黃 毅 鄭永德
(1.福建農(nóng)林大學,福州350000;2.莆田市農(nóng)業(yè)科學研究所,福建 莆田351144)
香菇人工栽培起源于我國浙江的慶元、景寧和龍泉。歷史上曾有“吳三公教人種蕈,劉國師(劉基,伯溫)施恩窮鄉(xiāng)”之說。香菇栽培技術(shù)演變歷經(jīng)“砍花”栽培(明、清、民國)、“段木”栽培(1945—1980年)和“袋料”栽培(1978年至今)(圖1~圖3)。相應地,其栽培材質(zhì)歷經(jīng)了從“砍花”栽培的原木,到段木栽培的原木段,再到袋料栽培的木屑。產(chǎn)量不斷大幅度增加,但品質(zhì)有所弱化。
食用菌產(chǎn)業(yè)隨著自動化控制、機械制造、食品加工等專業(yè)人士的介入,得到了日新月異的發(fā)展,各種菌類工廠化周年栽培企業(yè)興起,規(guī)模化栽培已成常態(tài),但香菇設(shè)施化栽培才起步。

圖1 香菇的“砍花”栽培

圖2 香菇的段木栽培

圖3 香菇的木屑代料栽培
香菇與金針菇、杏鮑菇等其他木腐生菌類代料栽培工藝流程基本相同,都是以適宜塑料袋為容器,填充與該菌類相適應的培養(yǎng)基質(zhì),經(jīng)滅菌、接種、培養(yǎng)和出菇階段(圖4~圖6),但香菇受生物學特性限制,栽培周期長,出菇前需有“轉(zhuǎn)色工序”,出菇同步性差,采收時間成本和人工成本高。

