香菇栽培技術(shù)迭代升級及工廠化與農(nóng)法栽培模式的比較

夏熠瑾 施 禮 湯志飛 周海涌 蔡為明

（1.浙江之豇種業(yè)有限責(zé)任公司，浙江 杭州 310021；2.浙江省武義縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，浙江 武義 321200；3.武義創(chuàng)新食用菌有限公司，浙江 武義 321200；4.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，浙江 杭州 310021）

香菇（Lentinula edodes）是我國產(chǎn)量最大的食用菌品種，據(jù)中國食用菌協(xié)會統(tǒng)計，2020年香菇總產(chǎn)量達(dá)1 188.21萬噸，占我國食用菌總產(chǎn)量（4 061.43萬噸）的29.25%。我國是世界香菇人工栽培發(fā)源地，已有800多年的栽培歷史，經(jīng)歷了原木砍花法栽培、段木栽培和代料栽培三個重要發(fā)展階段[1]。這三種栽培模式均為依賴自然氣候條件的農(nóng)法季節(jié)性栽培模式，依次屬于三個不斷迭代升級的發(fā)展階段，其中一個重要特征是生產(chǎn)效率和產(chǎn)量水平不斷提高。當(dāng)前我國香菇生產(chǎn)正在從農(nóng)法季節(jié)性代料栽培向生產(chǎn)效率和產(chǎn)量水平更高的現(xiàn)代工廠化周年栽培的第四階段迭代升級。本文回溯我國香菇栽培三個迭代模式的發(fā)展歷程，分析比較香菇工廠化周年栽培模式與傳統(tǒng)農(nóng)法季節(jié)性栽培模式的特點及經(jīng)濟效益，為香菇工廠化生產(chǎn)發(fā)展提供參考。

1 迭代升級的香菇栽培技術(shù)模式

1.1 農(nóng)法季節(jié)性栽培模式

香菇的原木砍花法栽培、段木栽培和代料栽培均屬于農(nóng)法季節(jié)性栽培模式范疇。

（1）原木砍花法栽培模式。南宋時期浙江龍泉縣（現(xiàn)為慶元縣）龍巖村人吳煜創(chuàng)立香菇原木砍花法栽培，開啟了世界香菇人工栽培的歷史，被后人敬稱為“吳三公”，被菇民尊為“菇神”。砍花法栽培是在伐倒的樹木上砍出斧痕缺口（砍口），利用隨雨雪、氣流沉降在砍口中的香菇孢子，實現(xiàn)自然傳播接種的一項古老的香菇栽培技術(shù)。砍花法包括菇場與樹種選擇、砍伐菇木、砍花、遮衣、倡花、開衣、驚蕈、烘烤等一整套香菇人工栽培和加工方法。砍花法栽培歷史從12世紀(jì)初開始[2]，從浙江省龍泉、慶元、景寧一帶，擴展到閩、桂、贛、皖、川、滇、陜、湘、貴等省，并通過史料傳播、僧侶交往等渠道，漂洋過海傳至日本，日本人稱之為“鉈目法”。直到20世紀(jì)70年代末純菌種段木栽培技術(shù)模式創(chuàng)立和引進(jìn)后，砍花法栽培才退出歷史舞臺，歷時長達(dá)800多年[2]。

香菇砍花法栽培是一項古老粗放的栽培方法，由于依靠空氣中天然孢子接種，成功率往往不高。砍花后，空氣中的天然香菇孢子隨雨雪、氣流沉降在砍口上萌發(fā)，在樹皮內(nèi)形成菌絲，需經(jīng)2年以上的培菌管理，才能形成香菇子實體、開始收獲。從砍花至收獲結(jié)束歷時長達(dá)5年左右[3]，栽培周期很長，產(chǎn)量低而不穩(wěn)，生產(chǎn)效率低，同時對森林資源造成較大的浪費，隨著更高效、更高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的栽培技術(shù)模式的研發(fā)應(yīng)用，香菇砍花法栽培模式逐漸被淘汰。但砍花法的創(chuàng)立、傳播與發(fā)展，為近代香菇段木栽培和代料栽培的技術(shù)飛躍奠定了基礎(chǔ)。

