杏鲍菇智能化高效生产关键技术研究*

赵书光 李正鹏 李 玉 张亚丽 张翠娥 徐相如

（1.江苏省连云港市灌南县农业技术推广中心，江苏 连云港222500；2.上海市农业科学院，上海 奉贤201403；3.江苏香如生物科技股份有限公司，江苏 连云港222500）

杏鲍菇（Pleurotuseryngii）又名刺芹侧耳、平菇王，营养丰富，市场需求量大[1]，是近年来开发培育出的一种珍稀食用菌新品种，其菌盖半球型呈褐色或浅灰色、菌柄棒状或保龄球状呈乳白色，有肥嫩的鲍鱼口感和淡淡的杏仁香味，富含蛋白质、碳水化合物、维生素、矿物质和人体所需的多种氨基酸，具有提高人体免疫力、降胆固醇、降血脂、促进胃肠消化以及美容等功效，适合炒、煎、烧等多种烹饪方式，倍受广大消费者喜爱[2]。杏鲍菇现已发展成为我国继金针菇之后第二大工厂化栽培食用菌品种。

食用菌工厂化栽培是具有现代农业特征的产业化生产方式，其运用工业化的技术手段，在环境可控的条件下进行机械化、自动化、智能化作业，实现规模化、集约化、标准化、周年化生产，能最大程度地满足市场需求，提高经济效益[3]。我国杏鲍菇实行工厂化栽培时间较短，因此杏鲍菇生产的智能化机械装备应用程度偏低。为进一步促进食用菌产业提档升级，江苏省连云港市灌南县农业技术推广中心联合上海市农业科学院食用菌研究所、江苏丽莎菌业股份有限公司组建了技术攻关团队，基于无线传感器网络智能化技术，重点围绕杏鲍菇工厂化袋式生产工艺，进行了一系列装备集成和试验创新。通过两年多的试验研究，实现了培养料自动化预混合、液体菌种流水线接种、养菌出菇环境智能化精准实时检测调控，对食用菌规模化生产具有重要的指导意义。

1 培养基料自动备料

适宜杏鲍菇生长的培养基原料有很多。杂木屑、甘蔗渣、麦秸、豆秸秆等均可做主料，为防止扎破栽培袋和便于拌料装袋（瓶），木屑必须过筛、秸秆类必须粉碎后使用，可添加麸皮、米糠、玉米粉、碳酸钙、白糖、石膏粉等作辅料。常规的杏鲍菇基料备料系统一般为单一原料搅拌或多种原料分阶段搅拌，工作时间较长，且不能保证每个栽培包内培养基原料的均一性。为提高菌丝发育的同步性，我们研究开发了杏鲍菇培养料自动机备料装置，包括粉碎箱、搅拌箱和出料口。粉碎箱内腔中部位置横向设置有第一转动轴，第一转动轴外壁左侧顶端位置设置有第一皮带轮，第一转动轴外壁位于粉碎箱内腔位置设置有粉碎齿，粉碎箱下壁位置设置有筛网，完成粉碎原材料和搅拌工序，并设有4个下料口。自动备料装置工作效率高，节省了大量的人力和时间。

2 菌包自动套袋装置

我们研究开发的菌包自动套袋装置包括支撑架、吸袋执行机构、套袋执行机构、菌包推送机构。支撑架两端设有支腿、中部设有滑台，在支撑架下方靠近一端支腿设有菌包袋预置槽、靠近另一端支腿设有菌料出料口，菌料出料口的端口面呈椭圆形，使端口面下半部分形成突出的辅助撑袋部位。在菌包袋预置槽上方的支撑架上装有吸袋执行机构和套袋执行机构。套袋执行机构包括安装在滑台上的滑块，滑块上连接有带动滑块运动的传动机构。吸袋执行机构包括真空吸盘、吸盘安装板和气缸Ⅰ，气缸Ⅰ固定在滑块底部，吸盘安装板固定在气缸Ⅰ活塞端，真空吸盘固定在吸盘安装板底部。在菌料出料口的下方设有菌包推送机构。与目前杏鲍菇生产技术相比，该装置具有成本低、易维护、效率高且安全可靠等优点。

3 杏鲍菇培养用密封培养室

根据杏鲍菇大库养菌需要而开发的菌菇培养用密封培养室，其结构包括密封大棚、支撑立柱、菌菇培养室、采摘后门、隔板、进气腔室、灭活过滤池、进气风机、排气腔室、排气扇、换气进气口、单向排气阀等。菌菇培养室左侧下端与密封大棚之间设置有隔板，隔板将密封大棚与菌菇培养室之间分隔成进气腔室与排气腔室。进气腔室的左侧壁上设置有进气风机，进气风机的进气嘴插接在进气腔室内的灭活过滤池中。菌菇培养室的顶端通过换气进气口和单向排气阀分别与进气腔室和排气腔室连接。密封培养室将培养室与大棚隔开，并在大棚内构造出进气腔室，使进入大棚内的净化空气在进气腔室中预热至与棚内温度一致，以免换气影响培养室内的温度，有效保证了培养室温度的稳定性。

