香菇栽培﹣光伏发电融合技术的研究与应用
2017-11-02蔡为明金群力邹玉亮周海涌严超雄韩政高
施 礼 蔡为明 金群力 邹玉亮 周海涌严超雄 韩政高
香菇栽培﹣光伏发电融合技术的研究与应用
施 礼1,3蔡为明2*金群力2邹玉亮1周海涌3严超雄4韩政高4
(1. 武义县食用菌技术推广站,浙江武义 321200;2. 浙江省农业科学院园艺研究所,浙江杭州 310021;3. 武义创新食用菌有限公司,浙江武义 321200;4. 深圳市大族能联新能源科技股份有限公司,广东深圳 518057)
融合香菇大棚与光伏支架搭建技术,设计出一套符合香菇周年生产的菌-光融合大棚搭建方案,实现棚上发电,棚下种菇。应用结果表明,该项目栽培香菇效果好于常规双层菇棚,平均单棒产量提高15.1%,一级菇比例增加4.13%,香菇亩产值4.3万元,较常规双层菇棚亩产值的3.8万元高0.5万元,每亩年发电收入可达6.11万元,综合效益显著。
香菇栽培;光伏发电;效益;产值
香菇栽培-光伏发电融合技术是用晶硅光伏发电板替代遮阳网遮阳,用光伏发电板支架替代遮阳棚支架,通过香菇栽培-光伏发电的融合互补,实现棚上发电,棚下种菇,达到香菇生产、光伏发电双丰收。以下介绍香菇栽培-光伏发电融合技术研究结果与应用效果。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
项目实施地为浙江省武义县壶山街道上端头村,建设用地开阔,没有高层建筑物遮挡,利于日光采集及食用菌生长。
武义县位于北纬28°53',东经119°57'之间,属中亚热带季风气候,四季分明,温和湿润,雨量丰沛。自1962年至2005年的44年间,年平均温度17.07 ℃,无霜期平均在242天左右,年平均降水量1 474.49 mm,年平均相对湿度80.09%,年平均日照时数为1 891.51 h,年均风速1.33 m/s,常年多东北风。太阳能资源相对充裕,属于全国太阳能资源分布四类地区。据美国宇航局NASA数据库太阳能辐射数据,浙江省武义县太阳能资源相对丰富,太阳能水平面年总辐射在1 859 h。
1.2 试验材料
供试香菇品种为浙香6号。该品种于2013年通过浙江省非主要农作物品种审定委员会审定(浙(非)品审2013-020)。母种培养基为常规PDA培养基。原种、栽培袋培养料配方为木屑78.5%、麸皮20%、碳酸钙1.5%。
1.3 试验方法
(1)香菇﹣光伏大棚的搭建。香菇大棚与光伏支架搭建技术融合,根据香菇生产要求,研究出一套符合香菇周年生产的菌-光融合大棚搭建方案(图1~图3)。大棚牢固度指标达到抗雪50 cm,抗11级台风,菇棚规格为8×50(m),具有调光、调湿、调气、调温功能。
图1 香菇栽培-光伏发电融合发展示范基地效果图
图2 光伏支架立面示意图
图3 光伏大棚安装后现场图
(2)香菇栽培方法。试验料棒于2015年11月3日生产,筒袋为15×55×0.0045(cm)的低压聚乙烯,每袋装培养基重1.8±0.1 kg,料高40±1 cm;套上17×60×0.002(cm)的聚乙烯外套袋后密封,排放于灭菌架移入灭菌灶,采用高温常压灭菌法,灭菌温度升至100 ℃保持16 h以上。完成灭菌后,料棒出灶冷却,移入接种室进行无菌接种。接种后将菌棒移入发菌大棚,在自然条件下发菌。菌棒发菌期间注意通风降温,及时取出杂菌感染菌棒。菌丝长满袋后,脱去聚乙烯外套袋进入转色管理,温度控制在15~24 ℃,空气相对湿度75%~80%。培养至菌棒内壁四周菌丝体出现膨胀,有褶皱和隆起的瘤状物,手捏菌袋瘤状物有弹性松软感时,用刀割除聚乙烯袋,得到香菇出菇菌棒,于2016年3月20日进行排场出菇试验。
设常规双层菇棚和光伏菇棚2个处理,常规双层菇棚为当前生产上应用的香菇栽培设施,菇棚规格同为8×50(m),在多排单层菇棚的上方50 cm处架设遮荫网。7~9月高温期为越夏休眠期,采取停止菌棒注水,将菌棒卧排于菇棚地面,白天喷雾降温保湿,晚上通风透气,使菇棚温度保持在30 ℃以下,保证香菇菌丝活性;高温期结束后按常规出菇管理方法进行管理。每处理设3次重复,每次重复设300个出菇菌棒,光伏菇棚处理分别编号1-1、1-2、1-3,常规双层菇棚处理分别编号2-1、2-2、2-3,记录香菇产量、品质。
表1 不同栽培设施的香菇产量
注:每处理300个香菇菌棒,分别于5月2日、10日、22日、30日,6月6日、15日、23日,9月4日、14日、22日,10月1日、6日、14日、18日采收14次。
2 结果与分析
2.1 光伏发电效益
光伏大棚于2015年10月开始建设,建设规模为90亩(1亩≈667平方米,下同),安装5.1 MW光伏系统。2016年9月2日并网发电,试运行期间日发电量1.2万kW·h,满负荷运行可日发电2万kW·h。根据计算,年平均发电量约为550万度,按并网价每度1.0元计算,每年亩发电收入可达6.11万元。按光伏大棚寿命期25年计算,发电总量可达15 250万度。
2.2 香菇栽培效益
光伏菇棚香菇菌棒产量每棒为725.83 g,较双层菇棚的630.52 g,高15.17%。光伏菇棚一级菇比率达64.92%,较双层菇棚一级菇比率60.79%,高4.13百分点(表1)。
按照每亩菇棚排放香菇菌棒1万棒计算,光伏菇棚每亩可实现产量7.26 t,按香菇平均价格每千克6元计算,每亩产值可达到4.3万元,较常规双层菇棚每亩产值的3.8万元高0.5万元,差异达到显著水平。
3 讨 论
香菇栽培-光伏发电融合技术关键在于菇棚温度掌控。由于光伏面板具有吸热效果,夏季菇棚内部温度较高,需配置喷雾降温等技术措施,防止高温烂棒。
香菇栽培-光伏发电的融合具有较好的经济效益,亩产值可超过10万元,其中香菇亩产量达到4万元以上,光伏发电亩产值可达6万元。
香菇栽培-光伏发电融合生产还具有较好的环境效益。5.1 MW光伏系统平均年发电量约550万度,按照火电煤耗平均360 g标煤/kW·h计算,每年可节约标准煤约23.4万t,减排二氧化碳约2.3万t,二氧化硫约103 t,氮氧化物约52 t,烟尘约13 t。在25年发电周期内,共可节约标准煤约575万t,减排二氧化碳约355.6万t,二氧化硫约3.0万t,氮氧化物约0.23万t,烟尘排放量约0.56万t。
S646
A
2095-0934(2017)05-320-03
食用菌新品种选育(2016C02057)
*为通讯作者,E-mail:caiwm527@126.com