（2）段木栽培模式。1928年日本的森木彥三朗研發(fā)成功應(yīng)用鋸木屑培養(yǎng)香菇菌種接種法，北道君三自1937年開始在日本推廣純培養(yǎng)菌種接種法，1942年因森喜作在“純培養(yǎng)菌種接種法”基礎(chǔ)上，發(fā)明“木釘”菌種代替木屑菌種，有效提高了接種成功率[4]。純菌種的研發(fā)成功，實現(xiàn)了從依靠天然孢子傳播接種的原木砍花法栽培（日本稱鉈目法）向完全由人工純菌種接種的段木栽培模式轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)了香菇人工栽培史上的一次飛躍。

我國的香菇段木栽培技術(shù)研發(fā)始于上世紀(jì)30年代，1938年浙江省龍泉縣人李師頤開展段木人工接種孢子粉菌種與木片菌種試驗，獲得成功，這是我國香菇栽培技術(shù)的巨大創(chuàng)新和進(jìn)步，為進(jìn)一步研發(fā)香菇純菌絲菌種與香菇段木栽培技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。

我國香菇純菌種由上海農(nóng)業(yè)試驗站陳梅朋于1956年研制成功；20世紀(jì)60年代以后，黃年來等通過純菌種接種段木和砍花法的比較試驗，提出采用砍花法和純菌種接種相結(jié)合的方法栽培香菇，能夠提高產(chǎn)量；羅寬華于1965年試用段木純菌種接種法取得成功，并進(jìn)行大面積推廣，單產(chǎn)比砍花法提高1～5倍[5]。以純菌種接種為核心的香菇段木栽培技術(shù)模式的研發(fā)與推廣，結(jié)束了延續(xù)800多年的原木砍花法栽培歷史，極大地解放了生產(chǎn)力，生產(chǎn)周期大為縮短，生產(chǎn)效率大幅提高，香菇產(chǎn)量成倍增加，品質(zhì)大大提升，為我國香菇生產(chǎn)開創(chuàng)了嶄新的局面，是我國香菇栽培史上的第一次重大技術(shù)革新[5]。

香菇段木栽培法是將適宜的菇樹砍伐、截段，搬運集中在一起，然后在段木上打孔、接入純培養(yǎng)的香菇菌種，在栽培場地進(jìn)行培菌、出菇管理的技術(shù)模式。與原木砍花栽培模式相比，具有以下幾方面的先進(jìn)性和優(yōu)點：一是由于采用純菌種接種，接種成活率高，產(chǎn)量提高且穩(wěn)定；二是出菇早、栽培周期短，一般接種后8～10個月即進(jìn)入出菇期，整個栽培周期縮短至3年左右，直徑8 cm以下的菇木，一般兩年即結(jié)束栽培；三是不受菇木大小限制，可利用枝椏材和廢材，提高了資源的利用率；四是集中培菌和出菇管理的方式更便于人為調(diào)控和精細(xì)化操作，減少受自然條件的限制和影響，有利于培育優(yōu)質(zhì)花厚菇，提高香菇的外觀質(zhì)量。

（3）代料栽培模式。上海農(nóng)業(yè)試驗站于1957年在木屑瓶栽試驗取得初步成功的基礎(chǔ)上，何園素等于1974年嘗試把在玻璃瓶中培養(yǎng)的菌料挖出，壓成磚式菌塊，待菌絲愈合轉(zhuǎn)色后移入室內(nèi)進(jìn)行出菇試驗，并篩選出適合壓塊栽培的香菇菌株‘7402’，生物學(xué)效率顯著高于段木栽培。香菇壓塊栽培技術(shù)于20世紀(jì)70年代末在上海市嘉定、川沙等縣獲得大面積推廣。20世紀(jì)80年代，福建省古田縣彭兆旺受銀耳菌棒栽培模式的啟發(fā)，將木屑培養(yǎng)料裝入塑料袋制成菌棒進(jìn)行香菇栽培試驗取得成功，發(fā)明了香菇人造菇木（菌棒）大田栽培方法[5]。該栽培方法通過不斷完善提高，以及選育并應(yīng)用相配套的Cr02和241-4等品種，形成香菇代料栽培技術(shù)模式，實現(xiàn)了香菇栽培基質(zhì)的重大革新，使香菇栽培從大山走向大田，具有工序簡化、操作簡便、成本低、效益高等優(yōu)點，成為當(dāng)時適于邊遠(yuǎn)山區(qū)農(nóng)民發(fā)展的短、平、快脫貧致富項目，得到迅速推廣應(yīng)用，在農(nóng)民增收致富中發(fā)揮了重要作用。正如葉曉星在《慶元香菇栽培》一書中所述“慶元香菇人工栽培雖然歷史悠久，但還是到了現(xiàn)代的代料香菇栽培時才形成了真正能富民、能為縣域經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻(xiàn)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)”[2]。代料栽培被稱為我國香菇栽培史上第二次重大技術(shù)革新，造就了我國香菇生產(chǎn)迅猛發(fā)展期，使中國香菇產(chǎn)量超越了日本。

