黃 毅
(福建農(nóng)林大學,福州 350002)
圖解歐洲雙孢蘑菇栽培(二)
——蘑菇栽培料的制作*
黃 毅
(福建農(nóng)林大學,福州 350002)
以波蘭Unikost專業(yè)發(fā)酵料公司和比利時里姆斯特gtl堆肥廠的工藝流程為例,圖文并茂介紹歐洲雙孢蘑菇栽培料制備全過程,并設(shè)有討論,以方便讀者領(lǐng)悟。
雙孢蘑菇;歐洲;現(xiàn)代;培養(yǎng)料
草腐生菌類雙孢蘑菇以麥稈作為栽培基質(zhì)的主料,預(yù)濕后,添加一定比例經(jīng)過預(yù)濕的牛糞或者雞糞以及礦物質(zhì),進行假堆經(jīng)過一次、二次發(fā)酵流程。在一系列微生物參與下,形成適合雙孢蘑菇菌絲生長的專一栽培料,此屬生料栽培范疇;而木生菌類栽培采用的是高溫滅菌工藝路線,屬熟料栽培范疇。這是兩者的本質(zhì)區(qū)別。對于木生菌類,滅菌徹底是核心;而草腐生菌類的最關(guān)鍵技術(shù)則在于規(guī)范控制一、二次發(fā)酵的環(huán)境。
我國的雙孢蘑菇大面積栽培已近50年,但至今仍處在艱難摸索階段,相較國外現(xiàn)代化栽培,差距至少在30年以上。其最根本的原因在于栽培理念的差異,國內(nèi)的栽培理論基礎(chǔ)還十分薄弱,特別是對于一次、二次發(fā)酵過程的環(huán)境控制了解過于淺薄。
Unikost建于1995年,是波蘭一家專業(yè)從事發(fā)酵培養(yǎng)料生產(chǎn)的工廠,至今已有將近20年的歷史,工廠的墻上寫著:Twojsukces jestnaszymsukcesem(你的成功 就是我們的成功)。該廠使用小麥稈作為栽培主料,預(yù)濕后,添加雞糞以及適宜礦物質(zhì)作為發(fā)酵原料,每周生產(chǎn)三次發(fā)酵栽培料800噸,第一次發(fā)酵2周(前發(fā)酵),第二次發(fā)酵1周(后發(fā)酵),第3次發(fā)酵2周(菌種混播入培養(yǎng)料),栽培料三次發(fā)酵后,菌絲培養(yǎng)已完成,再打包供應(yīng)給出菇廠,每包15千克左右。
圖1 藍天白云
圖2 專用打捆機
圖3 打捆后草塊
圖4 運輸小車
1.1 原料穩(wěn)定供應(yīng)是栽培的前提無論在荷蘭還是在波蘭,都是一望無際的綠色平原,到處是綠色森林,清澈河流,低頭吃草的牛羊,以及藍天和白云(圖1)。
當?shù)剞r(nóng)作物實行輪作制度,三分之二種植,三分之一輪休。因為土地平整,麥稈的收取都是使用專用機械(圖2),打包成長方形塊,用塑料繩捆扎(圖3)。工廠配置有專用運輸車(圖4),將麥草運至公司堆垛場(圖5);也有打成圓形草捆的(圖6)。
討論:國內(nèi)現(xiàn)代蘑菇栽培剛起步,對于培養(yǎng)料穩(wěn)定性認識還相當不足。在福建雙孢蘑菇培養(yǎng)料和雞糞都是從省外長途跋涉運輸?shù)窖睾V鳟a(chǎn)區(qū)。每批次原料缺乏檢測,質(zhì)量難以保證。僅憑肉眼判斷,成為影響栽培穩(wěn)定性的主因。
1.2 一次發(fā)酵
該公司將一次發(fā)酵區(qū)建于廠區(qū)內(nèi)的小丘陵地勢高處,以便于發(fā)酵過程產(chǎn)生的臭氣散發(fā),避免影響廠區(qū)環(huán)境。使用充氣磚建一次發(fā)酵庫,一共16大間(圖7)。其中2間作為預(yù)發(fā)酵庫,14間是一次發(fā)酵庫。每一間發(fā)酵庫寬約6米,長約30米(圖8)。發(fā)酵間建筑室內(nèi)地面大致高于室外地面15厘米,并向前傾斜0.5%。發(fā)酵區(qū)內(nèi)不會積水,庫外雨水也不會倒流入庫。一次發(fā)酵庫地板下都按傳統(tǒng)“管道+噴嘴+高壓”的常規(guī)通風系統(tǒng)發(fā)酵槽設(shè)計(下述),大同小異,只是管道、噴嘴間距有差異。
圖5 方塊草堆垛與旋轉(zhuǎn)噴淋預(yù)濕
圖6 圓形草垛
圖7 成排一次發(fā)酵車間
圖8 預(yù)發(fā)酵庫房
圖9 異庫倒倉翻堆
圖10 電動高壓水槍補水
圖11 提料機與寬幅傳送帶
圖12 長距離傳送帶