圖4 杏鮑菇袋式栽培

圖5 金針菇袋式栽培

圖6 香菇長棒栽培
(1)栽培周期長。我國香菇代料栽培主要為棒式栽培與短袋式栽培兩種模式。棒式栽培菌棒長41厘米,重2~3 千克,裸棒周身出菇,單位栽培周期內(nèi)獲得的產(chǎn)量更高,雖然栽培工序多、管理復雜,但經(jīng)過幾十年栽培,已成為香菇主流栽培模式。短袋栽培模式與杏鮑菇、金針菇等相似。采用對折徑18 厘米低壓塑料袋,充填培養(yǎng)料后重1.25 千克。栽培過程中有塑料膜包裹著,相對失水少。端面出菇(短袋栽培)的菌類,一般栽培周期短,如金針菇和杏鮑菇僅44~58 天,而香菇則需150~180 天。
(2)出菇需“轉(zhuǎn)色”。其他木腐菌培養(yǎng)至生理成熟后,只需溫濕差、機械刺激等就能夠叢狀出菇,因品種不同從菇蕾形成至采收結(jié)束大致17~24 天,生物轉(zhuǎn)化率(鮮菇產(chǎn)量與培養(yǎng)基干重)達到85%~120%。且為提高出菇庫周轉(zhuǎn)率和復種指數(shù),均一次性采收。與之不同,香菇菌棒培養(yǎng)至生理成熟后,在出菇前必須有“轉(zhuǎn)色”工序,而相關(guān)理化參數(shù)尚未明了。
(3)出菇同步性差。香菇在適宜出菇條件下,從菇蕾形成到七八分成熟,大致需要9 天時間,但其菇蕾形成不定點、不定時,單生,好氧,易開傘,發(fā)育同步性很差。每潮菇采收次數(shù)多,在出菇高峰期甚至一天采收2 次,單潮次的前后采收時間相差2~3 天,給管理帶來困難。采收時間成本、人工成本是其他工廠化栽培一次性采收菌類的10~50 倍。在適宜栽培季節(jié),香菇出菇潮次多達4~5 潮,前3 潮菇的轉(zhuǎn)潮間隔期約21 天,第3 潮后的轉(zhuǎn)潮間隔時間拉長,整個出菇周期需要2~4 個月。為提升香菇設(shè)施栽培場所的利用率,采收二、三潮菇后,氣候適宜條件下,可將菌包搬至室外普通大棚繼續(xù)出菇。
(4)出菇階段對環(huán)境條件要求高。當前香菇設(shè)施栽培不外乎室外保溫大棚和室內(nèi)兩種栽培場所。但香菇菇蕾發(fā)育過程離不開散射光,其能使菇蓋表面變?yōu)樯詈稚岣呱唐穬r值;且需維持一定的環(huán)境溫度(12~18 ℃)和濕度(85%~90%),以保證菇蓋表層有絨毛覆蓋。香菇又屬于好氧性菌類,在低二氧化碳濃度下,才可能使菇柄短、粗。為滿足上述條件,兩種栽培場所都需要模仿香菇在自然界出菇的環(huán)境條件:“花花陽光照得進,毛毛細雨淋得入,徐徐微風吹拂”。在實際操作中,栽培者根據(jù)外界環(huán)境條件變化,協(xié)調(diào)栽培環(huán)境溫、光、水、氣并不容易。
綜上可見,香菇設(shè)施栽培與其他木腐生菌類設(shè)施栽培的投資與產(chǎn)出無法相比,其不定點、不定時出菇,多次采收花費大量勞動力成本,栽培周期長達150~180 天,栽培重復指數(shù)低,出菇期管理要求高,這是導致在我國大部分木腐生菌類都進入工廠化周年生產(chǎn)背景下香菇產(chǎn)業(yè)卻難以跟進的重要原因。但香菇為百姓所熟悉,市場價格相對穩(wěn)定,一、二線城市終端市場零售價格每500 克常年穩(wěn)定在12~15 元,有不少菇農(nóng)依然從事香菇栽培。
季節(jié)性農(nóng)家栽培的定義為,在當?shù)剡m宜季節(jié)栽培香菇,目前基本為農(nóng)戶提前向廠家購買菌棒(包),依靠自身經(jīng)驗根據(jù)自然氣候條件進行栽培管理,屬于粗放式季節(jié)性栽培模式。
食用菌設(shè)施化栽培的定義為,在某菌類的適宜種植季節(jié)里,采用工程技術(shù)手段,在環(huán)境相對可控條件下高效種植,是一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。
食用菌工廠化栽培的定義為,在環(huán)境完全可控條件下的周年栽培、連續(xù)生產(chǎn),高復種指數(shù),高投入、高產(chǎn)出,是工業(yè)化的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)管理。實現(xiàn)食用菌工廠化栽培的前提條件是工藝成熟,每環(huán)節(jié)均有相應管控參數(shù),每一個工序時間段均予以控制。
香菇也稱中國菇,雖然有近千年的栽培歷史,但基礎(chǔ)理論研究十分欠缺。目前國內(nèi)香菇生產(chǎn)依然以季節(jié)性栽培為主流,近年開始探索設(shè)施化栽培,極少數(shù)企業(yè)嘗試工廠化栽培。隨著市場對香菇品質(zhì)需求的日益提升,不再局限于傳統(tǒng)季節(jié)性栽培,與時俱進,從季節(jié)性、經(jīng)驗栽培向設(shè)施栽培轉(zhuǎn)變是大勢所趨。
當前人工費用節(jié)節(jié)攀升,招工難,留住老員工難;而機械制棒,還利于保證菌棒一致性,添置專用設(shè)備替代人力成為發(fā)展必然。沿海香菇老栽培產(chǎn)區(qū)借鑒日新月異的木腐菌菌棒(包)制作工藝,發(fā)明了近無人香菇菌棒生產(chǎn)線(圖7),全自動完成塑料袋套袋、填料、扎口工序(雙膜填料,600 棒/小時,單膜1 000 棒/小時),取代大量勞動力。菌棒上下端口填料充實均勻,表面光滑、微孔極少,運行穩(wěn)定。
有人說全自動化設(shè)備費用過高,其實錯矣,其所替代員工數(shù)乘以員工年薪(目前約4 萬元),再乘以2.5年,就是專用設(shè)備開發(fā)企業(yè)定價的底線。不同規(guī)模香菇菌棒中心,根據(jù)需要如填料速度、使用員工人數(shù)等,選擇相適宜型號。對于大、中型規(guī)模全年連續(xù)性生產(chǎn)出口香菇菌棒的企業(yè),則非選擇全自動香菇菌棒生產(chǎn)線不可。現(xiàn)在的食用菌機械研發(fā)還在“服務”上下功夫,實現(xiàn)設(shè)備設(shè)施智能化,設(shè)置設(shè)備運行記錄、遠程診斷等功能。對于機械開發(fā)企業(yè)產(chǎn)品定價要有合理利潤,無可厚非,但機械穩(wěn)定壓倒一切,這是延長企業(yè)產(chǎn)品生命線的法寶。瓶栽模式在栽培品種的選擇上存在局限性,而袋式栽培則適合所有栽培品種,全自動袋式栽培機械的突破,使袋式栽培逐漸成為主流。不實現(xiàn)機械化,栽培生產(chǎn)企業(yè)就沒有效益,該論點將會被越來越多的栽培者認同,這也是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
由于歷史、自然因素、經(jīng)濟水平和思想意識差異等原因,我國各主產(chǎn)區(qū)香菇生產(chǎn)發(fā)展水平不平衡。福建古田是中國食用菌之鄉(xiāng),群山峻嶺,境內(nèi)34 平方公里翠屏湖,為其提供了得天獨厚的穩(wěn)定氣候條件。全縣菇農(nóng)20 余萬人,商業(yè)化栽培食用菌品種多達12 種,銀耳產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量85%。從最早的手工填料;到使用簡單機械填料(圖8);到出現(xiàn)培養(yǎng)料攪拌、自動落料,人工填料與扎口完成菌棒填料(圖9);到現(xiàn)在,香菇、銀耳菌棒已實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)(圖7),從原先遍布各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的512 座滅菌的船形蒙古包,發(fā)展到目前的12 家菌棒制作中心,幾十年來,古田食用菌產(chǎn)業(yè)不斷升級換代。菌棒中心在福建食用菌主產(chǎn)區(qū)已經(jīng)相當成熟,其出現(xiàn),使得菇農(nóng)不再需要花費大量勞力從事生產(chǎn)難度大的菌棒制作,且大幅度降低了二氧化碳排放量。

