黄 毅
中国香菇工厂化栽培的现状及发展前景
黄 毅
(福建农林大学,福州 350000)
针对国内迅速掀起的香菇工厂化栽培热潮,讨论香菇的生长特性,介绍分析目前国内出现的上海基于二次培养的菌砖栽培模式、湖北仿日韩菌砖栽培模式和山东短袋吊式栽培模式等香菇工厂化栽培模式的特点,并指出现阶段我国暂时不适合进行香菇工厂化周年大面积栽培,而应进一步探讨适合我国国情的简便化香菇生产栽培模式。
香菇;稳温;变温;工厂化模式;压块;吊袋;菌砖
香菇,原产于我国,已有近千年栽培历史。近几年,金针菇、杏鲍菇等工厂化栽培菌类市场价格低迷,而香菇产销两旺,形势喜人。随着日本、韩国及我台湾地区的香菇工厂化栽培资料逐渐传入,我国大陆迅速掀起了香菇工厂化栽培的探索热潮。关于大陆是否适合进行香菇工厂化栽培,社会各界看法各异。为让后来者有一个比较全面的认识,笔者系统阐述个人多年来对香菇集约化栽培所积累的经验和见解,希望起到抛砖引玉作用,共同探讨开发适合我国国情的香菇工厂化栽培模式。
澳大利亚以消费双孢蘑菇为主。近年来,有栽培者在有150余年历史的山洞里种植香菇(图1~4)。很多人因此认为山洞里的香菇长得好,是因洞内的温度、湿度相对稳定,并得出香菇属于稳温结实性菌类的结论。笔者不以为然:任何物种都是长期自然选择和生物进化的结果,椴木香菇自然栽培发生在冬季,积雪厚,香菇必然大丰收;结霜天,则减产。下雪与结霜都是降温过程,因此可以理解为,香菇出菇需要有温差刺激。只是霜冻的形成条件是晴天刮西北风,空气干燥,夜间地面散热强,温度降至零度以下。因此,结霜天即使菇蕾冒出树干,也会很快失水干瘪而致减产,故有“香菇不怕下雪,只怕结霜”的说法。这说明香菇形成不仅需要温差,还要有满足其生物学特性的环境条件。有经验的栽培者,在过冬前,将所有的椴木倒地(至少一端着地),雪后天晴,积雪融化成水,为椴木提供吸湿的条件,为香菇高产打下基础。
图1 利用1866年建筑的山洞种植香菇
图2 山洞里网格栽培香菇
图3 网格式出菇架
图4 浸泡方式补水
确定香菇属于变温结实还是稳温结实,关系到香菇栽培中出菇房设置,制冷量配置,管理模式与能耗问题。笔者认为,香菇菌丝生理成熟后,转入生殖生长阶段需要有温差刺激,因此属于变温结实性的菌类。不同菌株温型不同,所需要的温差刺激幅度也不相同,其中高温型品系所需温差较小,只要2~3 ℃;中温型品系需要3~5 ℃;低温型品系需要5~8 ℃。除温差外,还需要光照、氧气、菌包生理成熟(栽培包的pH降至3.9~4.2)及震动等条件,才会爆出菇蕾。菇蕾形成后,依然需要模仿香菇野外生长的昼夜温差环境,才能够获得高产优质。低温型品系多为晚熟品种,生育期长,菇体畸形率低,和工厂化栽培希望提高复种指数相矛盾,直接影响企业的经济效益。如何确定投资、品质、数量、栽培周期这四者的平衡点,即经济参数,值得思考。采用中高温品系的菌株比较容易满足“四点平衡”,其发育过程所需要的温差相对较小(18~22 ℃),所以才有人误以为香菇属于稳温结实性菌类。
香菇代料栽培发展至今已有40余年,经过前人的摸索与驯化,陆续培育出不少优良品种,其中不乏温差小的菌株,如澳大利亚山洞袋料栽培模式所使用的品种。
香菇菌株多,根据形成原基和发育成商品菇的温度条件,人为划分成高温型(20~25 ℃)、中温型(15~19 ℃)和低温型(10~14 ℃)品系,是相对的,不是绝对的。从香菇菇盖的颜色深浅,很容易分辨出其所属温型,高温品系菌株菇盖呈黄褐色、单薄、易开伞、菇柄较瘦长;低温品系菇盖呈深褐色、厚实、菇柄短。在福建、浙江山区,冬季昼夜温差常有3~5 ℃,气温在16 ℃时,香菇发育最为厚实,品质优良。
