鄭永德
(莆田市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,福建 莆田 351144)
金針菇瓶式栽培工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)源于日本、韓國,栽培歷史悠久,栽培工序簡(jiǎn)單,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定[1];而杏鮑菇袋式栽培工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為中國栽培者開發(fā)成功[2]。金針菇與杏鮑菇由于生物學(xué)特點(diǎn)與商品外觀差異,均有各自相適應(yīng)的配套栽培技術(shù),看似無從比較,但兩者都屬于木腐菌,栽培周期相近。不少投資新手對(duì)金針菇與杏鮑菇的選擇比較困惑,從兩者的栽培歷史演變、栽培實(shí)踐結(jié)果、栽培工藝比較、投資與運(yùn)行進(jìn)行分析。
我國食用菌工廠化栽培始于上世紀(jì)80年代引進(jìn)的雙孢蘑菇生產(chǎn)線和發(fā)酵隧道。上世紀(jì)90年代我國臺(tái)灣一些企業(yè)在中國大陸建立了木腐菌工廠(金針菇),隨后國內(nèi)企業(yè)也陸續(xù)投資開展食用菌工廠化生產(chǎn)[1,3],采用引進(jìn)與自創(chuàng)相結(jié)合的方式,先后獲得成功[4]。經(jīng)過20年快速發(fā)展,目前金針菇和杏鮑菇已成為工廠化栽培的兩大主流品種。據(jù)中國食用菌協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2019年度全國食用菌工廠化總產(chǎn)量334萬噸,其中百萬噸級(jí)別的僅有金針菇(163.85萬噸)和杏鮑菇(121萬噸),其他如雙孢蘑菇、真姬菇、鹿茸菇等雖然增長(zhǎng)較快,但總體產(chǎn)量遠(yuǎn)不如金針菇和杏鮑菇[5]。
金針菇栽培初期(2000年前):1985年,四川成都李宗堂開始季節(jié)性栽培黃色金針菇;1986年,李宗堂到阿壩地區(qū)利用高海拔氣候栽培黃色金針菇(據(jù)成都榕珍菌業(yè)有限公司董事長(zhǎng)李宗堂先生自述),見圖1。黃色金針菇的脆度正好滿足成都百姓對(duì)口感的要求,也因此風(fēng)靡成都大小火鍋店。1990年,福建晉江許家庭,福建漳州林光華、徐堅(jiān)等對(duì)金針菇進(jìn)行工廠化嘗試性栽培[6]。1993年,我國臺(tái)灣商人引進(jìn)日本白色金針菇菌株及設(shè)備,在廣東番禺開始進(jìn)行金針菇工廠化瓶式栽培[6]。1992年,浙江江山菇農(nóng)開始栽培黃色金針菇品種,采用直生法[7]出菇,并大面積推廣。白色金針菇品種“江山白菇”于1996年通過浙江省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定后,連續(xù)多年在周邊地區(qū)得到大幅推廣,2006年達(dá)2億袋[8],見圖2。1999年,上海天廚菇業(yè)有限公司是國內(nèi)第一家引進(jìn)日本柜式滅菌設(shè)備,從事金針菇瓶式工廠化周年栽培的企業(yè),其產(chǎn)品“天廚一號(hào)”得到社會(huì)的廣泛認(rèn)可[6]。2003年,浙江雙益菇業(yè)有限公司成立,成為當(dāng)時(shí)國內(nèi)唯一一家擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的食用菌生產(chǎn)企業(yè)[9]。
圖1 成都黃色金針菇墻式栽培Fig.1 Yellow Flammulina velutipes cultivated with bags stacked vertically in Chengdu
圖2 “江山白菇”Fig.2 ‘Jiangshan Baigu’
金針菇栽培發(fā)展中期(2000年~2014年):在所有農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中,食用菌(如金針菇)栽培周期相對(duì)較短,且可以立體栽培,復(fù)種指數(shù)高。生產(chǎn)過程中可逐漸實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化,符合國家提出的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略要求,并得到了相關(guān)政策扶持,刺激了眾多社會(huì)資本介入,投資食用菌工廠化生產(chǎn),選擇在人口眾多、經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的地區(qū)建廠。2012年全國各種規(guī)模的食用菌工廠化企業(yè)高達(dá)788家[10]。