圖7 近無人香菇菌棒生產(chǎn)線

圖8 傳統(tǒng)簡單機械填料

圖9 香菇攪拌、填料、扎口一體機
菌棒中心生產(chǎn)的菌棒有三種去向:一種是經(jīng)驗豐富的菇農(nóng)自帶原料,委托菌棒中心生產(chǎn),料棒制作好后運回自行接種(向他人購買菌種)、培養(yǎng),出菇管理;一種是菌棒中心將生產(chǎn)的料棒接種、培養(yǎng)至生理成熟后,送入栽培棚,由菇農(nóng)承包培養(yǎng);還有一種是菇農(nóng)預交定金后,菌棒中心將接種、培養(yǎng)、生理成熟后的菌棒出售給菇農(nóng)。菌棒中心與菇農(nóng)之間常有矛盾出現(xiàn),但從多年發(fā)展情況看,菇農(nóng)自帶原料方法,矛盾相對較少。從東北三省發(fā)展黑木耳情況分析,菌棒制作中心無論在制作速度還是質(zhì)量上都普遍被耳農(nóng)認可,每戶耳農(nóng)的菌棒管理量數(shù)以萬計,個人生產(chǎn)菌棒難以承受。因此,菌棒中心制作菌棒,菇農(nóng)負責出菇、出耳,這是食用菌行業(yè)社會分工細化的必然產(chǎn)物,已成為生產(chǎn)主流。實現(xiàn)菌棒制作中心與栽培戶雙贏,當?shù)厥秤镁a(chǎn)業(yè)就能夠健康發(fā)展。
國內(nèi)西部香菇老主產(chǎn)區(qū),由于傳統(tǒng)生產(chǎn)意識較強,極少有菌棒制作中心,還是以農(nóng)戶單打獨斗形式進行香菇生產(chǎn)全產(chǎn)業(yè)鏈運行。當?shù)叵愎骄糁谱鲿r間過短,不足兩個月,因勞動力缺乏,工價年年上升。為此,有的生產(chǎn)大戶采購全自動菌棒生產(chǎn)線,僅招聘一位機修工,照看4 臺設(shè)備,大幅度提升效率,緩解用工矛盾,這是香菇菌棒制作中心的雛形,當?shù)卣畱幸庾R地加以引導和鼓勵,造福廣大栽培農(nóng)戶。
近年來,在扶貧政策鼓勵下,不少地區(qū)將發(fā)展食用菌當成脫貧項目來實行,香菇栽培新區(qū)如雨后春筍冒出。縱觀國內(nèi)各香菇主產(chǎn)區(qū),特別是香菇發(fā)展新區(qū),菌棒生產(chǎn)狀況良莠不齊。香菇生產(chǎn)需要具備多學科知識和長期的實踐經(jīng)驗,每一操作細節(jié),都需要經(jīng)驗積累,非一朝一夕可以掌握。
各地發(fā)展香菇產(chǎn)業(yè)前應考慮市場容量問題,考慮發(fā)展的“度”,須根據(jù)當?shù)亻熑~樹森林資源多寡,200公里范圍內(nèi)人口密度確定市場容量,并將其和當?shù)仄渌?jīng)濟作物收益比較,考慮技術(shù)掌握水平等因素,實事求是控制當?shù)匕l(fā)展香菇的規(guī)模。切不可盲目隨意,否則結(jié)果難料。
地理環(huán)境決定當?shù)亟?jīng)濟走向。中國地理學家胡煥庸(1901—1998)研究中國人口分布,在1935年提出劃分我國人口密度的對比線,將我國從黑龍江黑河至云南騰沖連線,劃分東西兩部分(圖10)。環(huán)境氣候條件決定人口資源分配的多寡,該線以西地區(qū)總?cè)丝跀?shù)僅占全國6%,為半干旱半濕潤地區(qū),降水量稀少,導致植被生態(tài)十分脆弱,人煙稀少。在此缺水、生態(tài)脆弱自然條件下,不宜大規(guī)模將發(fā)展食用菌作為扶貧項目,應因地制宜,發(fā)展其他產(chǎn)業(yè),否則勞民傷財,投入與產(chǎn)出不成比例。筆者認為,此線不可逾越。