香菇代料栽培是指以木屑、棉籽殼等為主料，與麥麩、糖、石膏等輔料配制成栽培基質(zhì)，以代替原木或段木栽培香菇的生產(chǎn)模式。全國各地根據(jù)氣候特點和自然條件，因地制宜創(chuàng)造出仿生栽培、半地下栽培、塑料大棚露地栽培、高溫香菇覆土栽培、北方日光溫室栽培、東北開放式地床栽培，以及花菇高棚層架栽培和花菇小棚大袋栽培等香菇代料栽培新方法，極大地推動了我國香菇生產(chǎn)的迅猛發(fā)展。與段木栽培模式相比，代料栽培具有以下幾方面的先進(jìn)性和優(yōu)點：一是栽培基質(zhì)改段木為雜木屑，拓展的基質(zhì)資源范圍，大大緩解了菌林矛盾，生態(tài)效益顯著；二是代料袋栽中的拌料、裝袋和接種等生產(chǎn)環(huán)節(jié)均可以實現(xiàn)機械化作業(yè)，生產(chǎn)效率大大提高；三是代料栽培發(fā)菌速度快、出菇更早，根據(jù)品種和制棒季節(jié)不同，接種后3～6個月即進(jìn)入出菇階段，出菇期6個月左右，整個栽培周期進(jìn)一步縮短至1年左右；四是采用人工配制的富營養(yǎng)培養(yǎng)料栽培可以獲得更高的產(chǎn)量，生物學(xué)效率顯著提高，實現(xiàn)了基質(zhì)資源的更高效利用。

1.2 工廠化周年栽培模式

以機械化生產(chǎn)、智能化調(diào)控、周年化栽培為特征的工廠化生產(chǎn)是香菇產(chǎn)業(yè)的升級發(fā)展方向[6]。日本早在上世紀(jì)80年代末就已實現(xiàn)香菇的工廠化生產(chǎn)，但日本的香菇工廠化生產(chǎn)技術(shù)模式存在菇蓋軟薄、菇柄長、保鮮期短，以及投資大、生產(chǎn)成本高等問題[6]。黃毅等[7,8]認(rèn)為，與實現(xiàn)工廠化栽培的低需氧量、出菇集中、一次性采收的金針菇和杏鮑菇等菇種不同，香菇需氧量大，出菇不能定點、定時，多潮出菇、多次采收、生產(chǎn)周期長，且菌棒培養(yǎng)期需刺孔增氧、后熟轉(zhuǎn)色，出菇期間需補水，栽培工序復(fù)雜，因而難以實現(xiàn)工廠化栽培。并指出我國的香菇工廠化栽培任重而道遠(yuǎn)，需要選育栽培周期短、菇體大小適中、組織緊實的優(yōu)質(zhì)高效品種，同時需研發(fā)工序簡化的栽培新模式，提高機械化生產(chǎn)水平，減少用工量。

