互叶白千层组培工厂化育苗成本核算

杨生丽 孙大宽 罗星瑞 唐军荣

(西南林业大学西南地区生物多样性保育国家林业和草原局重点实验室，云南 昆明 650224)

互叶白千层(Melaleuca alternifolia)为桃金娘科(Myrtaceae)白千层属(Melaleuca)的芳香植物，原产澳大利亚[1]。互叶白千层的枝叶中含大量精油，其主要成分为松油烯-4-醇、γ-松油烯、α-松油烯，其中松油烯-4-醇含量可达30%～40%[2,3]。其茎叶中提取的精油，在抗癌、抑菌、保鲜等方面效果显著，广泛应用于医药、化妆品、日用化工等行业[4-7]。同时，该树种可用于绿化、环境治理[8,9]。鉴于互叶白千层较高的经济价值，在我国南方多个省区市均有推广种植[10]。

在互叶白千层的规模化种植过程中，良种繁育是极其重要的一环。目前，植物组培快繁是互叶白千层优良单株快速扩繁的有效手段之一。采用植物组培技术，可以在短时间内获得大量种苗，并可保持母株的优良性状，最终达到提高其遗传增益的目的。由于组培育苗技术相对于传统的种子育苗、扦插育苗等，其技术和工艺更为复杂。因此，对互叶白千层组培苗的生产成本进行核算，可以清楚地认识其生产成本构成，为组培苗工厂化生产的成本控制提供方向，并为商品苗的销售价格制定提供参考，最终达到提高组培苗工厂生产经济效益的目的。

1 互叶白千层组培工厂化生产的工艺流程

合理高效的生产工艺流程是确保互叶白千层工厂化生产顺利进行的基础，在确保苗木质量的同时，又能降低生产成本。在组培苗的工厂化生产过程中，不同的植物材料，其生产工艺会存在差别。一般而言，丛生芽增殖模式是组培快繁的常用方式，因此，互叶白千层的增殖采用丛生芽增殖模式。以高精油互叶白千层优株为材料，采用茎段为外植体进行腋芽诱导，之后对腋芽进行增殖诱导，通过对丛生芽增殖后的材料不断分割，通过反复循环此过程实现材料的大量增殖，待达到一定数量后进行生根诱导，从而完成瓶内的整个培养过程，最后通过移栽炼苗，使其从瓶内向瓶外成功转移。本研究的生产流程见图1。

图1 互叶白千层组培工厂化生产工艺流程

2 互叶白千层组培苗生产成本估算

组培苗的生产成本主要由场地租金、固定资产投产、人工成本、水电费、药品、耗材等组成。为了计算方便，将以上要素按组培室建设前期投资成本、增殖阶段成本、生根阶段成本等3个环节进行计算，产量以100万株瓶内生根苗的规模进行估算。

2.1 前期投资费用估算

不论是工厂化生产还是实验室植物组织培养，都需要投入一定的固定仪器设备，这些仪器设备的使用寿命都有一定期限，在进行成本核算时应将这些固定资产费用(不包括场地改造费用)计算在内。前期投资费用主要涉及组培室建设，所需的主要仪器设备如表1所示，其对应的销售价格通过对多家生物公司的销售报价综合后得出。由表1可知，组培工厂的建设投入费用为264800元，按每年10%的折旧进行计算，则每年折旧费用为26480元。此外，组培室场地面积约400～500m2，年租金约50000元。因此，年生产100万互叶白千层组培生根苗的前期投资费用约为76480元。

2.2 增殖阶段成本核算

2.2.1 单瓶增殖培养基配制成本

根据增殖培养基配方中所使用到的培养基组分和激素类型，结合多家试剂销售公司的报价，确定不同药品的单价，详见表2。由表2可知，互叶白千层配置1L增殖培养基的药品费用为1.03996元；配制1L培养基需要加热融解及灭菌等用电约0.7元；人工费按每人200元·d-1计，每天可完成10L增殖培养基的配制，包括瓶子清洗、母液配制、培养基分装、灭菌等工作，则每升增殖培养基的人工成本为20元。最终将各项合计，每升增殖培养基配制成本为21.73996元，按每1L分装30瓶计，折合每瓶为0.7247元。

