Edible and medicinal mushrooms 2021 29 1 1 5 我國食用菌生產(chǎn)裝備的發(fā)展現(xiàn)狀 趨勢及建議 宋衛(wèi)東 周德歡 任彩紅 王明友 吳今姬 丁天航 周 帆 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所 南京 210014 摘 要 概述食用菌生產(chǎn)裝備發(fā)展歷程為 初始開發(fā) 引進(jìn)消化吸收 提升與發(fā)展 穩(wěn)定調(diào)整與產(chǎn)品創(chuàng)新 4 個 階段 根據(jù)生產(chǎn)流程給出食用菌生產(chǎn)裝備體系 總結(jié)我國食用菌生產(chǎn)裝備現(xiàn)狀及存在問題 指出生產(chǎn)裝備發(fā)展 趨勢將為多元化 智能化 標(biāo)準(zhǔn)化和國際化 提出 食用菌生產(chǎn)裝備與栽培工藝融合是提高食用菌生產(chǎn)裝備水 平 保障食用菌安全生產(chǎn) 促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要 途徑 關(guān)鍵詞 食用菌生產(chǎn)裝備 食用菌生產(chǎn)裝備體系 發(fā)展趨勢 研發(fā)重點 中圖分類號 S646 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 B 文章編碼 2095 0934 2021 01 001 05 我國是最早進(jìn)行香菇 銀耳 草菇人工栽培的國家 1 食用菌是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要部分 也 是推動 貧困地區(qū)脫貧致富的重要產(chǎn)業(yè) 據(jù)統(tǒng)計 2019 年我國食用菌總產(chǎn)量達(dá) 3 900 萬噸 食用菌產(chǎn)業(yè)的快速發(fā) 展 使得對生產(chǎn)裝備的需求日漸增加 筆者在分析我國食用菌生產(chǎn)裝備發(fā)展歷程與現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上 結(jié)合 當(dāng)前食用菌生產(chǎn)裝備存在的主要問題 提出未來發(fā)展趨勢及建議 1 我國食用菌生產(chǎn)裝備的發(fā)展歷程與體系的形成 1 1 我國食用菌生產(chǎn)裝備 發(fā)展歷程 我國食用菌生產(chǎn)機(jī)械的研究開發(fā)從無到有 先后經(jīng)歷了以下 四 個階段 1 初始開發(fā)階段 20 世紀(jì) 50 70 年代 食用菌生產(chǎn) 已 完成從段木栽培到袋料栽培的發(fā)展 主要 裝備有用于段木 生產(chǎn)的打眼機(jī) 制作菌種用的裝瓶機(jī) 小型的滅菌設(shè)備 枝椏切片機(jī) 粉碎機(jī) 拌料機(jī) 裝袋機(jī) 和 小型烘干機(jī)等 2 2 引進(jìn)消化吸收階段 20 世紀(jì) 80 90 年代 此階段先后引進(jìn)了西方國家的雙孢蘑菇生產(chǎn)線 我 基金項目 國家食用菌產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系資助 CARS 20 作者簡介 宋衛(wèi)東 1965 9 研究員 碩士生導(dǎo)師 主要從事食用菌栽培全程機(jī)械化技術(shù)與裝備及特色農(nóng)產(chǎn)品干 燥技術(shù)與加工裝備的研發(fā) 現(xiàn)任 國家 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所特色經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)裝備工程技術(shù)中心主任 全 國農(nóng)機(jī)化科技創(chuàng)新專家組農(nóng)產(chǎn)品干燥貯藏與加工專業(yè)組副組長 國家食用菌產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系機(jī)械化研究室主任兼生產(chǎn)設(shè) 施設(shè)備崗位專家 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特色農(nóng)產(chǎn)品干制與加工裝備創(chuàng)新團(tuán)隊首席專家 先后主持和參加省部級科研項目 50 多項 獲省部級科技獎勵 10 項 獲實用新型專利 70 余件 發(fā)明專利 10余件 發(fā)表論文 40 余篇 參編出版專著 3 部 為通信作者 E mail 81422226 編者按 2020 