我國(guó)香菇栽培專利技術(shù)綜述

牛曉丹 宋增鋒

摘要：近年來，隨著食用菌栽培技術(shù)研發(fā)、推廣，我國(guó)香菇栽培技術(shù)不僅得到了一定的發(fā)展，并基于知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)，研發(fā)者積極針對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了專利申請(qǐng)和保護(hù)。本文對(duì)我國(guó)香菇栽培專利技術(shù)的申請(qǐng)量、技術(shù)分支演化進(jìn)行了相關(guān)分析得出，我國(guó)香菇栽培技術(shù)經(jīng)過早期個(gè)體栽培、中期工廠化栽培，后期逐步向優(yōu)選菌種培養(yǎng)、有機(jī)無公害栽培、環(huán)保栽培、廢棄資源利用栽培、富含特種營(yíng)養(yǎng)栽培等多種多元化栽培技術(shù)改進(jìn)方向發(fā)展，未來香菇栽培技術(shù)創(chuàng)新研究將繼續(xù)圍繞如何適應(yīng)多元化栽培需求而展開。

關(guān)鍵詞：香菇;栽培;專利技術(shù);CNABS

中圖分類號(hào)：S646.1+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）18-0062-03

Abstract： Recently， as the researching and applying of edible fungi cultivation， the technologies on Lenthinus edodes cultivation have been developed. At the same time， in order to protect the related cultivation technologies， researchers chose to file a patent application. The number of patent applications on Lenthinus edodes cultivation are counted， while the technology evolution ?of Lenthinus edodes cultivation has been analyzed. From small scale production in early time to industrial cultivation in later time， now Lenthinus edodes cultivation in China tends to diversified development， such as culture of new strain of Lenthinus edodes， organic cultivation， pollution-free cultivation， agricultural waste recycling cultivation and nutrient element rich cultivation. More and more innovated technologies on Lenthinus edodes cultivation will be developed to suit the needs of diversified cultivations.

Key words： Lenthinus edodes ; ?cultivation; patent technology; CNABS

1 前言

香菇又名冬菇，味美價(jià)廉，肉質(zhì)肥厚，香味濃郁，富含蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素以及礦質(zhì)元素等營(yíng)養(yǎng)成分，受到國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者的喜愛[1]。香菇栽培范圍廣泛，分布于我國(guó)浙江、福建、臺(tái)灣、安徽、湖南、湖北、江西、四川、廣東、廣西、海南、貴州等地區(qū)。近年來，隨著食用菌栽培技術(shù)的發(fā)展和專利申請(qǐng)量的增加，香菇栽培技術(shù)也有了進(jìn)一步的發(fā)展。為了使生產(chǎn)者了解香菇栽培專利技術(shù)發(fā)展過程和發(fā)展趨勢(shì)，為其生產(chǎn)技術(shù)研究和創(chuàng)新提供參考，進(jìn)一步推動(dòng)香菇栽培技術(shù)的研發(fā)、推廣和應(yīng)用。本文基于CNABS專利數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)我國(guó)香菇栽培專利技術(shù)進(jìn)行了梳理和相關(guān)分析。

2 專利申請(qǐng)量與分析

根據(jù)CNABS數(shù)據(jù)庫(kù)檢索統(tǒng)計(jì)，截至2018年12月31日，我國(guó)香菇栽培專利申請(qǐng)量為1 311件，其中2008年之前的總申請(qǐng)量?jī)H為140件，而2008至2018年的總申請(qǐng)為1 171件，占總申請(qǐng)量的89.3%。可見，近10年來，香菇栽培技術(shù)得到了快速的發(fā)展。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009年至2014年，年申請(qǐng)量從2009年的28件逐步提高到2014年的110件，而在2014年時(shí)年申請(qǐng)量達(dá)到266件，之后年申請(qǐng)量逐年緩慢遞減至2018年的179件。可見，2009年至2015年，隨著栽培技術(shù)發(fā)展和生產(chǎn)需求多樣化，涉及香菇各栽培環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新越來越多，2016年開始，雖然傳統(tǒng)香菇栽培環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)減少，可挖掘?qū)＠夹g(shù)減少，但仍然保持較高的申請(qǐng)量。