金針菇栽培成熟期(2015年至今):食用菌企業(yè)激增,產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊,市場(chǎng)一時(shí)難以容納,鮮菇價(jià)格受挫。經(jīng)過市場(chǎng)大浪淘沙,反復(fù)洗牌,2019年度全國食用菌工廠化生產(chǎn)企業(yè)約400家,較2018年同比減少近20%,截止2019年底,全國金針菇工廠化生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能接近4 500 t·d-1,相較于2018年,同比增加2.3%[5]。經(jīng)過數(shù)年高速發(fā)展,目前在國內(nèi)主板市場(chǎng)上市的食用菌栽培為主的企業(yè)有4家(雪榕生物、眾興菌業(yè)、華綠生物和萬辰生物)。
杏鮑菇栽培初期(2008年前):2000年廣東省豐順?biāo){田食用菌廠摸索出杏鮑菇冷庫工廠化周年袋栽生產(chǎn)技術(shù)[11],隨后北方采用袋式杏鮑菇覆土栽培。2003年黃毅發(fā)明“一種可移動(dòng)網(wǎng)格式食用菌栽培袋承放架”國家實(shí)用新型專利[12],至今全國杏鮑菇袋式栽培多采用網(wǎng)格式栽培。2004年福建漳州涂改臨、蔡朝輝等完善了杏鮑菇袋式周年工廠化栽培模式并進(jìn)行推廣,漳州成為國內(nèi)栽培杏鮑菇的搖籃[13]。
杏鮑菇栽培中期(2008年~2014年):杏鮑菇袋式栽培的成功,且栽培周期較短,復(fù)種指數(shù)高,袋式栽培啟動(dòng)資金相比瓶式栽培少,眾多社會(huì)閑散資金紛紛涌入。特別是2010年國家政策加大了對(duì)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)支持力度,食用菌產(chǎn)業(yè)迎來了前所未有的良好機(jī)遇。由于杏鮑菇有杏仁的香味、鮑魚的口感,相對(duì)其他菌類硬實(shí),適合燒烤和爆炒,更是吸引了不少社會(huì)資本的進(jìn)入。
杏鮑菇栽培成熟期(2015年至今):杏鮑菇袋式栽培技術(shù)的日益成熟和穩(wěn)定,惠農(nóng)政策頻出,特別是2016年《全國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化規(guī)劃》的提出,再加上袋式自動(dòng)化設(shè)備的研發(fā)和突破,更是推動(dòng)了杏鮑菇栽培發(fā)展,廠家加速擴(kuò)張產(chǎn)能[14]。前幾年杏鮑菇以追求高單產(chǎn)的墻式栽培生產(chǎn)為主。國內(nèi)最大杏鮑菇企業(yè)是江蘇香如生物科技股份有限公司,日產(chǎn)量高達(dá)290 t,其單產(chǎn)也不斷提高,該企業(yè)目前單產(chǎn)穩(wěn)定在600 g/包以上[15]。隨著人們生活水平的提高和食材的日益豐富,消費(fèi)者更加注重的是口感,中等體型、長(zhǎng)度為10 cm~13 cm規(guī)格的杏鮑菇更受市場(chǎng)青睞。為此,有些栽培者將原來的網(wǎng)格栽培改為層架式栽培,簡(jiǎn)化疏蕾工藝,采用環(huán)境調(diào)控控制杏鮑菇的菇蕾數(shù),及時(shí)采收,保證品質(zhì),使用抽真空軟包裝或托盤小包裝,以適應(yīng)當(dāng)下的消費(fèi)趨勢(shì)。
1.3.1 金針菇瓶式栽培逐漸取代袋式栽培
2008年以前,金針菇袋式栽培基本上是小規(guī)模栽培,采用小型單機(jī)機(jī)械完成“打包”制作工序,見圖3。隨后出現(xiàn)轉(zhuǎn)盤式八工位“打包”工序[16],每臺(tái)設(shè)備需要有5位員工協(xié)同才能夠完成,效率大幅度提升,見圖4。但隨著勞動(dòng)力價(jià)格逐年上漲,企業(yè)利潤(rùn)受到擠壓,甚至難以維持企業(yè)運(yùn)營。特別是隨后國內(nèi)資本從日本、韓國引進(jìn)高速瓶式栽培設(shè)備,所有工藝流程除采收包裝外,大部分工序都被機(jī)械代替,僅需2位員工操作,就能夠全自動(dòng)完成7 000瓶/h投料量,工作效率高,大幅降低勞力成本[17-18],見圖5。隨后,新建設(shè)的10余家金針菇大型企業(yè)都采用瓶式栽培生產(chǎn)線,日產(chǎn)量高達(dá)千噸,并以低價(jià)銷售占領(lǐng)市場(chǎng)。雙重壓力下,原始手工、半機(jī)械化操作的金針菇袋式栽培逐漸退出市場(chǎng)。