食用菌全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新博覽會專欄 是為配合由中國食品土畜進(jìn)出口商會 科技部食用菌新種質(zhì)資源創(chuàng) 制國際聯(lián)合研究中心 福建省食用菌學(xué)會 福建省食用菌行業(yè)協(xié)會等 9個單位 于 2020 年 11 月在 福建廈門 聯(lián)合 舉 辦的 2020 食用菌全產(chǎn)業(yè)鏈 廈門 創(chuàng)新博覽會 所設(shè) 經(jīng)組委會同意 刊出 6篇 相關(guān)論文 2 2021 年 第 29 卷 第 1 期 國臺灣地區(qū)金針菇工廠化生產(chǎn)線 日韓瓶栽食用菌生產(chǎn)裝備 通過借鑒 和 消化吸收 生產(chǎn)出了攪拌機(jī) 裝瓶機(jī)等裝備 食用菌工廠化生產(chǎn)裝備從無到有 從有到適應(yīng)國內(nèi)需求 在我國食用菌生產(chǎn)中的應(yīng)用越 來越廣泛 3 提升與發(fā)展階段 20 世紀(jì) 90 年代至 2000 年 此階段食用菌生產(chǎn)裝備性能越來越優(yōu)良 功能 越來越完善 基本能滿足食用菌生產(chǎn)全過程各工序的需要 達(dá)到了機(jī)械化水平 同時 制約流水線生產(chǎn) 的核心設(shè)備得到突破 在生產(chǎn)全 過 程應(yīng)用成套裝備使食用菌產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)工業(yè)化流水線生產(chǎn) 4 穩(wěn)定調(diào)整與產(chǎn)品創(chuàng)新階段 2000 年至今 隨著食用菌產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展 機(jī)械化 工業(yè)化生產(chǎn) 裝備的使用 逐漸得到各級政府和行業(yè)協(xié)會的重視 此階段食用菌生產(chǎn)裝備已覆蓋食用菌制種 栽培 加工等各個環(huán)節(jié) 包括菌種發(fā)酵 空氣凈化 培養(yǎng)基制作 菌包生產(chǎn) 環(huán)境控制 產(chǎn)品干制 保鮮及深 加工提取等 形成較為完整的機(jī)械裝備體系 特別是研發(fā)應(yīng)用了袋栽自動化設(shè)備 1 2 我國食用菌生產(chǎn)裝備體系 我國食用菌生產(chǎn)裝備與技術(shù)經(jīng)歷了從無到有 從單機(jī)到成套 從簡單控制到自動控制 從應(yīng)用單項 工業(yè)技術(shù)到多項先進(jìn)工業(yè)技術(shù)的歷程 食用菌生產(chǎn)裝備與技術(shù)始終伴隨食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大 能基本 滿足不同時期食用菌生產(chǎn)對機(jī)械化技術(shù)的需求 3 并形成生產(chǎn)裝備體系 圖 1 其中 木腐菌和草腐菌 因生產(chǎn)工藝不同 配備的生產(chǎn)裝備也不同 圖 1 我國 食用菌生產(chǎn)裝備體系 2 我國食用菌生產(chǎn)裝備的現(xiàn)狀與存在的問題 2 1 我國食用菌生產(chǎn)裝備現(xiàn)狀 1 食用菌生產(chǎn)裝備普遍存在仿制現(xiàn)象 自主研發(fā)企業(yè)少 缺乏創(chuàng)新 類似的裝備產(chǎn)品多為價格競 爭而非質(zhì)量競爭 2 部分裝備產(chǎn)品實現(xiàn)了全自動化 尚未實現(xiàn)智能化 總體生產(chǎn)裝備自動化 智能化技術(shù)水平低 生產(chǎn)裝備的標(biāo)準(zhǔn)化滯后 多為單套生產(chǎn) 很難形成量產(chǎn) 宋衛(wèi)東等 我國食用菌生產(chǎn)裝備的發(fā)展現(xiàn)狀 趨勢及建議 3 3 裝備維修服務(wù)跟不上 主要依靠廠家的售后服務(wù) 廠家維修任務(wù)重 而地方上缺少統(tǒng)一的服務(wù) 組織如農(nóng)機(jī)維修服務(wù)站等 對食用菌裝備在流通 使用和維修等方面進(jìn)行服務(wù) 2 2 我國食用菌生產(chǎn)裝備存在的問題 1 龍頭企業(yè)帶動不力 企業(yè)整體競爭力不強(qiáng) 市場抗風(fēng)險能力較差 大市場 與 小作坊 的矛盾 突出 企業(yè)研發(fā)資金投入少 制約了產(chǎn)品創(chuàng)新 2 復(fù)合型技術(shù)人才嚴(yán)重缺乏 由于食用菌生產(chǎn)裝備還未進(jìn)入我國農(nóng)業(yè)裝備體系 高校農(nóng)機(jī)專業(yè)不 講授食用菌生產(chǎn)裝備 知識 因此機(jī)械裝備人才缺乏食用菌生產(chǎn)裝備 相關(guān) 知識 3 