3 主要專利申請(qǐng)技術(shù)分支

3.1 栽培設(shè)備

3.1.1 接種機(jī)。香菇栽培過程中菌種接種是必要環(huán)節(jié)，如何提高接種效率并降低雜菌污染，是接種環(huán)節(jié)的主要技術(shù)問題。針對(duì)該技術(shù)問題，一系列便于操作的接種機(jī)設(shè)備專利申請(qǐng)應(yīng)運(yùn)而生。1988年至2018年間，我國(guó)香菇接種機(jī)的相關(guān)專利技術(shù)一直在趨向自動(dòng)化、快捷化的方向不斷發(fā)展，如1988年申請(qǐng)的CN2039104U接種廊，1991年申請(qǐng)的CN2108420U香菇電動(dòng)接種機(jī)，1992年申請(qǐng)的CN2104539U固體菌種接種機(jī)，1995年申請(qǐng)的CN219213全自動(dòng)聯(lián)合接種機(jī)，2013年申請(qǐng)的CN203523390U全自動(dòng)袋栽香菇固體菌種接種機(jī)，2015年申請(qǐng)的CN205030199U香菇自動(dòng)接種裝置，2017年申請(qǐng)的CN207706901U香菇棒式夏季栽培快速接種機(jī)。

3.1.2 打孔機(jī)。刺孔透氣、充氧是香菇袋料栽培過程中的重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)采用人工翻袋刺孔的方式[]，該方式不僅工作效率低，且打孔規(guī)格不一致，打孔質(zhì)量較低。隨著香菇袋料工廠化栽培模式的推廣與發(fā)展，可以快速提高打孔質(zhì)量和效率的袋料或菌棒打孔機(jī)專利技術(shù)得到了發(fā)展，如2015年申請(qǐng)的CN20502259U一種新型香菇打孔增氧機(jī)，2017年申請(qǐng)的CN207206586U一種香菇菌棒打孔機(jī)。

3.1.3 裝袋機(jī)。對(duì)培養(yǎng)料進(jìn)行裝袋則是常規(guī)香菇袋料栽培工序，由于傳統(tǒng)人工裝料存在不僅效率低且裝料量不均衡等技術(shù)問題，可以提高培養(yǎng)料裝袋效率和質(zhì)量的裝袋機(jī)設(shè)備出現(xiàn)，且同樣朝著自動(dòng)化的方向進(jìn)一步發(fā)展。如2013年申請(qǐng)的CN203575173U自動(dòng)香菇培養(yǎng)料裝袋機(jī)，包括壓袋裝料機(jī)構(gòu)、攪拌裝袋機(jī)構(gòu)等部件，可以有效控制菌袋的松緊度、長(zhǎng)短度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)機(jī)械化裝袋。

3.1.4 栽培溫室。隨著香菇工廠化栽培技術(shù)發(fā)展，為了保證香菇出菇質(zhì)量，采用智能化溫室菇棚栽培香菇[2-3]，控制其不同生長(zhǎng)階段的環(huán)境溫度、濕度、光照強(qiáng)度及CO2含量等參數(shù)，以保證香菇栽培質(zhì)量和栽培周期，成為香菇栽培溫室技術(shù)的發(fā)展方向，如2014年申請(qǐng)的CN103975767A涉及的香菇光伏大棚，已經(jīng)安裝有吊頂式噴霧系統(tǒng)、通風(fēng)機(jī)設(shè)備，可以完成自動(dòng)噴水保濕、通風(fēng)增氧以滿足香菇生長(zhǎng)對(duì)水分和空氣濕度的需求。

