日本食用菌栽培历史、产业现状与启示
2015-05-05黄晨阳
陈 强,黄晨阳
(中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京 100081)
日本是公认的世界食用菌强国之一,日本学者Kitamoto等培育出了世界上第一个白色金针菇品种M50,1988年在日本品种登录。多年来,日本食用菌的科研水平、设施化栽培技术水平世界领先。2003年以来,日本年产食用菌40万~47万左右。研究日本食用菌栽培历史、栽培方式、主要产地以及食用菌菌种生产方式、品种保护等,对我国食用菌产业的健康发展提供借鉴。
1 日本食用菌栽培历史
日本食用菌栽培具有悠久的历史,目前,日本工厂化栽培的食用菌有金针菇、斑玉蕈、灰树花、杏鲍菇、滑菇、平菇、茶树菇、猴头菇等。
2 日本食用菌栽培方式
根据食用菌的生育条件划分,日本食用菌栽培方式有主要有原木栽培、菌床栽培、堆肥栽培3种; 根据栽培环境,分为室内栽培 (工厂化栽培)和林地栽培。
2.1 原木栽培
原木栽培即相当于国内的段木栽培,即利用橡树、栎树、栗树等阔叶树栽培食用菌,一些针叶树如雪松、落叶松、红松经过处理,也可以用来栽培香菇。原木栽培有长木栽培、普通原木栽培、短木断面栽培。
栽培简要流程为10月至第二年2月,伐树、干燥;第二年3~4月切段接种;第2年5~12月发菌;第三年春天至秋天采收。
原木栽培利用自然环境栽培食用菌,设施投入少,产品接近天然产品,品质优良;但是栽培过程容易污染杂菌,食用菌采收时间、产量、质量都不确定,栽培效率低下。
目前日本国产干香菇几乎全是原木香菇,以产量计,鲜香菇中原木栽培的比例在下降,如2005年、2006年中原木鲜香菇占27%,2010年降为16%。滑菇中也有总产的1%左右是原木栽培。
2.2 菌床栽培
菌床栽培即相当于国内的代料栽培,即利用基质、营养剂、生长促进剂等混合栽培食用菌。基质多数以木屑为主,基质的颗粒大小对栽培影响较大。
米糠、麦麸、玉米糠等营养剂,能满足食用菌对氮、磷、硫、钾、钙、镁和微量元素 (铁、铜、锰、锌、钼)的需求。生长促进剂的成份包括氢氧化钙、发酵残余物等。如在香菇基质中添加氢氧化钙、贝化石、牡蛎壳,可以增加产量。另外,大叶栎的浸出液对滑菇、黄伞、荷叶离褶伞、茶树菇、平菇、灰树花的菌丝生长有促进作用。
2.3 堆肥栽培
堆肥栽培是利用家畜粪便、泥土、草料堆积发酵栽培双孢蘑菇、巴氏蘑菇、草菇等。堆肥的成分包括碳素化合物、氮素化合物、无机盐类和生长因子等。稻草、小麦秸、大麦秸、黑麦秸、干草、玉米穗、甘蔗渣、棉花废弃物、马厩肥、猪厩肥、牛厩肥等属于碳素化合物;尿素、硫铵、石灰氮 (氰氨化钙)、血粉、鱼粕、干鸡粪、大豆粕、啤酒粕、棉籽粕、菜籽粕、米糠、麦麸、谷壳、豆粕等属于氮素化合物;钙、镁、磷、钾、硫、铜、铁、锰、钼、锌等属于必须的无机元素,通常以Na2O、 K2O、 CaO、 MgO、 Fe2O3、 MnO、 Al2O3、 SiO2、B2O3、P2O5等无机盐形式销售;维生素B1和B7是必须的生长因子,此外苯丙氨酸、蛋氨酸、Puronin等是食用菌细胞的构成成分,吲哚-3-乙酸酯能促进生长。除以上添加物外,石膏是非常必要的,石膏与稻草表面的胶体颗粒凝结,能改善堆肥的透气性和保水性,并能中和蘑菇分泌的草酸,在菌丝表面形成草酸钙膜,保护菌丝。
2.4 林地栽培
林地栽培是利用人工林的自然条件栽培食用菌 (主要是菌根菌)。除松茸 (Tricholomamatsutake)外,红根须腹菌 (R hizopogon roseolus)、玉蕈离褶伞 (Lyophyllumshimeji)、乳牛肝菌 (Suillusbovines)、红汁乳菇 (Lactariushatsudake)、厚环粘盖牛肝菌 (Suillus grevillei)、块菌 (Tuber spp.)等菌根菌适合于林地栽培。接种的方法有孢子散布法、感染苗木法、菌丝植入法。
2.5 工厂化栽培
日本食用菌工厂化栽培技术发达,目前金针菇、滑菇、平菇、灰树花、斑玉蕈、杏鲍菇、荷叶离褶伞、猴头菇、金顶侧耳、木耳、黄伞、灵芝、双孢蘑菇等已经可以工厂化栽培,其中金针菇、斑玉蕈、灰树花、杏鲍菇、滑菇这5种食用菌几乎全是工厂化栽培,2011年它们的产量占全国食用菌总产量的78.21%。