圖3 單人操作打包設(shè)備Fig.3 Single-operator bag filling machine
圖4 八工位旋轉(zhuǎn)式打包機(jī)Fig.4 Rotary bag filling machine with 8 stations
圖5 高速運(yùn)行裝瓶設(shè)備Fig.5 High-speed bottle filling machine
金針菇袋式栽培采用的是再生法,即菌絲生理成熟后在料面老菌種上形成小菇蕾后,通過菇房?jī)?nèi)的吹風(fēng)系統(tǒng)將眾多針狀小菇蕾前端吹至萎蔫倒伏狀,隨后從菇蕾基部萌發(fā)出更多密集新菇蕾,小菇蕾逐漸發(fā)育,伸長(zhǎng)成子實(shí)體[7]。
金針菇瓶式栽培采用搔菌直生法。栽培瓶?jī)?nèi)菌絲生理成熟后,以栽培筐為單位在流水線不同工位上,依靠機(jī)械高速運(yùn)行同步完成的“開瓶蓋”“搔菌”“注水”等工序。機(jī)械搔菌受傷菌絲具有自我修復(fù)功能,其恢復(fù)培養(yǎng)、愈合、扭結(jié)成的絨毛狀菌絲小球,稱為芽原基[19-20]。隨后在培養(yǎng)基表面呈現(xiàn)密集、整齊的“魚籽狀”小菇蕾。在不同發(fā)育階段,溫度、光照、水、氣環(huán)境條件下,發(fā)育成商品菇。
2個(gè)工藝栽培周期相比:袋式再生法栽培周期(65 d~72 d);而瓶式搔菌直生法栽培周期(48 d~52 d),栽培周期更短,整齊度高,同步性好。這也是金針菇袋式栽培被淘汰的原因之一。
1.3.2 杏鮑菇袋式栽培逐漸取代瓶式栽培
國內(nèi)杏鮑菇栽培企業(yè)試圖借鑒金針菇瓶式栽培的成功經(jīng)驗(yàn)栽培杏鮑菇,但與金針菇瓶式栽培開發(fā)歷史相比,杏鮑菇的研究時(shí)間較短,技術(shù)不夠成熟,尤其是產(chǎn)量及品質(zhì)的穩(wěn)定性不足。雖然現(xiàn)在杏鮑菇瓶式栽培單產(chǎn)也能穩(wěn)定在220 g/瓶以上,但由于食用菌栽培機(jī)械日新月異,新型高速袋式食用菌機(jī)械設(shè)備已實(shí)現(xiàn)了填料、套套環(huán)、塞塑料塞等工序,其效率不亞于瓶式填料設(shè)備,僅需2位員工就可完成原來工作量[21]。因此,杏鮑菇袋式栽培成為中國特有的創(chuàng)新栽培模式,見圖6。杏鮑菇瓶式栽培由于產(chǎn)量不穩(wěn)定,錯(cuò)過了高速發(fā)展期,袋式杏鮑菇栽培的填料效率和質(zhì)量今非昔比,已與瓶式栽培相當(dāng),甚至超過瓶式栽培模式。該袋式栽培袋制作機(jī)械系統(tǒng)同樣在鹿茸菇、海鮮菇、蟹味菇、平菇、靈芝、白靈菇等木腐生菌類得到應(yīng)用和發(fā)展。
圖6 袋式栽培全自動(dòng)生產(chǎn)線Fig.6 Full-auto bag filling line
食用菌栽培所用的菌種分為固體菌種和液體菌種,由于液體菌種具有縮短發(fā)菌時(shí)間,菌種質(zhì)量高,生產(chǎn)成本低,效率高等優(yōu)點(diǎn)[22],并且近幾年液體菌種技術(shù)逐步成熟,液體發(fā)酵設(shè)備和工藝不斷研發(fā)創(chuàng)新,因此目前木腐菌工廠化栽培普通應(yīng)用了液體菌種。
金針菇和杏鮑菇的工廠化栽培都可采用袋式栽培(以一定規(guī)格聚丙烯塑料袋為容器)與瓶式栽培(以塑料瓶為栽培容器) 2種不同的栽培模式(圖7~圖10),經(jīng)過相應(yīng)栽培工藝,實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物廢棄物到鮮菇的轉(zhuǎn)化[19]。30年前,金針菇栽培技術(shù)先從日本引進(jìn)中國臺(tái)灣,隨后中國臺(tái)灣商人到大陸開辦金針菇企業(yè),大陸食用菌企業(yè)紛紛效仿、借鑒,使金針菇栽培技術(shù)更加穩(wěn)定和成熟[6]。而杏鮑菇借鑒香菇、金針菇袋式栽培經(jīng)驗(yàn),采用袋式栽培也僅有20余年的歷史,其中前10年處于摸索階段,隨后技術(shù)才逐漸成熟[11]。
圖7 金針菇袋式栽培Fig.7 Bag cultivation of Flammulina velutipes
圖8 金針菇瓶式栽培Fig.8 Bottle cultivation of Flammulina velutipes
圖9 杏鮑菇墻式栽培Fig.9 Pleurotus eryngii cultivated with bags stacked vertically
圖10 杏鮑菇瓶式栽培Fig.10 Bottle cultivation of Pleurotus eryngii