上海市农业科学院于2010年开始进行适合工厂化生产的香菇品种选育及生产工艺研究。香菇工厂化生产难以实现的主要原因为需要转色和温差刺激处理,出菇潮次多而不集中。经过3年多的探索,该院终于选育出适合工厂化生产的香菇品种,并在国际上率先提出并验证成功新型的“基于二次培养的香菇工厂化生产工艺”(图5、图6)。这种模式以应用专用香菇品种为前提,采用“瓶中发菌、压块、出菇”的工艺,充分利用国内十分成熟的木腐菌工厂化生产基础进行栽培。这种新模式相较于日韩现有香菇工厂化生产模式需要专用设备和材料,更适宜我国现有食用菌工厂化生产。其优点是生产成本低,自动化程度高,极大降低了使用透气袋栽培引发的污染机率,以及对人工经验的依赖程度,更易于实现全程机械化操作及大规模生产。
图5 菌砖栽培——菇蕾形成
图6 香菇发育中
这一生产方式最为关键的问题是品种。品种必须具备以下特性:①生育期短、产量高。由于工厂化生产成本相对较高,要求品种必须在规定的130天内实现80%~90%的生物转化率,以降低厂房使用和管理成本。②对环境变化敏感。在达到生理成熟后,能对温、湿的“小微刺激“做出反应而出菇。③品质好。在菇形、质地、大小、外观、口味等各方面表现突出,可以支撑优质优价。目前,该工厂化生产模式能够实现2.7千克的菌块(含水量60%),110天以内两潮菇、产量600克左右,生物学效率达54%,其中A级菇占40%以上。
讨论:上海市农业科学院1972年试验压块菌砖栽培香菇成功。当初采用玻璃瓶培养木屑菌丝,然后采用手工压块或者简单机械压块方式制作成菌砖,进行室内出菇;并在上海市郊马陆公社建有香菇大楼。但由于玻璃瓶挖瓶时破损率较高,劳动强度较大,工效低,得率和产出量较低。随着社会的进步和塑料制品的普及,1976年福建古田大甲彭兆旺等人创造出塑料袋栽培模式,1978年菌砖栽培模式被淘汰。
目前上海市农业科学院开发的新型香菇菌砖栽培模式,优点在于可以充分利用现阶段工厂化塑料瓶制作、高压灭菌、冷却、自动接种等成熟的技术进行规模化栽培,特别是净化系统的普及(在接种、压块过程采用),有效解决了传统接种工艺污染率高的问题。加上已开发成功的上下筐机械手,固体、液体接种机,挖瓶机等设备,使香菇菌丝块制作变得轻而易举,香菇菌砖工厂化规模栽培指日可待。
大型食用菌企业采用现有的设备、塑料瓶、培养筐与技术,进行香菇菌丝的瓶式培养,可以实现高度、高速机械化生产,比塑料袋菌棒制作成本更低廉。现阶段大规模食用菌生产企业的品种都过于单一,每年3~7月市场价格十分低迷,市场菇价甚至低于成本价。安排在2~5月减少杏鲍菇或者金针菇生产量,穿插安排香菇菌砖的制作,6月开始逐渐进入转色期管理,7月进入出菇管理与采收。7月份正是一年中香菇菇价最高的时候,此举可有效解决企业季节性减产、员工流失等问题,使员工队伍相对稳定,企业增收。
这种穿插安排需要另外添置建筑菌砖转色库、菌砖恢复库、出菇库,栽培包在出菇库间机械转移的方式,可以提高企业的整体效率。山东七河生物科技有限公司开创的吊式栽培模式也可以在菌砖栽培上得到模仿应用。
近来,山东七河生物科技有限公司利用现有菌包制作设备,生产香菇短菌袋。香菇与黑木耳都属于不定点出菇,该公司借用东北黑木耳吊式栽培模式,成功实现了香菇工厂化吊式栽培(图7~11),劳动强度大幅降低,品质得到显著改善,三潮菇的生物学效率达到82% (鲜菇重量与培养料干重的百分比),为国内首创。该模式还在尝试之中,需要进一步完善,形成标准化数字管理。
图7 爱尔兰模式出菇房
图8 吊式栽培
图9 第一潮香菇出菇
图10 第二潮香菇出菇
第11 采收的香菇
讨论:山东七河生物科技有限公司采用工厂栽培包制作,选择对折径为18厘米的低压聚乙烯塑料袋填料,料高22厘米,含水量为58%,料湿重1.5千克。菌丝定植后,接种后约22天,栽培包开始发热;接种后60天左右,采用刺孔增加氧气的方法,促使菌丝在有氧的状态下加速转色。待在库房里基本转色好后,送到爱尔兰式菇棚内(图7)进行吊式出菇。也可接种后22天左右送到爱尔兰式菇棚内,由于每一个栽培包都是独立的,利用夜间气温低时,进行通风降温,可培养出更具活力的菌包。