圖10 胡煥庸線(1935年)
隨著國家發(fā)展戰(zhàn)略的調(diào)整,生態(tài)保護提升,在全面執(zhí)行河長制、林長制的今后,栽培木腐生菌類的專用木屑從哪里來?這一問題要認真考慮。近幾年香菇、黑木耳產(chǎn)業(yè)無序快速發(fā)展,東北地區(qū)硬質(zhì)樹種木屑價格飆升29%。原料短缺導致菇農(nóng)對木屑“饑不擇食”,只要是闊葉樹種就用于種植香菇和黑木耳,從而導致減產(chǎn)的現(xiàn)象屢見不鮮。實驗數(shù)據(jù)表明,不同樹種的木屑對產(chǎn)量、質(zhì)量影響甚大。
間伐林利用,能夠使林業(yè)與食用菌產(chǎn)業(yè)達到雙贏。發(fā)展木腐生菌類生產(chǎn)作為脫貧致富項目,首先要考慮當?shù)厥欠裼凶銐蜻m宜香菇栽培的樹種的間伐量,適宜樹林的年增長量超過間伐量,才能保證木屑永續(xù)供應。否則會使當?shù)氐纳鷳B(tài)資源遭受重創(chuàng),尤其是土地石化地區(qū),更不宜發(fā)展。在資源相對匱乏的食用菌種植地區(qū),建立食用菌專用林已刻不容緩。先種樹,后種菇,才是可持續(xù)發(fā)展香菇產(chǎn)業(yè)之道。
山東、陜西黃河故道老蘋果樹修剪的枝椏粉碎木屑,僅能夠替代部分適宜樹種的木屑。蘋果樹屬于軟質(zhì)樹種,其木屑與硬質(zhì)樹種木屑配搭使用,能夠縮短香菇菌棒培養(yǎng)時間。但蘋果樹木屑單寧含量過高,須經(jīng)一個月堆積、噴淋、發(fā)酵后才能夠使用。有學者提出用楊樹木屑代替,筆者不認同,因為楊樹屬于楊柳科速生樹種,木質(zhì)素含量較低,生產(chǎn)實踐已表明,使用楊樹木屑沒有經(jīng)濟效益。
日本、韓國、越南、我國臺灣和大陸等都是以低壓聚乙烯塑料薄膜為栽培容器,僅容器的外觀形狀有所差別,這與各地的栽培習慣和氣候環(huán)境等有關(guān)。如我國臺灣地區(qū)、韓國和越南采用短袋式,我國大陸采用長棒式,日本采用方型菌床(圖11)和圓柱狀菌床(圖12)等,各栽培模式各有特點。
隨著技術(shù)交流的增加,有的栽培者開始嘗試不同的栽培模式。我國大陸栽培者經(jīng)過幾年實踐,已淘汰使用日本方包模式。而日本、韓國、越南、澳大利亞和我國臺灣等地則使用短包栽培(圖13、圖14),筆者認為,相對于長棒栽培,其優(yōu)勢在于省略放“小、大氣”工序,縮短設(shè)施栽培的周期。

圖11 日本方型菌床

圖12 日本圓柱菌床

圖13 越南短包

圖14 澳大利亞短包
栽培的最終目標是獲得較高收益,選擇適宜栽培模式須多方面綜合分析利弊,包括:①栽培效率高低,以栽培周期短、重復指數(shù)高為佳;②運行管理難易,以簡單、快速為佳;③管理、電力等綜合成本;④生物轉(zhuǎn)化率(每百克干木屑轉(zhuǎn)化率)高為佳;⑤投入產(chǎn)出比;⑥優(yōu)等菇比率,不同模式的優(yōu)質(zhì)菇比率(直徑3.5 厘米)有差異;⑦市場占有率;⑧性狀穩(wěn)定性,種性不易退化等。
香菇長棒栽培模式在我國有40年的應用歷史,菇農(nóng)熟悉其季節(jié)性栽培的日常管理,筆者認為此模式依然是我國目前設(shè)施栽培首選,短包栽培次之。