由于食用菌品種的種性和生物學(xué)特性不同,不同的栽培容器其容積不同,栽培工藝也有差異,因此栽培周期也不相同。
例如,金針菇瓶式栽培周期為48 d~52 d,復(fù)種指數(shù)7.3次/年,杏鮑菇栽培周期為56 d~60 d,復(fù)種指數(shù)6.3次/年(以365 d除以栽培周期的簡(jiǎn)單計(jì)算),由于食用菌工廠化是分區(qū)制栽培,因此業(yè)內(nèi)又將其分為培養(yǎng)復(fù)種指數(shù)與出菇復(fù)種指數(shù)[19]。像金針菇和杏鮑菇,正是工廠化栽培投資者所青睞的。因?yàn)樵耘嘀芷谠蕉蹋陱?fù)種指數(shù)越高,即栽培場(chǎng)所重復(fù)利用率越高,資金回籠也快。而其他菌類,如海鮮菇栽培周期110 d~120 d(復(fù)種指數(shù)3.2次/年)[23],資金回籠速度慢。
栽培周期短、復(fù)種指數(shù)高、栽培技術(shù)相對(duì)穩(wěn)定,造就金針菇和杏鮑菇成為主要栽培品種。
木腐菌類的栽培工藝流程大致相同,但由于金針菇與杏鮑菇所使用的栽培容器容積,材料強(qiáng)度與配方構(gòu)成組分的物理性狀(顆粒大小、孔隙度、吸水率等)不同,存在較大差異。
栽培工藝:培養(yǎng)基配制→攪拌→填料(裝瓶、裝袋) →高壓滅菌→冷卻→接種→培養(yǎng)→出菇管理→采收→包裝→冷藏[18,24]。
3.1.1 瓶式栽培金針菇培養(yǎng)基配方
配方1:棉籽殼30%、玉米芯30%、米糠18%、豆粕粉10%、玉米粉10%、石灰2%[25]。
配方2:栽培主料:米糠30%、玉米芯38%、麩皮11%;栽培輔料(精料):啤酒糟4%、棉籽殼5%、甜菜粕5%、豆皮5%,pH調(diào)節(jié)劑(殼灰、輕質(zhì)碳酸鈣、氫氧化鈣) 2%(2021年2月調(diào)研浙江康城菌業(yè)結(jié)果)。
3.1.2 袋式栽培杏鮑菇培養(yǎng)基配方
栽培主料:木屑20%~25%、玉米芯15%~20%、甘蔗渣10%~15%。栽培輔料(精料):麩皮18%~22%、豆粕粉8%~10%、玉米粉8%~15%、石灰1.2%、碳酸鈣1.5%[19]。
3.1.3 瓶式栽培金針菇培養(yǎng)基配方組分比較
1)金針菇與杏鮑菇培養(yǎng)基配方的相同點(diǎn)
金針菇與杏鮑菇的栽培原料都分成栽培主料與輔料(精料),雖然兩者配方不同,但栽培主料都應(yīng)盡量選擇持水性(飽和吸水率高的)、容易獲取、價(jià)格低廉、周年可持續(xù)供應(yīng)的農(nóng)副產(chǎn)品廢棄物(如甘蔗渣、玉米芯、椰糠等),通過機(jī)械攪拌,使栽培主料和輔料混合均勻。理論上,主料、輔料的表面有水膜存在,才能夠使菌絲前端胞外酶擴(kuò)散,并對(duì)培養(yǎng)料顆粒進(jìn)行降解。同時(shí),培養(yǎng)基顆粒間隙的空氣,滿足菌絲新陳代謝中對(duì)氧氣的需求,即菌絲蔓延增殖產(chǎn)生的生物量(菌絲量)的場(chǎng)所。
實(shí)踐中,根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模,選擇不同立方數(shù)的攪拌機(jī)。大型企業(yè),有的按照配方主料采用容器量取法(主材料含水量會(huì)有批次差異),所有精料使用飼料混合系統(tǒng)(每一批精料含水量及重量基本一致),使用雙螺旋攪拌機(jī)先干混15 min,再通過設(shè)置好的時(shí)間控制器精確控制加水量,隨后再攪拌30 min,通過擠壓使栽培主料充分吸水。測(cè)定培養(yǎng)基的含水量(金針菇瓶式栽培與杏鮑菇袋式栽培填料前含水量為67%~68%) 及pH(由于金針菇所采用的pH調(diào)節(jié)劑不同,滅菌前的pH有所差異,但滅菌后pH一般為5.9~6.2;杏鮑菇滅菌前pH為9.0~10.0,滅菌后6.2~6.4)(2021年2月調(diào)研浙江康城菌業(yè)和漳州華園生物科技有限公司結(jié)果)。
2)金針菇與杏鮑菇培養(yǎng)基配方的不同點(diǎn)
金針菇與杏鮑菇降解能力存在差異。金針菇屬于弱腐生菌類,野生金針菇秋冬季多生長(zhǎng)在枯死樸樹上(軟質(zhì)樹種),如果采用木屑做為主料,依靠菌絲降解木屑里的木質(zhì)素,難以短時(shí)間支撐起金針菇的生長(zhǎng)發(fā)育。而金針菇瓶式栽培周期僅48 d~52 d,幾乎不使用木屑,改用玉米芯(吸水率高達(dá)230%~450%,不同工廠采購標(biāo)準(zhǔn)不同,一般300%以上為合格)作為栽培主料,栽培主料架構(gòu)起容器內(nèi)培養(yǎng)基內(nèi)的孔隙度,發(fā)育所需的營養(yǎng)物質(zhì)主要通過菌絲蔓延過程將輔料細(xì)小顆粒包裹,降解,儲(chǔ)存在菌絲體內(nèi),作為菇蕾發(fā)育的營養(yǎng)源[19]。因此,精料使用量在配方中比重大,高達(dá)35%~42%。
