平菇袋栽工厂化生产技术的研究进展与发展前景
2021-08-18康源春孔维威袁瑞奇宋志波张玉亭
康源春 孔维威 袁瑞奇 宋志波 张玉亭 刘 芹
平菇袋栽工厂化生产技术的研究进展与发展前景
康源春 孔维威*袁瑞奇 宋志波 张玉亭 刘 芹
(河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所,河南 郑州 450002)
概述平菇生产技术的发展历程、农法生产存在的问题,介绍通过从提高产量、提高质量、提高效率、提高效益和减少损失五方面入手,开展平菇工厂化生产技术创新所取得的重要进展:第一潮鲜菇生物学效率突破60%,产品优质菇率达85%以上;30天一个育菇期,实现平菇周年不间断生产;单位土地面积的鲜菇产出量,工厂化生产方式达到普通农法方式的60倍以上,土地利用效率大幅提升。
平菇;袋栽;工厂化生产;产量构成;发展前景
20世纪70年代棉籽壳栽培平菇技术的发明推动了河南省乃至全国食用菌产业的快速发展。近50年来,河南省平菇生产发展迅速,规模大、普及广、效益好,成为脱贫攻坚的重要选择,大批从业人员靠生产平菇发家致富。平菇产业迅速发展的同时,病虫害等问题逐年加重。在此背景下,平菇工厂化生产技术应运而生,经6年的探索和实践,有了重要进展。产量构成和外观质量构成理论、品种选育、出菇期环境调控设备和参数研究等成果,使平菇工厂化关键技术研究水平不断提高,鲜菇产量和质量实现同步提高(图1),为平菇工厂化生产技术的普及应用提供了重要科技支撑。
图1 平菇工厂化生产出菇
1 平菇生产技术的发展历程
1972年,河南省农业厅专家刘纯业先生在河南南阳首次发明棉籽壳生料栽培平菇技术,证明棉籽壳是生产平菇的优质培养料,为当时令人烦恼的棉籽壳废料,找到了一条“变废为宝”的好途径。这一发明,带动了河南省乃至全国食用菌产业的快速发展。
1983年,河南作为棉花生产大省,棉籽壳量大的资源优势得以发挥,食用菌产业进入快速发展期,生产规模稳步扩大。
1987年,河南新乡开始探索并逐渐形成玉米芯发酵料栽培平菇技术,再一次掀起平菇生产热潮。
1995年前后,河南平菇生产大省地位基本确立。
2003年,河南的濮阳、商丘、郑州等地开始采用灭菌熟料方式进行平菇生产。
2009年,河南各地发酵料、灭菌熟料生产平菇方式并存,但仍以发酵料生产方式占据主导地位。据笔者到部分主产区调查的结果,规模化种菇人(年生产投料量在100吨以上)的比例占总种菇人数的30%以上,规模化种植户年利润在15万元以上。
2014年,河南郑州等地开始探索平菇瓶式栽培及工厂化袋式栽培技术。
2018年,河南省平菇多种生产方式与栽培技术并存,产量仅次于香菇,达到111.16万吨,占全省食用菌总产量的20.96%,占全国平菇产量(642.82万吨)的17.24%[1]。生产方式和栽培技术的不断进步,推动了平菇产业的持续发展,栽培规模和菇农群体不断扩大,河南省菇农中约有五分之一从事平菇生产。
2 平菇农法生产存在的问题
河南平菇生产取得了巨大成绩的同时,也潜在令人担忧的问题。平菇生产以玉米芯发酵料栽培模式为主,巨大的生产规模与粗放的生产方式,使得发菌期绿霉污染、出菇期子实体黄枯病及菇蚊、螨虫等为害日渐严重;栽培技术简单导致机械化应用的需求缺乏;家庭式生产的产品质量安全难以全面持续保证。2014年1月,全国平菇生产新技术观摩交流会在河南召开,来自全国各地的业界同仁在参观考察新乡市辉县市冀屯镇平菇生产基地后,提出了颇有针对性的意见和建议。国家食用菌产业技术体系首席科学家张金霞研究员表示,须尽快改进平菇生产方式,提升生产技术水平。
3 平菇袋栽工厂化生产技术研究进展
2014—2016年,在认真分析平菇生产中出现的问题后,河南省农业科学院食用菌团队借鉴当时发展已较成熟的食用菌工厂化生产理念,从平菇自身生长发育规律出发,围绕提高产量、提高质量、提高效率、提高效益和减少损失,开展了一系列平菇工厂化生产技术研究和创新实践,取得重要进展。先后于2016年、2017年、2019年和2020年分别在郑州市新郑市、许昌市建安区、洛阳市新安县、濮阳市清丰县和周口市沈丘县建设了5家平菇工厂,5家工厂总日产能达15吨。
3.1 提高产量
自综合改良“单位产量” “时间产量” “空间产量”后,单位土地面积的产出量,平菇工厂化生产方式能达到普通农法方式的60倍以上,土地利用效率大幅提升。
提高单位产量。以菇蕾形态、菇蕾数量、有效菇蕾数量、子实体成熟度、子实体含水量等指标作为平菇鲜菇产量构成要素,采用“优良品种、优质菌种、优化配方、优质菌袋、优化环境、精准育菇、适期采收”核心技术体系,经过近6年的努力,探明了优质高产配方,优化了培养料加水量、搅拌时间与装料时间等参数,尤其是配方中营养辅料添加比例与加水量,突破了以往传统配方的上限,基本实现第一潮鲜菇“生物学效率”60%左右,高者达70%以上,实现单袋(500克干料)产量达450克(2潮菇)。