3 日本食用菌产区分布
2011年日本的食用菌主产区为长野县和新潟县,产量占全国总产量的34.48%、19.72%,其它较大的产区有福冈县、北海道、大分县,占全国总产量的5.59%、4.27%、3.30%。各主要栽培种类的主产县如下:金针菇、斑玉蕈、杏鲍菇主产区是长野县、新潟县;鲜香菇产量较大的产区比较多,德岛县、北海道、岩手县占前3位;灰树花主产区是新潟县,占了总产量的63.96%;滑菇主产区前3位是新潟县、长野县、山形县;干香菇主产区是大分县和宫崎县;平菇主产区是新潟县和茨城县。
4 食用菌菌种、品种保护
4.1 食用菌菌种
根据食用菌的介质形态及生产方式,日本将食用菌菌种分为如下3种。
第一代菌种:固体菌种。在日本,食用菌人工栽培从20世纪60年代开始后一直到今天, “第1代菌种”是被最广泛使用的菌种技术。该菌种的特点是制种简便,农协菌种中心也广泛采用 “第一世代菌种”。此菌种的缺点是培养需要较长时间。
第二代菌种:发酵罐深层培养菌液。第2代菌种能在短时间内生产菌种、而且菌种的菌丝体量比第一代菌种多、因此它能够缩短培养时间,还能缩短接种时间、降低制菌成本。
这种系统需要购置菌种发酵罐、而且由于接种时喷散含有大量营养成份的菌液、因此杂菌污染的风险相对增加、每天对设备的清扫工作也很费时。
第三代菌种:还原型液体菌种。它是将人工生产的块状的 “菌丝块”粉碎后,用无菌水稀释而成的液体菌种。 “第三代菌种”是2005年日本起源生物技术株式会社开发的技术,从2007年下半年在日本各地菇厂开始投入使用。目前还原型液体菌种在金针菇、杏鲍菇生产上成熟应用, “第三世代菌种”由于经过特殊处理,使菌丝活性强,所以能够实现缩短生产周期、增加单产等效果。还有一个特点是菌液中几乎没有营养成份,在接种过程中能够大幅度减少杂菌感染。另外菌丝块生产采用了高新的增殖技术,菌种具有高度的稳定性。菌丝块保存也很简便,金针菇菌丝块在5℃环境下能保存1个月。
4.2 品种权保护
日本对食用菌品种权的保护依据植物新品种保护制度执行,即运用种苗法进行品种登记,对育种者权利进行保护。食用菌的保护年限为25年,育种者权利还涵盖从属品种及杂交品种。对于侵权行为,育种者在民事上可以申请让对方停止、申请赔偿损失、要求采取措施恢复信誉;刑事上,个人侵权将被处以10年以下徒刑或1 000万日元以下罚款,或徒刑和罚款都执行,法人侵权则企业被处以3亿日元以下的罚款。并可向海关申请停止进出口,徒刑或罚款,没收货物等。
目前政令指定保护的食用菌种类有毛木耳、肺形侧耳、金针菇、杏鲍菇、泡囊侧耳、黑木耳、长裙竹荪、砖红韧伞、鲍鱼菇、花脸香蘑、香菇、榆生玉蕈、たまちょれいたけ (多孔菌)、金顶侧耳、双孢蘑菇、大型亚灰树花、滑菇、巨大口蘑、黄伞、荷叶离褶伞、绣球菇、巴氏蘑菇、平菇、斑玉蕈、长刺白齿耳菌、玉蕈离褶伞、灰树花、灵芝、亚侧耳、紫丁香蘑、茶树菇、猴头菇共32种。新品种审查以DUS测试指南为基准,审查包括书面审查、现场调查和栽培试验,通过的新品种将公布在品种登录网站进行官方公布,交纳登录费用后发给登录证书。至目前为止,日本登录的食用菌有16个种,447个品种。
日本菌种生产企业有两种:私营菌种研发企业、农协 (日本农业协同工会)属下的研发部门。农协菌种一般不公开外销,只供属下的企业使用。日本食用菌种生产企业不多。比较大的如森产业株式会社、株式会社北研拥有的登录品种数量分别是78个、49个、25个、24个、21个。
5 启发
食用菌作为营养价值与保健疗效兼得的食品,逐渐为消费者认可,消费量与日俱增,生产需求稳步增加。工厂化栽培虽然前期资金投入高,技术要求高,但是机械化程度高、劳动力成本低、运行稳定、效率高,是世界食用菌生产的趋势。应积极开展国际交流与合作,积极引进与消化吸收日本食用菌工厂化栽培的设备设施、菌种生产、栽培管理、人员管理等技术。如何保护食用菌育种者权益在中国仍是一个难题,主要原因有二:一是,中国食用菌生产是农业分散式生产;二是,食用菌可以无性繁殖。日本食用菌品种权保护十分成功,工厂化栽培的方式下,育种者权益得到保护,值得借鉴。中国食用菌菌种逐步走向正规。目前,食用菌品种实行品种认定,由于是非强制性,所以尚未取得显著性成果。随着工厂化栽培的发展,品种权的意识加强,育种者权益将得到更好的保护。