表1 组培工厂化生产的仪器设备主要清单

表2 增殖培养基配制的药品成本(1L)

2.2.2 单瓶增殖苗接种成本

增殖苗的接种成本主要计算接种人工费，根据前期的生产数据，按每人8h平均接种增殖苗320瓶进行计算，工人工资为200元·d-1，则每瓶增殖苗接种成本为0.625元。

2.2.3 单瓶增殖苗培养成本

增殖培养的培养周期为40d，每层2只日光灯管(功率28W/只)，每天光照12h，电费0.39元/度，共计用电为10.48元，按第层摆放90瓶进行计算，则每个培养周期每瓶用电为0.1164元。培养室空调24h控温，以1.5度·h-1计，每天用电为14.04元，一个周期(40d)用电为561.6元，每个培养室可放置9000瓶苗，则每个培养周期用电为0.0624元/瓶。由上可知，光照成本与空调控温成本相加之后，每瓶增殖苗在一个培养周期内的培养成本为0.1788元/瓶。

2.2.4 增殖阶段总成本合计

由于要年产100万株生根苗，按10%的折损，则需要提供约111.2万株用于生根的苗，而为了满足生根苗木数量需求，则需要111.2万株可以生根的增殖苗，再按总的10%折算，则需要对应培养出123.6万个增殖的单芽用于生根。按每瓶增殖苗可切出60株用于生根的单芽，则需要增殖苗20600瓶，按81瓶母瓶开始转接，需扩繁4次方可达到该数量，累计增殖母瓶转接总数量为27441瓶，见表3。增殖阶段的单瓶成本为1.5285元(增殖培养基配制成本加增殖苗接种成本加增殖苗培养成本)，因此，增殖阶段的总费用为41943.5685元。

2.3 生根阶段成本核算

2.3.1 单瓶生根培养基配制成本

根据增殖培养基配方中所使用到的培养基组分和激素类型，结合多家试剂销售公司的报价，确定不同药品的单价，详见表3。由表3可知，互叶白千层生根培养基费用为1.171449元·L-1；配制1L培养基需要加热融解及灭菌等用电约0.7元；人工费按每人200元·d-1，按每天完成10L计算，包括瓶子清洗、母液配制、培养基配制、灭菌等工序，则生根培养基的人工成本为20元·L-1。最终将各项合计，增殖培养基配制成本为21.871449元·L-1，按每升分装30瓶计，折合每瓶为0.729元。

表3 累计消耗的增殖瓶数

2.3.2 单瓶生根苗接种成本

接种成本主要计算接种人工费。每人8h平均接种生根苗100瓶，工人工资为200元·d-1，则每瓶生根苗接种成本为2.0元。

表4 生根培养基配制成本

2.3.3 单瓶生根苗培养成本

生根培养的培养周期为35d，每层2只日光灯管(功率28W/只)，每天光照12h，电费0.39元/度，共计用电为9.1728元，按第层摆放90瓶进行计算，则每个培养周期每瓶用电为0.10192元/瓶。培养室空调24h控温，以1.5度·h-1计，每天用电为14.04元，一个周期(35d)用电为491.4元，每个培养室可放置9000瓶苗，则每个培养周期用电为0.0546元/瓶。由上可知，光照成本与空调控温成本相加之后，每瓶生根苗在一个培养周期内的培养成本为0.1565元/瓶。

2.3.4 生根阶段总成本合计

由于要年产100万株生根苗，按10%的折损，则需要提供约111.2万株用于生根的苗，每接种生根苗40株，则需接种生根苗共27800瓶。而单瓶生根苗为2.8855元(生根培养基配制成本加生根苗接种成本加生根苗培养成本)，因此，生根阶段阶段的总费用为80216.9元。