專業(yè)的高水平的產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究中心尚未真正建立 企業(yè)各自為政 缺乏統(tǒng)一的農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)支 撐平臺 4 缺乏食用菌裝備的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 由于無法根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量檢測 導(dǎo)致食用菌裝備進(jìn)入不 了國家農(nóng)機(jī)購機(jī)補貼范圍 缺乏標(biāo)準(zhǔn) 也導(dǎo)致各生產(chǎn)廠家零部件不能通用 3 我國食用菌生產(chǎn)裝備發(fā)展趨勢與建議 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 食用菌生產(chǎn)裝備全自動化 智能化是必然之路 發(fā)展方向是建立功能齊全 設(shè)施配套的智能化自動生產(chǎn)線 未來食用菌生產(chǎn)技術(shù)流程參見圖 2 3 1 我國食用菌生產(chǎn)裝備發(fā)展趨勢 1 多元化發(fā)展 主要是裝備 開發(fā)主體多元化 適應(yīng)多種食用菌 栽培品種 裝備自動化水平也要多 元化發(fā)展 以適應(yīng)不同的栽培模式 2 標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展 逐步建立 食 用菌裝備的國家 行業(yè) 團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn) 零部件生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化 3 智能化發(fā)展 通過現(xiàn)代通 信與信息技術(shù) 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 行業(yè)技術(shù) 智能控制技術(shù)匯集而成 的針對食用菌裝備的應(yīng)用 同時智 慧控制系統(tǒng)融合 5G 通信 物聯(lián)網(wǎng)和云計算等前沿技術(shù) 具有智能感應(yīng) 防盜 故障報警 設(shè)備狀態(tài)參數(shù) 監(jiān)控 自動遠(yuǎn)程抄表 電子地圖定位等功能 可有效實現(xiàn)節(jié)能減排 減少運行維護(hù)成本 實現(xiàn)食用菌生 產(chǎn)的智能化 精細(xì)化管理 4 國際化發(fā)展 工廠化瓶栽生產(chǎn)裝備不斷被世界各國引進(jìn) 隨著其他國家逐漸發(fā)展多品種栽培 我國小 精 廉的食用菌生產(chǎn)機(jī)械逐漸銷往世界各國 3 2 食用菌 生產(chǎn) 裝備企業(yè)發(fā)展建議 建議企業(yè)準(zhǔn)確把握 自身 市場定位 避免同質(zhì)化競爭 發(fā)展各自的優(yōu)勢產(chǎn)品 產(chǎn)品品類盡量避免做得 多而全 而應(yīng)朝少而精發(fā)展 將企業(yè)做成食用菌產(chǎn)業(yè)鏈中某一環(huán)節(jié)技術(shù)最先進(jìn) 設(shè)備最精良的龍頭企業(yè) 3 3 未來食用菌 生產(chǎn) 裝備研發(fā)重點 圖 2 未來食用菌工廠化生產(chǎn)技術(shù)流程 4 2021 年 第 29 卷 第 1 期 1 應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 遠(yuǎn)程監(jiān)測 控 等技術(shù) 改進(jìn)完善現(xiàn)有產(chǎn)品的性能 以便于故障的初步診斷 與維修 4 如 開發(fā) 具有遠(yuǎn)程監(jiān)測 診斷功能的裝袋機(jī) 滅菌器等設(shè)備 既可增強(qiáng)用戶使用體驗 又可降低 企業(yè) 的 產(chǎn)品售后服務(wù)成本 2 增加智能化技術(shù)應(yīng)用 如智能采摘裝備 智能上下架裝備 智能化環(huán)境控制系統(tǒng)等 3 食用菌初深加工裝備的研發(fā)與生產(chǎn) 如智能識別分選 分級 清洗 烘干設(shè)備等 4 節(jié)能技術(shù)與余熱回收利用裝備 如滅菌后冷卻熱 制冷系統(tǒng)散熱冷卻熱量的回收與利用等 5 可降解菌袋 菌瓶及其配套裝備 3 4 提高我國食用菌 生產(chǎn) 裝備水平的建議 1 加大投入力度與抓住政策優(yōu)惠 十四五 作為脫貧后的鞏固期 食用菌 裝備生產(chǎn) 企業(yè) 要把握機(jī) 遇 加速 進(jìn)步 為 食用菌 產(chǎn)業(yè) 跨越 