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    香菇栽培技术迭代升级及工厂化与农法栽培模式的比较

    时间：2023-01-20 21:55:04 来源：东东创业网 本文已影响人 东东创业网手机站

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    （1.浙江之豇种业有限责任公司，浙江 杭州 310021；
    2.浙江省武义县农业农村局，浙江 武义 321200；
    3.武义创新食用菌有限公司，浙江 武义 321200；
    4.浙江省农业科学院园艺研究所，浙江 杭州 310021）

    香菇（Lentinula edodes）是我国产量最大的食用菌品种，据中国食用菌协会统计，2020年香菇总产量达1 188.21万吨，占我国食用菌总产量（4 061.43万吨）的29.25%。我国是世界香菇人工栽培发源地，已有800多年的栽培历史，经历了原木砍花法栽培、段木栽培和代料栽培三个重要发展阶段[1]。这三种栽培模式均为依赖自然气候条件的农法季节性栽培模式，依次属于三个不断迭代升级的发展阶段，其中一个重要特征是生产效率和产量水平不断提高。当前我国香菇生产正在从农法季节性代料栽培向生产效率和产量水平更高的现代工厂化周年栽培的第四阶段迭代升级。本文回溯我国香菇栽培三个迭代模式的发展历程，分析比较香菇工厂化周年栽培模式与传统农法季节性栽培模式的特点及经济效益，为香菇工厂化生产发展提供参考。

    1.1 农法季节性栽培模式

    香菇的原木砍花法栽培、段木栽培和代料栽培均属于农法季节性栽培模式范畴。

    （1）原木砍花法栽培模式。南宋时期浙江龙泉县（现为庆元县）龙岩村人吴煜创立香菇原木砍花法栽培，开启了世界香菇人工栽培的历史，被后人敬称为“吴三公”，被菇民尊为“菇神”。砍花法栽培是在伐倒的树木上砍出斧痕缺口（砍口），利用随雨雪、气流沉降在砍口中的香菇孢子，实现自然传播接种的一项古老的香菇栽培技术。砍花法包括菇场与树种选择、砍伐菇木、砍花、遮衣、倡花、开衣、惊蕈、烘烤等一整套香菇人工栽培和加工方法。砍花法栽培历史从12世纪初开始[2]，从浙江省龙泉、庆元、景宁一带，扩展到闽、桂、赣、皖、川、滇、陕、湘、贵等省，并通过史料传播、僧侣交往等渠道，漂洋过海传至日本，日本人称之为“铊目法”。直到20世纪70年代末纯菌种段木栽培技术模式创立和引进后，砍花法栽培才退出历史舞台，历时长达800多年[2]。

    香菇砍花法栽培是一项古老粗放的栽培方法，由于依靠空气中天然孢子接种，成功率往往不高。砍花后，空气中的天然香菇孢子随雨雪、气流沉降在砍口上萌发，在树皮内形成菌丝，需经2年以上的培菌管理，才能形成香菇子实体、开始收获。从砍花至收获结束历时长达5年左右[3]，栽培周期很长，产量低而不稳，生产效率低，同时对森林资源造成较大的浪费，随着更高效、更高产稳产的栽培技术模式的研发应用，香菇砍花法栽培模式逐渐被淘汰。但砍花法的创立、传播与发展，为近代香菇段木栽培和代料栽培的技术飞跃奠定了基础。

    （2）段木栽培模式。1928年日本的森木彦三朗研发成功应用锯木屑培养香菇菌种接种法，北道君三自1937年开始在日本推广纯培养菌种接种法，1942年因森喜作在“纯培养菌种接种法”基础上，发明“木钉”菌种代替木屑菌种，有效提高了接种成功率[4]。纯菌种的研发成功，实现了从依靠天然孢子传播接种的原木砍花法栽培（日本称铊目法）向完全由人工纯菌种接种的段木栽培模式转变，实现了香菇人工栽培史上的一次飞跃。