提高时间产量。通过合理安排生产时间、合理搭配品种、科学调控环境、改进生产方式、完善工艺技术、缩短生产周期等手段,提高单位时间内产品产出次数。目前平菇工厂化育菇车间,第一潮菇出菇时间控制在8天左右,第二潮育菇期控制在18天左右,潮间休闲期4天,基本实现30天一个育菇周期,全年12个出菇期,大幅提高了单个出菇车间的年产量。
提高空间产量。改“单一地面利用”为层架、网格式“空间多层次”利用,实现出菇车间菌袋摆放高度密集约化,从而提高产量。如一个117平方米的出菇车间,层架为9层,每层摆放2排菌袋,总共可摆放11 000袋,平均每平方米摆放94袋,是普通农法地面摆放量的4倍。
3.2 提高质量
以平菇子实体朵形、菌盖色泽、菌柄长度、子实体成熟度、子实体含水量等作为质量指标,制定优质产品参考标准。围绕形态、色泽、手感、柔韧度等要素开展技术创新,提高产品外观质量,创建了平菇出菇期“适温催蕾、适温育菇”理论与技术体系。在传统的“温差管理”[2]技术体系基础上,创新平菇工厂化生产下出菇期“三段式管控技术体系与操作技术规范”,使平菇第一潮鲜菇优质菇率达85%以上。
3.3 提高效率
围绕土地、人工、设备、时间、空间等的利用效率进行探索、创新。以“集约、密集、合理”为主导思想,将菌丝培养、出菇管理、产品保鲜等关键环节安排在相对集中区域,尽可能向“高处”布局,实现单位土地内高效产出。以发挥人员智慧能力为出发点,以“设备”换“人工”,降低劳动强度和操作风险,提高人员劳动生产率。提高设备利用率,重在改进设备性能和设备持续工作能力。提高时间利用效率,重点在于缩短平菇生育期。
3.4 提高效益
从提高平菇产品的“直接产出效益”入手,抓好产品的“高产优质”,实现产品增值。重点做好产品的精深加工,提高附加值,如研制和商业化运作“平菇脆片” “平菇辣酱” “平菇挂面”等加工产品。提高产品加工率,实现多层次加工增值。配合示范企业创建地方品牌,提升产品知名度。
3.5 减少损失
一是生产过程围绕“绿色、环保、洁净、节省”等要求开展技术创新,减少污染和损坏。二是围绕产品销售“保值、减损、适度包装、科学储运”等开展创新,提高产品销售质量。三是围绕“增值、好吃、适销对路”开展加工技术创新,减少加工环节的损失。
4 平菇袋栽工厂化生产技术存在的问题
实践表明,平菇袋栽工厂化生产技术尚存在不少问题,主要有:
一是平菇工厂化专用品种的选育不理想。现有品种多适合发酵料栽培和熟料栽培,出菇期长,产量分散;而工厂化品种要求产量集中,第一潮菇生物学效率须突破60%,甚至80%以上,同时要适合玉米芯等专用低成本培养料。工厂化品种还要求子实体具有菇形紧凑、菇质致密、菌柄短等优良外观特性。
二是培养料配方、发菌时间和发菌质量有待进一步改进,出菇整齐度有待提高。
三是发菌期和出菇期设施设备的环境调控参数需要进一步优化和改进。
四是高性能、可靠性强的设备与生产需要不能全面匹配,现有设备的缺陷短期内无法彻底改进,一定程度制约了生产效率的快速提高。
5 平菇工厂化生产的发展前景
平菇味美营养丰富,餐食品种多,已成为广大消费者不可或缺的“菌菜”,需求稳中有升。河南省有近1亿人口,省会郑州市人口突破千万,高峰期平菇日需求量达200吨以上。朵形好、色泽优(偏黑色)、菌盖中等(直径3~5厘米)、成熟度低(5~6成熟)、含水量偏低(低于90%)的鲜菇作为高端产品已被消费者认可。
我国已进入小康社会,人民生活水平不断提高,社会整体消费逐渐升级,追求高品质饮食是历史潮流。市场需求对任何产品来讲,“供求平衡”似乎是难以达到的理想状态。分析近几年的市场形势,平菇鲜菇市场需求朝着品质优、包装漂亮的方向发展,并开始关注内在质量稳定的品牌。从消费者的角度考虑,大企业、大品牌更加注重产品内在质量,产品质量更加可靠稳定。工厂化生产方式不仅能保证平菇优质鲜品的周年不间断供应,而且从生产源头开始就创造条件满足终端消费者追求高品质产品的要求。
随着平菇专用品种选育技术的突破,专业化智能化设备水平的提高,以及关键环节配套技术的完善,平菇单产水平和产品质量将进一步提高。未来,工厂化生产将可能成为平菇产业发展的基本形态。
[1] 2018年度全国食用菌统计调查结果分析[OL].中国食用菌协会官网, http://hz.cefa.org.cn/Category_13/ Index_2.aspx.
[2] 陈文杰, 刘丽娜. 影响平菇工厂化生产的技术问题[J]. 中国食用菌, 2017, 37(7): 81-82.
国家食用菌产业技术体系郑州综合试验站(CARS-20);河南省重大公益专项(201300110700);河南省现代农业产业技术体系(S2013-09);河南省农业科学院科研发展专项资金项目(20188108)
康源春(1964—),本科,研究员,主要从事食用菌工厂化生产技术研究。E-mail:kyc_2725@163.com。
孔维威(1981—),博士,副研究员,主要从事食用菌栽培研究。E-mail:kongweiwei888@126.com。
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