3.2 栽培方式

3.2.1 袋料栽培。袋料栽培是香菇栽培的主要方式，而棉籽殼、木屑曾是香菇培養(yǎng)基的主要成分，可為香菇生長(zhǎng)提供充足的碳源，如1986年申請(qǐng)的CN85101598A棉籽殼生料栽培香菇。但隨著香菇生產(chǎn)需求量的不斷提高，袋料培養(yǎng)材料逐步擺脫棉籽殼、木屑資源限制，各類農(nóng)業(yè)廢棄物被用來替代棉籽殼、木屑，香菇栽培料選擇逐步進(jìn)入多樣化資源利用和開發(fā)階段，如1998年申請(qǐng)的CN1250591A采用玉米芯替代棉籽殼栽培香菇，2012年申請(qǐng)的CN102754565A采用山核桃蒲、山核桃殼作為香菇培養(yǎng)料，2014年申請(qǐng)的CN103975772A采用竹屑作為香菇培養(yǎng)料，2015年申請(qǐng)的CN105027971A采用酸棗枝屑、荊條屑作為香菇培養(yǎng)料。此外，還有采用蔗渣、樹皮、香根草、木薯渣、洋槐枝、桑枝、荔枝皮、辣椒桿、椰子殼、文冠果殼等農(nóng)業(yè)廢棄物作為香菇栽培料的相關(guān)專利申請(qǐng)?？梢?，根據(jù)實(shí)地資源情況探索新的香菇栽培料替代資源，仍是香菇栽培技術(shù)發(fā)展的主要分支之一。

3.2.2 有機(jī)營(yíng)養(yǎng)栽培。隨著我國(guó)對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)、食品安全問題重視程度的逐步提高，作為主要常規(guī)食用菌品種的香菇出現(xiàn)了有機(jī)栽培、無公害栽培技術(shù)和營(yíng)養(yǎng)元素富集栽培，其主要是通過控制香菇生長(zhǎng)過程以獲取有機(jī)產(chǎn)品和高營(yíng)養(yǎng)產(chǎn)品，提高其經(jīng)濟(jì)效益，如2008年申請(qǐng)的CN101417902A在香菇培養(yǎng)料中加入可阻斷香菇吸附重金屬的礦質(zhì)材料，可以使香菇重金屬含量降低10%～50%，有利于香菇質(zhì)量安全水平的提升，2013年申請(qǐng)的CN103467206A利用煙桿替代部分木屑作為香菇栽培料，其獲得香菇可達(dá)到無公害農(nóng)產(chǎn)品級(jí)別。

香菇富營(yíng)養(yǎng)元素栽培主要集中在富硒栽培技術(shù)[4]，如1997年申請(qǐng)的CN1213488A曾在香菇栽培料中加入亞硒酸鉀來提高香菇中的硒元素含量，2014年申請(qǐng)的CN104521551A則為了避免直接加入化學(xué)硒對(duì)人體的毒害，在香菇培養(yǎng)料中加入活性富硒酵母菌液以提高香菇含硒量及食用安全性。除了富硒之外，還出現(xiàn)了富鋅、鍺栽培，如2004年申請(qǐng)的CN1669387A在香菇栽培料中添加硫酸鋅、二氧化鍺來提高香菇中有機(jī)鋅、有機(jī)鍺的含量。

3.2.3 反季節(jié)栽培。常規(guī)香菇栽培一般在每年9月到第二年4月，此期間溫度較低，利于出菇，而夏季則溫度高、出菇少。為此，夏季反季節(jié)栽培技術(shù)成為進(jìn)一步提高香菇產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的重要技術(shù)[5]。早期夏季栽培技術(shù)主要是利用地理環(huán)境條件實(shí)現(xiàn)夏季低溫栽培環(huán)境，如2007年申請(qǐng)的CN101147449A就是一種低海拔反季節(jié)香菇栽培方法，可以實(shí)現(xiàn)低海拔地區(qū)夏季香菇種植。而隨著溫室設(shè)備的發(fā)展和新菌種的研發(fā)，后期反季節(jié)栽培一方面通過設(shè)備來調(diào)控出菇環(huán)境溫度，實(shí)現(xiàn)夏季栽培，如2015年申請(qǐng)的CA105123260A將香菇菌棒放在3～10℃的制冷室中降溫，通過移動(dòng)制冷出菇技術(shù)實(shí)現(xiàn)夏季高溫期間香菇整齊出菇;另一方面則通過培育耐高溫香菇菌種，實(shí)現(xiàn)高溫栽培出菇，如2016年申請(qǐng)的CN108370824A就是采用適應(yīng)性好、耐高溫的香菇菌種進(jìn)行夏季栽培。