式 發(fā)展提供具有國際水平和中國特色的現(xiàn)代化食用菌生產(chǎn)成套裝備 同時 裝備生產(chǎn)企業(yè)在國家農(nóng)機(jī)補貼政策 的 大背景下 可 加大對食用菌裝備購置補貼申請力度 爭取加 入國家農(nóng)機(jī)補貼目錄 2 加快轉(zhuǎn)變產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式與食用菌裝備技術(shù)創(chuàng)新 工人工資上漲因素迫使食用菌產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級 努力向生產(chǎn)裝備自動化 智能化方向發(fā)展 原有的生產(chǎn)裝備必然淘汰 因此 裝備制造企業(yè)必須創(chuàng)新機(jī) 械 提高設(shè)備的技術(shù)水平 由小型企業(yè)轉(zhuǎn)向集團(tuán)化企業(yè)或組建機(jī)械制造合作社 以增強(qiáng)生產(chǎn)實力 轉(zhuǎn)變 增長方式 提高經(jīng)濟(jì)效益 避免在 產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級中被迫淘汰 3 增強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識 逐步實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn) 我國食用菌裝備行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正在逐步形成 裝備 研發(fā)單位應(yīng)大力申請國家專利 一方面是對自主知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù) 另一方面也可促進(jìn)行業(yè)朝著標(biāo)準(zhǔn)化的 方向發(fā)展 利于食用菌裝備行業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大 4 重視國內(nèi) 國際新裝備市場動態(tài) 隨著新冠 肺炎 疫情的蔓延 食用菌裝備企業(yè)必須重視國內(nèi) 國外雙循環(huán) 在調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的同時 以國內(nèi)應(yīng)用為主 積極擴(kuò)大國際市場 5 加強(qiáng)合作 建立產(chǎn)業(yè)鏈合作聯(lián)盟 食用菌生產(chǎn)涉及多個行業(yè)的聯(lián)合 形成產(chǎn)業(yè)鏈合作聯(lián)盟能在 行業(yè)中形成 較大的合 力 和影響力 不但能為成員企業(yè)帶來新的客戶 市場信息 也有助于企業(yè) 開拓 自身 核心業(yè)務(wù) 對于生產(chǎn)企業(yè)而言 聯(lián)合采購還能在一定程度上降低采購成本 這或?qū)⑹俏磥淼陌l(fā)展趨勢 4 食用菌生產(chǎn)裝備與菌藝融合的思考 食用菌生產(chǎn)工藝 菌藝 是食用菌的裝瓶 袋 滅菌 接種 發(fā)菌 出菇和選種 育種等過程及其 相應(yīng)的操作技術(shù) 食用菌生產(chǎn)裝備 菌機(jī) 是為實現(xiàn)菌藝技術(shù)而設(shè)計制造的相應(yīng)裝備 4 1 菌機(jī)與菌藝的關(guān)系 菌機(jī)與菌藝是一個辯證的統(tǒng)一體 互為基礎(chǔ) 互相聯(lián)系 既相互制約 又相互促進(jìn) 菌藝是菌機(jī)的 目標(biāo)和方向 沒有菌藝 便無的放矢 菌機(jī)是菌藝的載體 無菌機(jī) 菌藝紙上談兵 只有把機(jī)械技術(shù)與 栽培工藝技術(shù)有機(jī)結(jié)合并使二者相互適應(yīng) 才能充分發(fā)揮食用菌生產(chǎn)機(jī)械潛力 實現(xiàn)食用菌增產(chǎn)增效目 的 食用菌生產(chǎn)裝備作為先進(jìn)的生產(chǎn)工具和實施科學(xué)技術(shù)的載體 在食用菌生產(chǎn)中發(fā)揮著積極和不可替 代的作用 栽培工藝的革新如 果 不利于機(jī)械化 就沒有生命力 先進(jìn)的菌藝技術(shù) 若 不通過機(jī)械手段來 實施 就 不可能得到大面積的應(yīng)用 隨著社會的進(jìn)步 農(nóng)業(yè)科學(xué) 栽培工藝與機(jī)械化的關(guān)系將越來越密切 必 然 宋衛(wèi)東等 我國食用菌生產(chǎn)裝備的發(fā)展現(xiàn)狀 趨勢及建議 5 將 走上菌機(jī) 菌藝緊密結(jié)合 相互適應(yīng)的良性發(fā)展軌道 4 2 菌機(jī)菌藝融合 