3.2.1 金針菇瓶式栽培填料量的變化
從2000年開始,金針菇瓶栽工廠化模式逐步在中國興起[6],歷經(jīng)20年的推廣與發(fā)展,金針菇瓶栽工廠化模式已基本取代傳統(tǒng)的袋栽模式。塑料瓶容積和產(chǎn)量變化如表1所示(2021年2月調(diào)研浙江康城菌業(yè)結(jié)果)。
表1 金針菇瓶式栽培所用不同容積栽培瓶與產(chǎn)量關(guān)系Tab.1 Relationship between different volume bottles and yield of Flammulina velutipes in bottle cultivation
從表1可以看出,隨著栽培瓶容積增加,平均單產(chǎn)也隨著增加,并趨于平衡。此外還與栽培瓶口的口徑等有關(guān),即與搔菌后瓶?jī)?nèi)培養(yǎng)基表面積有關(guān)。
金針菇屬叢生菌類,瓶口培養(yǎng)基表面積直接影響出芽數(shù)量,從而影響單產(chǎn),同為1 200 mL的塑料瓶,口徑83 mm的填料量比口徑80 mm的少,產(chǎn)量卻更高。由表1可見,隨著栽培瓶容積的增加,產(chǎn)量也隨之增加,但并不能無限制增加。食用菌栽培是一個(gè)生物繁殖的過程,在這個(gè)過程中,生物會(huì)進(jìn)行代謝,從而釋放大量熱量,熱量若沒有及時(shí)排出,會(huì)導(dǎo)致溫度升高,造成“燒菌”[19],而瓶子越大,散熱越差,制約了栽培瓶容積的無限增加。
3.2.2 杏鮑菇袋式栽培投料量的變化
目前杏鮑菇袋式栽培已經(jīng)不使用對(duì)折徑17 cm的聚丙烯折角塑料袋,主要使用的栽培袋規(guī)格有17.5 cm、18.0 cm、19.0 cm,如表2所示(2021年2月調(diào)研漳州華園生物科技有限公司結(jié)果)。
表2 杏鮑菇袋式栽培所用不同規(guī)格栽培袋與產(chǎn)量關(guān)系Tab.2 Relationship between different specifications of bags and yield of Pleurotus eryngii in bag cultivation
3.2.3 金針菇瓶式栽培和杏鮑菇袋式栽培投料量比較
如表1和表2所示,無論金針菇瓶式栽培還是杏鮑菇袋式栽培,填料量增加,產(chǎn)量也得相應(yīng)增加。以金針菇瓶栽的1 200 mL、80 mm瓶型和1 100 mL、78 mm瓶型為例,1 200 mL的瓶子的容積較1 100 mL的瓶子多100 mL,增加了培養(yǎng)基含量,即增加了養(yǎng)分供應(yīng),單產(chǎn)增加約70 g,生物轉(zhuǎn)化率也有所提升,效益增加0.35元/瓶(售價(jià)按5元/kg測(cè)算)。從成本構(gòu)成來看,1 200 mL瓶子和1 100 mL瓶子相比,主要增加的是瓶子材質(zhì)成本,由于人工成本是以瓶子為單元計(jì)件,所以沒有變化,水電氣成本增加甚少,忽略不計(jì)。1 200 mL、80 mm瓶型的瓶子原料325 g,1 100 mL、78 mm瓶型的瓶子原料294 g,原料多約30 g,增加成本約0.046元/瓶(原料成本按0.5元/瓶測(cè)算)。再以同容積1 200 mL比較口徑80 mm和口徑83 mm瓶型,口徑83 mm瓶子的填料量比口徑80 mm少,但產(chǎn)量卻更高,生物轉(zhuǎn)化率也更高。這主要是因?yàn)榻疳樄綄賲采?,瓶口面積直接影響小菇蕾數(shù)量,進(jìn)而影響產(chǎn)量[6]。
既然填料量直接影響產(chǎn)量,大瓶產(chǎn)能高,投資收益率也更高,但不可以無限加大瓶子容量。因?yàn)槭芗夹g(shù)水平、設(shè)備條件等限制,舊廠改換新規(guī)格栽培瓶難度大,瓶蓋筐和配套的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備等都需更換,投資費(fèi)用高,應(yīng)慎重權(quán)衡利弊。另外,為避免“燒菌”,瓶子越大,填料越多,散熱也越差,制冷和循環(huán)的效果也需相應(yīng)提升。實(shí)際上瓶子容積、瓶口直徑及瓶蓋的透氣、保水性對(duì)生物轉(zhuǎn)化率都有影響[19],都需經(jīng)過大量試驗(yàn)以及行業(yè)信息的佐證。