    我国的香菇段木栽培技术研发始于上世纪30年代，1938年浙江省龙泉县人李师颐开展段木人工接种孢子粉菌种与木片菌种试验，获得成功，这是我国香菇栽培技术的巨大创新和进步，为进一步研发香菇纯菌丝菌种与香菇段木栽培技术奠定了基础。

    我国香菇纯菌种由上海农业试验站陈梅朋于1956年研制成功；
    20世纪60年代以后，黄年来等通过纯菌种接种段木和砍花法的比较试验，提出采用砍花法和纯菌种接种相结合的方法栽培香菇，能够提高产量；
    罗宽华于1965年试用段木纯菌种接种法取得成功，并进行大面积推广，单产比砍花法提高1～5倍[5]。以纯菌种接种为核心的香菇段木栽培技术模式的研发与推广，结束了延续800多年的原木砍花法栽培历史，极大地解放了生产力，生产周期大为缩短，生产效率大幅提高，香菇产量成倍增加，品质大大提升，为我国香菇生产开创了崭新的局面，是我国香菇栽培史上的第一次重大技术革新[5]。

    香菇段木栽培法是将适宜的菇树砍伐、截段，搬运集中在一起，然后在段木上打孔、接入纯培养的香菇菌种，在栽培场地进行培菌、出菇管理的技术模式。与原木砍花栽培模式相比，具有以下几方面的先进性和优点：一是由于采用纯菌种接种，接种成活率高，产量提高且稳定；
    二是出菇早、栽培周期短，一般接种后8～10个月即进入出菇期，整个栽培周期缩短至3年左右，直径8 cm以下的菇木，一般两年即结束栽培；
    三是不受菇木大小限制，可利用枝桠材和废材，提高了资源的利用率；
    四是集中培菌和出菇管理的方式更便于人为调控和精细化操作，减少受自然条件的限制和影响，有利于培育优质花厚菇，提高香菇的外观质量。

    （3）代料栽培模式。上海农业试验站于1957年在木屑瓶栽试验取得初步成功的基础上，何园素等于1974年尝试把在玻璃瓶中培养的菌料挖出，压成砖式菌块，待菌丝愈合转色后移入室内进行出菇试验，并筛选出适合压块栽培的香菇菌株‘7402’，生物学效率显著高于段木栽培。香菇压块栽培技术于20世纪70年代末在上海市嘉定、川沙等县获得大面积推广。20世纪80年代，福建省古田县彭兆旺受银耳菌棒栽培模式的启发，将木屑培养料装入塑料袋制成菌棒进行香菇栽培试验取得成功，发明了香菇人造菇木（菌棒）大田栽培方法[5]。该栽培方法通过不断完善提高，以及选育并应用相配套的Cr02和241-4等品种，形成香菇代料栽培技术模式，实现了香菇栽培基质的重大革新，使香菇栽培从大山走向大田，具有工序简化、操作简便、成本低、效益高等优点，成为当时适于边远山区农民发展的短、平、快脱贫致富项目，得到迅速推广应用，在农民增收致富中发挥了重要作用。正如叶晓星在《庆元香菇栽培》一书中所述“庆元香菇人工栽培虽然历史悠久，但还是到了现代的代料香菇栽培时才形成了真正能富民、能为县域经济发展做出贡献的主导产业”[2]。代料栽培被称为我国香菇栽培史上第二次重大技术革新，造就了我国香菇生产迅猛发展期，使中国香菇产量超越了日本。