近年來，國內(nèi)多家機構(gòu)、企業(yè)開展了菌齡短、出菇期短（集中在前兩潮或前三潮）的適合于工廠化栽培的優(yōu)質(zhì)香菇品種選育，先后育成‘滬香F2’ ‘申香1504’ ‘L901’和‘L615’等適宜工廠化栽培的香菇優(yōu)良品種[4,6]。其中，浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院育成的‘L901’和‘L615’，出菇的溫度范圍較廣，為 12～24 ℃，有利于出菇調(diào)控和節(jié)能化栽培；出菇集中、產(chǎn)量高，生理成熟的菌棒在70天的出菇期內(nèi)，可采收3潮菇，平均每棒產(chǎn)量分別達(dá) 750 g和700 g；菇蓋厚實，菇柄較短，柄蓋比小，優(yōu)質(zhì)菇率均達(dá)70%以上。這些品種的育成，為工廠化生產(chǎn)發(fā)展提供了有力支撐。

浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院聯(lián)合武義創(chuàng)新食用菌有限公司研發(fā)建立省本化周年出菇大棚及環(huán)境調(diào)控裝備系統(tǒng)，固定設(shè)施、裝備投資比當(dāng)前國內(nèi)外其他同類技術(shù)模式節(jié)省50%；研發(fā)建立節(jié)能化生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)每噸鮮香菇的能耗成本控制在1 000元以內(nèi)；創(chuàng)建了以突破南方夏季高溫期優(yōu)質(zhì)香菇工廠化生產(chǎn)技術(shù)為核心的優(yōu)質(zhì)厚實香菇工廠化周年栽培技術(shù)，通過富氧育菇工藝及溫、光、氣、濕集成調(diào)控技術(shù)的應(yīng)用，能在夏季高溫期栽培出冬菇品質(zhì)的香菇。探索建立小農(nóng)戶與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有機銜接機制，以龍頭企業(yè)為核心，建立菌棒工廠化生產(chǎn)中心和園區(qū)式的香菇工廠化周年生產(chǎn)大棚基地，吸收菇農(nóng)入園創(chuàng)業(yè)，企業(yè)向菇農(nóng)統(tǒng)一提供菌棒、統(tǒng)一技術(shù)服務(wù)、統(tǒng)一品牌銷售，充分發(fā)揮企業(yè)和菇農(nóng)各自優(yōu)勢，創(chuàng)建了雙百共富香菇工廠化生產(chǎn)模式，通過采取發(fā)菌、出菇雙區(qū)制生產(chǎn)模式，單位菇棚可年栽培4季次，實現(xiàn)畝（1畝≈667 m2，下同）溫控大棚年產(chǎn)百噸菇、百萬產(chǎn)值[4]。

與農(nóng)法季節(jié)性代料栽培模式相比，工廠化栽培具有以下幾方面的先進(jìn)性和優(yōu)點：一是突破了栽培季節(jié)限制和市場淡旺季供應(yīng)不均的問題，可實現(xiàn)周年化定時、定量生產(chǎn)，滿足市場周年均衡供應(yīng)需求；二是通過品種、裝備和工藝技術(shù)的創(chuàng)新集成，大大縮短了栽培周期，出菇期從代料栽培的150～180天縮短到70～90天，采用發(fā)菌、出菇雙區(qū)制生產(chǎn)模式，顯著提高了菇棚年產(chǎn)出效率；三是通過機械化作業(yè)和智能化控制裝備系統(tǒng)的研發(fā)應(yīng)用，用工量和勞動成本大幅度下降，生產(chǎn)效率大幅度提高；四是通過機械裝備和智能化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，有利于創(chuàng)造適宜香菇生長發(fā)育的均衡基質(zhì)和環(huán)境條件，實現(xiàn)更高程度的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、精準(zhǔn)化管理，進(jìn)而提高產(chǎn)量和質(zhì)量。

2 經(jīng)濟效益比較

浙江武義香菇工廠化周年栽培大棚與常規(guī)季節(jié)性設(shè)施栽培大棚的畝投資效益情況如表1所示，其中，工廠化周年栽培大棚按發(fā)菌出菇單區(qū)制的1季次發(fā)菌培養(yǎng)、2季次出菇計算。待建設(shè)中的年產(chǎn)2 000萬棒的菌棒生產(chǎn)中心建成投產(chǎn)后，將采取發(fā)菌、出菇雙區(qū)制生產(chǎn)模式，屆時單位溫控大棚可實現(xiàn)年栽培出菇4季次。