是保障食用菌安全生產(chǎn)的重要因素 實踐證明 生產(chǎn)食用菌所采取的先進(jìn)菌藝技術(shù)要標(biāo)準(zhǔn)化 大規(guī)模 高速度推廣 必須采用機(jī)械化作 業(yè) 才能提高生產(chǎn)率 但由于種種原因 目前許多菌藝措施還不能通過機(jī)械化手段加以實現(xiàn) 食用菌工 廠化 專業(yè)化生產(chǎn)對機(jī)械化依賴程度越來越大 菌機(jī)菌藝融合的需求日益迫切 食用菌生產(chǎn)裝備的機(jī)械化必須遵循食用菌品種的栽培工藝 機(jī)械化作為食用菌生產(chǎn)的重要手段和實 施農(nóng)業(yè)科技的載體 其作用就是在遵循當(dāng)?shù)卦耘喙に嚨那疤嵯?利用機(jī)械化裝備在生產(chǎn)中減輕勞動強(qiáng)度 提高工效 保證食用菌生產(chǎn)質(zhì)量 5 結(jié) 語 食用菌產(chǎn)量穩(wěn)步增長 產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊 食用菌生產(chǎn)裝備技術(shù)的提升是食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展的保障 開展高性能 低能耗 智能化的關(guān)鍵生產(chǎn)裝備的研究 積極探索菌機(jī)菌藝融合發(fā)展 以滿足食用菌規(guī)模 化 多元化及標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展需求 是我國食用菌生產(chǎn)裝備發(fā)展的必然道路 參考文獻(xiàn) 1 張金霞 黃晨陽 我國食用菌產(chǎn)業(yè)概況 J 土壤肥料 2003 01 43 44 2 王明友 宋衛(wèi)東 吳今姬 等 中國食用菌生產(chǎn)裝備發(fā)展現(xiàn)狀與重點分析 J 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2016 44 12 1 6 3 宋衛(wèi)東 王明友 肖宏儒 等 我國食用菌工廠化生產(chǎn)技術(shù) J 中國農(nóng)機(jī)化 2011 06 80 82 87 4 宋衛(wèi)東 王明友 肖宏儒 等 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的食用菌生產(chǎn)智能化測控系統(tǒng) J 中國農(nóng)機(jī)化 2012 04 142 144 科學(xué)家首次解析猴頭菇重組變異的遺傳機(jī)制 近日 中國 農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所 農(nóng)產(chǎn)品加工 微 生物遺傳 改良與應(yīng)用團(tuán)隊在 猴頭菇 遺傳學(xué)研究方面 取得重要進(jìn)展 科學(xué)家基于全 基因 組的單核苷酸 多態(tài)性 表征了猴頭菇重組交換 事件 這是首次在大型 真菌 中采用數(shù)量遺傳學(xué)來解析重組變異的遺傳機(jī)制 研究結(jié)果有利于加深對大型真菌減數(shù)分裂同源重組 的理解 相關(guān)研究成果已在線發(fā)表 據(jù)龔文兵副研究員介紹 猴頭菇作為一種重要的大型真菌 具有很高的食用和藥用價值 有 山珍猴 頭 海味燕窩 之稱 科學(xué)家基于全基因組的單核苷酸多態(tài)性 表征了猴頭菇重組交換事件 鑒定了 59 個重組交換熱點區(qū)域及其富集基序 并挖掘了調(diào)控重組變異的遺傳位點 同源重組是減數(shù)分裂中的一個 關(guān)鍵環(huán)節(jié) 為有性生殖生物提供了大量的遺傳變異 是遺傳多樣性和物種進(jìn)化適應(yīng)性的基礎(chǔ) 獲得的猴 頭菇基因組 全基因組范圍內(nèi)的單核苷酸多態(tài)性標(biāo)記 高精度的遺傳圖譜是極為寶貴的大數(shù)據(jù)資源 為 猴頭菇生物學(xué)及遺傳改良研究奠定了基礎(chǔ) 結(jié)合二代和三代測序技術(shù) 科學(xué)家先期完成了猴頭菇高質(zhì)量 基因組組裝 構(gòu)建了猴頭菇首個微衛(wèi)星標(biāo)記數(shù)據(jù)庫 采用基因組重測序 構(gòu)建了猴頭菇首張高精度的連 鎖圖譜 也是目前食用菌中密度最高的遺傳圖譜 相關(guān)研究得到中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程 國家自然科學(xué)基金及湖南省自然科學(xué)基金等項目資助 通 訊員 廖勇鳳 摘編自 2021 01 15 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院網(wǎng)