    香菇代料栽培是指以木屑、棉籽壳等为主料，与麦麸、糖、石膏等辅料配制成栽培基质，以代替原木或段木栽培香菇的生产模式。全国各地根据气候特点和自然条件，因地制宜创造出仿生栽培、半地下栽培、塑料大棚露地栽培、高温香菇覆土栽培、北方日光温室栽培、东北开放式地床栽培，以及花菇高棚层架栽培和花菇小棚大袋栽培等香菇代料栽培新方法，极大地推动了我国香菇生产的迅猛发展。与段木栽培模式相比，代料栽培具有以下几方面的先进性和优点：一是栽培基质改段木为杂木屑，拓展的基质资源范围，大大缓解了菌林矛盾，生态效益显著；
    二是代料袋栽中的拌料、装袋和接种等生产环节均可以实现机械化作业，生产效率大大提高；
    三是代料栽培发菌速度快、出菇更早，根据品种和制棒季节不同，接种后3～6个月即进入出菇阶段，出菇期6个月左右，整个栽培周期进一步缩短至1年左右；
    四是采用人工配制的富营养培养料栽培可以获得更高的产量，生物学效率显著提高，实现了基质资源的更高效利用。

    1.2 工厂化周年栽培模式

    以机械化生产、智能化调控、周年化栽培为特征的工厂化生产是香菇产业的升级发展方向[6]。日本早在上世纪80年代末就已实现香菇的工厂化生产，但日本的香菇工厂化生产技术模式存在菇盖软薄、菇柄长、保鲜期短，以及投资大、生产成本高等问题[6]。黄毅等[7,8]认为，与实现工厂化栽培的低需氧量、出菇集中、一次性采收的金针菇和杏鲍菇等菇种不同，香菇需氧量大，出菇不能定点、定时，多潮出菇、多次采收、生产周期长，且菌棒培养期需刺孔增氧、后熟转色，出菇期间需补水，栽培工序复杂，因而难以实现工厂化栽培。并指出我国的香菇工厂化栽培任重而道远，需要选育栽培周期短、菇体大小适中、组织紧实的优质高效品种，同时需研发工序简化的栽培新模式，提高机械化生产水平，减少用工量。

    近年来，国内多家机构、企业开展了菌龄短、出菇期短（集中在前两潮或前三潮）的适合于工厂化栽培的优质香菇品种选育，先后育成‘沪香F2’ ‘申香1504’ ‘L901’和‘L615’等适宜工厂化栽培的香菇优良品种[4,6]。其中，浙江省农业科学院育成的‘L901’和‘L615’，出菇的温度范围较广，为 12～24 ℃，有利于出菇调控和节能化栽培；
    出菇集中、产量高，生理成熟的菌棒在70天的出菇期内，可采收3潮菇，平均每棒产量分别达 750 g和700 g；
    菇盖厚实，菇柄较短，柄盖比小，优质菇率均达70%以上。这些品种的育成，为工厂化生产发展提供了有力支撑。

    浙江省农业科学院联合武义创新食用菌有限公司研发建立省本化周年出菇大棚及环境调控装备系统，固定设施、装备投资比当前国内外其他同类技术模式节省50%；
    研发建立节能化生产工艺，生产每吨鲜香菇的能耗成本控制在1 000元以内；
    创建了以突破南方夏季高温期优质香菇工厂化生产技术为核心的优质厚实香菇工厂化周年栽培技术，通过富氧育菇工艺及温、光、气、湿集成调控技术的应用，能在夏季高温期栽培出冬菇品质的香菇。探索建立小农户与现代农业有机衔接机制，以龙头企业为核心，建立菌棒工厂化生产中心和园区式的香菇工厂化周年生产大棚基地，吸收菇农入园创业，企业向菇农统一提供菌棒、统一技术服务、统一品牌销售，充分发挥企业和菇农各自优势，创建了双百共富香菇工厂化生产模式，通过采取发菌、出菇双区制生产模式，单位菇棚可年栽培4季次，实现亩（1亩≈667 m2，下同）温控大棚年产百吨菇、百万产值[4]。