2.4 年产100万生根苗的最终成本核算

由于组培苗生产过程中，还需要管理人员1名，主要负责日常的管理运行，包括考勤、转接计划安排、母瓶挑选等，按工资60000元·a-1计。同时，其他费用支出暂列10000元，如水费、节日慰问、母瓶准备等其他支出。因此，综合以上计算结果，年产量100万株互叶白千层组培苗的生产总费用为268640.4685元，折合单株为0.27元/株，各支出项费用、所占总费用的比重详见图2。

为了更加直观地了解组培苗的全部生产费用构成，分别按生产环节、项目类别2种方式进行了统计作图。按生产环节进行统计，生根阶段所占成本最高，为29.86%，其次为管理费和场地年租金，见图2a。按不同类别进行统计，人工费所占比例最高，为63.12%，其次为场地年租金、资产年折旧费用，见图2b。

图2 互叶白千层瓶内生根苗成本构成

3 降低互叶白千层组培苗生产成本的措施

3.1 确保母瓶质量

高质量的母瓶，可提高生产效率。在生产中确保母瓶无菌、不带病且生长良好，是整个年生产计划中最为关键的一步，对母瓶的把关要务必严格，要清楚母株的特点、来源等[11]。此外，要根据生产计划合理贮备母瓶，长期继代后，也要适时进行母瓶更新。这主要是由于长期高频继代后容易出现细胞团老化，芽的生长受到限制，导致增殖倍数降低，延长生长周期，所以需要及时更换母瓶，确保组培苗的质量。

3.2 优化生产工艺流程

最优的生产工艺流程是确保生产效率和降低成本的有效措施。通过优化高精油互叶白千层的组培快繁体系，提高增殖倍数，确保增殖过程中的倍数稳定和后期的高生根率和高移栽炼苗成活率，严格把控各阶段的继代周期。互叶白千层最优的工厂化育苗流程：芽的增殖培养→壮芽培养→生根培养→移栽→上袋→出圃[12]。此外，人工成本占整个成本的比重最高，因此，可以对增殖、生根环节进行工节优化，以达到提高生产效率的目的，如非洲菊在生根时，通过采用丛接生根法可提高25%的接种效率，有效降低了人工成本[13]。对于互叶白千层的生根，后期可以尝试采用丛接方式进行生根，评估生根苗的质量和效果，能否达到生产要求。总的来讲，工艺优化时，要结合自身植物材料特点和生产实际，有目的地进行工艺结构优化，适当降低成本，以获得更大利润。

3.3 降低投入

蔗糖作为碳源在植物组织培养中被广泛应用，蒸馏水有利于更精准地调控培养基中的营养成分，但价格较高，在生产中为了降低成本，可使用自来水和白砂糖替换蒸馏水和蔗糖[14,15]。为了获得更高的利润，可尝试开放式培养，去除无菌操作环境以及所需特定仪器设备所带来的各项开支，降低硬件的投入以及水电的消耗；采用增殖生根同时进行的模式，节约资源，提高生产效率。此外，高精油互叶白千层的生根时间为3～7d，在其大部分苗都生根后将其移到温室中直接炼苗，为增殖培养和下一轮生根苗培养腾出空间，并降低用电成本。

3.4 降低折损率

为了有效降低各阶段的污染率、死亡率和增加有效苗的数量，应提高接种工人的熟练度以及责任心。要确保母液以及激素按照相关标准配制，且储存过程中未受到污染，确保母液养分有效，同时在培养基配制时，调节好pH值，确保pH在5.4～5.8，避免因酸碱度差别过高，导致互叶白千层在培养过程中生长不良；按规定进行高温高压灭菌，确保培养基灭菌充分，减少污染的发生。在接种环节，要求对接种员工需培训合格后方可上岗，严格把控操作环境以及操作技术，同时，要注意培养室的环境问题，以免培养过程中造成二次污染；要注意增殖阶段有效苗的数量，以提供更多的有效芽进行生根。

3.5 提高劳动生产率

通过适时引进自动化设备，代替人工，如培养基自动灌装机、洗瓶机等，提高效率。制定合理的管理措施(精简管理人员、分工明确计件等)，激发员工的工作积极性。