杏鮑菇袋式栽培以塑料袋為栽培容器,栽培袋的容積相對(duì)容易變更,其袋壁厚度僅有栽培瓶壁的1/10,菌絲代謝過程產(chǎn)生熱量會(huì)通過栽培庫內(nèi)的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng),散發(fā)熱量,不易“燒菌”。杏鮑菇出菇呈單支或多支狀,袋口培養(yǎng)基表面積對(duì)出菇影響不大。總體上,金針菇瓶式栽培的生物轉(zhuǎn)化率高于杏鮑菇袋式栽培。
目前多采用高溫高壓鍋滅菌。金針菇瓶式栽培和杏鮑菇袋式栽培滅菌和冷卻工藝基本相似,只是由于栽培容器材質(zhì)不同有所差別。因?yàn)榻疳樄皆耘嗥科矿w本身具有一定強(qiáng)度,以塑料筐作為移動(dòng)單位,可堆疊至一定高度,并碼放在托板上,由電動(dòng)叉車送入雙開門滅菌柜內(nèi),按滅菌程序滅菌,滅菌前后共5 h~6 h。而杏鮑菇栽培袋的袋體本身無法作支撐,一般使用機(jī)械設(shè)備全自動(dòng)完成打包工序后,由機(jī)械提升系統(tǒng)送入滅菌鍋的小車層架上,同金針菇栽培瓶一樣,由電動(dòng)叉車送入雙開門高壓滅菌柜,按滅菌程序滅菌,滅菌前后共5 h~6 h。隨后將滅菌鍋內(nèi)瓶或包從滅菌柜內(nèi)拉出,置于高效凈化環(huán)境下冷卻24 h,甚至更長(zhǎng)。
新型發(fā)酵罐、高效凈化設(shè)備的成功研發(fā)和應(yīng)用推廣,迫使企業(yè)逐漸放棄了傳統(tǒng)固體劑型菌種,轉(zhuǎn)向使用液體菌種及接種工藝。液體菌種接種工藝更為快速、簡(jiǎn)潔,大幅減少了人力。由于金針菇和杏鮑菇大多采用液體菌種接種工藝,因此操作過程和注意事項(xiàng)大致相同,但制作過程技術(shù)細(xì)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)不同。
金針菇和杏鮑菇的培養(yǎng)階段分為定植期、發(fā)熱期、生理成熟期[19]。規(guī)模化企業(yè)大多數(shù)是連續(xù)性生產(chǎn),采用液體菌種接種后,進(jìn)入定植庫,在定植庫促使菌絲恢復(fù)與蔓延。為此,室外空氣先通過中效凈化設(shè)備,進(jìn)入定植庫,并維持正壓;再依靠制冷、加熱、通風(fēng)換氣、霧化設(shè)備,根據(jù)不同發(fā)育期最佳參數(shù)進(jìn)行調(diào)控,在產(chǎn)量與品質(zhì)間取得平衡。內(nèi)循環(huán)設(shè)備的作用是通過擾動(dòng)庫內(nèi)空氣,促進(jìn)排出栽培包降解過程產(chǎn)生的熱量,防止“燒菌”。在凈化條件下培養(yǎng),降低污染率是定植庫核心。栽培瓶(袋)培養(yǎng)過程中的同步性,是企業(yè)生產(chǎn)的最低要求。
金針菇、杏鮑菇培養(yǎng)階段工藝不同點(diǎn):金針菇栽培瓶瓶體具有一定強(qiáng)度,以栽培筐為單位,重疊堆垛在可移動(dòng)托板上,多層疊放在庫內(nèi)(圖11)。而杏鮑菇栽培袋以塑料袋為容器,無法重疊,只能使用專用的上架機(jī)將每筐栽培袋置于可移動(dòng)層架上。為合理利用空間,重疊層培養(yǎng)架為2架~3架(圖12)。
圖11 瓶式栽培中栽培瓶堆疊圖Fig.11 Stacking of bottles cultivation in bottle
圖12 袋式栽培中重疊層培養(yǎng)架圖Fig.12 Stacking of bags with shelves in bag cultivation
由于金針菇和杏鮑菇品種及培養(yǎng)基容量不同,新陳代謝過程釋放出的呼吸熱不同,培養(yǎng)階段應(yīng)充分考慮到每一栽培瓶(袋)及整垛間距,與新風(fēng)道、回風(fēng)道之間的關(guān)系,設(shè)法縮小溫差。在設(shè)計(jì)排放位置時(shí)應(yīng)考慮到培養(yǎng)庫的庫容量及栽培瓶(袋)在定植庫內(nèi)存放量,即每1立方米空間培養(yǎng)基濕料重量,在爭(zhēng)取庫容量最大化的同時(shí),還要考慮到培養(yǎng)瓶(袋)散熱和庫房通風(fēng)換氣引起庫溫波動(dòng)及機(jī)械操作的便利性。防止“燒菌”是培養(yǎng)階段的重中之重。
在定植庫內(nèi)培養(yǎng)9 d(金針菇)、10 d(杏鮑菇),隨后將同一天接種的栽培瓶或栽培包,使用叉車將栽培瓶(袋) 移入發(fā)熱庫內(nèi)(圖13)。制冷設(shè)備、內(nèi)循環(huán)設(shè)備的運(yùn)行,使得栽培瓶(袋)在相應(yīng)溫度、光照、水、氣環(huán)境下繼續(xù)培養(yǎng)。采用間歇內(nèi)循環(huán),擾動(dòng)庫內(nèi)空氣,防止“燒菌”。金針菇栽培瓶發(fā)滿菌后(滿瓶時(shí)間22 d~23 d),無需生理成熟,直接搔菌進(jìn)入出菇階段[19,26]。而杏鮑菇栽培袋發(fā)滿菌(滿袋時(shí)間25 d~26 d) 后,需要繼續(xù)后熟8 d~10 d,完成生理成熟,方可移入出菇庫的網(wǎng)格架上[27-28]。