    与农法季节性代料栽培模式相比，工厂化栽培具有以下几方面的先进性和优点：一是突破了栽培季节限制和市场淡旺季供应不均的问题，可实现周年化定时、定量生产，满足市场周年均衡供应需求；
    二是通过品种、装备和工艺技术的创新集成，大大缩短了栽培周期，出菇期从代料栽培的150～180天缩短到70～90天，采用发菌、出菇双区制生产模式，显著提高了菇棚年产出效率；
    三是通过机械化作业和智能化控制装备系统的研发应用，用工量和劳动成本大幅度下降，生产效率大幅度提高；
    四是通过机械装备和智能化控制系统的应用，有利于创造适宜香菇生长发育的均衡基质和环境条件，实现更高程度的标准化生产、精准化管理，进而提高产量和质量。

    浙江武义香菇工厂化周年栽培大棚与常规季节性设施栽培大棚的亩投资效益情况如表1所示，其中，工厂化周年栽培大棚按发菌出菇单区制的1季次发菌培养、2季次出菇计算。待建设中的年产2 000万棒的菌棒生产中心建成投产后，将采取发菌、出菇双区制生产模式，届时单位温控大棚可实现年栽培出菇4季次。

    由表1可知，常规季节栽培设施的亩固定投资为10万元，年栽培出菇菌棒数量为2万棒，年产鲜香菇12吨，年产值8万～9万元，菌棒等生产成本为7万元，亩效益1万～2万元，投资回收年限为5～10年，一般农户年生产香菇菌棒2万～3万棒，每户年收益为2万～5万元。而工厂化周年栽培大棚的棚架设施和环控装备的亩固定投资为75万元，年栽培出菇菌棒数量为7.5万棒，年产鲜香菇67.5吨，年产值60万～65万元，菌棒、能耗等生产成本为45万元，亩效益可达15万～20万元，投资回收年限为3.75～5年，每户每年生产菌棒10万棒（合1.3亩左右温控大棚），年收益可达20万～26万元。

    表1 武义香菇工厂化周年栽培与季节性设施栽培的亩投资与效益

    随着社会经济的发展，原料和劳动力成本不断上涨，传统季节性香菇栽培的效益被不断压缩。据报道，“十三五”时期香菇栽培的棒均收益额由2016年的1.3元下降到了2019年的0.8元，降幅达到65.2%[9]。同时随着新型城镇化和城乡融合发展步伐的加快，我国农村中青年劳动力流失，劳动力数量不足和老龄化问题日益突出，尤其传统香菇栽培模式所需劳动量大，年轻菇农的快速流失尤为明显，据调查统计，浙江省菇农平均年龄已经高达58岁，40岁以下的较少[10]。如果香菇产业得不到与时俱进的升级发展，吸引不了年轻人，长此以往，菇农将持续老龄化，许多产区特别是正在推进共同富裕先行和省域现代化先行、农民收入要求不断提高的地区，将要面临日韩等国经历过的香菇生产后继无人，产业断崖式下跌的危机。因此，发展以机械化生产、智能化调控、精准化管理、周年化栽培为特征的香菇工厂化生产，以机械设备代替人工，以数智化管理取代菇农经验式管理，以工厂化规模生产替代家庭作坊式栽培，以技术、资本要素替代劳动要素，成为香菇产业发展趋势。

    浙江省农业科学院联合武义创新食用菌有限公司创新研发香菇工厂化生产技术模式，并在武义探索建立香菇工厂化生产的“1+N 双百共富”模式，即以1 家香菇工厂化生产龙头企业为核心，建立菌棒工厂化生产中心，集中统一建设园区式的香菇工厂化周年生产大棚，吸引N 户菇农入园创业，由龙头企业向菇农统一提供菌棒、统一技术服务、统一品牌销售服务，充分发挥企业和菇农各自优势，经生产性实践，可实现亩产百吨鲜菇、百万元产值，达到企业、菇农同发展共富裕的目标，有望成为以推进传统产业转型升级、促进高质量发展、带动农民共同富裕的有效路径。

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