發(fā)酵前,糞草預(yù)濕方式有多種,一般采用機械切斷麥草(長度40厘米)及混合糞草,用高壓水槍預(yù)濕后用專業(yè)叉車移入預(yù)濕庫先假堆3~4天,之后使用專業(yè)叉車搬運至另一發(fā)酵庫內(nèi)進行預(yù)發(fā)酵3~4天;再移入上述一次發(fā)酵庫,繼續(xù)發(fā)酵2周,期間進行數(shù)次倒倉翻堆(圖9)。根據(jù)經(jīng)驗,必要時還使用電動高壓水槍進行補水(圖10)。
討論:波蘭異庫倒倉翻堆庫內(nèi)進行次發(fā)酵的方法,很值得提倡。國內(nèi)糞草預(yù)濕有多種方法,有的將雞糞先調(diào)成粘稠雞糞漿,再用水稀釋成糞水,置于水池內(nèi),切斷秸稈,平鋪池內(nèi),鏟車碾壓,抽取糞水對麥草料強行預(yù)濕。
國內(nèi)很多直接將一次發(fā)酵置于室外地面風吹雨打,導致栽培料之間發(fā)酵差異過大,影響一、二次發(fā)酵栽培料的均勻性,所以產(chǎn)量不穩(wěn)定。
筆者的理解是,由于波蘭企業(yè)為專業(yè)生產(chǎn)發(fā)酵料的企業(yè),栽培料日生產(chǎn)量高達100百余噸。因此每一發(fā)酵庫草料存放量比較大。正因為如此,才有細菌等活性生物能發(fā)生群體效應(yīng),使料溫急速上升。在預(yù)堆與一次發(fā)酵時將散發(fā)熱量,散發(fā)氨臭,所以一次發(fā)酵庫的上方應(yīng)設(shè)有透氣通道。
1.3 二次、三次發(fā)酵
(1)一次發(fā)酵料輸送。經(jīng)過一次發(fā)酵后,使用鏟車將培養(yǎng)料置于提料機內(nèi)(圖11),由輸送帶長距離傳送至二次、三次發(fā)酵料車間(圖12)。傳送的距離至少需要設(shè)計100米以上。傳送過程也是散熱降溫過程,還可將二次發(fā)酵過程產(chǎn)生的代謝廢氣排出,特別是氨氣,避免引起菌絲氨中毒及交叉感染。
圖13 二次、三次發(fā)酵車間全景圖
圖14 二次、三次發(fā)酵車間進料端
圖15 移動輸送帶“接力”
圖16 二、三次發(fā)酵庫通風系統(tǒng)原理(引自歐洲AEM資料)
圖17 地下預(yù)埋氣流管
圖18 二次發(fā)酵專用出料機(綠色)
圖19 定量菌種播種
(2)一次發(fā)酵料進二次、三次發(fā)酵庫(圖13)。二次、三次發(fā)酵庫有18間(通用),寬幅傳送帶貫穿整個發(fā)酵車間(圖14),以便根據(jù)需要,再由可移動的輸送帶對接“接力”,將栽培料轉(zhuǎn)向送入所需要的二次、三次發(fā)酵庫內(nèi)的發(fā)酵隧道(圖15)(下同)。
(3)二次、三次發(fā)酵庫隧道通風系統(tǒng)原理。歐洲雙孢蘑菇最核心技術(shù)在于二次發(fā)酵隧道通風系統(tǒng)。此次考察無法直接觀摩,現(xiàn)將收集資料做一簡介。
二、三次發(fā)酵庫分成三部分:出料道、發(fā)酵隧道、進料道(圖16從左下角至右上角)。
圖16左下角煙囪旁的箱內(nèi)置有盤管熱交換器,夏季通冰水、冬季通熱水,箱上端為過濾器。室外空氣經(jīng)過過濾器、盤管風機交換器作為新風引入,計算機依據(jù)發(fā)酵料內(nèi)的溫度、濕度、二氧化碳等參數(shù)啟動循環(huán)風加熱或者制冷系統(tǒng),調(diào)節(jié)新風補充量和循環(huán)風量。使用高壓風機將風打入地下預(yù)埋密布的氣流管(“高壓+氣流管+噴嘴”)(圖17),每一間發(fā)酵隧道發(fā)酵全過程都是由計算機控制。
二次發(fā)酵結(jié)束后,在進料道端,由二次發(fā)酵料專用的出料機出料,經(jīng)過傳送帶將二次發(fā)酵料轉(zhuǎn)運到三次發(fā)酵隧道,進行發(fā)酵(播種、培養(yǎng))。培養(yǎng)后,從另一端門(出料道)出料,由三次發(fā)酵專用出料機出料,再添加顆粒增產(chǎn)劑后進入傳送帶,進入打包機,打包,完成栽培料制作的全過程。
