动多因子随机变化控制程序和相关因子的自动调整,可以保证双孢蘑菇处于最适的生长环境中。

(2)具有机械化自动化的生产设备设施。从培养料制备、装瓶、灭菌、接种、培养、搔菌、入库、出库、挖瓶等各个生产环节,均由计算机控制的智能化设备自动完成,各个环节均由传送带 (机)进行运载。其中装瓶机可以连续完成送筐、接筐、装料、压料、打孔、加盖、出筐等工艺过程,搔菌机可自动完成入筐、开盖、搔菌、清洗、注水、出筐等过程。

(3)具有自动化菌种接种系统。工厂化生产企业一般采用自动化液体菌种接种机或固体菌种接种机。自动液体菌种接种一般需要在高度洁净的接种室进行,安装自动过滤的空气净化系统。瓶筐入位后,接种机自动启盖,多个喷头随即自动进入菌种瓶喷射接种,然后喷头复位,自动压盖送出。该系统最大的优点在于接种速度快、效率高,接种环境净化程度高,从而有效地控制了污染的发生。栽培瓶污染率可以控制在0.1%以内,发菌均匀一致,出菇整齐,有力保障了产品质量稳定。

3 食用菌工厂化生产企业的引领作用

食用菌工厂化智能生产方式集中了技术、设备、人才和资金优势,引领着食用菌生产方式的变革,也承载着带动 “三农”发展的历史责任。

3.1 工厂化智能化生产企业是产业科技创新的生力军

由于工厂化智能化企业拥有较强的科技开发能力,在新品种选育、新设备新技术开发、智能化控制系统开发和产品保鲜加工技术开发方面,具有较强的创新能力,从而带动机械化设施栽培和园艺式手工栽培方式的变革,逐步提高食用菌生产技术水平和设施设备装备水平,提高食用菌产品的产量和质量。

3.2 工厂化智能化生产企业是专业化生产的引领者

目前多数食用菌仍然采用传统家庭作坊式生产模式,这种小农生产方式包办了菌种制作、菌袋生产到出菇采收、加工销售整个生产流程,导致劳动效率低下,设备装备水平低,规模化设施化标准化生产技术难以推广。大力推进食用菌专业化生产,造就专业生产菌种、菌包、菌棒、培养料、覆土材料和拌料机、接种机、灭菌器、采收机等各种设备的各类企业,使生产过程分工越来越细,提高各个环节的专业化生产水平,是食用菌产业发展的必然趋势。工厂化智能化生产企业拥有大型拌料、装瓶、灭菌设备,拥有液体菌种生产技术和菌种自动接种机,可以用于专业化生产菌种、菌包和菌棒,供给千家万户进行出菇管理,而企业可以在产品回收、保鲜和加工上提供产后服务。如在双孢蘑菇的专业化生产中,欧美国家许多企业利用自身拥有的先进技术和设备,专业化生产培养料和覆土材料,并提供发菌、铺料和覆土等专业化服务,而双孢蘑菇生产企业只负责菇房管理、采收和清洗分级,极大地提高了生产效率。

3.3 工厂化智能生产企业是吸纳新生代农民工就业的重要方面

食用菌工厂化企业不仅本身可以吸纳一部分具有一定知识和技能的新生代农民工就业,同时通过专业化集中生产菌包或菌棒,分散到农户进行出菇管理,可以提高劳动生产率,降低劳动强度,又可以解决中老年农民的就业,提高农民收入。