3.2.4 立體栽培。隨著農(nóng)業(yè)用地的縮減，如何提高單位面積經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量成為研究熱點(diǎn)，香菇作為食用菌栽培的重要品種，如何實(shí)現(xiàn)香菇立體栽培也成為近年的一個(gè)研究方向，如2017年申請(qǐng)的CN108142204A在香菇栽培棚間空隙的作業(yè)道上栽植棗樹，樹冠離地面1.2米以上，便于香菇棚通風(fēng)換氣，香菇生產(chǎn)后變?yōu)榫?，按照重量?.45∶0.55～0.55∶0.45摻雞糞發(fā)酵降解后制得有機(jī)肥，春季給棗樹環(huán)施，同時(shí)實(shí)現(xiàn)棗樹栽培和香菇栽培;2017年申請(qǐng)的CN107593358A則通過分析香菇和金線蓮生長(zhǎng)條件，發(fā)現(xiàn)兩者所需營(yíng)養(yǎng)成分和pH相似，且兩者都是喜陰、中低溫、高空氣濕度，因此，將香菇和金線蓮進(jìn)行套種，可以相互生長(zhǎng)，在栽培得到金線蓮的同時(shí)也聯(lián)產(chǎn)香菇，一舉兩得，提高了空間利用率和經(jīng)濟(jì)效益。可見，香菇立體栽培也不僅僅是空間的分層隔斷利用，通過對(duì)香菇生長(zhǎng)共生分析，可以選擇出具有協(xié)同促進(jìn)生長(zhǎng)效益的共生、間種、套種品種，進(jìn)一步提高立體栽培經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

通過以上分析可以看出，香菇栽培除了對(duì)傳統(tǒng)的接種、裝料、打孔、噴水等工序進(jìn)行優(yōu)化或設(shè)備自動(dòng)化外，還同時(shí)向新菌種研發(fā)、培養(yǎng)料資源替代、無公害有機(jī)栽培、富營(yíng)養(yǎng)栽培及立體栽培各分支方向演進(jìn)。新菌種的研發(fā)可以降低栽培設(shè)備成本，實(shí)現(xiàn)反季節(jié)栽培，栽培周期縮短和抗逆性提高。培養(yǎng)料資源替代研發(fā)不僅可以降低對(duì)傳統(tǒng)棉籽殼、木屑等原料的依賴，且通過農(nóng)業(yè)廢棄物資源再利用，還可以達(dá)到環(huán)境保護(hù)和降低香菇栽培成本的技術(shù)效果。無公害有機(jī)栽培、富營(yíng)養(yǎng)栽培則是進(jìn)一步提升香菇品質(zhì)，并保證香菇的食品安全性。香菇立體栽培則更是為立體化農(nóng)業(yè)栽培提供了一條新思路，且可以進(jìn)一步降低栽培成本?？梢?，在香菇栽培的各環(huán)節(jié)均已經(jīng)產(chǎn)生相應(yīng)的專利技術(shù)，我國(guó)香菇栽培專利技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多元化的發(fā)展，且隨著各環(huán)節(jié)的多樣延伸和技術(shù)問題的不斷產(chǎn)生，還將會(huì)衍生出更多的相關(guān)專利技術(shù)，香菇栽培技術(shù)還在持續(xù)發(fā)展中。

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