由表1可知，常規(guī)季節(jié)栽培設(shè)施的畝固定投資為10萬元，年栽培出菇菌棒數(shù)量為2萬棒，年產(chǎn)鮮香菇12噸，年產(chǎn)值8萬～9萬元，菌棒等生產(chǎn)成本為7萬元，畝效益1萬～2萬元，投資回收年限為5～10年，一般農(nóng)戶年生產(chǎn)香菇菌棒2萬～3萬棒，每戶年收益為2萬～5萬元。而工廠化周年栽培大棚的棚架設(shè)施和環(huán)控裝備的畝固定投資為75萬元，年栽培出菇菌棒數(shù)量為7.5萬棒，年產(chǎn)鮮香菇67.5噸，年產(chǎn)值60萬～65萬元，菌棒、能耗等生產(chǎn)成本為45萬元，畝效益可達(dá)15萬～20萬元，投資回收年限為3.75～5年，每戶每年生產(chǎn)菌棒10萬棒（合1.3畝左右溫控大棚），年收益可達(dá)20萬～26萬元。

表1 武義香菇工廠化周年栽培與季節(jié)性設(shè)施栽培的畝投資與效益

3 討 論

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，原料和勞動力成本不斷上漲，傳統(tǒng)季節(jié)性香菇栽培的效益被不斷壓縮。據(jù)報道，“十三五”時期香菇栽培的棒均收益額由2016年的1.3元下降到了2019年的0.8元，降幅達(dá)到65.2%[9]。同時隨著新型城鎮(zhèn)化和城鄉(xiāng)融合發(fā)展步伐的加快，我國農(nóng)村中青年勞動力流失，勞動力數(shù)量不足和老齡化問題日益突出，尤其傳統(tǒng)香菇栽培模式所需勞動量大，年輕菇農(nóng)的快速流失尤為明顯，據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，浙江省菇農(nóng)平均年齡已經(jīng)高達(dá)58歲，40歲以下的較少[10]。如果香菇產(chǎn)業(yè)得不到與時俱進(jìn)的升級發(fā)展，吸引不了年輕人，長此以往，菇農(nóng)將持續(xù)老齡化，許多產(chǎn)區(qū)特別是正在推進(jìn)共同富裕先行和省域現(xiàn)代化先行、農(nóng)民收入要求不斷提高的地區(qū)，將要面臨日韓等國經(jīng)歷過的香菇生產(chǎn)后繼無人，產(chǎn)業(yè)斷崖式下跌的危機。因此，發(fā)展以機械化生產(chǎn)、智能化調(diào)控、精準(zhǔn)化管理、周年化栽培為特征的香菇工廠化生產(chǎn)，以機械設(shè)備代替人工，以數(shù)智化管理取代菇農(nóng)經(jīng)驗式管理，以工廠化規(guī)模生產(chǎn)替代家庭作坊式栽培，以技術(shù)、資本要素替代勞動要素，成為香菇產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢。

浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院聯(lián)合武義創(chuàng)新食用菌有限公司創(chuàng)新研發(fā)香菇工廠化生產(chǎn)技術(shù)模式，并在武義探索建立香菇工廠化生產(chǎn)的“1+N 雙百共富”模式，即以1 家香菇工廠化生產(chǎn)龍頭企業(yè)為核心，建立菌棒工廠化生產(chǎn)中心，集中統(tǒng)一建設(shè)園區(qū)式的香菇工廠化周年生產(chǎn)大棚，吸引N 戶菇農(nóng)入園創(chuàng)業(yè)，由龍頭企業(yè)向菇農(nóng)統(tǒng)一提供菌棒、統(tǒng)一技術(shù)服務(wù)、統(tǒng)一品牌銷售服務(wù)，充分發(fā)揮企業(yè)和菇農(nóng)各自優(yōu)勢，經(jīng)生產(chǎn)性實踐，可實現(xiàn)畝產(chǎn)百噸鮮菇、百萬元產(chǎn)值，達(dá)到企業(yè)、菇農(nóng)同發(fā)展共富裕的目標(biāo)，有望成為以推進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展、帶動農(nóng)民共同富裕的有效路徑。