应选择在地下水源或山泉水丰富的地方建筑爱尔兰菇棚。充分利用地下水资源,降温、补充新风,喷雾加湿,使香菇栽培从“靠天吃饭”到可控的周年栽培。如果进一步完善工艺,改善菇房结构,增加光照,做好转色,解决补水等技术措施,产量、质量将会进一步提高。吊式栽培也许会成为今后具有中国特色的新型栽培模式。
湖北随县炎帝农业科技园模仿韩国、日本香菇菌砖栽培模式,采用透气袋制作方形菌砖,以高邦塑料周转筐重叠培养(图12),倒袋口,使代谢生理水流向一侧(图13),走廊转色(图14),固定多层层架式出菇(图15,图16),采收后采用加压补水方式,进行香菇工厂化生产,是国内大规模生产第一个“吃螃蟹的人”,值得敬佩。该模式存在层架建筑费用较高,员工生产安全系数欠缺等一些不足,但可改进的空间很大(图12~16转自《易菇论坛》,特此致谢)。
图12 特殊框式培养
图13 袋口侧放重叠培养
图14 进入转色期
图15 出菇库
图16 出菇
自然季节发生的香菇,发育过程在14~18 ℃的中低温环境下,质量上乘。栽培单元(菌床、菌棒)从营养生长转入生殖生长,需要变温刺激。变温刺激的幅度因栽培菌株的温型而定,高温型菌株变温幅度相对较小,低温型菌株变温幅度较大。菇蕾形成后,还需要维持小幅的昼夜温差,以减缓香菇菇蕾的发育速度,使菇蕾变得厚实,形成优质品相。菇盖的色泽、品相与阳光、通风等条件密切相关,国内工厂化栽培目前还难以做到。此外,香菇工厂化栽培周期长与我国的高电价、高水价的现实相悖。不值得提倡。韩国每度电价折合人民币0.18元,地下水十分丰富,费用基本可不计。
虽然目前国内鲜香菇销售价格年年上升,但和日本每千克折合人民币70元相比,依然是小巫见大巫,还难以支撑当前工厂化栽培模式的成本费用。即使市场香菇菇价达到每千克30元,但在国内市场经济体系不健全状态下,流通领域层层暴利,实际到生产者手中,估计每千克只剩下18元。目前夏季出厂统货市场行价仅有6.5元。
针对我国现有的客观经济环境条件,笔者认为,应该在条件适宜的香菇栽培主产区,利用现有的食用菌工厂化栽培设备和技术,在3~5月鲜菇价格低迷时期,在适宜香菇栽培的季节到来前,提前三个月制作香菇短菌袋,菌丝成熟后分散给栽培户按照山东七河香菇短袋栽培模式进行管理,企业随行就市,回收产品,达到带动农户共同致富的目的。这种“集中、分散、再集中”的经营模式,是我国未来十年鲜香菇、黑木耳等品种的主要发展方向。
现阶段,国内暂时不适合进行香菇工厂化周年大面积的专门栽培,还需要不断研究摸索,测试基础数据,进一步完善适合我国情的简便化香菇生产栽培模式。生产上,应模仿香菇的生物学特性,积极进行爱尔兰大棚的改进,努力寻找投资、栽培周期、品质、产量四者之间的适宜经济参数。笔者相信不需要五年,具有中国特色的香菇工厂化栽培模式将会问世。该模式将淘汰传统埋地栽培模式,解决香菇作为食品的安全性问题。
随着劳动力的紧缺,员工对降低劳动强度的要求越发强烈,年轻一代不太愿意从事繁重的农业体力劳动;社会生活水平不断提高,百姓对香菇需求量越来越大,对品质的要求越来越高,迫使企业进行香菇工厂化生产。近来,香菇工厂化栽培上出现了上海农科院食用菌研究所菌砖模式、湖北随县炎帝农业科技公司菌砖模式和山东七河短袋吊式模式,但在现实的高电价、高水价面前,栽培者寸步难行。笔者考虑是否能够山下制作菌包,山上建设爱尔兰菇棚作出菇管理,利用山泉水降温,仅需添加简单的设备,利用海拔高度、温差、低温溪水,经过蒸发器降温,而达到节能降耗的目的。该模式的最大特点:将最难的菌包制作交给企业完成,将繁杂的出菇管理交给菇农完成,既达到政府所提倡的带动农户共同致富的要求,又是一种企业回馈社会直接有效的做法。
致谢 本文第2节部分内容由上海市农业科学院食用菌研究所供稿,特此致谢。
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2095-0934(2014)05-255-05