圖13 鏟車移動(dòng)架轉(zhuǎn)庫Fig.13 Shelves move by forklift
金針菇和杏鮑菇的出菇階段分為催蕾期、生長(zhǎng)發(fā)育期、成熟期,均是依靠制冷、加熱、通風(fēng)、霧化設(shè)備,根據(jù)各自不同發(fā)育期的最佳參數(shù)進(jìn)行調(diào)控,在產(chǎn)量與品質(zhì)間取得平衡[18,29]。
金針菇與杏鮑菇生理成熟后,在進(jìn)入出菇階段前都需進(jìn)行預(yù)處理,方法不同。
金針菇接種后經(jīng)過18 d~22 d培養(yǎng),菌絲生理成熟,整筐栽培瓶通過傳送帶進(jìn)入搔菌間,送到機(jī)械開蓋工位,去除瓶蓋,移入機(jī)械自動(dòng)翻轉(zhuǎn)機(jī),瓶口朝下,搔菌機(jī)的刀口伸入瓶口內(nèi),將栽培瓶?jī)?nèi)表層培養(yǎng)基1 cm左右老菌絲挖棄(機(jī)械刺激,有利菇蕾形成)。隨后翻轉(zhuǎn)、復(fù)正,注入水20 mL,完成搔菌工序,通過連續(xù)傳送帶之間的銜接傳送到出菇庫內(nèi),由人工搬運(yùn)置于出菇庫內(nèi)不同栽培層架上。目前有機(jī)械設(shè)備企業(yè)開發(fā)出在窄過道內(nèi),全自動(dòng)定位的上筐與下筐機(jī)械,大幅減少勞動(dòng)強(qiáng)度。另有將生理成熟后金針菇栽培瓶置于帶輪子的移動(dòng)栽培架,接種后就直接置于栽培架上,靠牽引車牽引,在催蕾間和調(diào)控間間移動(dòng),投資較大,但節(jié)省了勞動(dòng)力[30]。
金針菇在最佳的溫度、光照、水、氣環(huán)境條件下完成催蕾出芽。待栽培瓶面形成菇芽,并伸出瓶口2.0 cm~2.5 cm后,裹上包菇片,送入生育間,待菇芽伸長(zhǎng)至包菇片口時(shí),將移動(dòng)栽培架用牽引車?yán)桨b間,整個(gè)栽培筐置于滾筒傳送帶上,進(jìn)入指定工位,人工去除包菇片,采用人工或機(jī)械手采收,進(jìn)入分包裝支線,自動(dòng)包裝機(jī)完成小包裝[30]。
杏鮑菇接種后培養(yǎng)32 d~35 d,菌絲生理成熟,進(jìn)入出菇庫,人工將栽培包橫插在雙層網(wǎng)格上,去除塑料塞和塑料套圈,僅挖出丟棄栽培包內(nèi)老菌絲,再塞回塑料套圈置于袋口(圖14),使培養(yǎng)基表面保持潮濕,有利原基形成。當(dāng)原基形成后,去除塑料套圈。當(dāng)菇蕾發(fā)育至長(zhǎng)5 cm時(shí),將栽培袋口塑料薄膜挽下4 cm左右,在制冷機(jī)組和內(nèi)循環(huán)微弱回風(fēng)作用下,菇體表面蒸騰,栽培包內(nèi)向菇體輸送營養(yǎng)物質(zhì)和水分,菇體快速伸長(zhǎng),成保齡球狀,根據(jù)當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)的喜好,控制菇體數(shù)量(疏蕾)及長(zhǎng)度。為了節(jié)省搔菌的人工費(fèi)用,不搔菌,盡量控制菇蕾發(fā)育同步性,以栽培出10 cm~13 cm中型杏鮑菇(圖15、圖 16)。
圖14 墻式栽培Fig.14 Side fruiting cultivation
圖15 層架式栽培Fig.15 Shelves culitivaton
圖16 層架式栽培采收前的杏鮑菇Fig.16 Pleurotus eryngii before picking in shelf cultivation
栽培品種不同,栽培工藝存在顯著差別。瓶式金針菇采用立式栽培,整筐置于層架上,菇蕾形成、發(fā)育、直至采收,即菇體的整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過程始終和地面保證垂直狀態(tài),因此不受生物極性的影響。而杏鮑菇是橫插在網(wǎng)格架上,和地面形成平行。受生物極性的影響,墻式栽培的杏鮑菇往往出現(xiàn)菇體基部微向上彎曲,斜向伸長(zhǎng)。菇蓋不夠圓整,從而影響了商品的完美外觀。有栽培者將網(wǎng)格式栽培改為層架式栽培,菇型外觀得到明顯改善,栽培效果接近瓶式栽培,并進(jìn)行小盒托盤包裝應(yīng)市(圖17)。
圖17 托盤小包裝Fig.17 Small package with tray
金針菇與杏鮑菇發(fā)育成熟后進(jìn)入采收階段,依靠人工或者機(jī)械使菇體和培養(yǎng)基分離。采收與包裝是工廠化栽培用工量最大的環(huán)節(jié)。由于兩菇特性不同,采收后處理方法有很大不同。