(4)二次發(fā)酵進料及控制。機械散料時,從內(nèi)向外,逐步擺頭散料,散料高度大致2米左右。使用過濾空氣由計算機按二次發(fā)酵程序控制通風量、調(diào)整空氣溫度和濕度,高速離心風機加壓打入發(fā)酵隧道底部支管,通過支管上噴嘴,進入隧道內(nèi)的發(fā)酵料。在發(fā)酵過程中,隨時計算機監(jiān)控二次發(fā)酵過程是否符合技術(shù)要求。二次發(fā)酵時間大致一周。發(fā)酵最后幾小時增加通風量,強制降溫至25 ℃以下。
圖20 新型可折疊式散料機
圖21 三次發(fā)酵專業(yè)出料機
圖22 齒耙在出料
圖23 邊出料邊添加增產(chǎn)劑
圖24 專用包裝機械進行簡易包裝
圖25 原料堆積場所
(5)三次發(fā)酵進料、播種。二次發(fā)酵一結(jié)束,使用出料機(圖18)出料,出料機對準二次發(fā)酵隧道口,以齒耙扒出發(fā)酵料,落入傳送帶,轉(zhuǎn)庫進入三次發(fā)酵隧道,并開始播種。進三次發(fā)酵隧道前端添加一麥粒菌種播種機(圖19),定量播種。因散料和播種同時進行,所以菌種散播比較均勻。在三次發(fā)酵庫內(nèi),菌種在最佳環(huán)境條件下培養(yǎng)二周,就可完成三次發(fā)酵過程。
由于發(fā)酵隧道比較長,最近荷蘭開發(fā)出新型可折疊式散料機進行散料(圖20),大幅度提高工效。
(6)三次發(fā)酵出料。經(jīng)過二周培養(yǎng),三次發(fā)酵料長滿菌絲。在三次發(fā)酵庫的后門,有一專用出料機,專用出料機在導槽內(nèi)移動,對準三次發(fā)酵庫的后門(圖21)。專業(yè)出料機內(nèi)三角形齒扒將培養(yǎng)好的三次發(fā)酵(菌絲培養(yǎng))栽培料扒出(圖22),落入傳送帶。與此同時,使用專業(yè)混播機將褐色顆粒狀增產(chǎn)劑(國外專利,屬于遲效肥,可提高產(chǎn)量10%~15%)混播入栽培料內(nèi)(圖23),再落入傳送帶而進入三次發(fā)酵料包裝階段(圖24)。
圖26 草料輸送線
圖27 散料、雞糞、石灰混合攪拌機
圖28 預(yù)濕后混合栽培料
圖29 預(yù)濕后混合栽培料近景
比利時gtl堆肥廠是目前歐洲最現(xiàn)代、最大發(fā)酵料制作企業(yè)。其原料堆放在露天(圖25),該露天平臺置于小山腰平臺上。這和當?shù)氐臍夂蛴泻艽箨P(guān)系。原料除了小麥秸之外,還有石灰和雞糞。
使用專用帶刺叉車,將成塊狀的草塊送入專用傳送帶,草料被自動電動切斷,加噴高壓水預(yù)濕(圖26、27)。散草料和其他輔料(石灰、雞糞等)通過箱式提升機攪拌送入輸送線,再混合(圖28、29)。
圖30 二次、三次發(fā)酵庫外景
圖31 二、三次發(fā)酵庫內(nèi)景環(huán)境調(diào)控設(shè)備
圖32 大功率制冷風冷機組
圖33 氨臭收集設(shè)備
該企業(yè)利用地形高度差,將混合預(yù)濕料自由落入下一平臺(圖28、29)。雨季或下雪在室內(nèi)啟動第二套一次發(fā)酵設(shè)備,隨后使用鏟車將混合料移入一次發(fā)酵庫發(fā)酵。所不同的是在發(fā)酵過程所產(chǎn)生的氨臭都是由通風系統(tǒng)負壓吸收集中再經(jīng)氨化處理。
gtl堆肥廠二次、三次發(fā)酵庫雖然同在一個庫房內(nèi),但二次發(fā)酵集中5間庫房,三次發(fā)酵集中14間庫房(圖30)。外界空氣經(jīng)過無紡布過濾,再經(jīng)過中效過濾(圖31);如果發(fā)酵隧道內(nèi)堆溫比較高時,就啟動制冷蒸發(fā)器,過濾后空氣進行預(yù)冷(圖32),混合進入二次或者三次發(fā)酵庫,其過程都是計算機控制發(fā)酵。
比利時對環(huán)境保護要求比波蘭高,所以一次發(fā)酵過程產(chǎn)生的氨臭須進行集中收集,通過大型設(shè)備進行氨化處理(圖33);有少量氨臭的殘留廢氣通過預(yù)埋的黑色輸送管被輸送到廠房小山頂上,通過很多預(yù)埋的敞開分支管。分支管上堆積有2米高的破開的樹兜,這些木材纖維可吸附殘留氨氣(圖34),對近在咫尺的鄉(xiāng)村環(huán)境沒有任何影響。比利時在發(fā)展生產(chǎn)同時,時刻不忘環(huán)境保護。 (待續(xù))
圖34 樹兜吸附殘留氨
*本文得到雙孢蘑菇專家楊國良教授和陳梁城先生提出寶貴修改意見,特此致謝。