4 培养袋用多功能出菇架

通过装备集成与创新开发的杏鲍菇培养用多功能出菇架，主要包括支撑底座、固定框架、旋转轴一、培养袋固定板、横向连杆、环境调控管道槽、旋转轴二、转动滑槽、折叠遮盖板、连接轴等。支撑底座的上端设置有1对固定框架，固定框架的中间穿插有旋转轴一，旋转轴一上固定有培养袋固定板。固定框架之间连接有数层横向连杆，横向连杆的下端中间设置有环境调控管道槽。固定框架的顶端通过旋转轴二连接有转动滑槽，转动滑槽的内部活动穿插有折叠遮盖板，左右折叠遮盖板的中间通过连接轴连接。在菌菇生长的不同阶段，可随意调节菌菇种植板的倾斜角度，以满足菌菇生长的光照和温湿度需求，使环境条件达到最佳状态，促进菌丝的生长和品质的提高，利于后期菇蕾原基发生。

5 养菌出菇环境智能监控系统的组成和工作原理

养菌出菇环境智能监控系统包括环境监控模块、视频监控模块和关键控制点（CCP）管理模块，主要由液晶监控屏、传感器单元（环境参数在线监测采集记录仪）、微处理器单元（数据识别和管理与传输）、控制器（连接制冷机组和光路及通风换气设备）、无线通信单元、GSM无线网络传输、监控终端（主机）和电脑手机（安装智能控制软件系统）等异地监控终端组成。养菌出菇环境智能监控系统采用中央主机和单间菇房相结合的方法，智能化监测、调控发菌室和育菇房的环境参数。该系统通过安装在菇房内的温湿度、光照等传感器单元，将监测到的环境数据通过电路转换由微处理器进行处理，处理后的数据可在监控屏上实时显示，也可通过无线通信单元传输至主机（可同时显示多个环境数据状态），或者通过GSM无线网络和串口（RS232）传输至电脑手机，由系统软件通过AT指令完成电脑与串口直接的连接通信；串口收到数据后发送信息至软件，软件通过中端将采集的数据显示在表格中或曲线上，并按设定的时间周期存储到数据库进行数据管理、实时查阅和打印输出。该系统也可通过主机设置关键控制点临界值和报警时长，用执行函数发送给相应的控制器，当实际值超出临界值时系统及时报警，超过设定时长后控制器自动启动相应设备进行纠偏修正，进而达到有效控制菇房环境状态参数的目的。养菌出菇环境智能监控系统管理操作方便，环境参数监测精准，实时调节及时，实现了杏鲍菇高产优质的工厂化生产。

6 杏鲍菇高产优质的工厂化栽培工艺

6.1 培养料装袋和灭菌

先按培养料配方准备木屑、玉米芯、甘蔗渣、麸皮等原料，通过培养基料自动备料机、双螺旋搅拌机等自动化设备，将培养料含水量调节到64%～65%、pH值为7.5～9.0，然后通过自动化装袋加盖机将培养料分装到对折口径为（17～19）cm×38 cm×0.05 mm的高压聚丙烯塑料袋内，并采用自动搬筐机机械手将整框菌包（12袋）搬运至小推车上，运至121～123℃高压灭菌锅内灭菌2 h。

6.2 冷却和接种

将灭菌后的菌包及时移入冷却室内降温，待料内温度降至25℃以下时，在净化室超净单元下每袋接入液体菌种20 mL。

6.3 养菌出菇环境数字化管理

在杏鲍菇培养用密封培养室内，通过养菌出菇环境智能监控系统保持室温20～22℃、空气相对湿度65%～70%、二氧化碳浓度不超过3 000 mg/kg进行菌丝培养，一般接种后24 d菌丝可吃透培养料，再经5～8 d培养（后熟）便可降温催蕾。将杏鲍菇培养袋横放在多功能出菇架上，前期保持室温12～14℃、空气相对湿度80%～90%、每天连续用500 Lx光照强度照射4～6 h、二氧化碳浓度不超过2 500 mg/kg，诱导原基形成；待料面出现较多的小凸起时停止光照诱导，降低通风频率，提高二氧化碳浓度至3 500～4 500 mg/kg，控制原基的发生数量；当菇蕾长至4～6 cm时开始疏蕾，每袋留1～3个菇形正、商品性好的健壮幼蕾；疏蕾后，保持室温14～15℃、二氧化碳浓度6 000～8 000 mg/kg、空气相对湿度80%～90%，促使菇柄快速伸长；菇柄长至12 cm时即可采收。

7 小结

基于智能化技术的杏鲍菇工厂化生产工艺，操作简单，效率高，栽培包的生产管理成本较常规技术降低0.20元/个以上。从接种到鲜菇采收结束，整个栽培周期由原来的54～55 d缩短至50～51 d，平均每个栽培包可采鲜菇450 g左右，实现了杏鲍菇优质安全和高产的目的。