金針菇菇體為密集叢生狀。整個(gè)栽培筐經(jīng)滾筒傳送流水線進(jìn)入預(yù)定工位后,依靠人工或機(jī)械去掉外包菇片,人工或機(jī)械(機(jī)械手)將整叢菇體采收,分流到分支工位,靠人工按設(shè)定克數(shù)稱重(圖18),送入塑料薄膜自動(dòng)包裝機(jī),抽真空包裝,俗稱“小包裝”,大多數(shù)進(jìn)入超市銷售。而“大包裝”便于批發(fā)銷售,是將采收下的金針菇,依靠人工裝入塑料袋里,每袋2.5 kg,置入泡沫箱內(nèi),送入冷藏間打冷,出庫前再封箱[19,24]。
圖18 金針菇人工稱重后自動(dòng)包裝Fig.18 Auto packing of Flammulina velutipes after manual weighing
杏鮑菇菇體呈單支或多支,由于杏鮑菇菌絲粘結(jié)較高,采收時(shí)常帶有較多培養(yǎng)基,因此要依靠人工將鮮菇菇腳培養(yǎng)基全部去除,并分級(jí),進(jìn)行單支小包裝或多支托盤小包裝。也有類似金針菇的“大包裝”,包裝后進(jìn)入冷藏間打冷,出庫前再封箱。
2021年2月對(duì)浙江康城菌業(yè)進(jìn)行了調(diào)研,金針菇鮮菇呈叢狀枝條密集型,單產(chǎn)550 g/瓶~600 g/瓶,機(jī)械自動(dòng)包裝前預(yù)處理只需14 s(按實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)平均處理410 g商品菇計(jì)算,包括去包菇片,稱重,并置于自動(dòng)小包裝機(jī)械傳送帶上為止)。
2021年2月對(duì)漳州華園生物科技有限公司進(jìn)行了調(diào)研,杏鮑菇鮮菇呈單支或多支狀,單產(chǎn)450 g/袋~600 g/袋,由于杏鮑菇菌絲粘結(jié)較高,整齊度較低,機(jī)械自動(dòng)包裝前的預(yù)處理較繁瑣,從采收到置于小包裝機(jī)械自動(dòng)傳送帶上為止,比金針菇預(yù)處理多了去除粘連在菇柄基部培養(yǎng)基、分級(jí)等工序,預(yù)處理時(shí)間需要約70 s(根據(jù)采收同等重量410 g的商品菇換算)。
從以上數(shù)據(jù)得出杏鮑菇采收所消耗的人時(shí)是金針菇的4倍~5倍。以10萬瓶(袋) 做基數(shù)比較,金針菇瓶栽企業(yè)約需要130人~150人,而杏鮑菇袋栽企業(yè)約需要300人~350人;其中,采收階段金針菇瓶栽模式需要30人~40人,杏鮑菇袋栽模式采收需要120人~130人,多出80人~90人。采收、包裝環(huán)節(jié)僅年人工費(fèi)用差距就高達(dá)數(shù)百萬元,對(duì)于日產(chǎn)量數(shù)10 t甚至上百噸的企業(yè)其差距更為巨大。
終端市場(chǎng)上,2個(gè)品種銷售價(jià)格相接近(2020年杏鮑菇略低些)。因此,栽培品種選擇上,應(yīng)綜合考慮市場(chǎng)需求大、復(fù)種指數(shù)高的品種以及能耗低,技術(shù)成熟度高,用工量少等因素。
金針菇瓶式栽培工藝由中國臺(tái)灣的栽培者從日本引進(jìn),隨后進(jìn)入大陸地區(qū)。上世紀(jì)80年代改革開放初期,食用菌栽培以小農(nóng)作坊式為主,普遍采用塑料袋作為容器栽培平菇、香菇、木耳、猴頭菌等,在此基礎(chǔ)上,也套用塑料袋季節(jié)性規(guī)模栽培金針菇,取得了穩(wěn)定收入。隨后是杏鮑菇袋式周年工廠化栽培迅速擴(kuò)大到全國各地適宜栽培地區(qū)。
金針菇與杏鮑菇都屬于木腐菌,栽培周期相近,都屬于短周期栽培品種。金針菇屬于中低溫結(jié)實(shí)性菌類,似乎比中溫結(jié)實(shí)性的杏鮑菇更耗能,但由于生物學(xué)特性和商品外觀的差異,杏鮑菇的用工數(shù)比金針菇多出一倍多。
金針菇栽培采用日、韓瓶栽系統(tǒng),塑料瓶周轉(zhuǎn)數(shù)量大,沉淀資金及占用場(chǎng)所等固定資產(chǎn)投資,開支巨大,且由于金針菇無法改變塑料瓶容積,缺乏靈活性。杏鮑菇以塑料袋為容器,隨用隨購,投入少,并能跟據(jù)市場(chǎng)需求變化更改容器規(guī)格,可改種其他菌類,通用性較好。
市場(chǎng)對(duì)金針菇與杏鮑菇2個(gè)品種各有所好,價(jià)格深受供求關(guān)系的影響,反過來也能調(diào)節(jié)產(chǎn)能。投資者應(yīng)在考慮保證品質(zhì)前提下,提升單產(chǎn)和貨架期,提升機(jī)械自動(dòng)化水平,節(jié)能、降耗,謀求出路。